JP2005280768A

JP2005280768A - ボトル型缶およびその製造方法

Info

Publication number: JP2005280768A
Application number: JP2004097621A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Hirotsuji; 潔廣辻; Yasushi Enoki; 泰史榎木; Yasuo Yoneyama; 恭生米山
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-10-13

Abstract

【課題】ボトル型缶の外面塗膜構造について、広い範囲に印刷デザインを施すことができ、内面塗装の回数が違っても同じオーバーコート塗料を使用でき、ネジ部の外面で塗膜のひび割れや剥離を発生させることなく、塗料のコストアップや生産効率の低下を招くことなく、キャップの開栓性を悪化させることのないようにする。
【解決手段】円筒状の胴部４の上方に傾斜状の肩部４と小径円筒状の口頸部４が一体的に形成され、口頸部２の肩部３から上方に離れた位置にネジ部２ｂが形成されていて、胴部４と肩部３と口頸部２の一部にまで印刷デザインが施されているボトル型缶１において、缶の外面側で、口頸部２の上端付近から少なくともネジ部２ｂの領域まで（Ａの部分）はサイズコート層１１のみを形成し、キャップで覆い隠されない部分となる口頸部２の一部と肩部３と胴部４の領域（Ｂの部分）には、印刷インキ層１２とその上を覆うオーバーコート層１３とを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、広い範囲に印刷デザイン（印刷による装飾模様や文字等の意匠）が施されている金属薄板製のボトル型缶に関し、特に、キャップが冠着される缶の口頸部の部分で、キャップで覆い隠されない部分に印刷デザインを施すことができて、しかも、口頸部のネジ部の外面側に施されている保護塗膜に割れや剥離が生じることのないようなボトル型缶、および、そのようなボトル型缶を製造するための方法に関する。

円筒状の胴部の上方に傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部が一体的に形成され、口頸部の開口端のカール部から下方に、キャップを螺合するためのネジ部が形成され、ネジ部の下方に、キャップのピルファープルーフバンドを係止するための環状凸部と環状凹部がそれぞれ形成されているような金属薄板製のボトル型缶については、近年、飲料用の金属缶として多くの飲料製品に使用されている。そのような金属薄板製のボトル型缶において、缶外面側の塗膜構造を部分的に異なるように塗装分けするということが下記の各特許文献により従来公知となっている。
特開２００３−２０５９２７号公報特開２００３−２２６３３７号公報特開２００３−２０５９４５号公報特開２００３−２２１０３９号公報

すなわち、上記の特許文献１には、下地の金属色の影響を受けずに印刷の発色性を良くするためのベースコート層を設ける場合について、ネックイン工程でトリマー刃により缶の上端部をトリミングする時に、ベースコート塗料（サイズコート塗料にチタン等の顔料を加えたもの）に含まれるチタン等の金属によりトリマー刃の寿命が著しく低下するのを防止すると共に、缶の上端部のカール部の内側にベースコート層の上端を隠蔽して外観を良くするために、口頸部の開口端となる部分を除いてベースコート層を形成すると共に、少なくとも口頸部の下方で、べ一スコート層の上に印刷インキ層とオーバーコート層を形成するということが開示されている。

また、上記の特許文献２には、下地の金属色の影響を受けずに印刷の発色性を良くするためのベースコート層を設ける場合について、ネックイン工程でトリマー刃により缶の上端部をトリミングする時に、ベースコート塗料（サイズコート塗料にチタン等の顔料を加えたもの）に含まれるチタン等の金属によりトリマー刃の寿命が著しく低下するのを防止するために、缶の口頸部よりも下方にはベースコート層と印刷インキ層とオーバーコート層とを形成し、口頸部にはサイズコート層とオーバーコート層とを形成するということが開示されている。

また、上記の特許文献３には、ネックイン加工やネジ加工により微細なひび割れがオーバーコート層に発生することで、たとえそのひび割れが製品として問題にならないような微細なものであっても、ボトル型缶に飲料を充填した後でレトルト処理を行った際に、この微細なひび割れに水分が侵入してそれが膨張することで、ひび割れが進行してオーバーコート層が剥離するというような問題を解消するために、缶の口頸部とそれより下方にも全てサイズコート層を形成すると共に、口頸部より下方でサイズコート層の上に印刷インキ層とオーバーコート層とを形成するということが開示されている。

