JP2024514704A - 耐クレージング性の缶蓋材 - Google Patents

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Abstract

本明細書では、アルミニウム缶蓋材(CES)及びCESの製造方法が提供されている。CESは、ポリマフィルムコーティングを有し、有益には耐クレージング性を示すラミネート金属ストリップを含む。場合によっては、本明細書に記載の耐クレージング性CESはまた、低フェザリング及び高い耐摩耗性を示す。ラミネート金属ストリップは、金属ストリップの内向き側にラミネートポリマコーティングを含み得る。ラミネート金属ストリップはさらに、ポリマフィルムコーティングと金属ストリップとの間に前処理コーティングを含み得る。CESは、金属ストリップの、ある側にポリマフィルムをラミネートし、ラミネート金属ストリップをアニーリングすることによって形成される。場合によっては、金属ストリップにラミネートされるポリマフィルムは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムである。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2021年4月22日に出願された米国仮出願第63/178,313号に対する利益及び優先権を主張し、この出願は、すべての目的に対してその全体を参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は一般的に、金属加工に関し、より具体的には、缶蓋材としての使用に適したラミネート金属ストリップと、その製造に関する。
アルミニウム製の飲料缶などの、ある種の金属製品は、金属とその内容物との間に、保護層を必要とする場合がある、または保護層から恩恵を受ける場合がある。例えば、飲料缶は多くの場合、ソーダ及びコーラなどの刺激の強い飲料による金属への損傷を避けるために、ならびに、変色または味の変化といった、飲料への望ましくない影響を避けるために、飲料缶の金属と、飲料缶の中に含まれる飲料との間に、十分な保護を提供しなければならない。
多くの場合、金属製品の内面の保護層に課される要件が存在する。例えば、保護層は、金属製品に十分に接着される必要がある。従来の保護層は、例えばクレージング及び/またはフェザリングによる損傷に対する望ましくない感受性を示すことが判明した。したがって、従来の保護層は効果的ではない。
いくつかの態様では、本開示は、耐クレージング性の缶蓋材を調製するための工程であって、金属ストリップの第1の側に前処理コーティングを塗布することと、ポリマフィルムを金属ストリップの第1の側にラミネートして、ラミネート金属ストリップを形成することであって、ポリマフィルムは前処理コーティングの少なくとも一部に接着される、ラミネート金属ストリップを形成することと、ラミネート金属ストリップを250℃未満のアニーリング温度でアニーリングすることとを含む工程を提供する。場合によっては、缶蓋材は目に見えるクレージングを示さない。場合によっては、金属ストリップの第1の側は、金属ストリップから形成された缶蓋の内向き面に対応する。場合によっては、金属ストリップはアルミニウムストリップである。場合によっては、ポリマフィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムを含む。場合によっては、前処理コーティングは、ポリマまたはコポリマを含む。場合によっては、アニーリング温度は230°C未満である。場合によっては、アニーリング温度は150°Cより高い。
いくつかの態様において、本開示は、本明細書に記載される工程のいずれかにより調製された缶蓋材製品を提供する。場合によっては、金属ストリップの第1の側は、缶蓋材製品の外向き側に対応する。場合によっては、ポリマフィルムは、50μm未満の厚さを有する。
いくつかの態様において、本開示は、本体部分とエンドキャップとを有する飲料缶を提供し、エンドキャップは、本明細書に記載される工程のいずれかに従って調製された缶蓋材から形成される。
