JP2024009521A - Metal cup with stackability and decorativeness - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積み重ねて保管できるスタック性を有する金属カップに関するものであり、さらには、加飾性をも備えた金属カップに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal cup that has stackability so that it can be stacked and stored, and further relates to a metal cup that also has decorative properties.
喫飲などのために使用されるカップ形状の器としては、従来、紙やプラスチック製のものが広く使用されていた。これらの素材から成形された器は、軽量であり、しかも成形容易であるため、安価であり、使い捨ての用途に適しているからである。しかしながら、近年における資源の枯渇、ゴミ問題などの環境上の観点から、金属カップが注目されている。金属カップは、紙やプラスチック製のカップに比して、強度や耐久性が高く、繰り返し使用に適しており、資源の枯渇化やゴミの発生を大幅に抑制することができるからである。 Conventionally, cup-shaped containers used for drinking and the like have been widely made of paper or plastic. This is because vessels molded from these materials are lightweight and easy to mold, making them inexpensive and suitable for disposable use. However, in recent years, metal cups have attracted attention from environmental viewpoints such as resource depletion and garbage problems. This is because metal cups have higher strength and durability than paper or plastic cups, are suitable for repeated use, and can significantly reduce resource depletion and waste generation.
ところで、このような金属カップは、例えば、ビールなどのアルコール飲料を喫飲するために使用される場合が多く、所謂小ジョッキ~大ジョッキ程度の大きさを有していると同時に、スタック性を持たせるために、上端の開口内径を底部の外径よりも大きく設定された形態を有している。このような形態を有する金属カップは、例えば特許文献1に示されているように、胴部の途中に2~3の数の段差が形成されている。また、特許文献2に記載されているように、上端の開口内径を底部の外径よりも大きくするために、胴部をテーパー状の傾斜壁とすることもできるが、この場合においても、例えば胴部壁(傾斜壁)に2個程度の段差が形成されている。何れの形態の金属カップにおいても、複数のカップがスタックされたとき、胴部壁同士の密着が抑制され、スタックされた金属カップの出し入れがスムーズに行い得るようになっている。 By the way, such metal cups are often used for drinking alcoholic beverages such as beer, and have a size of about the size of a so-called small mug to a large mug, and at the same time, they do not have stackability. In order to achieve this, the inner diameter of the opening at the top end is set larger than the outer diameter at the bottom. A metal cup having such a configuration has two to three steps formed in the middle of the body, as shown in Patent Document 1, for example. Further, as described in Patent Document 2, in order to make the inner diameter of the opening at the upper end larger than the outer diameter at the bottom, the body can be formed into a tapered inclined wall, but even in this case, for example, Approximately two steps are formed on the body wall (slanted wall). In any type of metal cup, when a plurality of cups are stacked, the body walls are prevented from coming into close contact with each other, so that the stacked metal cups can be taken in and out smoothly.
即ち、特許文献1,2の金属カップでは、胴部壁に段差が形成されているため、スタックされている上側のカップの胴部壁外面と、これを保持している下側のカップの胴部壁内面との間に空隙が形成され、両者が密着する部分が大幅に減じられており、スタックしやすいばかりか、スタックされているカップを引き抜き易くなっている。 That is, in the metal cups of Patent Documents 1 and 2, a step is formed on the body wall, so that the outer surface of the body wall of the stacked upper cup and the body of the lower cup holding this are separated. A gap is formed between the cup and the inner surface of the wall, and the area where the two come into close contact is greatly reduced, making it easier not only to stack the cups but also to pull out the stacked cups.
しかしながら、上記のようなスタック性を有する金属カップは、加飾性に乏しいという欠点がる。即ち、スタック性を確保するため、カップの胴部外面には、水平方向に段差或いはビードの如き凸部がけいせいされるため、印刷範囲が大きく制限されるからである。さらに、円筒形状の金属製筒体を成形し、この外面に印刷を施した後、該筒体の下端から再絞りして上端径が大きく、下端径が小さいカップ形状に成形する場合、金属製筒体側壁の傾斜部(下端に向かって絞られた形状の傾斜部)が印刷が施されていない非加飾面となるため、やはり、印刷面が制限され、加飾性が低いものとなっている。 However, metal cups having stackability as described above have a drawback of poor decorativeness. That is, in order to ensure stackability, a protrusion such as a step or a bead is formed horizontally on the outer surface of the body of the cup, which greatly limits the printing range. Furthermore, when a cylindrical metal cylinder is formed, the outer surface is printed, and the cylinder is re-drawn from the bottom end to form a cup shape with a large top diameter and a small bottom diameter, metal Since the sloped part of the side wall of the cylinder (the sloped part with a shape narrowed toward the bottom end) becomes a non-decorated surface that is not printed, the printing surface is still limited and the decorativeness is low. ing.
また、近年における金属加工技術の発展により、絞りしごき加工により、アルミ缶に代表される金属缶の極薄肉化が実現され、金属カップでも薄肉化が実現されるようになり、カップの軽量化、省資源化が達成されている。しかしながら、このような胴部壁の薄肉化は、上記のような利点をもたらす半面、強度低下をもたらし、金属カップが変形し易くなり、スタック性が損なわれるという問題が生じている。このような強度低下を防止するという点でも、カップの胴部外面に凹凸を形成することが好適であるが、このような凹凸によっても印刷範囲が制限され、加飾性が低下する。 In addition, with the development of metal processing technology in recent years, the drawing and ironing process has made it possible to make metal cans, such as aluminum cans, extremely thin, and metal cups have also become thinner, making the cups lighter and lighter. Resource saving has been achieved. However, although such thinning of the body wall brings about the above-mentioned advantages, it also brings about a decrease in strength, which causes the problem that the metal cup becomes easily deformed and stackability is impaired. In order to prevent such a decrease in strength, it is preferable to form irregularities on the outer surface of the body of the cup, but such irregularities also limit the printing range and reduce decorative properties.
