(57)【要約】【課題】優れた開缶性を有する飲料缶蓋に好適なポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法を提供する。【解決手段】予備加熱したクロメート処理アルミニウム合金板の表面に、ポリエステル樹脂フィルムを貼り合わせるポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法であって、前記クロメート処理アルミニウム合金板の予備加熱温度が１２０℃以上であり、かつ予備加熱時の加熱温度と加熱時間が、４０≧ｔ＋０．２Ｔ（ｔ：予備加熱時間（ｓｅｃ）、Ｔ：予備加熱温度（℃））の関係となるようにする。【効果】優れた開缶性を有する飲料缶蓋に好適なポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板が得られる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予備加熱したクロメート処理アルミニウム合金板の表面に、ポリエステル樹脂フィルムを貼り合わせるポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法であって、前記クロメート処理アルミニウム合金板の予備加熱温度が１２０℃以上であり、かつ予備加熱時の加熱温度と加熱時間が、下記式（１）の関係となることを特徴とするポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法。
４０≧ｔ＋０．２Ｔ    …（１）
ただし、ｔ：予備加熱時間（ｓｅｃ）、Ｔ：予備加熱温度（℃）。
【請求項２】
前記予備加熱手段が、近赤外線加熱装置もしくは誘導加熱装置によることを特徴とする請求項１記載のポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料缶等の易開缶性を有する缶蓋に用いられるポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、飲料用等の易開缶性を有する缶蓋には、ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板が用いられている。該ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板は、一般的に塗装缶蓋と比較して皮膜の強度が高くバリア性、加工性に優れるが、その反面、開缶時にフィルムが破断しにくく、フェザリングが生じたり、場合によっては開缶不能になる等、開缶性に劣る場合があった。
従来、本願出願人は、これらの特性の改善を図るために、樹脂の結晶量の調整を図るとともに、前記樹脂被覆を２層の二軸延伸フィルムを積層した構造とした樹脂被覆アルミニウム合金板を提案している（特許文献１参照。）。
この提案によれば、バリア性、加工性、開缶性がある一定のレベルで両立できる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３１０４１７号公報（第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近のポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板では、一層のバリア性、加工性、開缶性が要求され、上記提案の樹脂被覆アルミニウム合金板では、これらの要望に応えることが難しくなっている。特に、開缶時のフェザリング（開口部での樹脂の毛羽立ち）については、消費者の清潔感、安心感に対する要求が高まっており、内容物の取り出しに問題のないレベルであっても極力発生を抑えることが必要とされ、より一段の開缶性の向上が要求されている。
【０００５】
開缶性をさらに向上させるためには、密着性を向上させる必要がある。ポリエステル樹脂フィルムとアルミニウム合金板の密着性を確保するため、従来アルミニウム合金板は、クロメート処理、陽極酸化処理、エッチング等の表面処理を施される。これら表面処理のなかでも、クロメート処理は接着剤等を必要とせずにある一定レベルの密着性が得られるため、最も普及し用いられている。
【０００６】
一般に、クロメート処理アルミニウム合金板と樹脂との貼合せにおいては、該合金板を２００℃以上に加熱すると密着性が低下することが知られている。本願出願人は、クロメート処理アルミニウム合金板の予備加熱温度が２００℃以上の場合、ポリエステルフィルムとの貼合せにおいて公知のとおり密着性が低下し、開缶性が低下することを確認した。しかしながら、予備加熱温度２００℃未満であっても、十分な密着性・開缶性が得られない場合があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、優れた開缶性を有する飲料缶蓋に好適なポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法のうち、請求項１記載の発明は、予備加熱したクロメート処理アルミニウム合金板の表面に、ポリエステル樹脂フィルムを貼り合わせるポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法であって、前記クロメート処理アルミニウム合金板の予備加熱温度が１２０℃以上であり、かつ予備加熱時の加熱温度と加熱時間が、下記式（１）の関係となることを特徴とする。
