JP2007176509A - 滑り止め塗装が施された金属製キャップおよびキャップ用塗料 - Google Patents

Abstract

【課題】キャップの形状を変更せず、キャッピング装置の調整を必要とすることもなく、通常の金属キャップ製造装置をそのまま使用でき、且つ金属製キャップの開閉時のグリップ性を大きくしたグリップ性に優れた金属製キャップの提供。
【解決手段】略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成された金属製キャップであって、滑り止め用固体粒子として平均粒径１０から８０μｍの固体粒子、好ましくは固体粒子が中空であるガラスビーズ、合成樹脂ビーズを、塗料中の固形分１００重量部中に１０重量部ないし３０重量部分散させた塗料にて塗装が施された金属製キャップ。
【選択図】なし

Description

本発明は、ネジが切られたプラスチック、ガラスなどのボトル類あるいは金属製ボトル缶等を密閉している金属製キャップであり、開閉時のキャップのグリップ性を向上させた飲料用容器の金属製キャップに関する。

近年、普及しているソフトドリンク、コーヒー、各種茶類あるいは水等の飲料容器として、プラスチックボトル、ガラス製瓶または金属製缶が多用されてきたが金属製缶は金属製ボトル缶に変わりつつある。これらボトル類、ボトル缶の注出口は、ネジ式のキャップで密閉を行っている。これらの密封容器は、開封後中身が残っている場合は、ネジ式のキャップを閉めることにより保存することが可能である。
従来、飲料用ボトルを密封するキャップとして、プラスチックキャップまたはアルミニウム合金等の金属製板材を絞り・しごき加工して形成した金属製キャップが用いられている。この内、金属製キャップは天板を有する有底円筒体を、螺条（ネジ部）を有するボトルの口金部形状にかぶせた後に、該ネジ部に沿って外圧（ローラーなどによる圧力）をかけることによりネジ部の形状に合わせて変形させ、ボトルに装着されるものであり、ネジ部が形成される筒部と、天板（ボトル開口端）に密着されるライナーを内面に有する天板とが一体になってボトルを密閉している。

ライナー（パッキング）は、合成樹脂等からなる軟質のシート状部材であって、金属製キャップが装着される際にキャップとともにボトル口部に圧迫されることにより、ボトル上端開口部に押し付けられてボトルを密封するものである。このライナーの圧着を伴うキャップの装着は、キャップの筒部をネジ部形状に合わせて径方向に縮径させるものである。なお同時にネジ部下部に設けたスコア部の下部のフレアーによりボトル開封の有無の確認を行っている。

一般に金属製キャップには、キャップ開閉時の滑り止めとなるナールと、キャップ開栓に先立ち内部の気体を放出させて外気との気圧差をなくすためのリンスホール（ベントホールともいう。）とが、通常ねじ部の上方（天板側）に設けられている。

ナールは、複数の凹凸形状が筒部上に周方向に並んでいるものであり、筒部側面の天面よりは下方に、縦長の凹部と凸部が交互に配列されて構成される。
一方、リンスホールは、周方向に形成された短い切り込み形状であって、例えばキャップの天面から約１．８〜２ｍｍの位置（ナール凹部の上側）に形成された切り込みにより開口され、筒部空間とボトル上部空間の連通を可能にしている。これらナールおよびリンスホールは通常キャップがボトルに装着される前の段階で予め形成されている。

ここで、ナールおよびリンスホールは、金属製キャップの製造において、キャップ形状に対応する内型と外型との間で筒部がしぼり加工またはしぼり・しごき加工されることによって形成され、次いで外型によって筒部の一部を径方向内方に押し込むことにより筒部の一部が周方向に剪断されて、リンスホールとともにナールの凹部が形成される。したがって、このように製造された金属製キャップにおいては、リンスホールは必ずナールの凹部の上部または下部のいずれかに位置することになる。