従って、本発明の目的は、スタック性と加飾性とを備えた金属カップを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a metal cup with stackability and decorativeness.
本発明によれば、上部が開口している中空形状を有しており、上端内径が下端外径よりも大きく、上方から下方に向かって傾斜している形状の胴部と、該胴部の下端に曲率部を介して連なっている接地部を備えた底部とを有するスタック性金属カップにおいて、
外面及び又は内面の全体にわたって、着色されたポリエステル塗膜を介して樹脂被覆層が設けられていることを特徴とするスタック性金属カップが提供される。
According to the present invention, the body has a hollow shape with an open top, the inner diameter of the upper end is larger than the outer diameter of the lower end, and the body is inclined from the top to the bottom; A stackable metal cup having a bottom portion having a grounding portion connected to the lower end via a curvature portion,
A stackable metal cup is provided, characterized in that a resin coating layer is provided over the entire outer and/or inner surface via a colored polyester coating.
本発明のスタック性金属カップにおいては、以下の態様が好適に採用される。
(1)側面でみて、前記胴部の外面には、上端を含む上部領域A1と、前記接地部を含む下部領域A2とのそれぞれに、垂直面に対する傾斜角の変化により形成される変曲点部分αを少なくとも1個含んでいること。
(2)前記接地部から上端までの高さHを100%として、前記上部領域A1は、高さが70%~100%の範囲であり、前記下部領域A2は、高さが40%以下の範囲であること。
(3)前記変曲点部分αを画定する傾斜角差Δθが25度以下であること。
(4)前記上部領域A1と下部領域A2との間の中間領域A3に、前記胴部の傾斜角が変化する変曲点部分αが複数形成されており、該中間領域A3に形成されている変曲点部分αを画定する傾斜角差Δθは、全て、前記上部領域A1及び下部領域A2に存在している変曲点部分αを画定する傾斜角差Δθよりも小さいこと。
(5)前記ポリエステル塗膜の厚みが10μm以下であること。
(6)前記ポリエステル塗膜は、フェノール樹脂、アミノ樹脂及びイソシアネート樹脂の何れかを硬化剤樹脂成分として含んでいること。
In the stackable metal cup of the present invention, the following aspects are preferably adopted.
(1) When viewed from the side, on the outer surface of the body, there are inflection points formed by changes in the inclination angle with respect to the vertical plane, in each of the upper region A1 including the upper end and the lower region A2 including the ground contact portion. Contains at least one part α.
(2) The height of the upper region A1 is in the range of 70% to 100%, and the height of the lower region A2 is 40% or less, assuming that the height H from the ground contact part to the upper end is 100%. Must be within the range.
(3) The inclination angle difference Δθ defining the inflection point portion α is 25 degrees or less.
(4) A plurality of inflection point portions α where the inclination angle of the body portion changes are formed in an intermediate region A3 between the upper region A1 and the lower region A2, and are formed in the intermediate region A3. The inclination angle differences Δθ that define the inflection point portion α are all smaller than the inclination angle differences Δθ that define the inflection point portion α existing in the upper region A1 and the lower region A2.
(5) The thickness of the polyester coating film is 10 μm or less.
(6) The polyester coating film contains any one of a phenol resin, an amino resin, and an isocyanate resin as a curing agent resin component.
本発明の金属カップは、全体として、胴部の上端内径が下端外径よりも大きく設定されており、これによりスタック性を確保しているのであるが、特に重要な特徴は、外面の全体にわたって、着色されたポリエステル塗膜を介して樹脂被覆層が設けられていることである。即ち、樹脂被覆層の下地が着色されているため、外面及び又は内面全体について、金属色が隠蔽され、下地のポリエステル塗膜の色を視認することができ、加飾性が大きく向上している。例えば、胴部は、上端から下端まで着色され、底部も着色されている。さらに、内面全体が着色された場合には、カール部までもが着色されているのが、本発明の金属カップの大きな特徴である。 In the metal cup of the present invention, the inner diameter of the upper end of the body is set larger than the outer diameter of the lower end, which ensures stackability, but a particularly important feature is that the entire outer surface , a resin coating layer is provided through a colored polyester coating. In other words, since the base of the resin coating layer is colored, the metallic color is hidden on the entire outer and/or inner surface, making it possible to visually recognize the color of the base polyester coating, greatly improving the decorative properties. . For example, the torso is colored from top to bottom, and the bottom is also colored. Furthermore, a major feature of the metal cup of the present invention is that when the entire inner surface is colored, even the curled portion is colored.
従って、本発明では、胴部の外面及び又は内面に、どのような形態の凸部(ビード)或いは段差が形成されていても加飾性が確保されている。 Therefore, in the present invention, decorative properties are ensured no matter what form of protrusion (bead) or step is formed on the outer and/or inner surface of the body.
本発明の金属カップにおいては、胴部壁の傾斜角の変化(即ち傾斜角差)により生じる変曲点部分αを形成することにより、胴部壁に周方向からの圧力に対する耐性を高め、形状変化を抑制することが好適である。 In the metal cup of the present invention, by forming an inflection point portion α caused by a change in the inclination angle of the body wall (that is, a difference in inclination angle), the body wall is made more resistant to pressure from the circumferential direction and shaped. It is preferable to suppress the change.
このような変曲点部分αを上部域A1(高さが70%~100%の領域)に少なくとも1個形成することにより、金属カップの上端が変形し難くなっており、例えば、下方部分が変形した場合にも、開口の上端形状が変形しないため、スタック性が損なわれることがないという利点がある。 By forming at least one such inflection point portion α in the upper region A1 (region with a height of 70% to 100%), the upper end of the metal cup becomes difficult to deform. Even when deformed, the shape of the upper end of the opening does not deform, so there is an advantage that stackability is not impaired.
