JP2005169265A

JP2005169265A - 高輝度塗装缶

Info

Publication number: JP2005169265A
Application number: JP2003412899A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Takauchi; 正和高内; Toshiaki Tomiyoshi; 俊昭富吉
Original assignee: Sakuranomiya Chemical Co Ltd
Current assignee: Sakuranomiya Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】下地層の色調変化が小さく、かつ、輝度の大きい高輝度塗装缶を提供する。
【解決手段】缶体１の被塗装面２に、下地インキが印刷されてなる下地層３と、この下地層３を被覆するようにして、光反射型顔料１０を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層４とが形成されていることを特徴とする高輝度塗装缶。ここで、外面塗料における光反射型顔料の含有率を１質量％〜３０質量％、かつ、外面塗料の平均塗布量を１ｇ／ｍ²〜３０ｇ／ｍ²とすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被塗装面に、下地インキを印刷してなる下地層と、この下地層を被覆するようにして、光反射型顔料を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層とが形成されている缶体に関する。

一般に、飲料缶などの缶体は、その被塗装面（缶胴の外面）上に下地インキを印刷して下地層を形成し、この下地層上に透明な外面塗料を塗装して上地層を形成した後、加熱乾燥することによって製造されている。ここで、上記透明な外面塗料が塗装されてなる上地層は、上記下地層を保護するとともに、外観の光沢の向上、搬送の際に有利な缶体の滑り性の向上などの効果を有する。

近年、上記飲料缶などの缶体の外面塗装に意匠性が求められるようになり、キラキラとした輝度感のある塗装缶が要望されている。かかる要望に対して、被塗装面上に、下地インキを印刷してなる下地層と、この下地層を被覆するようにして、光干渉型顔料を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層とが形成されている光干渉型塗装缶が提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。

しかし、上記光干渉型塗装缶においては、外面塗料の顔料としてＡｌ₂Ｏ₃またはＳｉＯ₂などからなる低屈折率基材にＴｉＯ₂などからなる高屈折率層が積層された光干渉型顔料が用いられているため、その光干渉顔料の光干渉効果により、下地層の下地インキの色調変化が大きいため、かえって缶体の外観の意匠性が損なわれる場合があった。
特開２００３−６２５２２号公報

本発明は、下地層の色調変化が小さく、かつ、輝度の大きい高輝度塗装缶を提供することを目的とする。

本発明にかかる高輝度塗装缶は、缶体の被塗装面上に、下地インキが印刷されてなる下地層と、この下地層を被覆するようにして、光反射型顔料を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層とが形成されていることを特徴とする。ここで、外面塗料における光反射型顔料の含有率を１質量％〜３０質量％、かつ、外面塗料の平均塗布量を１ｇ／ｍ²〜３０ｇ／ｍ²とすることができる。また、光反射型顔料の少なくとも８０質量％を、その平均粒径が２０μｍ〜８０μｍ以下、厚さが３μｍ以下とすることができる。また、光反射型顔料は、鱗片状の基材に光反射層を被覆した構成とすることができる。さらに、鱗片状の基材をガラスフレークとし、光反射層を金、銀、アルミニウムもしくはニッケルからなる金属層またはこれらの合金からなる合金層とすることができる。また、下地層の明度Ｌ＊を、Ｌ＊≦５０とすることができる。ここで、明度Ｌ＊とは、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌ＊をいう。

本発明によれば、缶体の被塗装面に、下地インキが印刷されてなる下地層と、この下地層を被覆するようにして、光反射型顔料を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層とが形成することにより、下地層の色調変化が小さく、かつ、輝度の大きい高輝度塗装缶が得られる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明にかかる一の高輝度塗装缶は、図１を参照して、缶体１の被塗装面２、すなわち缶胴の外面に、下地インキが印刷されてなる下地層３と、この下地層３を被覆するようにして、光反射型顔料１０を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層４とが形成されている。ここで、外面塗料は、透明度の高い樹脂に上記光反射型顔料１０が含有されている。高輝度塗装缶を上記の構成とすることにより、下地層の下地インキによって構成される文字や模様などからなるデザインを隠蔽することが少なく、上記下地層の色調変化が少なく、かつ、輝度を向上させることができる。