また、上記の特許文献４には、缶の外面側の下地塗装として、加工度が高い口頸部の部分にはサイズコート層を形成し、加工度が低い肩部や胴部には、べ一スコート層を形成してから、ベースコート層の上に印刷インキ層を形成し、印刷インキ層やサイズコート層の上にオーバーコート層を形成するということが開示されている。

ところで、上記のような従来公知の外面塗膜構造を備えたボトル型缶について、上記の特許文献２，３，４に開示されているボトル型缶では、その何れにおいても、口頸部には印刷が全く施されておらず、また、ベースコート層による着色もなされていないことから、口頸部に全く装飾感がないことで、全体として装飾感に欠けるボトル型缶となっている。一方、上記の特許文献１に開示されているボトル型缶では、胴部下端から口頸部の上端（カール部）までベースコート層が形成されていることから、口頸部でのベースコート層による着色によりボトル型缶の全体としての装飾感は与えられるものの、店頭陳列中には消費者の目に全く入らない部分（口頸部のキャップにより覆い隠される部分）にまでベースコート層を形成していることから、それだけ無駄な塗料を多く使用することで塗料コストがアップすることとなる。

また、上記の特許文献３に開示されているボトル型缶では、ネジ加工等の過酷な加工が施される口頸部以外に、加工がそれほど過酷でない肩部や胴部にもサイズコート層を形成していることから、比較的高価なサイズコート塗料を多く使用することで塗料コストがアップすることとなる。

また、上記の特許文献１，２，４に開示されているボトル型缶では、その何れにおいても、口頸部のネジ部となる部分にオーバーコート層が存在していることから、当該部分のオーバーコート層でネックイン加工時やネジ加工時に微細なひび割れが発生し易く、それにより、レトルト処理の際にオーバーコート層が剥離するような虞がある。

さらに、飲料用のボトル型缶では、充填する内容物の腐食性の強さに応じて、缶の内面塗装を１回で済ます場合と２回行なう場合とがあるが、口頸部のネジ部となる部分でサイズコート層（又はサイズコート層に顔料が含有されているベースコート層）の上にオーバーコート層が存在している場合には、そのような内面塗装の回数の違いにより、ネジ部となる部分の外面塗装に加えられる熱履歴が異なるものとなって、その結果、オーバーコート層の硬化程度が変わってしまう。

すなわち、１回の内面塗装で良い場合に使用するオーバーコート塗料を、内面塗装が２回必要になる場合にも使用すると、オーバーコート層の下層のサイズコート層に存在する硬化剤（加熱処理によりサイズコート層が硬化する際に使用される硬化剤）が、１回目の内面塗装後の加熱・乾燥処理の時に、完全には消費されずに数％残存して、２回目の内面塗装後の加熱・乾燥処理の時に、このサイズコート層に残存していた硬化剤が上層にあるオーバーコート層の樹脂成分と架橋反応することで、オーバーコート層の硬化が必要以上に進むこととなる。その結果、ネジ加工時にオーバーコート層に微細なひび割れが発生し、それに伴って、オーバーコート層と密着しているサイズコート層にもひび割れが発生する虞がある。

そのため、オーバーコート層の硬化が適正に行なわれるように、内面塗装の回数の違いに応じてオーバーコート層の塗料の設計を変えることが必要となってくるが、そのように充填する内容物を変更する度にオーバーコート塗料を変更することによって、製缶ラインの停止時間が多くなり、且つ、塗料変更時に発生する廃棄塗料も多くなることから、ボトル型缶の生産効率の低下を招くと共に製缶コストがアップすることとなる。

なお、製缶時にオーバーコート層が加熱が過剰で硬化し過ぎた場合には、ネジ加工を受けた時にオーバーコート層にひび割れが発生し易くなり、また、製缶時にオーバーコート層が加熱不充分で完全に硬化していない場合には、製品保管中に缶のネジ部とキャップのネジ部の密接している部分が強く接着（又は粘着）することで、キャップ開栓時のトルクが高くなって、キャップの開栓し難くなる虞がある。