いくつかの態様において、本開示は、金属ストリップ、前処理組成物、及びポリマフィルムを含む缶蓋材を提供し、缶蓋材は、目に見えるクレージングを示さない。場合によっては、缶蓋材は、ひずみ試験後24時間以内に目に見えるクレージングを示さず、ひずみ試験は、10N/mm2・sの力で2%のひずみを加えることを含む。場合によっては、缶蓋材は、ひずみ試験後24時間以内にUV光下で目に見えるクレージングを示さず、ひずみ試験は、サンプルに蛍光マーカをコーティングすることをさらに含む。場合によっては、金属ストリップはアルミニウムストリップである。場合によっては、ポリマフィルムは、ポリエチレンテレフタレートを含む。場合によっては、前処理組成物は、ポリマまたはコポリマである。場合によっては、ポリマフィルムは、0.4より大きいFTIR吸光度ピーク強度比(A/B)を示し、ここで、Aは、1330cm1~1350cm1の波数における第1の吸光度ピークを示し、Bは、1400cm1~1420cm-1の波数における第2の吸光度ピークを示す。場合によっては、吸光度ピーク強度比(A/B)は1.0より大きい。
いくつかの態様では、本開示は、金属ストリップを受け入れ、金属ストリップの第1の側にポリマフィルムを塗布するためのラミネーションシステムと、ラミネート金属ストリップを受け入れ、ラミネート金属ストリップを250°C未満のアニール温度で加熱するために、ラミネーションシステムの下流に配置されたアニール炉とを備えるシステムを提供する。場合によっては、金属ストリップはアルミニウムストリップである。場合によっては、システムは、金属ストリップに前処理コーティングを塗布するための前処理コーティング塗布システムをさらに備え、ラミネーションシステムは、ポリマフィルムを前処理コーティングに塗布するように構成される。場合によっては、ラミネーションシステムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムの供給部に結合される。場合によっては、アニーリング温度は230°C未満である。場合によっては、アニーリング温度は150°Cより高い。
いくつかの態様では、本開示は、缶蓋材のクレージングに対する感受性を評価する方法を提供し、方法は、缶蓋材をスタンピングして試験サンプルを作成することと、試験サンプルにひずみを加えて応力サンプルを作成することと、応力サンプルのクレージングを観察することとを含む。場合によっては、ひずみを加えることは、10N/mm2・sの力で2%のひずみを加えることを含む。場合によっては、応力サンプルを観察することは、応力サンプルに光を照射することを含む。場合によっては、方法は、試験サンプル及び/または応力サンプルを、蛍光マーカでコーティングすることをさらに含み、応力サンプルを観察することは、応力サンプルにUV光を照射することを含む。
本開示を、添付の図面を参照して以下で詳細に説明する。図中、類似の数字は類似の部分を示す。
本開示の特定の態様による缶蓋材を調製するためのシステムの概略図である。 図1の缶蓋材の拡大側面図である。 本開示の特定の態様による缶蓋材のシートである。 本開示の特定の態様による切断後の、図3Aの缶蓋材のシートを示す。 本開示の特定の態様による、図3Aの缶蓋材のシートから製造された缶蓋ブランクのセットを示す。 本開示の特定の態様による、図3Cの缶蓋ブランクから形成された缶蓋を含む飲料缶を示す。 本開示の特定の態様による、缶蓋材の一部分の複数の層を示す等角切り欠き図である。 本開示の特定の態様による、缶蓋材を調製するための工程を示すフローチャートである。 本開示の特定の態様による、ラミネーションシステムの概略図である。
本明細書では、アルミニウムストリップなどの金属ストリップから缶蓋材を製造するための工程及びシステムが記載される。本明細書に記載の工程では、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどのポリマフィルムが金属ストリップの内側にラミネートされる。得られた缶蓋材は、例えば飲料缶に使用することができる。
本明細書に記載の方法に従って製造された缶蓋材は、有利には改善された特性を示す。詳細には、缶蓋材は、(以下で定義するように)クレージングに対する耐性を示す。場合によっては、本明細書に記載される缶蓋材はまた、低フェザリングを示す。本明細書に記載の方法はまた、保護フィルム(複数可)を金属ストリップに塗布するためのより効率的な手段を提供する。
本開示でさらに説明されるように、従来のポリマフィルム(例えば、ポリエチレンテレフタレート)は、クレージングに対する感受性が非常に高い場合があることが判明した。従来のポリマフィルムは、缶蓋材と缶体材とを接合する巻締め工程中に特にクレージングが生じやすい。巻締め工程は、ポリマフィルムのクレージングを開始、促進、または他の形で悪化させることが判明した。
さらに、工程条件が、ポリマフィルムのクレージングに対する感受性に影響を与えることが判明した。詳細には、ラミネート金属ストリップを低温でアニーリングすることにより、製造される缶蓋材のクレージングに対する感受性を低下させる。従来の工程が高いアニーリング温度を促進して、より高い接着性及びフェザリング耐性を有するポリマフィルムを製造するのに対し、本明細書に記載された新規の工程は、比較的低温でアニーリングし、良好な接着性及びクレージングに対する耐性を有する缶蓋材を製造する。別の言い方をすると、本開示は、耐クレージング性の缶蓋材を製造する工程を提供する。