なお、リンスホールは、キャップが緩めらると、ボトル開口上端からライナーが離れて容器内部のガスを抜くことおよび閉栓状態で内圧が異常上昇したときに容器内のガスを抜くためのものであるから、ライナーよりも下側かつキャップねじ部よりも上側に設けられていることが望ましい。通常、リンスホールはナールの凹部の上部に形成される。

このように、キャップはボトル内圧に耐え得るように、ボトルにライナーを圧着することにより密封されているため、開栓の初期には少なくともこの密封を解くだけのトルクを必要とする。又キャップ下方には開栓時に開栓の証拠としてボトル本体に環状に残るフレアー部が設けられているため、開栓途中にはこのフレアー部とキャップとを繋いでいるブリッジを切断するだけのトルクを必要とする。従って、ボトルを開栓するためには、これらのトルクが必要となるが、ボトル内圧に対応出来る密封をしたボトルは、老人、子供など非力な人々の間からはキャップが開けにくいという問題が提起されていた。

このような金属製キャップにおいて、開閉時のグリップ性の向上が求められているが、その手段の一つとして、ナールの軸線方向長さを大きくすることが挙げられる。しかしながらこのような金属製キャップが装着されるボトルは、ねじ部長さ等も含めて、キャップが装着される口金部の形状が定められている。したがって、キャップ側もその直径、軸方向長さなどの寸法を安易に変更することはできず、その形状の変更が極めて制限されているため、キャップの全長を大きくしてねじ部の位置を下げたりすることはできない。また、ナールを大きくするためにねじ部を短くするような形状は、キャップの装着強度を弱めることとなるので採用できない。

当該問題を解決する手段としては、ねじやキャップの形状あるいは寸法精度を改善する方法と、キャップ外面と手との滑りを低減する方法とが考えられた。
キャップ外面と手との滑りを低減する方法としては、特許文献１及び特許文献２に提案されているように、前記ナール及びリンスホールの形状を改善する方法が提案されているが、キャップ形状を変更するため、従来使用してきたキャップ製造の金型、キャッピング装置の調整を必要とする。

特開２００４−２８４６１５号公報 特開２００４−２９１９７９号公報

本発明は、金属製キャップの形状あるいは寸法精度を改善することなく、キャップの外面の滑りを低減するために、密閉したボトル缶の金属製キャップの外側面の滑りやすさを小さくして開栓性を大きく改善すると共に、開封後、残った内容物を密閉して保存する場合においても再閉鎖が容易な金属製キャップの提供を目的とする。

本発明は、
［１］ 略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成された金属製キャップであって、前記筒部外面に滑り止め用固体粒子を含有する塗料にて塗装が施されているとともに、該滑り止め用固体粒子の一部が塗膜の表面に突出していることを特徴とする金属製キャップ、
［２］ 略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成された金属製キャップであって、滑り止め用固体粒子として平均粒径１０から８０μｍの固体粒子を、塗料中の固形分１００重量部中に１０重量部ないし３０重量部を分散した塗料にて塗装が施されている上記［１］に記載の金属製キャップ、
［３］ 前記滑り止め用塗装皮膜中に含有された滑り止め用固体粒子がガラスビーズ、合成樹脂ビーズあるいはアルミナ粉である、上記［１］または［２］に記載の金属製キャップ、
［４］ 前記滑り止め用塗装皮膜中に含有された滑り止め用のガラスビーズ、合成樹脂ビーズが中空である、上記［１］ないし［３］のいずれか１項に記載の金属製キャップ、

［５］ 上記［１］ないし［４］のいずれかに記載の金属製キャップの筒部外面を、ガラスビーズ、合成樹脂ビーズあるいはアルミナ粉の少なくとも１種から選ばれた滑り止め用固体粒子を、塗料中の固形分１００重量部中に、１０重量部から３０重量部を分散した塗料にて塗布する塗装方法、および
［６］ 平均粒径が１０から８０μｍのガラスビーズ、合成樹脂ビーズまたはアルミナ粉の少なくとも１種から選ばれた滑り止め材を、塗料中の固形分１００重量部に対し１０重量部から３０重量部を分散していることを特徴とする金属製キャップ用塗料、を開発することにより上記の目的を達成した。

