JP2005088341A

JP2005088341A - 発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法及び金属容器

Info

Publication number: JP2005088341A
Application number: JP2003324331A
Authority: JP
Inventors: Tadao Ouchi; 忠男大内
Original assignee: Takeuchi Press Industries Co Ltd
Current assignee: Takeuchi Press Industries Co Ltd
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】確実かつ美麗に艶消し感を表現することができる発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法。
【解決手段】金属容器の表面に、ホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有した有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次にこの有機溶剤を混合した印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法

【選択図】図３

Description

本発明は金属容器の表面に、発泡性インキにより模様を表現する場合において、発泡性マイクロカプセルが安定した発泡を促進することにより、確実かつ美麗に艶消し感を表現することができる発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法及び金属容器に関する。

従来、ビール、お茶等が収納される飲料容器と、ヘアースプレー、染毛剤等が収納されるエアゾール容器等があり、素材はアルミニウム、スチール等で製造されている。このような飲料容器やエアゾール容器等の金属容器の表面には、艶消し感を表現するために、オフセット印刷方法により、発泡性マイクロカプセルを含有する印刷インキ層が印刷されている。従来、例えば金属容器の表面に、剥離防止のためのベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有する印刷インキ層が印刷され、その上にトップコート層が形成されたものとして、特開平２００２−１６６６３７号公報がある。又金属容器の表面に、直接発泡性マイクロカプセルを含有する印刷インキ層が印刷され、その上にトップコート層が形成されたものとして、特開平１０−２５０２０９号公報がある。
特開平２００２−１６６６３７号公報、特開平１０−２５０２０９号公報

しかしながら、このような従来の金属容器の表面に、発泡性マイクロカプセルを含有する印刷インキ層を印刷する製造方法には、以下に示す欠点があった。
（１）発泡のための温度と乾燥時間が製造設備毎にバラツキがあり、そのため発泡性マイクロカプセルの発泡にバラツキが生じる。そのため、発泡しないカプセルも存在し、常に美麗に艶消し感を表現した金属容器を製造できるとは限らない。すなわち、製造設備によっては、十分な艶消し感が表現されない印刷不良の金属容器を多く排出するという欠点があった。
（２）美麗な艶消し感を表現するために、多くのマイクロカプセルを発泡させることが必要であり、そのため、印刷インキ層に発泡マイクロカプセルの量を多く含有させることが行われていたが、版からブランケットへ、ブランケットから金属容器へと転写印刷される際に、印刷のブランケットの版に多くの発泡マイクロカプセルが付着してしまい、目詰まりを起こし、その都度ブランケットの清掃作業が必要であった。
（３）又、印刷時に発泡マイクロカプセルが、ブランケットの版に多く付着すると、印刷インキ層に残留する発泡マイクロカプセルの数が少なくなるため、容器表面に所望する艶消し感を出すことができないので、多くの印刷不良容器が排出されるという欠点があった。
この発明は、金属容器の表面に、発泡性インキにより模様を表現する場合において、発泡性マイクロカプセルが安定した発泡を促進することにより、艶消し感を表現できない不良容器を排出することなく、確実かつ美麗に艶消し感を表現した金属容器の製造方法及び金属容器を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明の解決手段は、金属容器の表面に、ホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有した有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次に該有機溶剤が混合された印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法であり、請求項２記載の発明の手段は、金属容器の表面に、発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次に該有機溶剤が混合された印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法である。印刷インキ層に含有された有機溶剤が、一定の温度で短時間に、例えばブタン、イソペンタン等の炭化水素系等の成分を内包する発泡性マイクロカプセルに働きかけて、発泡を促進する作用を呈する。したがって、発泡性マイクロカプセルの発泡にバラツキが生じるのを防止でき、常に安定的な発泡を促すことができる。

請求項３記載の発明の手段は、金属容器の表面に、発泡マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合されたホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に印刷インキ層を印刷し、次に該印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法であり、又請求項４記載の発明の手段は、金属容器の表面に、発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合されたホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次に該有機溶剤が混合された印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法である。ホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層のみに、発泡マイクロカプセルと有機溶剤を混合し、或いはホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層及び印刷インキに、発泡マイクロカプセルと有機溶剤を混合することにより、上記と同様の作用を呈する。有機溶剤は、印刷インキ層、ベースコート層及び発泡マイクロカプセルの種類に応じて、適宜に選択することができる。