定義及び説明
本明細書で使用する場合、用語「発明」、「その発明」、「この発明」、及び「本発明」は、この特許出願の主題及び以下の特許請求の範囲のすべてを広く指すことが意図されている。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載の主題を限定しない、または以下の特許請求の範囲の意味もしくは範囲を限定しないことが理解されるべきである。
この説明では、「シリーズ」または「7xxx」などのアルミニウム業界の名称によって特定される合金に言及する。アルミニウム及びその合金の命名及び識別において最も一般的に使用されている番号指定システムの理解に関しては、「International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys」または「Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot」(いずれもアルミニウム協会によって発行されている)を参照されたい。
アルミニウム合金は、合金の総重量に基づいた重量パーセント(wt%)での元素組成で本明細書に記載されている。各合金の特定の例では、残部はアルミニウムであり、不純物の合計の最大wt%は、0.15%である。
本明細書で使用される場合、「クレージング」は、特に、例えば、缶蓋材の缶体材への巻締めの工程中、金属ストリップ上の保護層(例えば、ポリマフィルム)の表面もしくはその近く、及び/または反対側表面に小さな亀裂が形成及び/または伝播することを指す。場合によっては、亀裂は、保護層(例えば、ポリマフィルム)を通って、すなわち、保護層の表面から金属ストリップに面した表面まで延在する。
本明細書で使用される場合、「フェザリング」とは、飲料缶を開けた際に生じる開口部などの金属の破断部において特に、金属ストリップ上の保護層(例えば、ポリマフィルム)の伸び及び層間剥離を指す。
この出願では、合金の調質または質別に言及する。最も一般的に使用される合金質別の説明の理解に関しては、「American National Standards(ANSI)H35 on Alloy and Temper Designation Systems」を参照されたい。F調質または質別は、製作されたままのアルミニウム合金を指す。O調質または質別は、アニーリング後のアルミニウム合金を指す。T1調質または質別は、熱間加工から冷却され、(例えば、室温で)自然時効されたアルミニウム合金を指す。T2調質または質別は、熱間加工から冷却され、冷間加工され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。T3調質または質別は、溶体化熱処理して冷間加工され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。T4調質または質別は、溶体化熱処理され、自然時効されたアルミニウム合金を指す。T5調質または質別は、熱間加工から冷却され、(高温で)人工時効されたアルミニウム合金を指す。T6調質または質別は、溶体化熱処理され、人工時効されたアルミニウム合金を指す。T7調質または質別は、溶体化熱処理され、人工過時効されたアルミニウム合金を指す。T8x調質または質別は、溶体化熱処理され、冷間加工され、人工時効されたアルミニウム合金を指す。T9調質または質別は、溶体化熱処理され、人工時効され、冷間加工されたアルミニウム合金を指す。
本明細書で使用される場合、「a」、「an」、または「the」の意味は、文脈が明確に別途指示しない限り、単数形及び複数形の言及を含む。
本明細書で使用される場合、「室温」の意味は、約15℃~約30℃の温度、例えば、約15℃、約16℃、約17℃、約18℃、約19℃、約20℃、約21℃、約22℃、約23℃、約24℃、約25℃、約26℃、約27℃、約28℃、約29℃、または約30℃を含み得る。
本明細書で開示したすべての範囲は、そこに包含されるすべての部分範囲を包含すると理解すべきである。例えば、記述された範囲「1~10」は、最小値「1」及び最大値「10」の間の(及び端点を含む)あらゆる部分範囲、すなわち、最小値1以上(例えば、1~6.1)から始まり、最大値10以下(例えば、5.5~10)で終わるすべての部分範囲を含むと考えられるべきである。
金属ストリップ