また、上記のような変曲点部分αを下部域A2(高さが40%以下の領域)にも少なくとも1個形成することにより、下部域A2も変形が生じ難くなり、開口部の上端部分に加え、下端部分の変形も生じ難くなっている。要するにスタック性を確保するために一番重要な上部形状と下部形状とが変形し難くなっているため、スタック性がより安定的に確保され、このような案宛易したスタック性は、加飾性を損なうことなく実現される。 In addition, by forming at least one inflection point portion α as described above in the lower region A2 (region with a height of 40% or less), the lower region A2 is also less likely to deform, and the upper end portion of the opening In addition, deformation of the lower end portion is also less likely to occur. In short, the upper and lower shapes, which are most important for ensuring stackability, are difficult to deform, so stackability is ensured more stably. This is achieved without sacrificing sexuality.
さらに、本発明において、最も好適な形態は、上部領域A1と下部領域A2との間の中間領域A3にも上記のような変曲点部分αが複数形成されており、さらには、このような変曲点部分αを画定する角度差Δθが、上部領域A1及び下部領域A2での角度差Δθよりも小さく、例えば触感でわずかに感じる程度の段差であることが最適である。即ち、この中間領域A3は、この金属カップを手で握る頻度の高い部分である。この領域は、最も変形が生じる頻度の高い部分であるため、多くの変曲点部分αを設けた方がよいのであるが、上部領域A1や下部領域A2と同程度の角度差Δθにより形成される変曲点部分は、段差として明確に認識されるほど大きく、このような段差として認識される変曲点部分が多くなると、胴部壁の平滑性が損なわれ、例えば印刷適性やラベル貼布性などが損なわれてしまう。また、スタックしたとき、重ねられているカップがガタつくようになり、スタック時の安定性が損なわれてしまうこともある。そこで、この中間領域A3では、段差として認識されにくい僅かな角度差により変曲点部分αを形成し、上記不都合を防止しながら強度の向上を図ることが最適となる。 Furthermore, in the present invention, the most preferred form is that a plurality of inflection point portions α as described above are also formed in the intermediate region A3 between the upper region A1 and the lower region A2; Optimally, the angular difference Δθ defining the inflection point portion α is smaller than the angular difference Δθ between the upper region A1 and the lower region A2, and is, for example, a level difference that can be slightly felt by touch. That is, this intermediate region A3 is a part where the metal cup is frequently held by hand. Since this region is the part where deformation occurs most frequently, it is better to provide many inflection point parts α, but it is better to provide many inflection point parts α. The inflection points are large enough to be clearly recognized as steps, and if the number of inflection points that are recognized as steps increases, the smoothness of the body wall will be impaired, for example, making it difficult to print or attach labels. Sexuality etc. will be lost. Furthermore, when the cups are stacked, the stacked cups may become loose and the stability during stacking may be impaired. Therefore, in this intermediate region A3, it is optimal to form an inflection point portion α with a slight angular difference that is difficult to recognize as a step, and to improve the strength while preventing the above-mentioned disadvantages.
<金属カップの形態>
先ず、本発明の金属カップの好適な形態について説明する。
図1において、全体として1で示す本発明の金属カップは、胴部3と、接地部5を備えた底部7を備えている。胴部3の上端には、通常、カール部9が形成されており、鋭利な端部が外部に露出しないようになっている。また、胴部3の下端は、曲率部Rを介して接地部5に連なっている。
底部7は、通常、接地部5よりも上方に位置するフラットな形態、所謂、上げ底形態を有しているが、中央部分がドーム状に凹んだ形状を有していてもよい。
胴部3は、上端が開口されている中空部10を形成しており、この中空部10は底部7により閉じられ、用途に応じて、飲料等の液体が収容されるようになっている。
<Form of metal cup>
First, a preferred form of the metal cup of the present invention will be explained.
The metal cup of the invention, generally designated 1 in FIG. 1, comprises a
The
The
上記の金属カップ1では、スタック性を確保するために、中空空間(又は中空開口)10の上端の開口径D(即ち、胴部3の上端の内径)が下端の外径dよりも大きく、下方に行くにしたがって傾斜している。 In the metal cup 1 described above, in order to ensure stackability, the opening diameter D at the upper end of the hollow space (or hollow opening) 10 (i.e., the inner diameter at the upper end of the body 3) is larger than the outer diameter d at the lower end. It slopes downward.
尚、この金属カップ1の構成素材である金属は、種々の金属ないし合金材であってよく、例えば、アルミニウム、銅、鉄或いは、これらの金属を含む合金、さらにはブリキなどの錫めっき鋼板や化成処理を施したアルミニウム板などの表面処理鋼板であってよい。一般的には、スチール、ステンレススチール、アルミニウムもしくはアルミニウム合金などが好適であるが、特に軽量性や加工性などの観点から、アルミニウム若しくはその合金が好適である。即ち、上記の金属の薄肉の素板を用いて金属カップ1が成形されるが、素板の形態や成形手段等については、後述する加飾の項で詳述する。 The metal that is the constituent material of the metal cup 1 may be various metals or alloys, such as aluminum, copper, iron, alloys containing these metals, and tin-plated steel sheets such as tinplate. It may be a surface-treated steel plate such as an aluminum plate subjected to chemical conversion treatment. Generally, steel, stainless steel, aluminum, or an aluminum alloy is suitable, and aluminum or an alloy thereof is particularly suitable from the viewpoint of light weight and workability. That is, the metal cup 1 is molded using the thin metal blank plate described above, and the form of the blank plate, molding means, etc. will be explained in detail in the section on decoration, which will be described later.