請求項６記載の発明に対応する手段は、前記した有機溶剤に代えて、主成分となる炭化水素系の有機溶剤に他の有機溶剤を混合、主成分となる炭化水素系の有機溶剤に顔料を混合又は主成分となる炭化水素系の有機溶剤に硬化促進剤を混合した混合有機溶剤であることを特徴とする発泡性インキ性を印刷した金属容器の製造方法であり、有機溶剤は単独で用いてもよく、２種以上を混合することもできる。さらには、顔料、硬化促進剤を混合して用いることで、上記と同様の作用を呈する。有機溶剤を単独で用いるか又は混合するか否かは、印刷インキ層、ベースコート層及び発泡マイクロカプセルの種類に応じて、適宜に選択することができる。上記いずれかの製造方法で製造される金属容器であって、金属容器の表面に、発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合された印刷インキ層又は（及び）ベースコート層を有する金属容器の表面は、常に均一かつ確実な発泡により、美麗な艶消し感を表現することができる。

この発明によれば、発泡性マイクロカプセルを含有した層に、有機溶剤が混合されたから、発泡性マイクロカプセルが安定した発泡を促進することにより、艶消し感を表現できない不良容器を排出することなく、常に美麗な艶消し感を表現した金属容器を提供することができる効果を有する。

金属容器の表面に、発泡性インキにより模様を表現する場合において、艶消し感を表現できない不良容器を排出することなく、確実かつ美麗に艶消し感を表現するという目的を、
金属容器の表面の発泡性マイクロカプセルを含有した層に、有機溶剤等を混合することにより実現した。

図１〜図３は、本発明の実施例１を示す金属容器の製造方法を示した図面である。すなわち、図１は、発泡マイクロカプセルを印刷インキに混合し、オフセット印刷により印刷された、発泡マイクロカプセルが発泡する前の状態を示す金属属容器の表面の拡大断面図である。発泡性マイクロカプセル３は、樹脂を素材とする球状の中空体内に、ブタン、イソペンタン等の炭化水素が封入され、粒径が通常６〜１５μｍであり、６〜７μｍ程度のものが好ましい。粒径が前記範囲を越えると、印刷インキの印刷不良を招く。発泡性マイクロカプセル３は、一般に加熱されると外側の中空体を構成する樹脂が軟化し、封入されている炭化水素等が熱膨張により体積が膨張する。そして、この発明の特徴は、この発泡性マイクロカプセルを含有した層４に、有機溶剤が混合されている点である。発明者等が、この安定的な発泡を促進するために、印刷インキ層に有機溶剤を混合することを見出したのである。

有機溶剤は、層に対してに対して１〜５重量％配合され、好ましくは２．６５重量％混合が適する。有機溶剤としては、石油ナフサ、ヘキサン、メチルシクロシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ソルベントナフサ、リグロリン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン、キュメン、イソオクタン、ノナン、デカン等の炭化水素系の有機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピプ、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸イソアミル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸メチル、トリメチル、エチレングリコールアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル系の有機溶剤、エチルエーテル、ブチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、イソプロピルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル等のエーテル系の有機溶剤、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコール誘導体系の有機溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、メチルブタノール、ブタノール、メトキシブタノール、イソアミルアルコール、メチルアミルアルコール、メチルペンタノール、ジアセトンアルコール、アリルアルコール、エチルヘキサノール、シクロヘキサノール、ベンジンアルコール、メチルベンジンアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系の有機溶剤がある。

この発泡を促進させる有機溶剤は、好ましくは炭化水素系の有機溶剤、又は炭化水素系の有機溶剤を主成分とし他の有機溶剤を混合したものが好ましい。すなわち、これらの有機溶剤は、それぞれ単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせた混合有機溶剤として用いてもよい。さらに、炭化水素系の有機溶剤を主成分とし、無機顔料、有機顔料、体質顔料等の顔料類或いは硬化促進剤等を混合してもよい。無機顔料としては、二酸化チタン、亜鉛華、鉛白、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、カドミウム、アンチモン、コバルト、酸化クロム、酸化鉄等がある。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、スレン系、キナクリドン系、ジオキサジン系等があり、体質顔料としては、白亜、炭酸カルシュウム、バライト粉、バナリウム、タルク、ケイ石粉、ケイソウ土、アルミナ、セッコウ等がある。また、硬化促進剤としては、滑性ドライヤ等がある。

最初に、この金属容器１の表面には、所謂ベースコートとよばれるホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層２が印刷される。このベースコート層２は金属容器１との接着性に優れ、かつ耐光性、光沢性を考慮した樹脂として、ポリエステル系樹脂が適する。金属容器１の表面に、通常印刷を施す前に、表面全体に塗布される下地塗装である。その他のベースコート層２としては、アルキッド系樹脂、アミノプラスト系樹脂、フェノール系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ビニルプチラール樹脂等を主成分とする樹脂が用いられる。このホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層２により、金属容器１とベースコート層２、ベースコート層２とその上の印刷層４とは堅固に接着される。このホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層２の印刷後、オフセット印刷により、発泡性マイクロカプセル３を含有する印刷インキ層４が印刷される。