本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、ボトル型缶の外面塗膜構造について、広い範囲に印刷デザインを施すことができ、内面塗装の回数が違っても同じオーバーコート塗料を使用でき、ネジ部の外面で塗膜のひび割れや剥離を発生させることなく、塗料のコストアップや生産効率の低下を招くことなく、キャップの開栓性を悪化させることのないようにすることを課題とするものである。

本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、円筒状の胴部の上方に傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部が一体的に形成され、口頸部の肩部から上方に離れた位置にネジ部が形成されていて、胴部と肩部と口頸部の一部にまで印刷デザインが施されている金属薄板製のボトル型缶において、缶の外面側で、口頸部の上端付近から少なくともネジ部の領域まではサイズコート層のみが形成されており、口頸部に冠着されるキャップで覆い隠されない部分となる口頸部の一部と肩部と胴部の領域には、印刷インキ層とその上を覆うオーバーコート層とが形成されていることを特徴とするものである。

さらに、そのようなボトル型缶を製造するための方法として、上記の請求項４に記載したように、金属薄板から成形された有底円筒缶の胴部の外面側に印刷と塗装を施すための工程で、サイズコート層として、分子量が１０，０００〜４０，０００で、反応基が少ない直鎖型の分子で、ガラス転移温度が２５〜５０℃であるポリエステル樹脂を主成分とする塗料を使用し、オーバーコート層として、分子量が５，０００〜２０，０００で、架橋させるために枝分かれの多い分子で、ガラス転移温度が２０〜３０℃であるポリエステル樹脂を主成分とする塗料を使用してから、その後、有底円筒缶の内面側に塗装を施すための工程や、有底円筒缶の開口部側を傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部に成形するための工程や、口頸部にカール部やネジ部などを成形するための工程をそれぞれ行うようにしたことを特徴とするものである。

上記のような本発明のボトル型缶およびその製造方法によれば、ボトル型缶のキャップで覆い隠されない部分全体に印刷デザインを施すことができて、強い装飾感を消費者に与えることができる。なお、天板部だけでなくスカート部にも印刷デザインを施したキャップを使用した場合には、キャップと缶本体の両者で一体的な強い装飾感を消費者に与えることができて、アイキャッチ性を一層高めることができる。しかも、キャップで覆い隠される部分の大部分（又は全部）に印刷インキ層やオーバーコート層を形成していないことから、不必要な印刷インキやオーバーコート塗料を無駄に使うことはない。

また、加工度が高い口頸部のネジ部となる部分には、金属面との密着性が高く加工性に優れているサイズコート層のみを形成していて、微細なひび割れが発生し易いオーバーコート層を形成していないことから、ネックイン加工やネジ加工による塗膜のひび割れや剥離が発生し難く、しかも、ネジ部を被覆するためのオーバーコート塗料を節減できる。

なお、口頸部のネジ部よりも下方の印刷部分では、印刷インキ層がオーバーコート層により保護されていることに加えて、加工度がネジ部ほど高くはなく、しかも、オーバーコート層の下層には、オーバーコート層の架橋反応を促進して硬化を過剰にするサイズコート層が存在しないので、オーバーコート層にひび割れや剥離は発生することはない。

さらに、口頸部のネジ部にサイズコート層のみを形成していることで、このサイズコート層の塗料中に添加されている硬化剤は、サイズコート層を形成して硬化させるためのみに使用される。そのため、その後に受ける熱履歴の回数が異なっていても、サイズコート層の硬化度合いは、サイズコート塗料中の硬化剤の添加量のみで左右されることから、最初にサイズコート塗料中に添加される硬化剤の量によって決まり、その後で熱履歴を何回受けてもサイズコート層の硬化度合いが変化することはない。

そのように熱履歴を何回受けてもサイズコート層の硬化度合いが変化しないので、内面塗装の回数の違いに応じてサイズコート層の塗料の設計を変えるような必要はなく、製缶ラインでのボトル型缶の生産を効率良く行なうことができると共に、製缶時のサイズコート層の硬化が過剰になってネジ加工時にサイズコート層にひび割れや剥離が発生するようなことはなく、また、製缶時のサイズコート層の硬化が不充分であることに起因してキャップの開栓が難くなるようなこともない。

