(57)【要約】【課題】開口・再封の繰り返しによっても、ネジキャップ、ガラス瓶または金属缶に摩耗や摩耗粉の付着が生じないネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板とその製造方法を提供すること。【解決手段】ネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の少なくとも容器用ネジキャップ内面となる面に二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを被覆し、該樹脂フィルムの厚さが１５μｍ以下であり、かつフィルム面に平行な（１００）結晶面と（−１１０）結晶面とによるＸ線回折強度比Ｘ（１００）／Ｘ（−１１０）が２．０以下であること。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金板の少なくとも容器用ネジキャップ内面となる面に二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムが被覆されていることを特徴とするネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板。
【請求項２】
前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの厚さが１５μｍ以下であり、かつ該フィルム面に平行な（１００）結晶面と、（−１１０）結晶面とによるＸ線回折強度比Ｘ（１００）／Ｘ（−１１０）が２．０以下であることを特徴とする請求項１記載のネジキャップ用ポリエステル樹脂複覆アルミニウム合金板。
【請求項３】
前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの下層にクロメート被膜または陽極酸化被膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のネジキャップ用ポリエステル樹脂複覆アルミニウム合金板。
【請求項４】
予備加熱したアルミニウム合金板と、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムとを対の加圧ロールで挟んで加圧圧着して前記アルミニウム合金板に二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを被覆し、その後、積層された被覆アルミニウム合金板を、前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの融点以上に加熱したのち冷却することを特徴とするネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項５】
予備加熱したアルミニウム合金板と、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムとを対の加圧ロールで挟んで加圧圧着して前記アルミニウム合金板に１５μｍ以下の厚さの二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを被覆し、その後、積層された被覆アルミニウム合金板を、前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの融点以上に加熱したのち冷却することによって該フィルム面に平行な（１００）結晶面と、（−１１０）結晶面とによるＸ線回折強度比Ｘ（１００）／Ｘ（−１１０）を２．０以下にすることを特徴とするネジキャップ用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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料・食品等の保存容器の開口部に螺合されるネジキャップ用のポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板に関し、特に、開口・再封の繰り返しによっても、ネジキャップ、ガラス瓶または金属缶に摩耗や摩耗粉の付着が生じないネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス瓶、金属缶、プラスチック容器等には、開口部にアルミニウム合金製ネジキャップが広く用いられており、容易に開口・再封を繰り返すことが可能である。しかし、特にガラス瓶・金属缶に対してアルミニウム合金製ネジキャップを用いた場合、開口・再封の繰り返しによりネジキャップ内面側のアルミニウム金属表面が露出し、ネジキャップの外観が悪化したり、ネジキャップの摩耗粉がガラス瓶または金属缶のネジ部に付着し不衛生な外観となるという問題があった。また、金属缶の場合には、ネジキャップとの摩擦により金属缶のネジ部に摩耗が発生するという問題もあった。従来、このような問題に対しては、ネジキャップ内面側に、エポキシ系などの樹脂を塗装することや流動化させた樹脂を固化被着させることにより、摩耗の程度を軽減する対策がなされてきた（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平１０−２８６９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら最近は、ネジキャップ付きの缶入りまたは瓶入り飲料や食品を気軽に携帯し、「少量口にしては再封する」というように、消費スタイルが変化し、従来の想定を超える回数の開口・再封の繰り返しがなされるようになってきた。また、特に若者を中心に消費者の清潔志向が強くなり、わずかな摩耗粉の発生も消費者には受け入れられない状況にある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、開口・再封の繰り返しによっても、ネジキャップ、ガラス瓶または金属缶に摩耗や摩耗粉の付着が生じないネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、第１の発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板は、アルミニウム合金板の少なくとも容器用ネジキャップ内面となる面に二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムが被覆されていることを特徴とする。
