(57)【要約】【課題】  レトルト処理によるキャップ付きボトルの開栓性低下を抑えることができるキャッププリフォームおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明のキャッププリフォーム１は、天板部１０と天板部１０の周縁から略垂下してなる周壁部２０とを有し、周壁部２０の内面の少なくとも一部に発泡層が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部とを有し、周壁部の内面の少なくとも一部に発泡層が設けられていることを特徴とするキャッププリフォーム。
【請求項２】
発泡層に含まれる気泡が、樹脂製の外殻で覆われていることを特徴とする請求項１に記載のキャッププリフォーム。
【請求項３】
天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部とを有し、周壁部の一部にねじ部が形成されたキャップにおいて、
周壁部のねじ部内面に発泡層が設けられていることを特徴とするキャップ。
【請求項４】
請求項３に記載のキャップがボトル缶に取り付けられていることを特徴とするキャップ付きボトル缶。
【請求項５】
金属板の一部に発泡性塗料を塗布する発泡性塗料塗布工程と、
発泡性塗料を塗布した金属板を加熱して発泡層を設ける発泡工程と、
発泡層を設けた金属板に打抜き加工および絞り加工を施して、発泡層が周壁部内面に位置する有底円筒体を得る成形工程とを有することを特徴とするキャッププリフォームの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のキャッププリフォームの製造方法でキャッププリフォームを製造した後に、キャッププリフォームの発泡層を設けた部分にねじ部を形成するねじ部形成工程を有することを特徴とするキャップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボトル缶を密封するのに使用されるキャッププリフォームおよびその製造方法、キャップおよびその製造方法に関する。さらには、キャップ付きボトル缶に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、飲料の容器として金属製のキャップ付きボトル缶が普及している。
図７に、キャップ付きボトル缶の一例を示す。このキャップ付きボトル缶１００は、ねじ部が形成されたキャップ１１０およびボトル缶１２０を有し、キャップ１１０がボトル缶１２０に螺着されるものである。このキャップ付きボトル缶におけるキャップ１１０は、天板部１１１ａと、天板部１１１ａの周縁から略垂下してなる周壁部１１１ｂと、天板部１１１ａ内側に設けられたライナー材１１２とを備えたものである。なお、キャップ１の天板部１１１ａと周壁部１１１ｂとを総称してキャップ本体１１１ということがある。また、ボトル缶１２０は、断面円形の胴体部１２１と、胴体部１２１上端から上方に向かうに従い漸次縮径する肩部１２２と、肩部１２２の上に位置し、端部１２３ａが開口した口金部１２３とが一体化したものである。また、キャップおよびボトル缶の表面には、それらを被覆する塗膜がそれぞれ形成されている（例えば、特許文献１参照。）。
このようなキャップ付きボトルには、様々な種類の飲料が充填され、例えば、緑茶や麦茶などの茶飲料が充填されることがある。
【特許文献１】特開２００２−１７３６３５号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、茶飲料をキャップ付きボトル缶に充填した場合には、内容物を殺菌するレトルト処理を施す必要がある。しかしながら、従来のキャップ付きボトル缶をレトルト処理した場合には、ボトル外側の塗膜とキャップ内側の塗膜とがブロッキングして、キャップの開栓性が低下することがあった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、レトルト処理によるキャップ付きボトルの開栓性低下を抑えることができるキャッププリフォームおよびその製造方法、キャップおよびその製造方法を提供することを目的とする。さらには、レトルト処理した際の開栓性低下が防止されたキャップ付きボトル缶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明のキャッププリフォームは、天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部とを有し、周壁部の内面の少なくとも一部に発泡層が設けられていることを特徴とする。このように、周壁部の内面の少なくとも一部に発泡層が設けられていることにより、周壁部内面における塗膜の表面が凹凸になっている。その結果、発泡層が設けられた部分にねじ部を形成し、キャップをボトル缶の口金部に取り付けた際に、ボトル缶外面の塗膜との接触面積を小さくできる。よって、レトルト処理してもブロッキングする箇所が少なくなるので、開栓性の低下を抑えることができる。