ボトル型缶の外面塗膜構造について、広い範囲に印刷デザインを施すことができ、内面塗装の回数が違っても同じオーバーコート塗料を使用でき、ネジ部の外面で塗膜のひび割れや剥離を発生させることなく、塗料のコストアップや生産効率の低下を招くことなく、キャップの開栓性を悪化させることのないようにするという目的を、最良の形態として以下の実施例に具体的に示すように、ボトル型缶の外面側で、口頸部の上端付近から少なくともネジ部の領域まではサイズコート層のみを形成し、口頸部に冠着されるキャップで覆い隠されない部分となる口頸部の一部と肩部と胴部の領域には、印刷インキ層とその上を覆うオーバーコート層とを形成するということで実現した。

本実施例のボトル型缶は、図１に示すように、ドーム状の底部５と円筒状の胴部４とが一体的に形成されたボトル型缶１であって、大径円筒状の胴部４から上方には、ドーム状の凸曲面に形成された傾斜状の肩部３を介して、小径円筒状の口頸部２が一体的に形成されており、この口頸部２には、上端の開口端にカール部２ａが形成され、その下方の周壁にネジ部２ｂが形成され、ネジ部２ｂの下方に、キャップ（図示せず）のピルファープルーフバンドを係止するための環状の凸部２ｃと環状の凹部２ｄがそれぞれ形成されている。なお、この口頸部２には、図示していないが、缶内に飲料が充填された後で、周知のキャップ装着装置（キャッパー）により、金属製で別部品のピルファープルーフキャップがロールオン成形されて、螺合によりリシール（再封鎖）可能なように装着される。

ボトル型缶１は、製缶用の素材として従来から使用されているアルミ系やスチール系の金属薄板材から一体成形されるものであって、その製造工程の概略について説明すると、潤滑剤が予め両面に塗布された金属薄板材を使用して、先ず、カッピング装置により金属薄板材から円筒状のカップを打ち抜いてから、再絞り加工ダイと複数個（通常は三個）のしごきダイとパンチとを備えた装置（ボディーメーカー）により、カップに潤滑剤を吹き付けながら、再絞り加工と複数回のしごき加工による絞りしごき加工をカップに施すことにより、カップを底部と胴部が一体成形された有底円筒缶に成形している。その際のしごき加工については、複数のしごき装置によって行うようにしても良い。

次いで、この有底円筒缶の開口端を切り揃えるトリミング加工を施してから、これをネットコンベアに倒立させた状態で搬送しながら、有底円筒缶の上方と下方とから予備洗浄水、脱脂液、洗浄水、化成液、洗浄水、仕上げ洗浄水（純水）をスプレーで噴霧する洗浄・化成処理を行った後、有底円筒缶の外面側に印刷・塗装を施してから、缶を加熱して印刷塗膜を乾燥させた後、更に、缶の内面側に内面塗料をスプレーにより塗装してから、缶を加熱して乾燥させる。なお、場合によっては、底部外面にも塗装を施し、塗膜を加熱乾燥させる。

次いで、缶の搬送方向に沿って配置した複数の装置によるネックイン加工工程において、缶を順次に各装置を通過させて、有底円筒缶の開口部側に対して複数回（例えば１３〜１４工程）の縮径加工を施すことにより、傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部を成形してから、更にその後、小径円筒状の口頸部を下方から上方に向かうほど径が小さくなるように三段に再成形した後、ネジ成形工程において、口頸部の円筒部分にネジ部を成形してから、カール成形工程において、口頸部のネジ部よりも上方を更に数回の縮径加工により縮径させた後で、この部分をカール成形装置により外巻きのカール部に成形して、その後、ネジ部から下方に所定の間隔を置いた位置でロール加工装置により環状凹部を成形することで、この環状凹部の上方でネジ部の下方に環状凸部を形成させることにより、ボトル型缶の製造工程は完了する。なお、環状凹部の成形については、ネジ部の成形と同時に、或いは、ネジ部の成形直後に行なうようにしても良い。