本開示は、金属ストリップから缶蓋材を製造するための工程及びシステムを提供する。より具体的には、本明細書に記載された方法は、金属ストリップの第1の側に前処理コーティングを塗布することと、金属ストリップの第1の側にポリマフィルムをラミネートすることとを含む。ポリマフィルムがラミネートされる金属ストリップの組成は限定されない。本明細書に記載された方法は、アルミニウムストリップに特に良好に適しているが、これに限定されない。ポリマフィルムは、例えば、任意の適切なアルミニウム合金、例えば、アルミニウム合金の連続コイルに適用されてよい。適切なアルミニウム合金は、例えば、1xxxシリーズのアルミニウム合金、2xxxシリーズのアルミニウム合金、3xxxシリーズのアルミニウム合金、4xxxシリーズのアルミニウム合金、5xxxシリーズのアルミニウム合金、6xxxシリーズのアルミニウム合金、7xxxシリーズのアルミニウム合金、及び8xxxシリーズのアルミニウム合金を含む。
非限定的な例として、金属ストリップとして使用するための例示的な1xxxシリーズのアルミニウム合金は、AA1100、AA1100A、AA1200、AA1200A、AA1300、AA1110、AA1120、AA1230、AA1230A、AA1235、AA1435、AA1145、AA1345、AA1445、AA1150、AA1350、AA1350A、AA1450、AA1370、AA1275、AA1185、AA1285、AA1385、AA1188、AA1190、AA1290、AA1193、AA1198、またはAA1199を含み得る。場合によっては、アルミニウム合金は、少なくとも99.9%の純アルミニウム(例えば、少なくとも99.91%、少なくとも99.92%、少なくとも99.93%、少なくとも99.94%、少なくとも99.95%、少なくとも99.96%、少なくとも99.97%、少なくとも99.98%、または少なくとも99.99%の純アルミニウム)である。
金属ストリップとして使用するための2xxxシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、AA2001、AA2002、AA2004、AA2005、AA2006、AA2007、AA2007A、AA2007B、AA2008、AA2009、AA2010、AA2011、AA2011A、AA2111、AA2111A、AA2111B、AA2012、AA2013、AA2014、AA2014A、AA2214、AA2015、AA2016、AA2017、AA2017A、AA2117、AA2018、AA2218、AA2618、AA2618A、AA2219、AA2319、AA2419、AA2519、AA2021、AA2022、AA2023、AA2024、AA2024A、AA2124、AA2224、AA2224A、AA2324、AA2424、AA2524、AA2624、AA2724、AA2824、AA2025、AA2026、AA2027、AA2028、AA2028A、AA2028B、AA2028C、AA2029、AA2030、AA2031、AA2032、AA2034、AA2036、AA2037、AA2038、AA2039、AA2139、AA2040、AA2041、AA2044、AA2045、AA2050、AA2055、AA2056、AA2060、AA2065、AA2070、AA2076、AA2090、AA2091、AA2094、AA2095、AA2195、AA2295、AA2196、AA2296、AA2097、AA2197、AA2297、AA2397、AA2098、AA2198、AA2099、またはAA2199を含み得る。
金属ストリップとして使用するための3xxxシリーズのアルミニウム合金の非限定的な例は、AA3002、AA3102、AA3003、AA3103、AA3103A、AA3103B、AA3203、AA3403、AA3004、AA3004A、AA3104、AA3204、AA3304、AA3005、AA3005A、AA3105、AA3105A、AA3105B、AA3007、AA3107、AA3207、AA3207A、AA3307、AA3009、AA3010、AA3110、AA3011、AA3012、AA3012A、AA3013、AA3014、AA3015、AA3016、AA3017、AA3019、AA3020、AA3021、AA3025、AA3026、AA3030、AA3130、またはAA3065を含み得る。