本発明のキャッププリフォームにおいては、発泡層に含まれる気泡が樹脂製の外殻で覆われていることが好ましい。発泡層に含まれる気泡が樹脂製の外殻で覆われていれば、気泡の強度を高くできるので、塗膜の表面に確実に凹凸を形成できる。
本発明のキャップは、天板部と該天板部の周縁から略垂下してなる周壁部とを有し、周壁部の一部にねじ部が形成されたキャップにおいて、周壁部のねじ部内面に発泡層が設けられていることを特徴とする。このように、周壁部のねじ部内面に発泡層が設けられていることにより、周壁部内面における塗膜の表面が凹凸になっている。その結果、キャップをボトル缶の口金部に取り付けた際に、ボトル缶外面の塗膜との接触面積を小さくできる。よって、レトルト処理してもブロッキングする箇所が少なくなるので、開栓性の低下を抑えることができる。
本発明のキャップ付きボトル缶は、上述したキャップがボトル缶に取り付けられていることを特徴とする。このようなキャップ付きボトル缶では、ボトル缶外面の塗膜とキャップ内面の塗膜との接触面積が小さいので、レトルト処理してもブロッキングする箇所が少なく、開栓性の低下が防止されている。
【０００５】
本発明のキャッププリフォームの製造方法は、金属板の一部に発泡性塗料を塗布する発泡性塗料塗布工程と、
発泡性塗料を塗布した金属板を加熱して発泡層を設ける発泡工程と、
発泡層を設けた金属板に打抜き加工および絞り加工を施して、発泡層が周壁部内面に位置する有底円筒体を得る成形工程とを有することを特徴とする。
本発明のキャップの製造方法は、上述したキャッププリフォームの製造方法でキャッププリフォームを製造した後に、キャッププリフォームの発泡層を設けた部分にねじ部を形成するねじ部形成工程を有することを特徴とする。
このような製造方法によれば、ねじ部内面に発泡層を設けることができ、レトルト処理によるキャップ付きボトルの開栓性低下を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、レトルト処理によるキャップ付きボトルの開栓性低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のキャッププリフォームの一実施形態例について説明する。
図１に、本実施形態例のキャッププリフォームを示す。このキャッププリフォーム１は、円板状の天板部１０と、天板部１０の周縁から略垂下してなる周壁部２０とを有するアルミニウム合金製のキャッププリフォーム本体１ａを具備するものである。また、キャッププリフォーム１は、天板部１０の内面に、弾性体を含むライナー材１６が設けられている。
さらに、このキャッププリフォーム１の周壁部２０においては、図２に示すように、内面２２にサイズコート層３１、発泡層３２、オーバーバーニッシュ層３３が周壁部２０側から順に設けられている。なお、本明細書において、サイズコート層３１、発泡層３２、オーバーバーニッシュ層３３を総称して周壁部内面の塗膜３０ということがある。
また、図２および図３に示すように、周壁部２０の外面２３、天板部１０の内面１１および外面１２には、サイズコート層１３、非発泡層１４、オーバーバーニッシュ層１５が周壁部２０または天板部１０側から順に設けられている。
【０００８】
図４に、本実施形態例のキャップを示す。このキャップ２は、上述したキャッププリフォームの周壁部２０の一部にねじ部２１が形成されたものである。すなわち、このキャップのねじ部２１の内面には、発泡層が設けられている。
【０００９】
上述したキャッププリフォームおよびキャップにおけるサイズコート層１３，３１は、硬化したエポキシ／フェノール系樹脂または硬化したポリエステル／アミノ系樹脂の塗膜である。
エポキシ−フェノール系樹脂は、エポキシ樹脂とフェノール樹脂とから得られる。
エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、これらのエポキシ樹脂中のエポキシ基若しくは水酸基に各種変性剤を反応させた変性エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのエポキシ樹脂のうち１種で、または２種以上を混合して用いることができる。