ところで、上記のようなボトル型缶の製造工程において、本実施例のボトル型缶の場合には、洗浄・化成処理を行った後、有底円筒缶の外面側で金属面（厳密に言えば化成処理被膜面）に対して印刷・塗装を施す際に、図２に示すように、有底円筒缶１０に対して、後加工により口頸部のネジ部となる部分とそれよりも上方部分（Ａの部分）に、サイズコート塗料をロール塗装して加熱・乾燥させることで、サイズコート層１１を形成している。そして、その後、サイズコート層１１の部分よりも下方部分（Ｂの部分）に、印刷インキにより所望の印刷デザインを施してから、更に、印刷部分の上にオーバーコート塗料をロール塗装した後、印刷インキとオーバーコート塗料を加熱・乾燥させることで、印刷インキ層１２とオーバーコート層１３を形成している。（各図面に示したサイズコート層１１，印刷インキ層１２，オーバーコート層１３のそれぞれの厚さについては、見易いように実際の厚さと関係なく誇張して示したものである。）

なお、上記のようなサイズコート層１１と印刷インキ層１２（及びオーバーコート層１３）との塗装分けについては、有底円筒缶１０の上方部分（Ａの部分）とそれより下方部分（Ｂの部分）との境界部で、サイズコート層１１と印刷インキ層１２（及びオーバーコート層１３）とを厳密に塗り分けするものに限らず、サイズコート層１１の上に印刷インキ層１２（及びオーバーコート層１３）が僅かに重なる程度には重複していても良い。

また、印刷デザインとして金属の地金色の影響を排除したい場合には、有底円筒缶の円筒状の胴部で、ネジ部となる部分よりも下方の口頸部と肩部に成形される部分、及びそれよりも下方部分に、白色顔料を混入させたホワイトコートのべースコート塗料、又は白色顔料の他に少量の有彩色顔料を混入させた薄い有彩色がかったベースコート塗料を塗装して、加熱・乾燥させることで、ベースコート層を形成してから、このベースコート層の上端から開口端側に、サイズコート塗料を塗布して、直ちに、ベースコート層の上に印刷を施し（印刷は後で縮径加工を施される部分にも施す）、直ちに、印刷インキ層の上にオーバーコート塗料を塗装（印刷が施されていないベースコート層の上にも塗装するのが好ましい）してから、加熱・乾燥させることで、サイズコート層と印刷インキ層とオーバーコート層を形成するようにしても良い。

そのようにベースコート層を設ける場合には、印刷工程の前に、有底円筒缶の胴部にサイズコート塗料の塗装とベースコート塗料の塗装とを順次（どちらを先行させても良い）行ってから、有底円筒缶を加熱処理して、これら２種類の塗膜を一緒に加熱・乾燥させて硬化させても良い（その後で、ベースコート層上に印刷とオーバーコート塗装とを行い、缶を加熱・乾燥させて印刷インキ層とオーバーコート層を形成する）。

なお、上記のように有底円筒缶の外面側に印刷・塗装を施した後は、有底円筒缶の内面側の全面に内面塗料をスプレー塗装してから、内面塗膜を加熱・乾燥させているが、製造されたボトル型缶に充填する内容物がレトルト殺菌処理を必要とするものである場合には、内面塗装と同時（または内面塗装の後）に、有底円筒缶の底部側にも外面塗料をスプレー塗装し、内面塗装の加熱・乾燥と同時に加熱・乾燥させることがある（缶底付近のテーパー部分にはロール塗装を併用することもある）。

また、缶体の内面側に内面塗料を２回塗装する必要がある場合には、１回目の塗装で塗布した内面塗膜がウエット状態の時に２回目の塗装をしてから、加熱処理をして乾燥・硬化させる方法と、２回目の内面塗装をネジ部やカール部等を形成した後に実施して、ボトル型の缶を加熱処理して乾燥・硬化させる方法とがある。

上記のようにサイズコート層とオーバーコート層を形成するために有底円筒缶１０に塗装されるサイズコート塗料やオーバーコート塗料については、塗装後に加えられる縮径加工が多工程となり、しかも、ネジ加工やカール加工のような加工度が高い後加工を施すために、高い加工性が要求されること、更に、缶に充填する内容物により内面塗料の回数が異なることで、塗装後に加えられる熱履歴が異なること等からして、缶の用途により塗料に使用する樹脂の種類、分子量、ガラス転移温度（転移点、Ｔｇ）、樹脂の分子配列等を考慮することが必要となる（それらの条件が変わると、缶の成形時における塗料の加工性や密着性が変わる）。