４０≧ｔ＋０．２Ｔ    …（１）
ただし、ｔ：予備加熱時間（ｓｅｃ）、Ｔ：予備加熱温度（℃）。
【０００９】
請求項２記載のポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法の発明は、請求項１記載の発明において、前記予備加熱手段が、近赤外線加熱装置もしくは誘導加熱装置によることを特徴とする。
【００１０】
本発明者らの研究により、ポリエステル樹脂は他の樹脂と比較して、クロメート皮膜との結合に関与するカルボキシル基等の基が少なく、本質的に接着性に乏しいため、他の樹脂を貼り合わせる場合と比較して、クロメート皮膜の状態（加熱による結晶水の脱水の程度）の影響を大きく受けることが明らかになった。そのため、予備加熱温度はできる限り低いことが望ましいが、比較的低温で予備加熱を行った場合でも、その温度での保持時間が長い場合には、クロメート皮膜の結晶水の脱水が生じ、密着性が低下することが明らかになった。これらのことから、予備加熱温度Ｔ（℃）と加熱時間ｔ（ｓｅｃ）との関係を詳細に検討した結果、これらの因子による上記式（１）の右辺の計算値が４０以下、好ましくは３５以下である場合に、密着性が高く優れた開缶性を有する飲料缶蓋に好適なポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板が得られることが明らかになった。なお、予備加熱温度が１２０℃未満の場合には、ポリエステル樹脂フィルムがクロメート処理アルミニウム合金板に接着されない。
【００１１】
すなわち請求項１記載の製造方法によれば、ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の密着性は高いものとなり、これを加工し製造した易開缶性缶蓋は特に優れた開缶性を有し、フェザリングの発生を軽微に抑えることができる。
【００１２】
また、請求項１記載の発明のうち、予備加熱手段に近赤外線加熱装置もしくは誘導加熱装置を用いることが望ましい。これらの手段は、オーブン、加熱ロール等の他の加熱手段と比較して短時間で目的の加熱温度まで到達させることが可能であり、高密着性を得ることが容易となる。また非接触加熱方式であるため、キズや転写模様が発生せず、外観も美麗となる。
【００１３】
すなわち、請求項２記載の製造方法によれば、アルミニウム合金板の予備加熱時間を短縮することが可能であり、高密着性を得ることが容易となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板に用いられるアルミニウム合金板としては、成形加工性、耐圧強度、開口性等を満足するアルミニウム合金板を用いることができる。例えば、現在塗装缶蓋材として広く用いられているＪＩＳ５１８２合金硬質板が使用可能である。また、使用済み飲料缶から再生可能なアルミニウム合金板も提案されている。これらアルミニウム合金板については、常法により溶解鋳造、熱間圧延、冷間圧延を経て薄板化されることにより製造される。
【００１５】
上記方法により得られたアルミニウム合金板は、クロメート処理工程に供される。クロメート処理としては、リン酸クロメート、クロム酸クロメート等の公知の処理が適用でき、また処理方法については反応型、塗布型のいずれの方法も適用可能である。クロメート処理後のアルミニウム合金板１は、通常はコイル状に巻き取られて樹脂被覆工程に供される。
【００１６】
図１に示すように、コイル状のアルミニウム合金板１の設置箇所と、フィルムを加圧圧着するラミネータ３との間に、前記アルミニウム合金板を予備加熱する加熱装置２が配置される。加熱装置としては、熱風炉、加熱ロール等を用いることもできるが、前記したように、近赤外線加熱装置もしくは誘導加熱装置を用いることにより、短時間での昇温を実現し、より高い密着性を得ることができる。予備加熱の際には、前記したように、加熱温度Ｔ（℃）と加熱時間ｔ（ｓｅｃ）が上記式（１）の関係を満たすように加熱条件を制御する必要がある。上記式（１）における右辺の計算値が上記条件を満たさず、４０を超えると、密着性が低下し開缶時のフェザリングが目立つようになり、商品価値のないものとなる。該加熱条件制御は、加熱装置の温度、加熱装置による加熱区間の長さ、またアルミニウム合金板の移送速度の調整により行うことができる。
【００１７】
上記予備加熱工程により予備加熱されたアルミニウム合金板１は、ラミネータ３へと移動し、コイル部から供給されるポリエステル樹脂フィルム４とともにラミネータ３を通り、該アルミニウム合金板１表面にポリエステル樹脂フィルム４が圧着されてポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板５が得られる。
なお、この実施形態では、アルミニウム合金板１の両面にポリエステル樹脂フィルム４を被覆するものとして説明したが、アルミニウム合金板１の缶蓋内面側となる片面のみにポリエステル樹脂フィルム４を被覆するものであってもよい。
【００１８】
ポリエステル樹脂フィルム４については、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンテレフタレートにジカルボン酸成分としてイソフタル酸を適宜に共重合したポリエステルフィルムが内容物の保護性やコストの面から好適であるが、その他ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂フィルムを用いることができる。さらに好ましくは、アルミニウム合金板と接着する側の表面に非結晶のポリエステルフィルムを積層させた２層フィルムが好適である。なお、ポリエステル樹脂フィルムの総厚さは、開缶性およびコストの観点から、５μｍ〜１５μｍが好ましい。