【０００６】
また、第２の発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板は、第１の発明において、前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの厚さが１５μｍ以下であり、かつ該フィルム面に平行な（１００）結晶面と、（−１１０）結晶面とによるＸ線回折強度比Ｘ（１００）／Ｘ（−１１０）が２．０以下であることを特徴とする。
【０００７】
さらに、第３の発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板は、第１または第２の発明において、前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの下層にクロメート被膜または陽極酸化被膜が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
さらに、第４の発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法は、予備加熱したアルミニウム合金板と、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムとを対の加圧ロールで挟んで加圧圧着して前記アルミニウム合金板に二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを被覆し、その後、積層された被覆アルミニウム合金板を、前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの融点以上に加熱したのち冷却することを特徴とする。
【０００９】
さらに、第５の発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法は、予備加熱したアルミニウム合金板と、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムとを対の加圧ロールで挟んで加圧圧着して前記アルミニウム合金板に１５μｍ以下の厚さの二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを被覆し、その後、積層された被覆アルミニウム合金板を、前記二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの融点以上に加熱したのち冷却することによって該フィルム面に平行な（１００）結晶面と、（−１１０）結晶面とによるＸ線回折強度比Ｘ（１００）／Ｘ（−１１０）を２．０以下にすることを特徴とする。
【００１０】
ポリエステル樹脂を被覆する手段として、いわゆる押出ラミネート法も理論的には可能であるが、樹脂被覆手段として効率が非常に悪く商用への適用は困難である。第１の発明によれば、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを適用することにより、高効率での被覆が可能となる。また、従来の内面塗装アルミニウム合金ネジキャップと比較して、開口・再封の繰り返しによっても、ネジキャップ、ガラス瓶または金属缶に摩耗や摩耗粉の付着が生じにくくなる。
【００１１】
第２の発明によれば、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの厚さをｌ５μｍ以下とすることにより、開口・再封時にフィルムに作用するせん断力に対する抵抗が良好に得られ、優れた耐摩耗性が得られる。一方、該厚さが１５μｍを超えると上記せん断力に対する抵抗が低下し、却って耐摩耗性が低下する。また、フィルム製膜性を考慮すれば、アルミニウム合金板への被覆前のフィルムの厚さは５μｍ以上とするのが望ましい。したがって、フィルム厚さは、５μｍ以上１５μｍ以下が望ましい。また、Ｘ線回折強度比Ｘ（１００）／Ｘ（−１１０）を２．０以下とすることによってフィルム面に平行な延伸組織が少なくなり、優れた耐摩耗性が得られる。上記比が２．０を超えると、フィルム面に平行な延伸組織が多く残存していることになり、開口・再封時にフィルム内に発生するせん断力により、延伸組織に沿った剥離状の摩耗が生じやすくなる。このように第２の発明によれば、開口・再封の繰り返しによるネジキャップ、ガラス瓶または金属缶の摩耗がさらに軽減され、摩耗粉はほとんど発生しなくなる。
【００１２】
第３の発明によれば、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムの下層にクロメート被膜または陽極酸化被膜が形成されていることによって該フィルムの密着性が向上し、前記せん断力に対する抵抗がより向上する。
【００１３】