そこで、本実施例のボトル型缶を製造する場合には、サイズコート塗料としては、ポリエステル樹脂を主成分とするものを使用し、ポリエステル樹脂のうちでも分子量が約１０，０００〜４０，０００程度の範囲内のものを使用している。その理由としては、分子量が４０，０００を超える程大きくなると、金属面（化成処理被膜面）との密着性が低下し、一方、分子量が１０，０００未満であると、加工性が悪くなってネジ加工時に塗膜にひび割れが発生してしまうからである。なお、塗膜の成形性を考慮すると、分子量は約１５，０００〜２５，０００の範囲内が好ましい。

また、サイズコート塗料の硬化剤としては、ポリエステル樹脂１００重量部に対して、ベンゾアミン、メラミン等を約５〜４３重量部添加している。この硬化剤の添加量は、加熱・乾燥工程での温度、時間等の条件に左右されるが、通常は、硬化剤の添加量が、ポリエステル樹脂１００重量部当たり１７〜３４重量部であると、加熱・乾燥条件は、温度が１６０〜２３０℃、時間は５〜３０秒間の範囲内とするのが好ましい。

なお、サイズコート層の硬さについては、サイズコート層のみを形成した部分がネジ部となることから、塗膜の硬さは硬い目にしており、通常の塗膜強度を表す鉛筆硬度でいうと、４Ｈ〜５Ｈの硬度となるようにするのが好ましい。なお、サイズコート層の硬度（鉛筆硬度）が低くなると、キャップを開ける時の開栓トルクが大きくなって、消費者は開け難いと感じるようになる。

さらに、サイズコート塗料のポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）については、２５〜５０℃のものを使用するのが好ましい。ガラス転移温度（Ｔｇ）が高くなると、加工性が悪くなる傾向があり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が低くなると、サイズコート層の乾燥後に缶を搬送する搬送経路で缶同士が接触した時に、缶同士が互いにくっついたり、接触の痕跡が残って、後加工時での成形不良の原因となる等、製造時にトラブルを引き起こすことが多くなる。このガラス転移温度（Ｔｇ）は３０〜４０℃であることが特に好ましい。

また、サイズコート塗料のポリエステル樹脂のポリエステル分子の形状については、架橋点の少ない直鎖状のものが良く、そのような樹脂を選択的に使用している。また、サイズコート塗料の塗布量については、通常は、１５ｍｇ／ｄｍ²〜３０ｍｇ／ｄｍ²が好ましく、塗布量が１５ｍｇ／ｄｍ²を大きく下回ると、缶の成形加工時に塗膜のひび割れが起き易くなる。

一方、本実施例のボトル型缶に使用するオーバーコート塗料としては、缶の成形加工時に発生し易い塗膜の傷付きやひび割れ防止、缶の搬送時に関係する滑り性、印刷インキ層を保護するための保護塗膜としての性能、内容物を充填した後の高温殺菌処理工程（例えば、１１０〜１３０℃で２０〜４０分間の加熱処理等）での水による白化（殺菌処理時に水が塗膜内に残る現象）の発生などを抑える耐レトルト性等の各条件を満足させるものでなければならない。

そのような観点から、オーバーコート塗料の主成分となる樹脂としては、サイズコート塗料の場合と同様に、加工性の良いポリエステル樹脂を使用しており、選択的に使用するポリエステル樹脂としては、サイズコート塗料の場合と同様に、樹脂の分子量、分子の形状、ガラス転移温度（Ｔｇ）等を樹脂を選択する際の目安としている。その結果、ポリエステル樹脂のうちでも分子量が約５，０００〜２０，０００程度の範囲内のものを使用しており、特に、上記の観点から、８，０００〜１２，０００程度の分子量のものを使用するのが好ましい。