上記のような金属カップ1において、底部7の中心部分の厚みは、このカップ1の成形に用いる素板の厚みに相当し、カップ1の用途によっても相違するが、一般に0.10乃至0.50mmの厚みを有しており、胴部3の厚みやカップ1のハイトH(接地部5から胴部3の上端までの高さ)は、しごきの程度によって異なり、しごき率を次第に高くしてしごき加工を多段で行うにつれて、胴部3は薄肉化され、且つハイトHは高くなる。特に近年では、この薄肉化が顕著となっており、このような薄肉化に対応し得るように、本発明の金属カップ1は、以下のような形態を有するものである。
In the metal cup 1 as described above, the thickness of the center portion of the
この胴部3には、図1に示されているように、傾斜角度(垂直面に対する角度)が変化している箇所が多数存在しており、この傾斜角の角度差Δθにより変曲点部分αが生じる。この角度差Δθが大きいと、この変曲点部分αは、段差として明確に視認される。このような変曲点部分αは、この金属カップ1の胴部3の周方向外面からの応力に対して耐性を示し、胴部3の変形を有効に抑制する。
尚、以下の説明において、傾斜角と記載するときは、特記しない限り、垂直面に対する角度を意味する。
As shown in Fig. 1, this
In addition, in the following description, when it is described as an inclination angle, it means an angle with respect to a vertical plane unless otherwise specified.
例えば、図1に示されている例では、垂直面に対する傾斜角が2度以下、特に1度以下、好ましくは0.5度以下(即ち、傾斜角がほぼゼロである)である基準垂壁3aと、基準垂壁3aとの角度差Δθを有する傾斜壁3bが交互に連なっており、複数の変曲点部分αが形成されている。この場合、前記基準垂壁3aの傾斜角は、前記角度差△θよりも小さい。なお、上記角度差Δθ(即ち、基準垂壁3aとの角度差)は、25度以下の範囲であり、複数の変曲点部分αを形成する角度差Δθは、一律に同一でもよいし、傾斜角が25度以下であることを条件に、それぞれ異なる値であってもよい。
For example, in the example shown in Figure 1, the reference hanging wall has an inclination angle of less than 2 degrees, in particular less than 1 degree, preferably less than 0.5 degrees (i.e. the inclination angle is approximately zero) with respect to the vertical plane. 3a and
本発明において、上記のような胴部3の垂直面に対する傾斜角や垂直壁3aとの角度差Δθは、当然、中空部10の上端の開口径Dが下端の外径dよりも大きいという条件を満足するように設定されるわけであるが、必要以上に大きく設定されていると、下端の外径dが必要以上に小さくなったり、或いは、変曲点部分α(段差)の数が制限されてしまい、さらには、胴部3の外面の平坦性が損なわれてしまい、印刷適性やラベル貼布性が損なわれてしまう。このような観点から、胴部3の傾斜角度(垂直面に対する角度)は、7度以下であり、且つ角度差Δθが5度以下、特に1度以下、最も好ましくは0.5度以下に設定することが好ましい。これにより、変曲点部分αの数を適度に多くすることができる。例えば、水平方向に凹んだ凹部により変曲点部分を形成することは望ましくない。
In the present invention, the above-mentioned inclination angle with respect to the vertical plane of the
上記のような変曲点部分αを有する胴部3を備えた金属カップ1は、胴部3のハイトHを100%としたとき、高さが70%~100%の上となる上部領域A1と、高さがHの40%以下の下部領域A2と、これらの領域A1とA2との間の中間領域A3に3分割することができる。本発明では、これらの領域のそれぞれに、上記のような角度差Δθによる変曲点部分αが分布している。
The metal cup 1 including the
まず、上部領域A1においては、胴部3の傾斜角の角度差Δθにより生ずる変曲点部分αが少なくとも1個、好ましくは2~4個形成される。これにより、上部領域A1を高強度化することができ、中空開口10の上端部分の変形を有効に抑制することができ、スタック性を確保することができる。
First, in the upper region A1, at least one, preferably two to four inflection point portions α caused by the angular difference Δθ in the inclination angle of the
また、下部領域A2においては、胴部3の傾斜角の角度差Δθにより生ずる変曲点部分αが少なくとも1個、好ましくは3~5個形成することが望ましい。これにより、上部領域A1と共に下部領域A2も高強度化することができ、中空開口10の上端部分及び下端部分の変形を有効に抑制することができ、スタック性をより確実に確保することができる。即ち、スタックに際して、金属カップ1の受け入ればかりか、金属カップ1の挿入もスムーズに行うことができる。
Further, in the lower region A2, it is desirable to form at least one, preferably 3 to 5 inflection point portions α caused by the angular difference Δθ in the inclination angle of the
尚、上記の上部領域A1及び下部領域A2での傾斜角の角度差Δθは、前述したように、25度以下に設定される。 Incidentally, the angular difference Δθ between the inclination angles between the upper region A1 and the lower region A2 is set to 25 degrees or less, as described above.
また、図1においては、垂直面に対する傾斜角が非常に小さい(或いは傾斜角がゼロ)基準垂壁3aと、該基準垂壁3aに対して角度差Δθを有する傾斜壁3bとが交互に連なっているが、角度差Δθが25度以下である限りにおいて、基準垂壁3aと傾斜壁3bとの間にさらに傾斜角の異なる壁(例えば傾斜壁3bよりも傾斜角の大きいテーパー壁)が形成されていてもよい。この場合には、テーパー壁と傾斜壁3b及びテーパー壁と基準垂壁3aとの間にも変曲点部分αが形成されることになる。
In addition, in FIG. 1,
さらに、本発明においては、中間領域A3にも傾斜角の角度差Δθにより生ずる変曲点部分αを少なくとも4個、好ましくは6~10個形成することが最適である。即ち、この金属カップ1は、ビールなどのアルコール飲料などを喫飲するために使用される場合が最も多い。従って、中間領域A3の部分が最も強く握られて変形しやすい箇所となっている。従って、この部分の強度化を図る上で、上記のような数の変曲点部分αを形成するのがよい。また、中間領域A3は大面積であるため、この部分がフラットであると、金属カップ1をスタックしたとき、重ね合わされている上下のカップ1間で密着する領域が大きくなり、このため、スタック性が低下する恐れがある。このようなスタック性の低下を回避する上でも変曲点部分αを多く形成することが好適である。 Furthermore, in the present invention, it is optimal to form at least 4, preferably 6 to 10 inflection point portions α caused by the angular difference Δθ in the inclination angles also in the intermediate region A3. That is, the metal cup 1 is most often used for drinking alcoholic beverages such as beer. Therefore, the intermediate region A3 is gripped most strongly and easily deformed. Therefore, in order to strengthen this portion, it is preferable to form the above number of inflection point portions α. In addition, since the intermediate region A3 has a large area, if this part is flat, when the metal cups 1 are stacked, the area where the upper and lower cups 1 that are overlapped will be in close contact will be large, which will reduce the stackability. may decrease. In order to avoid such deterioration in stackability, it is preferable to form a large number of inflection point portions α.
