(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属容器の側面の全面が、ワックスを含む有色インキを直接塗層して印刷層を設けた部分とワックスを含む無色あるいは透明なインキで直接塗層して印刷層を設けた部分からなり、これらの印刷層の表面をワックスを添加したクリアーニス層で被覆し、インキ印刷層及びクリアーニス層を焼き付けることを特徴とする金属容器。
【請求項２】
金属容器が２ピース缶または３ピース缶である請求項１に記載の金属容器。
【請求項３】
焼き付け温度が、１９０〜２００℃であり、金属容器が２ピース缶であることを特徴とする請求項１に記載の金属容器。
【請求項４】
焼き付け温度が、１９０〜２１５℃であり、金属容器が３ピース缶であることを特徴とする請求項１に記載の金属容器。
【請求項５】
ワックスが植物性ワックス、動物性ワックス、鉱物性ワックスおよび合成ワックスの少なくとも１種からなるワックスである請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速化した製造ラインあるいは内容物充填ラインにおいて、容器の流れに詰まりの発生が起きず、また温水シャワーや殺菌・乾燥工程でワックスが流亡しても滑り性を失わない、アルミニウム缶、スチール缶のごとき金属薄板を加工して製造される、滑り性の改善された印刷金属容器およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビール缶、ジュース缶などの飲料品用缶や各種食品の缶詰用缶をはじめとする金属缶の外面は、その材質の保護と美観の付与を目的として、文字、図柄等の印刷が行われ、さらにその表面にクリアーニスによるオーバーコートを施すことが行われている。
例えば、底板、側板、蓋体からなる３ピース缶においては製缶前に側板に該当する金属薄板に印刷し、クリアーニスでオーバーコートを行った後に製缶が行われる。この場合これらの塗装皮膜は、缶に成形される時の加工に耐える可撓性、成形機あるいは缶搬送ラインとの摩擦によって傷が付かない程度の塗膜硬度を必要とする。
【０００３】
また缶本体および蓋板からなる２ピース缶においては、通常金属薄板を打ち抜いた後で深絞り−しごき加工により底板と側板とからなる缶本体を作成した後、この側板部分に印刷し、クリアーニスでオーバーコートが行われ、さらに内面塗装が行われる。この場合、表面の印刷、オーバーコート後に乾燥、焼き付けを行い、内面塗装後に再度乾燥、焼き付けが行われる。
内容物が飲料品または食品である場合には、金属容器に内容物を詰めた後、レトルト処理（容器内容物の殺菌のためのレトルト処理）が行われ、また温水シャワーによる洗浄および付着した水滴の乾燥などが行われている。
【０００４】
これら印刷された金属容器は、容器の滑り性を確保し、ラインの流れにおける詰まりを防止するため印刷用インキまたはクリアーニスに滑り用添加剤（ワックス）を配合したものが用いられている。この印刷された金属容器のインキおよびクリアーニスは、印刷後、乾燥・焼き付けを行っているが、この工程においてインキおよびクリアーニス中に配合されたワックスは塗膜表面にブリーディング（浮出し）し、滑り性が付与されている。特に滑り性を必要とする底板部分に塗装されるクリアーニスにはワックスを多量配合して滑り性を高く保持するようにしているが、側板用のインキやクリアーニスは、印刷部を白化させるのでその配合量は制限されており、このため側板部の滑り性はともすると不十分となり易かった。
【０００５】
通常飲料品や食品の場合、内容物の充填ラインにおいては内容物充填後、レトルト処理、温水シャワーによる殺菌、洗浄およびその後金属容器に付着した水滴乾燥を行っている。この工程において乾燥・焼き付けにより浮き出したワックス層は流れ落ち易く、このような製造方法を採り、表面のワックス層を失った印刷金属容器は高速化した製造ラインや内容物充填ラインでは滑り性が不足し、ライン上で詰まりが発生していた。
特に金属容器のデザインで下地にインキによる印刷のない部分が多く、クリアーニスだけの部分が多い金属容器においては、レトルト処理、温水シャワー、水滴乾燥を行った後は滑り性の低下が著しく、このためラインの詰まりがおき易く金属容器自体に傷や凹みが発生し易かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高速化した製造ラインおよび内容物充填ラインでの金属容器の流れの詰まりや内容物充填後の温水シャワー後であっても滑り性の保持ができ、特に印刷面積が小さいデザインの金属容器においても滑り性が大きく改善された金属容器の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