上記高輝度塗装缶は、以下のように製造する。図１を参照して、缶体１の被塗装面２に文字や模様などからなるデザインを構成する下地インキを印刷して下地層３を形成する。次に、下地層３の下地インキ上に、たとえば、ロールコート法によって、光反射型顔料１０を含有する外面塗料を塗装して、乾燥、硬化させて上地層４を形成する。ここで、ロールコート法とは、アニックスロールからアプリケータロールに転移させた外面塗料を、前記アプリケータロールを下地層３に押しつけつつ互いに回転運動させることにより、下地層３の外面に転移させた後、乾燥させることにより、上地層４を形成させる方法をいう。ここで、上記ロールコート法においては、外面塗料の未塗装部分をなくすために、外面塗料を部分的にオーバーラップさせる。すなわち、被塗装面２において外面塗料が２回塗装される部分が生じるため、外面塗料の塗布量はある程度の幅を有する。

ここで、下地層を形成する下地インキを構成する樹脂はおよび上地層を形成する外面塗料を構成する樹脂は、通常の飲料缶などの製造に用いられるものであれば、特に材質は限定されない。また、外面塗料に含まれる光反射型顔料は、その表面において光を反射する性質を有する顔料をいう。光反射型顔料の材質、構造または形状に特別の制限はないが、図２に示すように、光反射型顔料１０は鱗片状の基材１１に光反射層１２が被覆されて構成されていることが好ましい。上記ロールコート法により外面塗料を塗装する際、かかる鱗片状の光反射型顔料を用いることにより、図１に示すように、上地層４内において光反射型顔料１０が、上地層表面に平行に配向するため、光の反射効率が高くなり、輝度を著しく向上させることができる。

また、本発明にかかる高輝度塗装缶において、外面塗料に含まれる光反射型顔料１０の含有率が１質量％〜３０質量％であり、かつ、外面塗料の平均塗布量が１ｇ／ｍ²〜３０ｇ／ｍ²であることが好ましい。光反射型顔料の含有率が１質量％未満であると輝度の向上が小さく、３０質量％を超えると下地層のデザインおよび色の隠蔽が大きくなる。また、外面塗料の平均塗布量が１ｇ／ｍ²未満であると上地層の塗膜強度が小さくなり、３０ｇ／ｍ²を超えると上地層に含まれる光反射型顔料の量が多くなるため下地層のデザインおよび色の隠蔽が大きくなる。また、外面塗料の平均塗布量が３０ｇ／ｍ²を超えると、乾燥が遅くなり、乾燥後の塗膜中にブリスターと呼ばれる気泡が発生しやすくなり、上地層が外部衝撃などにより割れやすくなる。かかる観点から、外面塗料の平均塗布量は、３ｇ／ｍ²〜１２ｇ／ｍ²であることがより好ましい。

また、図２を参照して、本発明にかかる高輝度塗装缶において、光反射型顔料の少なくとも８０質量％は、その平均粒径Ｌが２０μｍ〜８０μｍ、厚さＤが３μｍ以下であることが好ましい。ここで、外面塗料の好ましい平均塗布量１ｇ／ｍ²〜３０ｇ／ｍ²に対応する外面塗膜（すなわち上地層）の厚さは３μｍ〜１５μｍとなるが、上記のようにロールコート法によって外面塗料を塗装して上地層を形成しているため、平均粒径が２０μｍ〜８０μｍで厚さが３μｍの鱗片状の光反射型顔料を用いても、図１において破線で示したような上地層４からの光反射型顔料１０のはみ出しは、認められない。平均粒径が２０μｍ未満であると光反射型顔料の上記配向性が低下し光の反射効率が低下するため輝度の向上が小さくなり、８０μｍを超えると上地層表面に凹凸が生じやすくなる。また、厚さが３μｍを超えると、上地層表面に凹凸が生じやすくなる。上地層表面に凹凸ができると、製罐工程における缶の取扱い性が低下するとともに、缶が傷つきやすくなる。