ところで、中間領域A3を示す図2を併せて参照して、この中間領域A3は大面積であり、金属カップ1の中央部分に位置している。このため、この部分には、印刷が施されたり、或いはラベルなどが貼布される頻度が極めて高い。このため、この領域では高い平滑性が求められる。このような観点から、この中間領域A3での傾斜角の角度差Δθは、上部領域A1や下部領域A2よりも小さく形成されていることが好ましく、複数存在する角度差Δθは、全て、5度以下、特に1度以下、最も好適には、0.5度以下であることが望ましい。このような小さな角度差による変曲点部分αは、図2からも理解されるように、触感で認識できる程度の僅かな段差を示すものであり、高強度化という点では上部領域A1や下部領域A2での変曲点部分αよりも劣っている。しかしながら、このような小さな角度差による変曲点部分αであってもスタック性を確保するという点では十分であり、しかも、変曲点部分αの数を多く設定すること(隣り合う変曲点部分αの間隔を小さくすること)により、ある程度の高強度化を図ることができるため、最も好ましい態様である。 By the way, referring also to FIG. 2 showing the intermediate region A3, the intermediate region A3 has a large area and is located at the center of the metal cup 1. For this reason, this portion is very frequently printed or affixed with labels. Therefore, high smoothness is required in this region. From this point of view, it is preferable that the angular difference Δθ of the inclination angle in the intermediate region A3 is formed smaller than that in the upper region A1 and the lower region A2, and the plurality of angular differences Δθ are all 5 degrees. It is particularly desirable that the angle is below 1 degree, most preferably below 0.5 degree. As can be understood from FIG. 2, the inflection point part α due to such a small angular difference shows a slight level difference that can be recognized by touch, and in terms of high strength, it is difficult to It is inferior to the inflection point portion α in area A2. However, even the inflection point portion α due to such a small angular difference is sufficient to ensure stackability. This is the most preferable embodiment because it is possible to increase the strength to some extent by reducing the interval between the portions α).
上述した本発明の金属カップ1は、先に述べたように、ビールを飲む際のジョッキ代わりに使用される頻度が多いことから、高さHが90~150mmの範囲にあり、前記開口の上端内径が70~90mmの範囲にあることが最も好ましい。
また、上述した例では、上端にカール部7が形成されているが、カール7の代わりに水平フランジなどを形成し、食品類などを収容した後、ヒートシールなどにより蓋材を設けて使用することもできる。この場合には、使用後のカップを繰り返し使用する際、その保管に有利である。
As mentioned above, the metal cup 1 of the present invention has a height H in the range of 90 to 150 mm, and the upper end of the opening Most preferably, the inner diameter is in the range of 70 to 90 mm.
Further, in the above example, the curled
<加飾性について>
上述した形態を有する本発明の金属カップ1は、外面及び又は内面の全体が着色されており、優れた加飾性を示す。即ち、胴部3の上端から下端までが着色されているばかりか、底部7やカール部9を含む金属カップ1の全体が、胴部3と同様の色に着色されている。
<About decoration>
The metal cup 1 of the present invention having the above-mentioned configuration has the entire outer surface and/or inner surface colored, and exhibits excellent decorative properties. That is, not only is the
具体的に説明すると、上述した形態に成形されている金属カップ1を形成している金属壁の側断面を拡大して示す図2を参照して、この金属壁20の外面には、着色されたポリエステル塗膜21が全面にわたって形成されており、このポリエステル塗膜21を介して樹脂被覆層22が設けられている。一方、金属壁20の内面には、特に制限されるものではないが、通常、耐腐食性や、過酷な成形加工に際しての表面荒れやなどを抑制し、さらには金属の腐食を防止するために、プライマー塗膜23を介して、熱可塑性又は硬化性樹脂被覆層が設けられる。
Specifically, with reference to FIG. 2 showing an enlarged side cross section of the metal wall forming the metal cup 1 formed in the above-described form, the outer surface of the
本発明においては、金属カップ1の成形に用いる金属製の素板の一方の面に(即ち、カップ1の外面となる面)、着色されたポリエステル塗膜21及び樹脂層22を形成し、他方の面には、プライマー塗膜23及び樹脂被覆層24を形成して、ラミネート板を得、このラミネート板を成形素材として所定の塑性加工を行うことにより、図1に示す形態を有し、且つ外面の全体が着色された金属カップ1を得ることができる。具体的には、上記のラミネート板について、打抜き、絞り加工を行い、ほぼ同時に底部加工を行い、その後、トリミング部の熱処理(膜剥がれ防止)、トリミング、カール工程を行い、ほぼ直胴形状を有した有底缶体を得、この缶体に対して、内部に、有底缶体の内径より小径の円柱状インナーツールを配置し、有底缶体の底部側に、傾斜成形面を有するリング状のアウターツールを配置する。底部側からアウターツールの傾斜成形面を当てて有底缶体の側壁を傾斜状に成形する傾斜壁3bを形成し、これを繰り返して、図1に示す形態を有し、且つ外面及び又は内面の全体が着色された金属カップ1を得ることができる。
その他の加工方法としては、ラミネート板について、打ち抜き、絞り加工を行い、ほぼ直胴形状を有した有底缶体を形成し、トリミング工程を行い、有底缶体の先端部にカール成形を施した後、拡径ダイを用いて側壁を拡径することで、金属カップ1を得ることができる。
In the present invention, a colored
Other processing methods include punching and drawing the laminate plate to form a bottomed can body with an almost straight body shape, a trimming process, and curling the tip of the bottomed can body. After that, the metal cup 1 can be obtained by expanding the diameter of the side wall using a diameter expanding die.