「印刷工程」
図２に示す印刷機に基づいて説明すると、インキドクター１０６内に収納された発泡マイクロカプセルを混合した印刷インキが、版１０７からブランケット胴１０９によって回転するブランケット１０８に転写され、ブランケット１０８から金属容器１０１の表面に印刷される。金属容器１０１は、ターンテーブル１００に固設されたマンドレルに保持されて回転する。この印刷インキにより所望する模様が金属容器１０１の表面に表現される。又印刷インキ層は、通常、ポリ塩化ビニル等のビニル系樹脂の他、ウレタン系、塩ビアクリル系、アミノアルキッド系、メラミン系、セルロース系、アクリルウレタン系、エポキシ系等の樹脂インキが用いられる。印刷インキ層には、この発泡性マイクロカプセルの他、必要に応じて、接着性樹脂、顔料、安定剤、可塑剤、触媒、染料等の添加剤等が混合される。接着性樹脂を混合することにより、印刷インキ層が、金属容器１０１の表面から剥離するのを防止できる。次に、トップコート層を構成する樹脂が印刷される。このトップコート層を構成する樹脂は、透明なニスであればよく、例えばエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、ビニル系樹脂、セルロース系樹脂等のいずれであってもよく、またこれらを２種以上混合して用いてもよい。図７は、この製造方法を絞りしごき加工によって製造されるねじ付金属容器１０１に適用した実施例を示している。図８は通常の飲料容器２０１に適用した実施例、図９はインパクト成形により製造されるねじ付金属容器３０１に適用した実施例、図１０は通常のエアゾール容器４０１に適用した実施例を示す図面である。本発明に係る印刷は、図７〜図１０に示す容器の網目状部に施される。他の実施例として、本発明に係る印刷は、容器の一部分であってもよい。

「乾燥・発泡工程」
金属容器が絞りしごき加工により製造される金属容器である場合、すべての層がウエットアンドウエットの状態で印刷された後、製造設備に設けられた乾燥炉において１回の乾燥工程で発泡及び硬化が行われる。すなわち、発泡と硬化を同時に行う。乾燥炉の温度は１２０〜１７０℃、好ましくは１５０℃が適する。加熱時間は３〜５分が適する。この加熱により、発泡マイクロカプセル３は発泡し体積膨張を生じると共に各層が硬化する。発泡後の拡大断面図を図３に示す。この体積膨張により、トップコート層の表面には落差の大きな凹凸ができる。そして、この凹凸によって光の乱反射が生じ、艶消し感が得られる。したがって、この凹凸が不十分である場合には、艶消し感が得られないので、発泡がバランス良く安定的に行われる必要がある。又、金属容器がエアゾール容器の場合は、上記同様に、すべての層がウエットアンドウエットの状態で印刷された後、製造設備に設けられた乾燥炉において１回の乾燥工程で発泡及び硬化が行われる場合、又印刷工程毎に乾燥し、発泡と硬化を別途行う製造方法も採用される。

図４は、本発明の実施例２を示す金属容器の製造方法を示した図面である。金属容器１１の表面には、オフセット印刷により、発泡性マイクロカプセル１３を含有する印刷インキ層１４が印刷される。発泡マイクロカプセル１３は、印刷インキに対して同様に１０〜３０重量％配合され、好ましくは１５重量％が適する。そして、印刷インキ層１４には有機溶剤が混合されている。有機溶剤は、印刷インキに対して同様に２〜５重量％混合され、好ましくは２．７重量％混合が適する。有機溶剤は、実施例１で用いられる有機溶剤と同様である。さらに、トップコート層１５を構成する樹脂が印刷されている。すべての層が印刷された後、製造設備に設けられた乾燥炉において１回の乾燥工程で発泡及び硬化が行われる。

図５は、本発明の実施例３を示す金属容器の製造方法を示した図面である。最初に、金属容器２１の表面には、ホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層２２が印刷され、このベースコート層２２に、発泡性マイクロカプセル２３が混合されている。発泡マイクロカプセル２３は、ベースコート層２２に対して同様に１０〜３０重量％配合され、好ましくは２０重量％混合が適する。さらにベースコート層２２には有機溶剤が混合される。有機溶剤は、ベースコート層に対して同様に１〜５重量％混合され、好ましくは２〜３重量％混合が適する。有機溶剤は、実施例１と同様の有機溶剤が用いられる。さらに、その上に模様、色彩等が付された印刷インキ層２４が印刷される。すべての層が印刷された後、製造設備に設けられた乾燥炉において１回の乾燥工程で発泡及び硬化が行われる。