[１]金属容器の側面の全面が、ワックスを含む有色インキを直接塗層して印刷層を設けた部分とワックスを含む無色あるいは透明なインキで直接塗層して印刷層を設けた部分からなり、これらの印刷層の表面をワックスを添加したクリアーニス層で被覆し、インキ印刷層及びクリアーニス層を焼き付けることを特徴とする金属容器。
[２]金属容器が２ピース缶または３ピース缶である上記[１]に記載の金属容器。
[３]焼き付け温度が、１９０〜２００℃であり、金属容器が２ピース缶であることを特徴とする上記[１]に記載の金属容器。
【０００８】
[４]焼き付け温度が、１９０〜２１５℃であり、金属容器が３ピース缶であることを特徴とする上記[１]に記載の金属容器、
[５]ワックスが植物性ワックス、動物性ワックス、鉱物性ワックスおよび合成ワックスの少なくとも１種からなるワックスである上記[１]〜[４]のいずれか１項に記載の金属容器、
を開発することにより上記の目的を達成した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の対象となる金属容器としては、ビール、ソフトドリンク、お茶類など飲料水用のアルミニウム缶（ＤＩ缶）、スチール缶（主として３ピース缶）などであり、形態としては２ピース缶、３ピース缶などの缶類、菓子類の缶など表面に印刷が行われ、自動充填ラインで充填を行う金属容器である。中でも材質的に軟質であるため、容易に凹みや変形が起きやすいアルミニウム缶において顕著な効果が発揮できた。
【００１０】
印刷用インキとしては、従来使用されている油性または水性のインキがそのまま使用される。この場合には必ずワックスを配合したものを使用する。
インキとしては、着色顔料または染料、無色透明となる顔料（シリカなど）、合成樹脂が配合され、油性の場合には有機系溶剤が、水性の場合には水系溶媒が使用される。
水系インキに使用される樹脂としては、限定するわけではないが、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などを使用する。
【００１１】
水性インキの場合には、油溶性のエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル＝エポキシアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂の水性エマルジョン、アクリル／アミノ系、ポリエステル／アミノ系、エポキシエステル／アミノ系などが使用され、アミノ系樹脂としてはメラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂などを使用する。
油性インキの場合には、油溶性のエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ビニルエステル＝エポキシアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂が使用される。
使用する顔料は従来のインキと同じであり、無色の顔料としてはシリカなどを使用する。また クリアーニスも従来品と同じものであって良く、特に制限はない。
【００１２】
これらインキおよびクリアーニスに配合するワックスとしては、広い範囲のものを使用することができる。すなわち、蜜蝋、鯨ろう、牛脂、ラノリン等の動物性ワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの鉱物系ワックス、カルナウバワックス等の植物性ワックス、ポリエチレン系ワックス、シリコーン樹脂（ポリオルガノシロキサン）、合成ワックス、テフロン、ポリエチレンオキサイドなどの合成系ワックスなどを挙げることができる。中でもカルナウバワックス、シリコーン樹脂、ポリエチレン系ワックスが好ましい。
【００１３】
上記ワックスは、インキおよびクリアーニスのすべてに対して配合することが必要であるが、容器底板部に塗布するクリアーニスへの配合量は底板が必要とする滑り性を与える必要量を配合して良いが、側板の印刷表面に塗布するインキおよびクリアーニスへの配合量は印刷面を白化させないためにその上限がある。その上限量はインキが油性か水系か、あるいはクリアーニスおよびワックスの種類により変化するので一定値を与えることはできない。これらは簡単な試験によりその上限を確定できるのでそれぞれ試験することが必要である。ワックスがインキまたはクリアーニスへの親和性が良い場合には約０．５〜１０重量％位、好ましくは１〜５重量％、親和性の乏しいときには約０．１〜３重量％位、好ましくは０．５〜２重量％を配合する。これらは単独であってもまた２種類以上を混合して使用することもできる。
【００１４】