フェノール樹脂は、例えばフェノール類とアルデヒド類とを反応触媒の存在下で縮合反応させて得られる。フェノール類としては、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−tert−ブチルフェノール、フェノール、ｐ−エチルフェノール、キシレノール、ｍ−エチルフェノール、ビスフェノールＡ等が挙げられ、これらのうち１種で、または２種以上混合して用いることができる。アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、トリオキサン、フルフラール等が挙げられ、これらのうち１種で、または２種以上混合して用いることができる。
【００１０】
ポリエステル−アミノ系樹脂は、ポリエステル樹脂とアミノ樹脂とから得られる。
ポリエステル樹脂としては、多塩基酸成分と多価アルコール成分とのエステル化合物からなるものが使用できる。
多塩基酸成分としては、例えば無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、コハク酸、フマル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、無水マレイン酸、イタコン酸、ダイマー酸などから選ばれる１種以上の二塩基酸、およびこれらの酸の低級アルキルエステル化物が主として用いられ、必要に応じて安息香酸、クロトン酸、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸などの一塩基酸、無水トリメリット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、無水ピロメリット酸などの３価以上の多塩基酸などが併用される。
多価アルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、３−メチルペンタンジオール、１，４−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの二価アルコールが主に用いられ、さらに必要に応じてグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどの３価以上の多価アルコールを併用することができる。これらの多価アルコールは単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
多塩基酸成分と多価アルコール成分とのエステル化、またはエステル交換反応は、既知の方法によって行うことができ、例えば、前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とを多塩基酸成分中のカルボキシル基に対して多価アルコール成分中の水酸基が過剰になるようにして１８０〜２５０℃程度の温度で重縮合させて得ることができる。
【００１１】
なお、このようなポリエステル樹脂に代えて、前記多塩基酸成分と多価アルコール成分とから水酸基を有するポリエステル樹脂を得た後、このポリエステル樹脂の水酸基に、マレイン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸などの多塩基酸を反応させることによって樹脂中にカルボキシル基を導入したポリエステル樹脂であってもよい。ここで、ポリエステル樹脂が含有する水酸基価としては、硬化性の観点から、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは１０〜５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であることが望ましい。
【００１２】
上記水酸基を含有するポリエステル樹脂と組み合わせるアミノ樹脂としては、メラミン、尿素、ベンゾグアナミン、アセトグアナミン、ステログアナミン、スピログアナミン、ジシアンジアミド等のアミノ成分と、アルデヒドとの反応によって得られるメチロール化アミノ樹脂が挙げられる。
アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等がある。また、このメチロール化アミノ樹脂を適当なアルコールによってエーテル化したものも使用でき、エーテル化に用いられるアルコールの例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノールなどが挙げられる。また、硬化性促進のため、リン酸、スルホン酸化合物、スルホン酸化合物のアミン中和物などの硬化促進剤を配合してもよい。アミノ樹脂の配合量は、水酸基含有ポリエステル樹脂の固形分量１００質量部に基づいて、３〜５０質量部、好ましくは５〜３０質量部の範囲内が硬化性の点から適している。
サイズコート層１３，３１の厚さは０．５〜４μｍであることが好ましい。
【００１３】
発泡層３２は、樹脂成分３２ａ中に気泡３２ｂが形成されたものである。このように、発泡層３２は内部に気泡３２ｂが形成されているため、その表面は凹凸状になる。
樹脂成分３２ａとしては、アルキッド樹脂、変性アルキッド樹脂、熱硬化アミノ−アルキッド樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂などが挙げられる。
気泡３２ｂは、樹脂製の球形の外殻３２ｃで覆われていることが好ましい。気泡３２ｂが樹脂製の球形の外殻３２ｃで覆われていれば、気泡の強度を高くでき、その結果として塗膜３０の表面に確実に凹凸を形成できる。
【００１４】
また、気泡３２ｂの平均粒子径は０．５〜５μｍであることが好ましい。気泡３２ｂの平均粒子径が０．５μｍ未満であると気泡が小さ過ぎるので開栓性が充分に向上せず、５μｍを超えると気泡が大きすぎて発泡層の強度が低下する傾向にある。
発泡層３２の厚さは０．３〜２μｍであることが好ましい。発泡層３２の厚さが０．３μｍ以上であれば開栓性をより高くでき、２μｍ以下であれば加工性低下を防止できる。
【００１５】
オーバーバーニッシュ層３３は、硬化したエポキシ／フェノール系樹脂または硬化したポリエステル／アミノ系樹脂とワックスとを含む透明な塗膜であり、発泡層および非発泡層を保護するものである。エポキシ／フェノール系樹脂、ポリエステル／アミノ系樹脂としては、サイズコート層と同様のものを使用できる。
ワックスとしては、ラノリンワックス、カルナバワックス、ポリエチレンワックス、フッ素樹脂ワックスなどが挙げられる。
オーバーバーニッシュ層３３の厚さは３〜７μｍであることが好ましい。
【００１６】
次に、上述したキャッププリフォームおよびキャップの製造方法について説明する。
この製造方法では、まず、サイズコート層形成工程にて、アルミニウム合金製圧延板（金属板）の全域にサイズコート層形成用塗料を塗布してサイズコート層を設ける。次いで、発泡性塗料塗布工程にて、サイズコート層の一部に、発泡性マイクロカプセルを含む発泡性塗料を塗布して未発泡の塗膜を形成するとともに、サイズコート層の残りの部分に非発泡層形成用塗料を塗布して非発泡層を設ける。ここで、発泡性塗料が塗布された部分は、後述のねじ部形成工程にてねじ部が形成される部分である。
次いで、オーバーバーニッシュ層形成工程にて、未発泡の塗膜および非発泡層上にオーバーバーニッシュ層形成用塗料を塗布してオーバーバーニッシュ層を設ける。このとき、図５に示すように、発泡層３２中の発泡性マイクロカプセルの体積が膨張していないので、周壁部内面２２の塗膜３０表面は平滑である。
【００１７】
次いで、発泡工程にて、各塗料が塗布された圧延板を、例えば１２０〜２００℃で加熱する。この加熱によって未発泡の塗膜中の発泡性マイクロカプセルが膨張（発泡）して、その粒径が数倍（例えば、４倍）になり、発泡性マイクロカプセルの平均粒径が２〜２０μｍになる。その結果、図２に示すように、周壁部内面２２の塗膜３０表面に凹凸が形成される。また、発泡工程にて加熱することで、各層を乾燥することもできる。
次いで、成形工程にて、サイズコート層と発泡層とオーバーバーニッシュ層とを設けた圧延板に打抜き加工および絞り加工を施して、図１に示すような、有底円筒状のキャッププリフォーム１を得る。その際、発泡層を周壁部２０の内面に位置させ、非発泡層を周壁部２０の外面、天板部１０の内面および外面に位置させる。
【００１８】
その後、ねじ部形成工程にて、キャッププリフォームを、雄ねじが形成されたボトル缶の口金部に圧着し、ねじをキャッププリフォームの周壁部に転写して、キャッププリフォームの周壁部内面にねじ部（雌ねじ部）を形成する。このようにして、図４に示すようなキャップ２を製造しつつキャップ付きボトルを得る。最後に、レトルト処理工程にて、得られたキャップ付きボトルを１２０℃以上で加熱して製品とする。
【００１９】