本発明は、金属製等ボトル缶用の金属製キャップの筒部外面に滑り止め用塗装を施すことにより、金属製キャップの形状あるいは寸法精度を改善することなく、キャップの外面の滑り性を低減することにより、金属製キャップにより密閉したボトル缶の開栓性、再封止性を大きく改善すると共に、開封後、残った内容物を密閉して保存する場合においても再閉鎖が容易なキャップ外面の滑りを低減したキャップが提供できる。

本発明の対象となる容器類（特に金属製ボトル缶）は、主としてアルミニウムのＤＩ缶であるが、ネジ部を有する瓶類であればガラス瓶、ペットボトルなど種類は問わないで使用出来る。また内容物としては、ソフトドリンク、ビール、水、コーヒー、ミルク、各種茶類等、種類は殆ど問わずに使用出来るが、主として飲料用容器を対象とするものである。

本発明の金属製キャップは、主としてアルミニウム製板材に本発明の金属製キャップ用塗料を塗布した後に、所定のしぼり加工またはしぼり・しごき加工を施して有底円筒体（同時にナール、リンスホールを形成しておく）からなる金属製キャップを得ることができる。場合によっては、予め有底円筒体の金属製キャップを形成しておき、該金属製キャップに本発明の塗料を塗布することにより製造しても良い。

ベース塗料として使用する塗料としては特に限定されるものではなく、通常金属製キャップ用塗料として使用されてきた塗料、例えば塗膜形成要素として不飽和ポリエステル系、ポリウレタン系、メラミン系の塗料などをそのまま使用出来る。着色顔料、溶剤、展色剤、親和剤等も特に限定する必要はない。

本発明の金属製キャップ用塗料としては、塗料に溶解しない平均粒子径が１０〜８０μｍの無機または有機物質の固体粒子、例えば、ガラスビーズ、合成樹脂ビーズ、アルミナ粉などの滑り止め用粒子を分散した塗料を使用する。これら滑り止め粒子を塗料に分散したときに沈降性が小さいものが好ましく、塗料の種類、粘度、固体粒子の見かけ比重、固体粒子表面の溶剤への親和性、表面処理の有無などにより変わるので一概に決めることができないが、ガラスビーズ、合成樹脂ビーズ、特にアクリルビーズ、ウレタンビーズが好ましい。ビーズの形態としては中空、中実のいずれでも使用可能であるが、比重を小さくし、ビーズが塗料中で沈降するのを防いで分散性を向上させ、滑り止め効果を安定させる点からもこれらの中空ビーズの使用が好ましい。
使用する滑り止め粒子の平均粒子径は、該滑り止め粒子の一部が塗膜表面に突出するためには１０〜８０μｍ、特に３０〜６０μｍの範囲が好ましい。滑り止め粒子の平均粒子径が１０μｍより小さいときは塗膜中に埋もれてしまう恐れがあり、滑り止め効果が十分に発揮されない恐れがある。一方、平均粒子径が８０μｍを超える大きさの固体粒子の場合には塗膜の割れや剥離がおき易く好ましくない。

塗料に対し、該滑り止め粒子の配合量としては、塗料中の固形分１００重量部中に対し、１０〜３０重量部を配合する。１０重量部未満においては滑り止め効果が不十分であり、一方３０重量部を超える配合においては塗膜に亀裂が入ったり、剥離がおきたりするので避けるべきである。
金属製キャップに施される塗膜厚は、５〜８０μｍ程度であり、特に１０〜４０μｍ程度が好ましい。又、滑り止め用粒子は、その頭の一部を塗膜中から突出させる必要がある。この滑り止め用粒子の突出高さとしては、５〜６０μｍ程度であり、５μｍ未満の場合には滑り止め効果が不十分であり、６０μｍを超えると塗膜に亀裂が入ったり、剥離が起きたりする恐れがある。好ましい突出高さとしては１０〜３０μｍ程度である。