【００１９】
樹脂被覆アルミニウム合金板５は、さらに後加熱装置６へと移送され、密着性の向上のために適宜の方法による後加熱処理がなされる。ここで、上記予備加熱条件が上記式（１）を満たしていない場合、後加熱処理をいかに最適化しても、開缶性を満足するための高密着性を得ることはできない。
上記により製造されたポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の密着性は高いものとなり、これを加工し製造した易開缶性缶蓋は特に優れた開缶性を有し、フェザリングの発生を軽微に抑えることができる。
【００２０】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を比較例と対比しつつ説明する。
ＪＩＳ５１８２アルミニウム合金板からなるからなる厚さ０．２８ｍｍのアルミニウム合金硬質板に、常法によりクロムの付着量が１５ｍｇ／ｍ２となるようにリン酸クロメート処理を施した。
【００２１】
一方、ポリエステルフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートと、エチレンイソフタレート単位の含有量が１５ｍｏｌ％となるようにエチレンテレフタレートとエチレンイソフタレートとを共重合させた共重合ポリエステルとを共押出しにより積層させ、その後延伸によりポリエチレンテレフタレート層を１０μｍ、共重合ポリエステル層を２μｍとしたものを用いた。
【００２２】
上記アルミニウム合金板を予備加熱装置により加熱した。その際、加熱条件および手段を表１のように変化させて行った。その後、ラミネータによりアルミニウム合金板の両面に上記樹脂フィルムを圧着した。
【００２３】
次いで、樹脂被覆アルミニウム合金板を後加熱装置に通し、２２０℃×５ｓｅｃの後加熱を行った。
【００２４】
表１に示す予備加熱条件を変化させてラミネートしたポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板に対して、Ｖ字引裂き試験による評価を行った。図２に示すように樹脂被覆アルミニウム合金板１１に対し、８ｍｍ間隔で２本の切込みを約１０ｍｍだけ導入した。評価したい側の面の切込み部に、図２（ａ）のようにカッター等を用いてフィルムが切断される程度のキズ１２をつける。その後図２（ｂ）のように切込みの間の部分１３を曲げ、その状態で５５℃水中に３０ｍｉｎ浸漬させる。しかる後に、５５℃水中より取り出すことなく切込みの間の部分１３を図２（ｃ）のように引裂く。その際、図３のように３角形の引裂き部１４が形成される。引裂き部１４には、評価面より剥離したフィルム１５が残存する。３角形の引裂き部全体の面積および剥離したフィルムの面積をそれぞれ測定し、（剥離したフィルムの面積）／（引裂き部全体の面積）×１００（％）により剥離比率を算出する。この剥離比率が４０％未満の場合４点、４０％以上６５％未満の場合を３点、６５％以上８５％未満を２点、８５％以上を１点と評価する。１水準につき１０枚評点を求めた平均値を、Ｖ字引裂き評点とし、その評価結果を表１に示している。Ｖ字引裂き評点が３．０点以上、好ましくは３．６点以上であれば、高密着性が確保され、開缶時のフェザリングの発生の程度が極めて軽微なものとなる。
表１、図４から明らかなように、本発明の各実施例は、比較例と比べ極めて優れている。
【００２５】
【表１】
2004174764.tif 000003
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板によれば、クロメート処理アルミニウム合金板の表面に、ポリエステル樹脂フィルムを貼り合わせる際の予備加熱温度が１２０℃以上であり、かつ予備加熱時の加熱温度と加熱時間が、上記式（１）の関係を満たしているので、ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の密着性は高いものとなり、これを加工し製造した易開缶性缶蓋は特に優れた開缶性を有し、フェザリングの発生を軽微に抑えることができる。また、前記予備加熱手段が、近赤外線加熱装置もしくは誘導加熱装置によれば、アルミニウム合金板の予備加熱時間を短縮することが可能であり、高密着性を得ることが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における樹脂被覆アルミニウム合金板の製造工程を示す図である。
【図２】本発明の実施例におけるＶ字引裂き試験の工程を示す図である。
【図３】同じくＶ字引裂き試験における引裂き部と引裂かれた切込みの間の部分を示す図である。
【図４】予備加熱温度と予備加熱時間の関係を示す図である。
【符号の説明】
１  アルミニウム合金板
２  予備加熱装置
３  ラミネータ
４  ポリエステル樹脂フィルム
５  樹脂被覆アルミニウム合金板
６  後加熱装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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