図６は、本発明の実施例４を示す金属容器の製造方法を示した図面である。最初に、金属容器３１の表面には、ホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層３２が印刷され、このベースコート層３２に、発泡性マイクロカプセル３３が混合されている。次に、発泡性マイクロカプセル３３を含有する印刷インキ層３４が印刷される。発泡マイクロカプセル３３は、ベースコート層３２及び印刷インキ層３４に対して同様に１０〜３０重量％配合され、好ましくは１５重量％混合が適する。そして、ベースコート層３２及び印刷インキ層３４には、共に有機溶剤が混合されている。有機溶剤は、ベースコート層及び印刷インキ層に対して、同様に１〜１０重量％混合され、好ましくは２〜５重量％混合が適する。次にトップコート層３５が印刷され、すべての層が印刷された後、製造設備に設けられた乾燥炉において、１回の乾燥工程で発泡及び硬化が行われる。実施例４は、主として、エアゾール容器の表面に設けられる発泡マイクロカプセルの実施の形態である。

次に、本発明に係る金属容器と従来のねじ付き金属容器を、各々５０万個抽出して所望の艶消し感が表現された金属容器の個数を比較した。

「印刷条件」

（１）本発明に係る金属容器；金属容器の表面に、サイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有した有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次にこの有機溶剤が混合された印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させた金属容器。

（２）従来の金属容器；金属容器の表面に、サイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有した印刷インキ層を印刷し、次にこの印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させた金属容器。

（３）混合される有機溶剤；石油系の有機溶剤（高沸点炭化水素系溶剤）

「評価方法１」
艶消し感の良好、艶消し感の不良を目視で観察して、発泡性マイクロカプセルの発泡の具合を評価した。

「評価方法２」
有機溶剤が混合された印刷インキ層を有する金属容器と、従来の有機溶剤が混合されない印刷インキ層の金属容器の発泡後において、１０ｍｍ^２当たりの発泡したマイクロカプセルの数を、拡大写真により数えた。

「評価」
上記表１から、有機溶剤が混合された印刷インキ層を有する金属容器は、１００％が良好な容器であったが、有機溶剤が混合されない印刷インキ層を有する金属容器は９０％が良好な容器、１０％が不良な容器であった。又１０ｍｍ^２当たりの十分に発泡したマイクロカプセルの数は、有機溶剤が混合された印刷インキ層を有する金属容器は４４０個、有機溶剤が混合されない印刷インキ層を有する金属容器は０個であった。

本発明に係る実施例１の発泡する前の金属容器表面の層構成を示した拡大断面図。本発明に係る金属容器表面に印刷機により印刷を施した図面。本発明に係る実施例１の発泡後の金属容器表面の層構成を示した拡大断面図。本発明に係る実施例２の発泡後の金属容器表面の層構成を示した拡大断面。本発明に係る実施例３の発泡後の金属容器表面の層構成を示した拡大断面。本発明に係る実施例４の発泡後の金属容器表面の層構成を示した拡大断面。本発明を絞りしごき加工により製造される、ねじ付金属容器に適用した正面図。本発明を通常の飲料容器に適用した正面図。本発明をインパクト加工により製造される、ねじ付金属容器に適用した正面図。本発明を通常のエアゾール容器に適用した正面図。

符号の説明

１１１２１３１金属容器
２２２３２ベースコート層
３１３２３３３発泡性マイクロカプセル
４１４２４３４印刷インキ層
５１５２５３５トップコート層

Claims

金属容器の表面に、ホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有した有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次に該有機溶剤が混合された印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法。
金属容器の表面に、発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次に該有機溶剤が混合された印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法。
金属容器の表面に、発泡マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合されたホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に印刷インキ層を印刷し、次に該印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法。
金属容器の表面に、発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合されたホワイトコート又はサイズコートから成るベースコート層を印刷し、次に発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合された印刷インキ層を印刷し、次に該有機溶剤が混合された印刷インキ層の上に、トップコート層を形成した後、発泡性マイクロカプセルを発泡させることを特徴とする発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法。
前記有機溶剤が、炭化水素系の有機溶剤であることを特徴とする請求項１〜４記載の発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法。
前記有機溶剤に代えて、主成分となる炭化水素系の有機溶剤に他の有機溶剤を混合、主成分となる炭化水素系の有機溶剤に顔料を混合又は主成分となる炭化水素系の有機溶剤に硬化促進剤を混合した混合有機溶剤であることを特徴とする請求項１〜４記載の発泡性インキを印刷した金属容器の製造方法。
請求項１〜６記載のいずれかの製造方法で造られる金属容器であって、該金属容器の表面に、発泡性マイクロカプセルを含有する有機溶剤が混合された印刷インキ層又は／及びベースコート層を有することを特徴とする金属容器。