金属ストリップとして使用するための4xxxシリーズアルミニウム合金の非限定的な例は、AA4004、AA4104、AA4006、AA4007、AA4008、AA4009、AA4010、AA4013、AA4014、AA4015、AA4015A、AA4115、AA4016、AA4017、AA4018、AA4019、AA4020、AA4021、AA4026、AA4032、AA4043、AA4043A、AA4143、AA4343、AA4643、AA4943、AA4044、AA4045、AA4145、AA4145A、AA4046、AA4047、AA4047A、またはAA4147を含み得る。
金属ストリップとして使用するための5xxxシリーズアルミニウム合金の非限定的な例は、AA5182、AA5183、AA5005、AA5005A、AA5205、AA5305、AA5505、AA5605、AA5006、AA5106、AA5010、AA5110、AA5110A、AA5210、AA5310、AA5016、AA5017、AA5018、AA5018A、AA5019、AA5019A、AA5119、AA5119A、AA5021、AA5022、AA5023、AA5024、AA5026、AA5027、AA5028、AA5040、AA5140、AA5041、AA5042、AA5043、AA5049、AA5149、AA5249、AA5349、AA5449、AA5449A、AA5050、AA5050A、AA5050C、AA5150、AA5051、AA5051A、AA5151、AA5251、AA5251A、AA5351、AA5451、AA5052、AA5252、AA5352、AA5154、AA5154A、AA5154B、AA5154C、AA5254、AA5354、AA5454、AA5554、AA5654、AA5654A、AA5754、AA5854、AA5954、AA5056、AA5356、AA5356A、AA5456、AA5456A、AA5456B、AA5556、AA5556A、AA5556B、AA5556C、AA5257、AA5457、AA5557、AA5657、AA5058、AA5059、AA5070、AA5180、AA5180A、AA5082、AA5182、AA5083、AA5183、AA5183A、AA5283、AA5283A、AA5283B、AA5383、AA5483、AA5086、AA5186、AA5087、AA5187、またはAA5088を含み得る。
金属ストリップとして使用するための6xxxシリーズアルミニウム合金の非限定的な例は、AA6101、AA6101A、AA6101B、AA6201、AA6201A、AA6401、AA6501、AA6002、AA6003、AA6103、AA6005、AA6005A、AA6005B、AA6005C、AA6105、AA6205、AA6305、AA6006、AA6106、AA6206、AA6306、AA6008、AA6009、AA6010、AA6110、AA6110A、AA6011、AA6111、AA6012、AA6012A、AA6013、AA6113、AA6014、AA6015、AA6016、AA6016A、AA6116、AA6018、AA6019、AA6020、AA6021、AA6022、AA6023、AA6024、AA6025、AA6026、AA6027、AA6028、AA6031、AA6032、AA6033、AA6040、AA6041、AA6042、AA6043、AA6151、AA6351、AA6351A、AA6451、AA6951、AA6053、AA6055、AA6056、AA6156、AA6060、AA6160、AA6260、AA6360、AA6460、AA6460B、AA6560、AA6660、AA6061、AA6061A、AA6261、AA6361、AA6162、AA6262、AA6262A、AA6063、AA6063A、AA6463、AA6463A、AA6763、A6963、AA6064、AA6064A、AA6065、AA6066、AA6068、AA6069、AA6070、AA6081、AA6181、AA6181A、AA6082、AA6082A、AA6182、AA6091、またはAA6092を含み得る。
金属ストリップとして使用するための7xxxシリーズアルミニウム合金の非限定的な例は、AA7011、AA7019、AA7020、AA7021、AA7039、AA7072、AA7075、AA7085、AA7108、AA7108A、AA7015、AA7017、AA7018、AA7019A、AA7024、AA7025、AA7028、AA7030、AA7031、AA7033、AA7035、AA7035A、AA7046、AA7046A、AA7003、AA7004、AA7005、AA7009、AA7010、AA7011、AA7012、AA7014、AA7016、AA7116、AA7122、AA7023、AA7026、AA7029、AA7129、AA7229、AA7032、AA7033、AA7034、AA7036、AA7136、AA7037、AA7040、AA7140、AA7041、AA7049、AA7049A、AA7149、AA7204、AA7249、AA7349、AA7449、AA7050、AA7050A、AA7150、AA7250、AA7055、AA7155、AA7255、AA7056、AA7060、AA7064、AA7065、AA7068、AA7168、AA7175、AA7475、AA7076、AA7178、AA7278、AA7278A、AA7081、AA7181、AA7185、AA7090、AA7093、AA7095、またはAA7099を含み得る。