本発明においては着色性インキにより印刷する際に、デザインや模様の関係で印刷が行われない部分が生ずるが、この部分を無色または透明なワックスを配合したインキで印刷することが必要である。すなわち、金属容器の側板はその全面が必ず有色または無色あるいは透明なインキで印刷が行われることを必要とするものである。
この結果、金属容器底面はワックス配合量の多いクリアーニスで被覆され、金属容器側板はその全面を余すところなくワックスを配合したインキで印刷され、その表面をワックスを配合したクリアーニスで被覆されることになり、側板の全ての表面が印刷インキで印刷されるとともにさらにワックスを配合したクリアーニスでオーバーコートされることになる。
【００１５】
上記のように印刷インキ、クリアーニスを塗布した後、３ピース缶においては、インキ、クリアーニスを塗布した金属薄板を例えば温度約１９０〜２１５℃くらい、８〜１０分程度の焼き付けを行う。さらに内部コートした後再度約１９０〜２１５℃、８〜１０分程度の焼き付けを行う。また２ピース缶の場合には、容器本体にインキ、クリアーニスを塗布後、例えば温度約１９０〜２００℃、１５〜６０秒程度の第１次焼き付けを行い、さらに内部コートした後再度１９０〜２１０℃位、３０〜１２０秒程度の第２次焼き付けを行う。
この結果印刷インキ、クリアーニスなどに配合されていたワックスは表面にブリードし、金属容器に滑り性を与え、高速化した製造ライン、内容物充填ラインにおいて要求される滑り性が付与され、ライン上での流れの詰まりや渋滞を予防することができる。
【００１６】
なおこのように印刷インキ、クリアーニスの双方にワックスを配合した場合には、充填工程における温水シャワー、レトルト処理、処理後の水滴乾燥などの工程においてのワックスの流出は避けられないが、同時に内部のインキおよびクリアーニスからのワックスのブリーディングがあって、必要とされる滑り性は保持されることになる。特にインキにもクリアーニスのみならずワックスが配合されているため表面にブリードしたワックスの多少の流亡があっても殆ど影響を受けないようである。
【００１７】
【実施例】
［アルミニウム缶］
３００４アルミニウム合金製の３５０ｍｌ（缶胴径呼称２１１）、ＤＩ缶を用いた。
［ワックス］
インキにはパラフィンワックスを３重量％配合し、クリアーニス（ポリエステル系）にはシリコーン樹脂系ワックス０．６重量％およびパラフィンワックス１重量％を配合した。
【００１８】
［インキ］
表１に示す組成のインキを用いた。
【表１】
0004911741.tif 000002
＊１：微粉シリカ（無色クリアー）
＊２：石油系炭化水素
＊３：ドライヤー、抑制剤などの合計
【００１９】
［塗装］
それぞれのインキ単独をＤＩ缶の側面全体に、乾燥時の厚さ０．８μｍ塗布し、ついでその表面をクリアーニス（乾燥厚さ６μｍ）を塗装し、１９０℃、３０秒の１次や着付けを行う。第１次焼き付けを行う。次いで内面塗装した後さらに２００℃、６０秒の第２次焼き付けを行った。
比較例として、インキを塗布せずクリアーニス塗装（乾燥厚さ６μｍ）をし、上記と同じ第１次焼き付けを行い、次いで内面塗装し、さらに第２次塗装したもの準備した。
これらのＤＩ缶をそのままおよび温水シャワー（５０℃、５ふん、８リットル／分）後の静摩擦係数を測定した。
【００２０】
［測定法］
経時変化の影響を避けるため、印刷焼き付け後翌週（７日後）に測定を行った。測定は静摩擦係数測定器（Ｔｙｐｅ  ＨＥＩＤＯＮ−１０）を用い、３缶を１組として、それを俵積みできる缶固定台座を試料台上に、下側の２缶のネック部が右側に来るように、上側の１缶はネック部が左側になるように積み重ねる。上の缶の底部に光遮光板を密着させておき、試料台が動いて角度が大きくなり、上に載せた缶が動き始めた点で光センサーによって試料台が停止するようにした。
この時の試料台の角度より摩擦係数目盛りで（ｔａｎθ＝μ）を読みとり、静摩擦係数とした。
【００２１】
このようにして、各色毎に１０回のテストを行った。印刷したままのものの測定結果を表２におよび印刷し、温水シャワー後のものの測定結果を表３に示す。
【００２２】
【表２】
0004911741.tif 000003
【００２３】
【表３】
0004911741.tif 000004
【００２４】
【発明の効果】
従来、金属容器の印刷において、インキやクリアーニスのそのいずれかにワックスを配合することは行われていたが、容器印刷のデザインにより必ずその全面にワックスを配合したインキによる印刷をした後に、ワックスを配合したクリアーニスでオーバーコートが行われてはいなかった。特に着色が行われないデザインの容器においては、その部分はクリアーニスのみでコーティングされているだけであったが、本発明においてはこの部分に無色または透明なワックスを配合したインキにより印刷を行うことによりワックスの表面へのブリーディングを確保することにより滑り性の優れた金属容器を製造することができた。