さらに、第４、第５の発明によれば、上記発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板が確実に得られる。特に、フィルム延伸工程で発生した延伸組織は、アルミニウム合金板と二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムとを加圧ロールで圧着した後、被覆アルミニウム合金板を前記フィルムの融点以上に加熱したのち冷却することで消失し、フィルム内に発生するせん断応力に対する抵抗性を増強することができる。なお、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムが複層の場合には、最外面層の融点以上に加熱するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板とその製造方法によれば、被覆後のポリエステル樹脂フィルムの耐摩耗性が向上し、ガラス瓶、金属缶等のネジキャップの開口・再封の繰り返しによっても、ネジキャップ、ガラス瓶または金属缶に摩耗や摩耗粉の付着が生じにくいネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
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装置は、アルミニウム合金板１と、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルム２とがそれぞれコイルの状態で設置されており、アルミニウム合金板１を予備加熱する予備加熱装置１０と、予備加熱後のアルミニウム合金板１と前記二軸延伸樹脂フィルム２とを加圧圧着する対の加圧ロール１１ａ、１１ｂと、圧着後の二軸延伸樹脂フィルムをアルミニウム合金板１とともに加熱する後加熱装置１２と、その後冷却する冷却装置１３と、製造された二軸延伸ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板３を巻き取る巻取機１４から構成されている。
【００１６】
本発明の二軸延伸ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板３に用いられるアルミニウム合金板１としては、ネジキャップに要求される諸特性を満足するアルミニウム合金板であれば用いることができる。例えば、ＪＩＳ１１００、１２００、３００３、３１０５、５０５２及びＡＡ５１５１等のアルミニウム合金板を用いることができる。該合金板には、ポリエステル樹脂フィルムとの密着性を向上させるために、表面にクロメート処理、陽極酸化処理等が施されていることが望ましい。陽極酸化処理は無孔質陽極酸化処理がさらに望ましい。アルミニウム合金板１は、通常、コイルの状態で樹脂被覆工程に供される。
【００１７】
アルミニウム合金板１は、図１の樹脂被覆工程において、まず予備加熱装置１０により加熱される。予備加熱装置１０として、加熱ロール、電気炉、ガスオーブン、誘導加熱装置、赤外線加熱装置などの適宜の装置を使用することができ、これら装置を必要に応じて組み合わせて用いることもできる。該予備加熱におけるアルミニウム合金板１の温度は、樹脂フィルム２の少なくともアルミニウム合金板１と接する層のガラス遷移温度以上、且つ樹脂フィルム２のアルミニウム合金板１と接しない側の最外層の融点未満であることが望ましい。本発明としては予備加熱温度は特に限定しないが、樹脂フィルム２の少なくともアルミニウム合金板１と接する層のガラス遷移温度未満であると樹脂フィルム２をアルミニウム合金板１に貼り合わせることが難しく、また樹脂フィルム２のアルミニウム合金板１と接しない側の最外層の融点以上であると、溶融した樹脂フィルム２に加圧ロール１１ａの表面形状が転写され外観が悪化し、商品価値が低下するため、上記ガラス遷移温度以上、上記融点未満とするのが望ましい。
【００１８】
二軸延伸ポリエステル樹脂フィルム２は、エチレンイソフタレートとエチレンテレフタレート単位からなる共重合ポリエステル単独または該共重合ポリエステルとポリエチレンテレフタレートとの混合物からなる単層もしくは複層の二軸延伸ポリエステル樹脂フイルムであることが、コストおよび耐摩耗性の観点から望ましい。該フィルム表面のうち、金属缶もしくはガラス瓶のネジ部と接する側の面は、エチレンイソフタレートの含有量が３％以下であることが耐摩耗性の観点から望ましい。複層フィルムを用いる場合には、アルミニウム合金板１と接する側の面のフィルムのエチレンイソフタレート含有量を高くすることにより、アルミニウム合金板１との密着性を高めることができる。
【００１９】
この実施形態の装置では、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルム２はコイル状にして、対の加圧ロール１１ａ、１１ｂの近傍に設置されている。予備加熱装置１０により予備加熱されたアルミニウム合金板１と該樹脂フィルム２とは、互いが重なり合う状態で加圧ロール１１ａ、１１ｂに送られて加圧圧着される。この際、ネジキャップ内面側のみでなく、ネジキャップ外面側も同時に樹脂フィルムにより被覆することも可能である。
【００２０】
樹脂フィルム２を被覆された二軸延伸ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板３は、後加熱装置１２に送られて加熱処理される。後加熱における加熱温度は、該樹脂フィルム２の少なくともアルミニウム合金板１と接しない側の最外面層の融点以上に加熱され、その後、冷却装置１３により冷却される。加熱時間としては１秒程度であるが、加熱温度が最外面層の融点以上であることにより、結晶状態が調整され、樹脂フィルム２の製造工程である二軸延伸工程で生成された配向結晶がほぼ消失し、耐摩耗性が向上する。
【００２１】
後加熱後の冷却の速度は任意で良いが、遅過ぎると生産効率が悪化する。また、極端に冷却速度を遅くすると、樹脂フィルム２中に配向を持たない結晶が過度に成長し、樹脂フィルム２が脆化する場合があり好ましくない。また、配向を持たない結晶の成長に伴ない、樹脂フィルム２の外観が若干白く変色する場合がある。このような脆化、白化を嫌う場合には、エア冷却装置、ミスト冷却装置、水冷装置等の冷却装置１３を用いて冷却速度を速めてもよい（例えばエア冷却以上）。