また、本発明にかかる高輝度塗装缶において、図２に示すように、光反射型顔料１０は鱗片状の基材１１に光反射層１２が被覆されて形成されるものであれば特に限定はされないが、鱗片状の基材１１は、ガラスフレークであることが好ましい。鱗片状の素材としては、ガラスフレークの他にもマイカなどがあるが、ガラスフレークはマイカなどに比べて鱗片平面の平坦性が高いため、光反射層による光の反射効率を高め、塗装缶の輝度をより向上させることができる。また、光反射層は、機械的強度および耐久性の観点から、金、銀、アルミニウムもしくはニッケルからなる金属層またはこれらの合金からなる合金層であることが好ましい。

また、本発明にかかる高輝度塗装缶において、下地層の明度は特に限定されないが、下地層の明度Ｌ＊が、Ｌ＊≦５０であることが好ましい。ここで、明度Ｌ＊とは、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌ＊をいう。上地層における光反射型顔料と下地層との明度の差が大きいほど、光反射型顔料による輝度感を高めることがより容易となる。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。図１を参照して、缶体１の被塗装面２としての１０ｍｍ×１０ｍｍで厚さ０．２３ｍｍのＡｌ金属板面に、ポリエステル樹脂にカーボンが添加された下地インキ（墨インキ）を印刷して下地層３を形成した。この下地層３の下地インキ上に、ポリエステル樹脂とアミノ樹脂との混合物であるポリエステルアミノ樹脂に表１に示す含有率の光反射型顔料１０を含む外面塗料をロールコート法により表１に示す平均塗布量で塗布して、２００℃で３０秒間〜１２０秒間乾燥硬化させて上地層４を形成して、実施例１〜２１および比較例１〜３の各塗装缶試験片を作製した。ここで、図２を参照して、光反射型顔料１０としては、鱗片状の基材１１としてのガラスフレークに、光反射層１２として銀を被覆した顔料であって、平均粒径Ｌが４０μｍ、厚さＤが２μｍのものを用いた。

上記のようにして得られた本発明にかかる高輝度塗装缶の塗装缶試験片は、下地層の下地インキによる黒色の中に、上地層に含有されている光反射型顔料の光反射によるキラキラとした輝度感のある反射光を有していた。

上記各塗装缶試験片の塗膜物性として鉛筆硬度およびクロスカット付着性を評価し、光学特性として輝度性、下地可視および下地色調を評価した。それらの結果を表１にまとめる。

表１において、平均塗布量とは外面塗料の平均塗布量をいい、含有率とは外面塗料における光反射型顔料の含有率をいい、鉛筆硬度とはＪＩＳＫ５６００−５−４に規定される引っかき硬度（鉛筆法）をいい、クロスカット付着性とはＪＩＳＫ５６００−５−６に規定される付着性（クロスカット法）をいう。また、輝度性については、３人のパネラーによる官能試験であって、塗装缶にキラキラとした輝度感があると３人が認めたものを○、１人が認めたものを△、誰も認めなかったものを×として評価した。下地可視については、３人のパネラーによる官能試験であって、下地層のデザインを把握することができると３人が認めたものを○、１人が認めたものを△、誰も認めなかったものを×として評価した。下地色調については、下地層の色度の同一性が維持されていると３人が認めたものを○、１人が認めたものを△、誰も認めなかったものを×として評価した。

表１に示すように、平均塗布量が１．５ｇ／ｍ²、５ｇ／ｍ²および１５ｇ／ｍ²のいずれの場合においても、光反射性顔料の含有率が１質量％〜３０質量％であると、輝度性、下地可視および下地色調のいずれについても、評価が△以上の結果が得られた。特に平均塗布量が５ｇ／ｍ²の場合においては、光反射顔料の含有率が１質量％〜３０質量％の範囲で、輝度性、下地可視および下地色調のいずれについても、評価が○という優れた結果が得られた。これに対して、平均塗布量が１．５ｇ／ｍ²の場合は、鉛筆硬度が１Ｈ〜２Ｈと低く、塗装面に傷がつきやすくなった。一方、平均塗布量が１５ｇ／ｍ²の場合は、光反射型顔料の含有率が多くなるほど、下地層のデザインおよび色が上地層を形成する外面塗料に含有される光反射型顔料によって隠蔽される割合が大きくなり、下地可視および下地色調の特性が低下した。