本発明の金属製キャップは、キャップ外面に塗装する塗料中に特定サイズ、特定量の固体粒子を分散するだけで、従来の金属製キャップを製造すると同一の装置、同一の処理方法で金属製キャップの開閉時のグリップ性を大きく向上することが出来た。

公知のキャップ用外面塗料（不飽和ポリエステル系樹脂）に下記に示す見かけ比重、平均粒径、配合量の中空ガラスビーズを分散させた。なお、分散性向上のためにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を適量加えた。
当該塗料を、アルミニウム板に乾燥後の塗膜厚として最大２０μｍとなるように塗装し、１００℃×３分間乾燥の後２００℃×３分間の焼付を行った。その後、絞り・しごき加工によりキャップを成形し、合成樹脂製ライナーを嵌めた後、ボトル口部に装着密封した。該金属製キャップを開栓したときの滑り止め塗装の効果を評価した。
その結果を表１に示す。

＜中空ガラスビーズ＞
表面処理：アミノシラン処理
見かけ比重 ：０．３９
平均粒径：５、１０，２０，５０，８０，１００μｍ
配合量 ：０，１０，２０，３０，４０ 重量部／固形分１００重量部
＜塗料＞
塗料 ：不飽和ポリエステル系油性塗料

＜結果＞
（１）５μｍの粒径では、滑り止め効果が見られなかった。又、１００μｍの粒径では、１０重量部でもキャップ成形時に塗膜の損傷が見られた。
（２）粒径１０μｍから８０μｍでは１０重量部から３０重量部の配合量において、塗膜の損傷が見られず、また滑り止めの効果が十分に得られた。
（３）分散量４０重量部では全ての粒径において塗膜の損傷が見られた。

本実施例は中空ガラスビーズでの結果であったが、アルミナ粒子、アクリルビーズ及びウレタンビーズにおいても、平均粒径１０〜８０μｍにおいて同様の結果が得られた。

本発明は、キャップの形状を変更せず、キャッピング装置の調整を必要とすることもなく、通常の金属キャップ製造装置をそのまま使用することで金属製キャップの開閉時のグリップ性を大きく向上することが出来た。この結果キャップの開閉性に優れた金属製ボトル缶を提供できた。

Claims (6)

1. 略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成された金属製キャップであって、前記筒部外面に滑り止め用固体粒子を含有する塗料にて塗装が施されているとともに、該滑り止め用固体粒子の一部が塗膜の表面に突出していることを特徴とする金属製キャップ。
2. 略筒状の筒部と、該筒部の一端を塞ぐ天板とが、金属製板材により一体に形成された金属製キャップであって、滑り止め用固体粒子として平均粒径１０から８０μｍの固体粒子を、塗料中の固形分１００重量部中に１０重量部ないし３０重量部を分散した塗料にて塗装が施されている請求項１に記載の金属製キャップ。
3. 前記滑り止め用塗装皮膜中に含有された滑り止め用固体粒子がガラスビーズ、合成樹脂ビーズあるいはアルミナ粉である、請求項１または２に記載の金属製キャップ。
4. 前記滑り止め用塗装皮膜中に含有された滑り止め用のガラスビーズ、合成樹脂ビーズが中空である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の金属製キャップ。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の金属製キャップの筒部外面を、ガラスビーズ、合成樹脂ビーズあるいはアルミナ粉の少なくとも１種から選ばれた滑り止め用固体粒子を、塗料中の固形分１００重量部中に、１０重量部から３０重量部を分散した塗料にて塗布する塗装方法。
6. 平均粒径が１０から８０μｍのガラスビーズ、合成樹脂ビーズまたはアルミナ粉の少なくとも１種から選ばれた滑り止め材を、塗料中の固形分１００重量部に対し１０重量部から３０重量部を分散していることを特徴とする金属製キャップ用塗料。