金属ストリップとして使用するための8xxxシリーズアルミニウム合金の非限定的な例は、AA8005、AA8006、AA8007、AA8008、AA8010、AA8011、AA8011A、AA8111、AA8211、AA8112、AA8014、AA8015、AA8016、AA8017、AA8018、AA8019、AA8021、AA8021A、AA8021B、AA8022、AA8023、AA8024、AA8025、AA8026、AA8030、AA8130、AA8040、AA8050、AA8150、AA8076、AA8076A、AA8176、AA8077、AA8177、AA8079、AA8090、AA8091、またはAA8093を含み得る。
いくつかの実施形態では、金属ストリップは、AA3104、AA5006、AA5182、またはそれらの組み合わせを含む。
本開示を通してアルミニウム合金製品が記載されているが、方法及び製品は任意の金属ストリップに適用される。いくつかの実施形態では、金属ストリップは、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグネシウム系材料、チタン、チタン系材料、銅、銅系材料、鋼、鋼系材料、青銅、青銅系材料、真鍮、真鍮系材料、複合物、複合物で使用されるシート、または任意の他の好適な金属もしくは材料の組合せである。製品は、モノリシック材料、ならびに非モノリシック材料、例えばロールボンド材料、クラッド材料、複合材料、または様々な他の材料を含み得る。いくつかの例では、金属物品は、金属コイル、金属ストリップ、金属プレート、金属シート、金属ビレット、金属インゴットなどである。
金属ストリップは任意の適切な質別の合金から調製することができる。特定の例では、合金はF、O、T3、T4、T6、T8xの質別で使用することができる。合金は、直接チル鋳造(直接チル共鋳造を含む)もしくは半連続鋳造、連続鋳造(例えば、ツインベルト鋳造機、ツインロール鋳造機、ブロック鋳造機、またはその他任意の連続鋳造機の利用を含む)、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、または他の鋳造方法により製造することができる。
前処理コーティング
本明細書に記載の工程、及びこの工程から製造された缶蓋材は、金属ストリップに前処理コーティングを塗布することを含む。詳細には、本開示の工程は、前処理コーティングを金属ストリップの側(例えば、第1の側)に塗布し、その上にポリマフィルムをラミネートすることを含む。換言すれば、ポリマフィルムは、前処理コーティングの少なくとも一部に接着されてよい。場合によっては、前処理コーティングは、金属ストリップから形成された缶蓋の内向き側に対応する金属ストリップの側に塗布される。このように、前処理コーティングは、缶蓋材の製品側の一部を形成する。
以下の例に示すように、前処理コーティングは、改善されたフェザリング性能を提供することができる。詳細には、ポリマフィルムと金属ストリップとの接着性は、適切な前処理コーティングを選択し、工程パラメータ(例えば、以下に記載されるアニーリング温度)を制御することにより制御(例えば、改善)することができる。
いくつかの実施形態では、前処理コーティングは、金属ストリップに適用される前処理、例えば金属ストリップに適した前処理である。場合によっては、前処理コーティングは、ポリマまたはコポリマ、例えば、ポリ(ビニルホスホン酸-co-アクリル酸)コポリマを含み得る。いくつかの実施形態では、前処理コーティングとして使用することができる適切な前処理の商用例には、Solvay(ベルギー、ブリュッセル)製Addibond712-CP30が含まれる。