次に、上記実施例１、８、１４、１５〜２１および比較例１〜３の塗装缶体試験片の明度Ｌ＊を色差計（倉敷紡績社製ＫＵＲＡＢＯＣＯＬＯＲ−７ｅ）を用いて測定した。また、実施例２２として、外面塗料の平均塗布量が５ｇ／ｍ²、外面塗料における光反射型顔料の含有率が２５質量％である塗装缶体試験片を上記実施例に準じて作製し、その明度Ｌ＊を測定した。それらの結果を表２にまとめる。ここで、明度Ｌ＊とは、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における明度Ｌ＊を意味する。

ここで、下地層のみの明度Ｌ＊を直接測定していないが、光反射型顔料を含有しない外面塗料の平均塗布量が１．５ｇ／ｍ²と最も少ない比較例１における明度Ｌ＊を下地層の明度Ｌ＊と近似して、これを下地層の基準明度Ｌ＊とした。この下地層の基準明度Ｌ＊対して、光反射型顔料を含有しない外面塗料の平均塗布量が５ｇ／ｍ²である比較例２における明度差ΔＬ＊は０．１８、光反射型顔料を含有しない外面塗料の平均塗布量が１５ｇ／ｍ²である比較例３における明度差ΔＬ＊は０．７４であった。

一方、光反射型顔料を含有する外面塗料の平均塗布量が５ｇ／ｍ²であって、光反射型顔料の含有率が１質量％である実施例８における明度差ΔＬ＊は１．１３であり、光反射型顔料の含有率が３０質量％である実施例１４における明度差ΔＬ＊は１２．０３まで増大した。また、光反射型顔料を含有する外面塗料の平均塗布量が１５ｇ／ｍ²であって、光反射型顔料の含有率が１質量％である実施例１５における明度差ΔＬ＊は５．９２であり、光反射型顔料の含有率が３０質量％である実施例２１における明度差ΔＬ＊は４６．０８まで増大した。したがって、上記明度差の増大は、主として光反射型顔料からの光反射に由来する輝度性が増大したことに基づくものと考えられる。

上記のように、光反射型顔料の含有率の増加に伴ない、下地層の明度に対する明度差が増大（すなわち、輝度性が増大）するが、光反射型顔料による下地層のデザインおよび色の隠蔽が大きくなり、下地色調において下地層の色度の同一性が損なわれる。実施例１７および実施例１８から、下地層の色度の同一性が損なわれない範囲における最大の明度差は１８．４６であった。

さらに、上記実施例１、８、１４および１５〜２２における光反射型顔料に替えて、光干渉型顔料を用いた以外は上記各実施例に準じて、比較例４〜１４として、表３に示す平均塗布量（外面塗料の平均塗布量）と含有量（外面塗料における光干渉型顔料の含有量）を有する塗装缶体試験片を作製し、その光学特性として、表２と同様に、明度Ｌ＊、比較例１に対する明度差ΔＬ＊および下地色調を評価した。

ここで、光干渉型顔料とは、鱗片状の低屈折率の基材上に高屈折率層を被覆した顔料であって、屈折率の違う２層構造とすることにより、２以上の界面おける屈折光の干渉によって見る角度によって色調が変化するという特徴をもつ顔料をいう。比較例４〜１４において、光干渉型顔料としては、鱗片状の低屈折率の基材であるマイカに、高屈折率層としてＴｉＯ₂層を被覆した顔料であって、粒径が１０μｍ〜４０μｍであり、下地層の色調を赤色に変化させる特性を有する光干渉型顔料（メルクジャパン社製イリオジン（Ｉｒｉｏｄｉｎ）２１７ＷＩＩ）を用いた。比較例１〜１４の結果を表３にまとめる。

