(57)【要約】【課題】金属缶の胴部外面に今までにない立体的で大きな凹凸のある塗膜を有する飲料用金属缶の製造方法の提供。【解決手段】金属缶の胴部外面に乾燥焼付温度より殻壁軟化温度が、熱硬化性塗料の乾燥焼付温度より５０〜１００℃低い殻壁軟化温度を持つ粒径が５〜５０μである熱膨脹性マイクロカプセルを０．１〜２０ｗｔ％含有する熱硬化型塗料を塗布する工程、該塗料の乾燥焼付により上記熱膨脹性マイクロカプセルを発泡膨脹させ表面に凹凸塗膜面を形成する工程、該凹凸塗膜面に印刷及びニス塗装を施す工程、該印刷及びニス塗装を乾燥焼付ける工程とからなる立体的で大きな凹凸がある塗膜を有する飲料用金属缶の製造方法。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属缶の胴部外面に焼付温度より低い殻壁軟化温度を持つ熱膨脹性マイクロカプセルを含有する熱硬化型塗料を塗布する工程、該塗料の焼付により上記熱膨脹性マイクロカプセルを発泡膨脹させ表面に凹凸塗膜面を形成する工程、該凹凸塗膜面に印刷及びニス塗装を施す工程、該印刷及びニス塗装を焼付する工程とからなる凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法。
【請求項２】
熱膨脹性マイクロカプセルの粒径が５〜５０μであることを特徴とする請求項１に記載の凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法。
【請求項３】
熱硬化型塗料に対する熱膨脹性マイクロカプセルの配合比率を０．１〜２０ｗｔ％とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法。
【請求項４】
熱膨脹性マイクロカプセルの殻壁軟化温度が、熱硬化型塗料の焼付温度より５０〜１００℃低いものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビール、ソフトドリンクなどの容器として広く使用されているアルミ缶、スチール缶などの金属缶における外観が立体的で大きな凹凸がある塗膜を有する飲料用金属缶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビール、ソフトドリンクなどのパッケージング製品では、新たな意匠性が要求されており、他製品との差別化できる飲料用金属缶が求められている。しかし一般市場を見ても立体的で大きな凹凸がある塗膜を有した飲料用金属缶は見あたらない。
従来技術の中で近似したものとしては、
（１）インキに熱膨脹性マイクロカプセルを添加して、焼付で熱膨脹性マイクロカプセルを膨脹発泡させ、ボリューム感のある化粧模様を形成する方法の提案がある。（例えば特許文献１参照）
（２）塗装するクリアーニスに熱膨脹性マイクロカプセルを添加し、焼付で熱膨脹性マイクロカプセルを膨脹発泡させ、凹凸模様を有する塗膜面の形成方法の提案がある。（例えば特許文献２、３参照）
【０００３】
（１）の方法によれば、ドライオフセット印刷ではインキ膜厚が非常に薄いため、粒径の大きな熱膨脹性マイクロカプセルが使用できない。また添加量も微量となり、立体的で大きな凹凸がある塗膜面を形成できない。
（２）の方法によれば、使用する熱膨脹性マイクロカプセルの粒径、添加量については制約が少なく、立体的で大きな凹凸がある塗膜面を形成することは出来る。
しかし、熱膨脹性マイクロカプセルの膨脹発泡により、クリアーニスが白濁してしまい商品価値が著しく低下する。
【０００４】
ビール、ソフトドリンクなどのパッケージングの飲料用金属缶を対象とした場合、下記２項目の条件が必須となる。
（イ）現在ある市場缶よりもボリューム感のある立体的な凹凸があること。
（ロ）パッケージング（下層の印刷柄）を阻害しないこと。
以上に記した従来知られた方法では、上記（イ）、（ロ）の条件を満たすことはできない。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２５０２０９号公報
【特許文献２】特開平２−３０３５７３号公報
【特許文献３】特開平６−０９９１３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、金属缶の胴部外面に今までにない立体的で大きな凹凸のある塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法の開発を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