本発明において、着色されたポリエステル塗膜21を形成するための塗料組成物としては、例えばWO2020/184200に開示されているポリエステル塗料組成物が好適に使用される。
この塗料組成物は、ベース樹脂成分として公知のポリエステルを含み、さらに、硬化剤樹脂成分及び着色剤を含んでおり、これらの成分が有機溶剤に分散されたものである。ポリエステル及びポリエステルと併用する各成分の詳細は、上記のWO2020/184200に記載されているとおりである。
In the present invention, as the coating composition for forming the colored
This coating composition contains a known polyester as a base resin component, and further contains a curing agent resin component and a colorant, and these components are dispersed in an organic solvent. Details of the polyester and each component used in combination with the polyester are as described in WO2020/184200 above.
例えば、硬化剤樹脂は、ベース樹脂として使用されているポリエステルが有するOH基やCOOH基と反応する官能基を有するものであり、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂、アミノ樹脂等から成る硬化剤を挙げることができる。これらの樹脂は単独でも2種以上の組合せでも使用され、通常、ポリエステル100質量部当り、5~43質量部、特に8~18質量部の量で使用される。
上記硬化剤の内でも、レゾール型フェノール樹脂、アミノ樹脂を好適に使用することができるが、フェノール樹脂を用いた場合には形成される塗膜が黄色くなることから、着色剤本来の色味を発現するためには、アミノ樹脂を用いることが最も好適である。
For example, the curing agent resin has a functional group that reacts with the OH group or COOH group of the polyester used as the base resin, and examples thereof include curing agents made of phenol resin, isocyanate resin, amino resin, etc. can. These resins may be used alone or in combination of two or more, and are usually used in an amount of 5 to 43 parts by weight, particularly 8 to 18 parts by weight, per 100 parts by weight of polyester.
Among the above curing agents, resol-type phenolic resins and amino resins can be suitably used, but when phenolic resins are used, the coating film formed becomes yellow, so the original color of the colorant is For this purpose, it is most suitable to use an amino resin.
着色剤としては、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、縮合多環系顔料、及び染色レーキ系顔料等の有機顔料、酸化物、ケイ酸塩、フェロシアン系化合物等の無機顔料、偏光パール顔料等のアルミ系光輝顔料、マイカ系光輝顔料、ガラス系光輝顔料等の光輝顔料等、目的とする金属カップ1の外観のデザインに応じて、適宜の顔料を1種又は2種以上を使用することができる。色味や物性調整などのために、酸化チタン、酸化亜鉛等の白色顔料や、炭酸カルシウム等の体質顔料を配合することもできる。 Colorants include organic pigments such as azo pigments, phthalocyanine pigments, condensed polycyclic pigments, and dyeing lake pigments, inorganic pigments such as oxides, silicates, and ferrocyan compounds, and polarized pearl pigments. Depending on the desired external design of the metal cup 1, one or more suitable pigments can be used, such as bright pigments such as aluminum bright pigments, mica bright pigments, and glass bright pigments. . In order to adjust the color and physical properties, white pigments such as titanium oxide and zinc oxide, and extender pigments such as calcium carbonate can also be blended.
上記のような着色剤は、塗料組成物の全樹脂固形分(ポリエステル樹脂と硬化剤の合計)100質量部に対して、20質量部以下で且つ下地の金属の色を隠蔽し得る程度の量、特に1質量部以上の量で使用され、特に特に1~10質量部の量で添加されていることが好ましい。上記範囲よりも着色剤の量が多い場合には、金属板と樹脂被覆との加工密着性が低下すると共に、胴部と、胴部に比して加工の程度が低い底部との色の違いが明確になってしまうおそれがある。また塗料組成物の安定性が低下し、長期保存する際に、沈殿物や分離、粘度変化を生じ、塗工性が低下することもある。 The above coloring agent is used in an amount of 20 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the total resin solid content (total of polyester resin and curing agent) of the coating composition, and in an amount sufficient to hide the color of the underlying metal. , especially in an amount of 1 part by weight or more, particularly preferably in an amount of 1 to 10 parts by weight. If the amount of colorant is larger than the above range, the processing adhesion between the metal plate and the resin coating will decrease, and the color difference between the body and the bottom, which has a lower degree of processing than the body, will decrease. may become clear. Furthermore, the stability of the coating composition may decrease, and during long-term storage, precipitation, separation, and viscosity changes may occur, resulting in a decrease in coating properties.
有機溶剤としては、ポリエステル樹脂の可塑効果があり、かつ両親媒性を有するものが好ましく、例えば、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、sec-ブタノール、tert-ブタノール、イソアミルアルコール、sec-アミルアルコール、tert-アミルアルコール、n-ヘキサノール、シクロヘキサノール、などのアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルブチルケトンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、1,3-ジオキソラン、などの環状エーテル類、エチレングリコール、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モノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等のグリコール誘導体、3-メトキシ-3-メチルブタノール、3-メトキシブタノール、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、アセト酢酸エチル、等を使用することができる。 The organic solvent is preferably one that has a plasticizing effect on the polyester resin and has amphiphilic properties, such as ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, and isoamyl alcohol. , sec-amyl alcohol, tert-amyl alcohol, n-hexanol, cyclohexanol, and other alcohols; methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl butyl ketone, and other ketones; tetrahydrofuran, dioxane, 1,3-dioxolane, and other cyclic alcohols; Ethers, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol ethyl ether acetate, propylene Glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, glycol derivatives such as propylene glycol methyl ether acetate, 3-methoxy-3-methylbutanol, 3-methoxybutanol, acetonitrile, dimethylformamide, dimethylacetamide, diacetone alcohol, acetoacetic acid Ethyl, etc. can be used.