また、オーバーコート塗料の硬化剤としては、ベンゾアミン、メラミン等を使用しており、その添加量は、ポリエステル樹脂１００重量部に対して、約１０〜５５重量部程度であるが、この添加量は加熱・乾燥条件（温度と時間）に左右される。硬化剤が少なさ過ぎると、オーバーコート塗膜を加熱・乾燥させた後でも、塗膜の硬度が低く、後加工での肩部や口頸部の成形時や、缶を搬送する搬送経路でのガイド等との接触により、塗膜が傷付き易くなり、一方、硬化剤を多くする程、硬化度合いが進んで加工性が悪くなる。なお、加熱・乾燥条件の温度が１８０〜２３０℃、加熱処理時間が５〜３０秒間の場合には、硬化剤の添加量は、ポリエステル樹脂１００重量部当たり２５〜３５重量部とするのが好ましい。

また、オーバーコート塗料のポリエステル樹脂の分子の形状については、サイズコート塗料の場合とは異なり、ポリエステル樹脂の架橋密度を上げるために、分子に枝の多い分子構造の樹脂を選択した方が良い。即ち、架橋密度を上げることで、塗膜の硬度を高めることができて、口頸部や肩部の成形時における塗膜の傷付きや、缶の搬送中での塗膜の傷付きを防止することができる。また、ボトル型缶に内容物を充墳・密封後での殺菌工程において、水が塗膜内に入り込んで塗膜が白化するのを防止することができる。

さらに、オーバーコート塗料のポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）については、サイズコート塗料の場合よりも若干低めにして、ガラス転移温度（Ｔｇ）が約２０〜３０℃の樹脂を選択して使用するのが良い。

なお、上記のようなオーバーコート塗料のポリエステル樹脂に対して、缶の搬送経路での滑り性をアップさせるために、ラノリン，リノリン等のワックスや、シリコン等の潤滑剤を必要量だけ添加するようにしても良い。

上記のようなオーバーコート塗料やサイズコート塗料を使用して製造される本実施例のボトル型缶によれば、図１に示すように、ボトル型缶１において、口頸部２にキャップ（図示せず）を冠着した際に、キャップで覆い隠されない部分、即ち、口頸部２の環状凸部２ｃよりも下方の部分（Ｂの部分）全体に印刷デザインを施すことができて、強い装飾感を消費者に与えることができる。なお、天板部だけでなくスカート部にも印刷デザインを施したキャップを使用した場合には、キャップと缶本体の両者で一体的な強い装飾感を消費者に与えることができて、アイキャッチ性を一層高めることができる。しかも、キャップで覆い隠される部分（Ａの部分）には印刷インキ層１２やオーバーコート層１３を形成していないことから、不必要な印刷インキやオーバーコート塗料を無駄に使うようなことはない。

キャップで覆い隠される部分（Ａの部分）に印刷インキ層１２やオーバーコート層１３を形成しないという点について、図示したものでは、若干の加工位置のバラツキを考慮して、そのようなバラツキがあってもキャップで覆い隠されない部分に確実に印刷デザインが施されるように、印刷インキ層１２とオーバーコート層１３を、環状凸部２ｃの下端付近（環状凹部２ｄの上側の斜面の上端付近）にまで、上方に僅かに余裕を持たせた状態で形成しているが、一般的には、ピルファープルーフキャップの下端部（ピルファープルーフバンドの下端）は、環状凹部２ｄの上側の斜面の下端位置まで延びている（即ち、この位置までキャップで覆われる）ことから、厳密には、環状凹部２ｄの上側の斜面の下端又は下端付近から下方に印刷デザインを施すようにしても良い。

また、図１に示すボトル型缶１を図２に示す有底円筒缶１０から成形加工する場合、加工度が高い口頸部２のネジ部２ｂとなる部分（Ａの部分）には、金属面との密着性が高く加工性に優れているサイズコート層１１のみが形成されていて、微細なひび割れが発生し易いオーバーコート層１３を形成していないことから、ネックイン加工やネジ加工による塗膜のひび割れや剥離が発生し難く、しかも、ネジ部２ｂの付近を被覆するためのオーバーコート塗料を節減できる。