［１］  金属缶の胴部外面に焼付温度より低い殻壁軟化温度を持つ熱膨脹性マイクロカプセルを含有する熱硬化型塗料を塗布する工程、該塗料の焼付により上記熱膨脹性マイクロカプセルを発泡膨脹させ表面に凹凸塗膜面を形成する工程、該凹凸塗膜面に印刷及びニス塗装を施す工程、該印刷及びニス塗装を焼付する工程とからなる凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法、
［２］  熱膨脹性マイクロカプセルの粒径が５〜５０μであることを特徴とする上記［１］に記載の凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法、
［３］  熱硬化型塗料に対する熱膨脹性マイクロカプセルの配合比率を０．１〜２０ｗｔ％とすることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法、および
［４］熱膨脹性マイクロカプセルの殻壁軟化温度が、熱硬化型塗料の焼付温度より５０〜１００℃低いものであることを特徴とする上記［１］ないし［３］のいずれか１項に記載の凹凸塗膜面を有する飲料用金属缶の製造方法を開発することにより上記の課題を解決した。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明における立体的な凹凸は、表面のクリアーニスによる凹凸ではなく、インキの下層にある下地塗料（ベースコート、ベースカラー）の凹凸である。また、本発明の特徴としては、マイクロカプセルを発泡、膨脹させて既に凹凸の付いた下地塗料の塗膜面上に、インキを印刷し、さらにクリアーニスを塗布し焼付する点にある。
なお、熱膨脹性マイクロカプセルを含有する熱硬化性樹脂を塗布した後の焼付により該マイクロカプセルが発泡膨脹し、その表面に凹凸面を形成するが、その際マイクロカプセルの一部はその膨脹が進み、破裂現象が生じているものがあることが推測される。又、印刷及びニス塗装後の焼付工程において、更に多くのマイクロカプセルの破裂現象が生じていることが推測され、これがより大きな凹凸面の形成に寄与しているものとも考えられる。
【０００９】
本発明に用いることができる下地塗料は、下地塗料として金属缶に従来使用している熱硬化型樹脂塗料であって、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ビニル樹脂（エポキシアクリレート樹脂）、およびこれらの共重合樹脂の１種又は数種を混合してビヒクルとして含む焼付型塗料である。凹凸を形成する下地塗料としては色の種類については、特に限定はしない。
【００１０】
該下地塗料に、焼付温度より低い温度で膨脹する平均粒径５〜５０μの熱膨脹性マイクロカプセルを０．１〜２０ｗｔ％、好ましくは０．５〜５ｗｔ％配合したものを下地塗料として使用する。
【００１１】
該熱膨脹性マイクロカプセルは、塩化ビニリデン、アクリルニトリルなどの熱可塑性樹脂を殻壁にして低沸点炭化水素を内包させた微小球である。殻壁に使用される樹脂の種類は、殻壁の軟化温度により選択される。
該熱膨脹性マイクロカプセルの平均粒径は、５〜５０μｍのものを選定するが、この平均粒径により、焼付後の凹凸度合いが大きく変化する。平均粒径が大きいほど凹凸は大きくなるが、その後の印刷、ニス塗装が困難となる。該熱膨脹性マイクロカプセルの添加量についても同様で、添加量を多くすれば凹凸度合いは大きくなる。該熱膨脹性マイクロカプセルの粒径と添加量による凹凸度合いに与える影響の違いは、粒径の場合は突起の一つ一つの粒の大きさに影響し、添加量の場合は全体の膨らみ具合に影響する点にある。
【００１２】
またマイクロカプセルの殻壁軟化温度は下地塗料の焼付温度より５０〜１００℃低いものを選定する必要がある。殻壁軟化温度と焼付温度との温度差が１００℃を超える場合には、熱膨脹性マイクロカプセルの膨脹が早すぎて、熱膨脹性マイクロカプセルが低温度で膨脹した後、さらに加熱され、該マイクロカプセルが収縮してから塗料が硬化するために、凹凸が著しく損なわれてしまう。一方殻壁軟化温度と焼付温度との温度差が５０℃未満の場合には、塗料の硬化現象が起り熱膨脹性マイクロカプセルの膨脹を阻害するために、この場合にも凹凸が著しく阻害されてしまう。
【００１３】