また、上記のポリエステル塗料組成物には、硬化触媒として酸触媒を全樹脂固形分(ポリエステル樹脂と硬化剤の合計)100質量部に対して0.01~3質量部の量で配合されていることが好ましい。酸触媒としては、例えば、硫酸、p-トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸、樟脳スルホン酸、リン酸、及びこれらをアミンブロック(アミン化合物で一部あるいは全部を中和すること)したもの、等が挙げられ、これらの中から一種又は二種以上を併用することができる。これらの酸触媒の中では、樹脂との相溶性、衛生性の面からドデシルベンゼンスルホン酸、及びドデシルベンゼンスルホン酸をアミンブロックしたものが特に好ましい。 Further, the above polyester coating composition contains an acid catalyst as a curing catalyst in an amount of 0.01 to 3 parts by mass based on 100 parts by mass of the total resin solid content (total of polyester resin and curing agent). It is preferable. Examples of acid catalysts include sulfuric acid, p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalenesulfonic acid, dinonylnaphthalene disulfonic acid, camphorsulfonic acid, phosphoric acid, and amine block (amine block) acid catalysts. Examples include those partially or completely neutralized with a compound, and one or two or more of these can be used in combination. Among these acid catalysts, dodecylbenzenesulfonic acid and amine-blocked dodecylbenzenesulfonic acid are particularly preferred from the viewpoint of compatibility with the resin and hygiene.
このようなポリエステル塗料組成物は、ロールコート法、スプレー法、浸漬法、刷毛塗り法等の従来公知の方法により、塑性加工に供される金属製の素板の一方の表面(カップとしてときに外面となる側の面)に塗布され、100~300℃、特に150~270℃の温度で焼付される。焼付時間は、通常、5秒~30分、好ましくは15秒~15分である。 Such a polyester coating composition is coated on one surface (sometimes as a cup) of a metal blank to be subjected to plastic working by a conventionally known method such as a roll coating method, a spray method, a dipping method, or a brush coating method. It is applied to the outer surface (the side that will become the outer surface) and baked at a temperature of 100 to 300°C, particularly 150 to 270°C. The baking time is usually 5 seconds to 30 minutes, preferably 15 seconds to 15 minutes.
また塗膜の膜厚は、乾燥膜厚(金属カップ1に成形されたときの膜厚に相当)で7μm以下、特に0.4~3.0μmの範囲にあることが好ましい。上記範囲にあることにより、発色の良いポリエステル塗膜を密着性良く金属カップ1の外面となる面に形成できる。 Further, the thickness of the coating film is preferably 7 μm or less, particularly in the range of 0.4 to 3.0 μm, in terms of dry film thickness (corresponding to the film thickness when formed into the metal cup 1). By being within the above range, a polyester coating film with good color development can be formed on the outer surface of the metal cup 1 with good adhesion.
上記のようにして金属製の素板に形成されるポリエステル塗膜21の上に、透明な樹脂被覆層22が形成される。かかる樹脂被覆層22は、着色されたポリエステル塗膜21がプライマーとなって、金属製の素板にしっかりと接合され、下地のポリエステル塗膜の色を視認することができる。
A transparent
樹脂被覆層22の形成に使用される樹脂としては、特に限定されず、例えば、結晶性ポリプロピレン、結晶性プロピレン-エチレン共重合体、結晶性ポリブテン-1、結晶性ポリ4-メチルペンテン-1、低-、中-、或いは高密度ポリエチレン、エチレン-酢酸ビニル共重合体(EVA)、エチレン-アクリル酸エチル共重合体(EEA)、イオン架橋オレフィン共重合体(アイオノマー)等のポリオレフィン類;ポリスチレン、スチレン-ブタジエン共重合体等の芳香族ビニル共重合体;ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン樹脂等のハロゲン化ビニル重合体;アクリロニトリル-スチレン共重合体、アクリロニトリル-スチレン-ブタジエン共重合体の如きニトリル重合体;ナイロン6、ナイロン66、パラまたはメタキシリレンアジパミドの如きポリアミド類;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリテトラメチレンテレフタレート等のポリエステル類;各種ポリカーボネート;ポリオキシメチレン等のポリアセタール類等の熱可塑性樹脂から構成されたプラスチックフイルム、或いは、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリル樹脂、エポキシフェノール樹脂、エポキシユリア樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、シリコーン樹脂、油性樹脂等を用いた樹脂塗料、或いは熱可塑性樹脂塗料、例えばビニルオルガノゾル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体部分ケン化物、塩化ビニル-マレイン酸共重合体、塩化ビニル-マレイン酸-酢酸ビニル共重合体、アクリル重合体、飽和ポリエステル樹脂等を用いた樹脂塗料を挙げることができる。 The resin used to form the resin coating layer 22 is not particularly limited, and includes, for example, crystalline polypropylene, crystalline propylene-ethylene copolymer, crystalline polybutene-1, crystalline poly4-methylpentene-1, Polyolefins such as low-, medium-, or high-density polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene-ethyl acrylate copolymer (EEA), ionically crosslinked olefin copolymer (ionomer); polystyrene; Aromatic vinyl copolymers such as styrene-butadiene copolymers; halogenated vinyl polymers such as polyvinyl chloride and vinylidene chloride resins; nitrile polymers such as acrylonitrile-styrene copolymers and acrylonitrile-styrene-butadiene copolymers ; Polyamides such as nylon 6, nylon 66, para- or metaxylylene adipamide; Polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polytetramethylene terephthalate; Various polycarbonates; Thermoplastic resins such as polyacetals such as polyoxymethylene Plastic film composed of phenolic resin, melamine resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, epoxy acrylic resin, epoxy phenol resin, epoxy urea resin, bismaleimide resin, triallyl cyanurate resin, thermosetting resin Resin paints using type acrylic resins, silicone resins, oil-based resins, etc., or thermoplastic resin paints, such as vinyl organosol, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, partially saponified vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride Examples include resin paints using -maleic acid copolymers, vinyl chloride-maleic acid-vinyl acetate copolymers, acrylic polymers, saturated polyester resins, and the like.