なお、口頸部２のネジ部２ｂ及び環状凸部２ｃとなる部分よりも下方の印刷部分では、印刷インキ層１２がオーバーコート層１３により保護されていることに加えて、加工度がネジ部２ｂほど高くはなく、しかも、オーバーコート層１３の下層には、オーバーコート層１３の架橋反応を促進して硬化を過剰にするサイズコート層１１が存在しないので、オーバーコート層１３にひび割れや剥離が発生することはない。

さらに、口頸部２のネジ部２ｂを含む部分（Ａの部分）にはサイズコート層１１のみを形成していることで、このサイズコート層１１の塗料中に添加されている硬化剤は、サイズコート層１１を形成して硬化させるためのみに使用される。そのため、サイズコート塗料の塗装後に受ける熱履歴の回数が異なっていても、サイズコート層１１の硬化度合いは、サイズコート塗料中の硬化剤の添加量のみで左右されることから、最初にサイズコート塗料に添加される硬化剤の量によって決まり、その後で熱履歴を何回受けてもサイズコート層１１の硬化度合いが変化することはない。

そのように塗装後に熱履歴を何回受けてもサイズコート層１１の硬化度合いが変化しないので、内面塗装の回数の違いに応じてサイズコート層１１の塗料の設計を変えるような必要がなく、製缶ラインでのボトル型缶の生産を効率良く行なうことができると共に、製缶時のサイズコート層１１の硬化が過剰になってネジ加工時にサイズコート層１１にひび割れや剥離が発生するようなことはなく、また、製缶時のサイズコート層１１の硬化が不充分であることに起因してキャップの開栓が難くなるようなこともない。

以上、本発明のボトル型缶およびその製造方法の一実施例について説明したが、本発明は、上記の実施例に示したような具体例にのみ限定されるものではなく、例えば、ボトル型缶の傾斜状の肩部の具体的な形状については、実施例に示したようなドーム状の凸曲面に限らず、円錐状のテーパー面であっても良い等、適宜に変更可能なものであることはいうまでもない。

本発明のボトル型缶の一実施例について、左半分を断面構造で示す部分断面側面図。図１に示したボトル型缶を製造する際の中間成形品である有底円筒缶について、左半分を断面構造で示す部分断面側面図。図１に示したボトル型缶の口頸部の付近の破断端面を拡大して示す縦断面図。

符号の説明

１ボトル型缶
２口頸部
２ａカール部
２ｂネジ部
２ｃ環状凸部
２ｄ環状凹部
３肩部
４胴部
５底部
１０有底円筒缶
１１サイズコート層
１２印刷インキ層
１３オーバーコート層

Claims

円筒状の胴部の上方に傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部が一体的に形成され、口頸部の肩部から上方に離れた位置にネジ部が形成されていて、胴部と肩部と口頸部の一部にまで印刷デザインが施されている金属薄板製のボトル型缶において、缶の外面側で、口頸部の上端付近から少なくともネジ部の領域まではサイズコート層のみが形成されており、口頸部に冠着されるキャップで覆い隠されない部分となる口頸部の一部と肩部と胴部の領域には、印刷インキ層とその上を覆うオーバーコート層とが形成されていることを特徴とするボトル型缶。
口頸部のネジ部よりも下方に環状凸部が形成されていて、この環状凸部の下端付近から下方の領域に印刷インキ層とオーバーコート層とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のボトル型缶。
缶の金属面と印刷インキ層との間に、着色剤を含有するベースコート層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のボトル型缶。
上記の請求項１乃至３の何れかに記載のボトル型缶を製造する際に、金属薄板から成形された有底円筒缶の胴部の外面側に印刷と塗装を施すための工程で、サイズコート層として、分子量が１０，０００〜４０，０００で、反応基が少ない直鎖型の分子で、ガラス転移温度が２５〜５０℃であるポリエステル樹脂を主成分とする塗料を使用し、オーバーコート層として、分子量が５，０００〜２０，０００で、架橋させるために枝分かれの多い分子で、ガラス転移温度が２０〜３０℃であるポリエステル樹脂を主成分とする塗料を使用してから、その後、有底円筒缶の内面側に塗装を施すための工程や、有底円筒缶の開口部側を傾斜状の肩部と小径円筒状の口頸部に成形するための工程や、口頸部にカール部やネジ部などを成形するための工程をそれぞれ行うようにしたことを特徴とするボトル型缶の製造方法。