【００２２】
以上、本発明により製造されたネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板３は、耐摩耗性が高く、従来の内面塗装アルミニウム合金ネジキャップと比較して、開口・再封の繰り返しによっても、ネジキャップ、ガラス瓶または金属缶に摩耗や摩耗粉の付着が生じにくい。
【実施例１】
【００２３】
以下に、本発明の実施例を比較例と対比しつつ説明する。
アルミニウム合金板として、厚さ０．２４ｍｍのＡＡ５１５１アルミニウム合金板に、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ものを使用した。
一方、アルミニウム合金板に被覆する二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムとしては、それぞれエチレンイソフタレート単位とエチレンテレフタレート単位とからなるものを用い、アルミニウム合金板１と接する側の接着層と、アルミニウム合金板と接しない側の配向層（融点２６５℃）とからなる各種厚さの２層ポリエステルフィルムを使用した。この２層ポリエステルフィルムは、共押出し成形後、二軸延伸して熱処理を施したものである。
【００２４】
前記アルミニウム合金板を、予備加熱装置により予備加熱（１２０℃）したのち、ネジキャップ内面となる側に被覆する前記樹脂フィルムとともに対の加圧ロールに通し、アルミニウム合金板１の片面に樹脂フィルムを加圧圧着した。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て種々の温度で後加熱を行い、その後、空冷した。
【００２５】
前記製造工程で得たポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板を、被覆面がネジキャップ内面側となるようにして常法にて外径３８ｍｍのネジキャップに加工した（実施例１〜７）。
また比較として、同一のアルミニウム合金板に対して、常法によりネジキャップ内面側となる面にエポキシ・アクリル系塗装を施した塗装アルミニウム合金板を用意し、常法により外径３８ｍｍのネジキャップに加工した（比較例１）。さらに、塗装を施さないアルミニウム合金板を同様に３８ｍｍのネジキャップに加工した（比較例２）。
【００２６】
前記製作した各ネジキャップの製作条件をまとめて表１に示す。なお、ネジキャップ加工を施す前の片面樹脂被覆アルミニウム合金板の被覆面に対して、（１００）結晶面と（−１１０）結晶面のＸ線回折強度を測定し、その比であるＸ線回折強度比Ｘ（１００）／Ｘ（−１１０）を算出した結果も併せて示した。Ｘ線回折条件は、ＣｕのＫα線を用いて電圧：３０ｋＶ、電流：１０ｍＡ、２θのスキャン速度：２°／分であり、２θ≒２６°に見られる（１００）結晶面のピーク強度および２θ≒２２．５°に見られる（−１１０）結晶面のピーク強度を測定した。なお、測定毎のＸ線光学系の再現性を確認するため標準試料による補正を行っている。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表２は、表１の各ネジキャップを、開口・再封繰り返し試験に供した結果を示したものであり、アルミ製ネジ付き缶に対して、各ネジキャップを締め付けトルク１Ｎ・ｍで締めた後、開口する工程を繰り返し、ネジキャップに明瞭な摩耗痕が生じる回数およびアルミ缶ネジ部への摩耗粉の付着が明瞭となる回数を測定したものである。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
表２の結果から、ネジキャップ内面側に樹脂塗装など何も施さない比較例２と、ネジキャップ内面側に樹脂塗装を施した比較例１では、キャップに摩耗痕が発生するまでの回数、缶ネジ部に摩耗粉が付着するまでの回数ともに低い値を示した。
これに対し、本発明の実施例１〜７は、いずれも、キャップに摩耗痕が発生するまでの回数、缶ネジ部に摩耗粉が付着するまでの回数ともに大きな値を示し、耐摩耗性に優れ、摩耗粉の発生に対する防止効果に優れていることが明らかとなった。
【００３１】
なお、実施例３、４は、後加熱温度が融点２６５℃より低く、Ｘ線回折強度比が２．０を超えており、望ましい後加熱温度、Ｘ線回折強度比の範囲外であることから、キャップに摩耗痕が発生するまでの回数、缶ネジ部に摩耗粉が付着するまでの回数が、実施例１、２、５、６よりは劣っていた。
また、実施例７は、フィルム厚が２０μｍであり、望ましい厚さ１５μｍを超えていることからキャップに摩耗痕が発生するまでの回数、缶ネジ部に摩耗粉が付着するまでの回数ともに実施例１、２、５、６よりは劣っていた。
すなわち、被覆前のフィルム厚さが５〜１５μｍの範囲内にあり、且つ、後加熱温度が融点２６５℃以上でＸ線回折強度比が２．０以下である実施例１、２、５、６において、キャップに摩耗痕が発生するまでの回数、缶ネジ部に摩耗粉が付着するまでの回数ともにより良好な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のネジキャップ用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板の製造工程の一実施形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    アルミニウム合金板
２    二軸延伸ポリエステル樹脂フィルム
３    ポリエステル樹脂被覆アルミニウム合金板
１０    予備加熱装置
１１ａ、１１ｂ  加圧ロール
１２    後加熱装置
１３    冷却装置
１４    巻取機
【図１】
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