表３における比較例４〜１４においては、表２の実施例１〜２２において認められたキラキラとした輝度感が認められなかった。また、光干渉型顔料の含有率の増加とともに、明度差も増大したが、明度差の増大の程度は、光反射型顔料を含有した場合に比べて小さかった。すなわち、実施例１４と比較例６を対比すると、平均塗布量および顔料の含有率は同じであるが、光反射型顔料を含有した前者の明度差ΔＬ＊は１２．０３であったのに対し、光干渉型顔料を含有した後者の明度差ΔＬ＊は５．１３に留まった。また、実施例２１と比較例１４を対比すると、平均塗布量および顔料の含有率は同じであるが、光反射型顔料を含有した前者の明度差ΔＬ＊は４６．０８であったのに対し、光干渉型顔料を含有した後者の明度差ΔＬ＊は２２．８０に留まった。このことから、光反射型顔料はその輝度性の高さから、光干渉型顔料の２倍以上の明度差を得ることができることがわかる。

また、表２においては、平均塗布量が１５ｇ／ｍ²であって、光反射型顔料の含有率が１０質量％以上の場合に下地色調の評価が△となったのに対して、表３においては、平均塗布量が１５ｇ／ｍ²であって、光干渉型顔料の含有率が１質量％以上の場合に下地色調の評価が△となり、光干渉型顔料の含有率が１０質量％以上の場合に下地色調の評価は×となった。このことから、光反射型顔料は、光干渉型顔料に比べて下地層の色度の同一性維持に優れていることがわかる。

また、本発明にかかる高輝度塗装缶は、実施例１７に示すように下地色調の評価が○のままで明度差ΔＬ＊が１８．４６まで増大するが、上記の光干渉型塗装缶は、比較例７に示すように明度差ΔＬ＊が２．１８になると下地色調の評価は△となり、比較例１０に示すように明度差ΔＬ＊が１０．２０になると下地色調の評価は×となった。すなわち、本発明にかかる高輝度塗装缶は、上記の光干渉型顔料を含有する光干渉型塗装缶に比べて、明度が高くかつ下地層の色度の同一性維持に優れていることから、下地層の色調を損なわずに、高い輝度性を発現し、明度を高めることがわかる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、飲料缶、食料缶、一般雑缶などの缶体に広く利用することができ、缶体の被塗装面に、下地インキが印刷されてなる下地層と、この下地層を被覆するようにして、光反射型顔料を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層とが形成することにより、下地層の色調変化が小さく、かつ、輝度の大きい高輝度塗装缶が得られる。

本発明にかかる一の高輝度塗装缶の被塗装面の断面図である。本発明で用いられる一の光反射型顔料の断面図である。

符号の説明

１缶体、２被塗装面、３下地層、４上地層、１０光反射型顔料、１１基材、１２光反射層。

Claims

缶体の被塗装面に、下地インキが印刷されてなる下地層と、前記下地層を被覆するようにして、光反射型顔料を含有する外面塗料が塗装されてなる上地層とが形成されていることを特徴とする高輝度塗装缶。
外面塗料における光反射型顔料の含有率が１〜３０質量％であり、かつ、外面塗料の平均塗布量が１〜３０ｇ／ｍ²である請求項１に記載の高輝度塗装缶。
光反射型顔料の少なくとも８０質量％は、その平均粒径が２０〜８０μｍ以下、厚さが３μｍ以下である請求項１または請求項２に記載の高輝度塗装缶。
光反射型顔料が、鱗片状の基材に光反射層が被覆されて構成されている請求項１〜請求項３のいずれかに記載の高輝度塗装缶。
鱗片状の基材がガラスフレークであり、光反射層が金、銀、アルミニウムもしくはニッケルからなる金属層またはこれらの合金からなる合金層である請求項４に記載の高輝度塗装缶。
下地層の明度Ｌ＊がＬ＊≦５０である請求項１〜請求項５のいずれかに記載の高輝度塗装缶。