該下地塗装金属缶に対する印刷方式としては、凸版、平版、凹版など方式は問わないが、一般的にはドライオフセット方式と呼ばれる凸版のオフセット印刷が採用される。使用されるインキとしては一般的なアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、およびそれら共重合樹脂などをビヒクルとしたインキで、特に限定されない。
金属缶の缶胴側面への印刷であり、発泡した凹凸を有する塗膜面に印刷するため、印圧、ブランケットの素材、硬度の選定により印刷状態は変わる。印圧を高くすれば印刷状態は良好となり、色むらはあまり発生しない。ブランケット硬度を硬くすると印刷状態が悪くなり、色むらが発生しやすくなる。
【００１４】
またニス塗装するときのニスとしては、金属缶表面のトップコートとなる塗料であれば特に限定はない。ニス塗装においても凹凸面に塗装することになるため、塗装条件で塗膜面の状態が変わる。ニス塗装の場合、印刷とは異なり表面保護が目的となるため、良好な塗装状態（ニスが金属缶塗装表面に均一に塗装され、未塗装のない状態）が求められる。塗料としては、塗布量を増加し、塗料粘度を低くした方が、塗装状態は良好となる。また、使用するロールについては、硬度は低いことが望ましい。
【００１５】
一般に凹凸のある面上に印刷するとき、きれいに印刷することは極めて困難であるため、通常印刷する面はフラットにして印刷するのが常識とされていた。これに対し、本発明の金属缶においては、胴部外面に焼付温度より低い殻壁軟化温度をもつ熱膨脹性マイクロカプセルを配合した下地塗料を塗布し、焼付により該マイクロカプセルを熱膨脹させ凹凸塗膜面を形成させた後、この塗膜面上に印刷をすることになるが、このような技術は寡聞にして知らない。
熱膨脹性マイクロカプセルを使用する塗膜の形成方法は特に新しいことではないが（特許文献２、３）、金属缶において下地塗料に熱膨脹性マイクロカプセルを配合し、下地塗料の焼付で膨脹、発泡させて凹凸のある塗膜を形成させ、その凹凸のある塗膜上に印刷、及びニス塗装し再度焼付けする手法は知られていない。
【００１６】
［実施例］
（実施例１〜３）
アルミニウム板の絞り・しごき加工により成形された有底円筒状のアルミ缶の胴部外面に、表１の実施例１〜３に示した所定の粒径を有する熱膨脹性マイクロカプセルを所定量配合した熱硬化型塗料を下地塗料として塗布した後、所定の焼付温度で焼付して熱膨脹性マイクロカプセルを膨脹させ、凹凸のある塗膜面を形成した。しかる後、該凹凸塗膜面に凸版のオフセット印刷によりインキを印刷し、更にその表面にクリヤーニスの塗装を施し、再度焼付して今までにない立体的で大きな凹凸がある塗膜面を有する飲料用アルミ缶を得た。
なお、比較例としてマイクロカプセルの軟化温度と同程度の焼付温度で処理したものを示す。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１の実施例１〜３で下地塗料を塗装、焼付したアルミ缶は、今までにない凹凸がある塗膜面を得ることができ、しかる後に印刷、クリアーニス塗装後、再度焼付することにより今までにない立体的で大きな凹凸がある塗膜を有する飲料用アルミ缶を得るに至った。また、熱膨脹性マイクロカプセルの粒径、添加量を変化することで、凹凸感を変えることが可能なこともわかった。しかし、比較例のように熱膨脹性マイクロカプセルの殻壁の軟化温度と同程度の温度で焼付した場合にはほとんど熱膨脹性マイクロカプセルが膨脹せず凹凸感が全く形成できないことがわかる。
【００１９】
また、本発明による立体的で大きな凹凸がある塗膜面を有する金属缶は、熱膨脹したマイクロカプセルが無数に塗膜中に含まれているため、断熱性のある塗膜にもなっている。そのため、空缶状態で６０℃の温水を入れた場合、熱膨脹性マイクロカプセルを添加していない通常金属缶では素手で持てないのに対し、本発明による立体的で大きな凹凸がある塗膜を有する金属缶では素手で持つことが可能であった。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は、熱膨脹性マイクロカプセルを含有する熱硬化型塗料を金属缶の胴部外面に塗布した後、焼付して熱膨脹マイクロカプセルを発泡させることにより凹凸を有する塗膜面を形成し、しかる後に該凹凸塗膜面に印刷及びニス塗装を施し再度焼付することにより、ビール、ソフトドリンクなどの容器として用いられているアルミ缶、スチール缶などの新たな意匠性を有する飲料用金属缶の製造方法の開発に成功した。