上述した製造方法において、サイズコート層形成工程で使用されるサイズコート層形成用塗料は、硬化した際にエポキシ／フェノール系樹脂をなす単量体またはポリエステル／アミノ系樹脂をなす単量体を溶剤に溶解したものである。サイズコート層形成用塗料の溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
【００２０】
発泡性塗料塗布工程で使用される発泡性塗料は、樹脂成分および発泡性マイクロカプセルが溶剤に溶解したものである。発泡性塗料に含まれる発泡性マイクロカプセルは、気体又は低沸点の液体が封入され加熱により体積膨脹する性質を持つ小球である。発泡性マイクロカプセルの中でも、低沸点の気体又は低沸点の液体、例えば低沸点の炭化水素が樹脂製の外殻で覆われて封入されたものが好ましい。このようなカプセルは加熱されると外殻の樹脂が熱軟化するので、封入されている気体が熱膨脹して、その粒径が数倍（例えば、４倍）になり体積膨脹する（発泡する）という性質を有する。また、外殻により発泡後の気泡の強度を高くできる。
発泡前の発泡性マイクロカプセルは、平均粒子径が０．５〜５μｍであることが好ましい。０．５μｍ未満であると、発泡後の気泡が小さ過ぎるので開栓性が充分に向上せず、５μｍを超えると発泡後の気泡が大きすぎて発泡層の強度が低下する傾向にある。
発泡性塗料の樹脂成分は、上述した発泡層の樹脂成分である。
【００２１】
発泡性塗料において、発泡性マイクロカプセルの含有量は０．５〜５質量％であることが好ましい。０．５質量％未満であると表面の凹凸が少なくなり開栓性が充分に向上しないことがあり、５質量％を超えると発泡層の強度が低下する傾向にある。
【００２２】
また、オーバーバーニッシュ層形成工程で使用されるオーバーバーニッシュ層形成用塗料は、硬化した際にエポキシ／フェノール系樹脂をなす単量体またはポリエステル／アミノ系樹脂をなす単量体を溶剤で溶解し、ワックスを添加したものである。
オーバーバーニッシュ層形成用塗料の溶剤としては、例えば、ソルベッソ１５０、スワゾール１０００、キシレン、トルエン、１−ブタノール、イソブタノール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートなどが挙げられる。
【００２３】
以上説明したキャッププリフォームおよびキャップでは、周壁部の内面に発泡層が形成されているため、図６に示すように、キャッププリフォーム１またはキャップ２の周壁部２０内面における塗膜３０の表面が凹凸になっている。このように、キャッププリフォーム１またはキャップ２の周壁部２０内面における塗膜３０の表面が凹凸になっていることで、ボトル缶５０の口金部５１にキャップ２が取り付けられたキャップ付きボトル缶において、キャップ２の塗膜３０とボトル缶外面５２の塗膜５３との接触面積を小さくできる。よって、レトルト処理してもブロッキングする箇所が少なくなるので、開栓性の低下を抑えることができる。
【００２４】
なお、本発明は上述した実施形態例に限定されない。例えば、上述した実施形態例では、周壁部内面のサイズコート層の全面上に発泡層が形成されていたが、本発明では、少なくとも周壁部のねじ部内面に発泡層が設けられていればよい。
また、上述した実施形態例ではキャッププリフォーム本体がアルミニウム合金製であったが、他の金属、例えば、純アルミニウム、鉄などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のキャッププリフォームの一実施形態例を示す一部破断側面図である。
【図２】図１のキャップにおける周壁部を拡大した断面図である。
【図３】図１のキャップにおける天板部を拡大した断面図である。
【図４】本発明のキャップの一実施形態例を示す一部破断側面図である。
【図５】発泡工程前の周壁部を拡大した断面図である。
【図６】図１のキャップが取り付けられたキャップ付きボトル缶におけるキャップとボトル缶との接触部分を拡大した断面図である。
【図７】キャップ付きボトル缶の一例を示す一部破断側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  キャッププリフォーム
２  キャップ
１０  天板部
２０  周壁部
２１  ねじ部
３２  発泡層
３２ｂ  発泡性マイクロカプセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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