本発明においては、上記樹脂の中でも、しっかりと下地のポリエステル塗膜に密着保持されると同時に、透明性に優れ、ポリエステル塗膜の色が外部から容易に視認できることから、特にポリエステル樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)を好適に使用できる。 In the present invention, among the above-mentioned resins, polyester resins, such as polyester Terephthalate (PET) can be suitably used.
また、上記の熱可塑性樹脂は、フィルム形成範囲の分子量を有していればよく、また、腐食成分に対するバリヤー性や機械的性質の点から、特にポリエステルは、フェノール/テトラクロロエタン混合溶媒を用いて測定した固有粘度〔η〕が0.5以上、特に0.52~0.70の範囲にあることが好ましく、またガラス転移点が50℃以上、特に60℃~80℃の範囲にあることが好ましい。 In addition, the above-mentioned thermoplastic resin only needs to have a molecular weight within the film-forming range, and from the viewpoint of barrier properties against corrosive components and mechanical properties, especially polyester, it is necessary to use a mixed solvent of phenol/tetrachloroethane. It is preferable that the measured intrinsic viscosity [η] is 0.5 or more, especially in the range of 0.52 to 0.70, and the glass transition point is preferably 50°C or more, especially in the range of 60°C to 80°C. preferable.
上述した樹脂には、透明性が損なわれない限り、それ自体公知のフィルム用配合剤、滑剤、アンチブロッキング剤、顔料、各種帯電防止剤、酸化防止剤等を公知の処方によって配合することができる。 The above-mentioned resin can be blended with known film compounding agents, lubricants, anti-blocking agents, pigments, various antistatic agents, antioxidants, etc., as long as transparency is not impaired. .
樹脂被覆層22の形成は、該熱可塑性樹脂によってフィルムを形成した後、熱接着法で上記ポリエステル塗膜に被覆する方法を採用することができるが、加熱溶融した熱可塑性樹脂を押出機を用いてフィルム状に押出し、直接、金属製素板上に形成されているポリエステル塗膜上に被覆する押出ラミネート法によるものであってもよい。
また被覆層22の形成に熱可塑性樹脂フィルムを用いる場合、該フィルムは延伸されていてもよいが、未延伸フィルムであることが成形加工性及び耐デント性の点から好ましい。
ポリエステルフィルムの厚みは、一般に5~40μmの範囲にあることが好ましい。
The
Further, when a thermoplastic resin film is used to form the
The thickness of the polyester film is generally preferably in the range of 5 to 40 μm.
上記のようにして、金属カップ1の外面となる側にポリエステル塗膜21及び樹脂被覆層22が形成されたラミネート板を得ることができる。
As described above, it is possible to obtain a laminate plate in which the
また、内面側に適宜形成されるプライマー23としては、ポリエステル系塗料、アクリル系塗料、ウレタン系塗料、シリコン系塗料、フッ素系塗料などの塗料に由来する被覆を挙げることができ、このようなプライマー23の上には、前述した樹脂被覆層22と同様の樹脂を用いて、熱接着法或いは押出ラミネート法により形成される。
In addition, examples of the
上記のようなラミネート板を図1に示す形態に塑性加工して得られる本発明の金属カップ1は、例えば外面の胴部の中央領域A3に印刷を施し、熱処理を行い、歪みを解消した後、市販されることにある。
このような金属カップ1は、外面全体が、底部も含めて着色されているため、高い加飾性を示し、胴部に印刷を施したとき、印刷像により外観向上を最大限に発揮させることができ、さらには、安定したスタック性を示し、強度も向上している。
The metal cup 1 of the present invention obtained by plastically working the above-mentioned laminate plate into the form shown in FIG. , to be commercially available.
Since the entire outer surface of such a metal cup 1 is colored, including the bottom, it exhibits high decorative properties, and when the body is printed, the printed image can maximize the appearance improvement. Furthermore, it exhibits stable stackability and improved strength.
1:金属カップ
3:胴部
R:曲率部
5:接地部
7:底部
9:カール部
10:中空空間(又は中空開口)
20:金属壁
21:ポリエステル塗膜
22:樹脂被覆層
23:プライマー
24:樹脂被覆層
α:変曲点部分
1: Metal cup 3: Body part R: Curved part 5: Grounding part 7: Bottom part 9: Curled part 10: Hollow space (or hollow opening)
20: Metal wall 21: Polyester coating film 22: Resin coating layer 23: Primer 24: Resin coating layer α: Inflection point portion
Claims (7)
カップを形成している金属壁の内面及び又は外面の全体にわたって、着色されたポリエステル塗膜を介して樹脂被覆層が設けられていることを特徴とするスタック性金属カップ。 It has a hollow shape with an open top, the inside diameter of the top end is larger than the outside diameter of the bottom end, and the body has a shape that slopes from the top to the bottom. a stackable metal cup having a bottom portion with a grounding portion connected to the bottom portion;
A stackable metal cup characterized in that a resin coating layer is provided over the entire inner and/or outer surface of a metal wall forming the cup via a colored polyester coating.
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