いくつかの実施形態では、前処理コーティングは、5nm~100nmの平均厚さを有する。例えば5nm~95nm、5nm~90nm、5nm~85nm、5nm~80nm、5nm~75nm、6nm~100nm、6nm~95nm、6nm~90nm、6nm~85nm、6nm~80nm、6nm~75nm、8nm~100nm、8nm~95nm、8nm~90nm、8nm~85nm、8nm~80nm、8nm~75nm、10nm~100nm、10nm~95nm、10nm~90nm、10nm~85nm、10nm~80nm、10nm~75nm、12nm~100nm、12nm~95nm、12nm~90nm、12nm~85nm、12nm~80nm、または12nm~75nmの平均厚さを有する。
下限に関しては、前処理コーティングは、5nmより厚い、例えば6nmより厚い、8nmより厚い、10nmより厚い、または12nmより厚い平均厚さを有し得る。上限に関しては、前処理コーティングは、100nm未満、例えば95nm未満、90nm未満、85nm未満、80nm未満、または75nm未満の平均厚さを有し得る。
ポリマフィルム
本明細書に記載の工程及びその工程から製造される缶蓋材は、ポリマフィルムを金属ストリップにラミネートすることを含む。詳細には、本開示の方法は、金属ストリップから形成された缶蓋の内向き側に対応する、金属ストリップの側(例えば、第1の側)にポリマフィルムをラミネートすることを含む。このように、ポリマフィルムは、缶蓋材の製品側の一部を形成する。以下の例でさらに詳述するように、(例えばラッカとは対照的に)缶蓋の内向き側にポリマフィルムを使用すると、缶蓋製品の品質が有益に改善される。さらに、本明細書に記載の(例えば、記載の工程条件に従って製造された)ポリマフィルムは、フェザリングの低減を示す。さらに、金属ストリップ上にポリマフィルムをラミネートすることは、より再現性が高く、かつより清浄である。なぜなら、不純物は、通常、ポリマフィルムではまれだからである。
ポリマフィルムは特に限定されず、缶蓋材の所望の使用(例えば、飲料缶として)に適した任意のポリマを含み得る。ポリマフィルムに適したポリマとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリエチレンテレフタレート(PET)が含まれる。場合によっては、金属ストリップにラミネートされたポリマフィルムは、二軸配向ポリエチレンテレフタレート(BoPET)フィルムなどの二軸配向ポリマである。本明細書での使用に適したポリマフィルムの商業的供給元としては、例えばToray Plastics(バージニア州フロントロイヤル)、Mitsubishi Polyester Film(サウスカロライナ州グリア)、及びDuPont Performance Polymers(デラウェア州ウィルミントン)が挙げられる。
いくつかの実施形態では、ポリマフィルムは、さらに、染料または着色剤などの着色剤を含む。換言すれば、ポリマフィルムは、着色ポリマフィルム(例えば、着色PETフィルム)であってよい。着色ポリマフィルムに使用される着色剤は、特に制限されていない。適切な着色剤は、例えば、(例えば、白色ポリマフィルムを製造するための)二酸化チタンを含む。
いくつかの実施形態では、ポリマフィルムは、5μm~50μmの平均厚さを有する。例えば5μm~48μm、5μm~46μm、5μm~44μm、5μm~42μm、5μm~40μm、6μm~50μm、6μm~48μm、6μm~46μm、6μm~44μm、6μm~42μm、6μm~40μm、8μm~50μm、8μm~48μm、8μm~46μm、8μm~44μm、8μm~42μm、8μm~40μm、10μm~50μm、10μm~48μm、10μm~46μm、10μm~44μm、10μm~42μm、10μm~40μm、12μm~50μm、12μm~48μm、12μm~46μm、12μm~44μm、12μm~42μm、または12μm~40μmの平均厚さを有する。
下限に関して、ポリマフィルムは、5μmより大きい、例えば6μmより大きい、8μmより大きい、10μmより大きい、または12μmより大きい平均厚さを有し得る。上限に関しては、ポリマフィルムは、50μm未満、例えば、48μm未満、46μm未満、44μm未満、42μm未満、または40μm未満の平均厚さを有し得る。
ポリマフィルムの適切な平均厚さの例には、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm、25μm、26μm、27μm、28μm、29μm、30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm、及びこれらの間の任意の厚さが含まれる。
いくつかの実施形態では、本開示の工程は、ポリマフィルムの複数の層を金属ストリップ上にラミネートすることを含む。これらの実施形態では、ポリマフィルムの各層は、独立して、上記のようなポリマフィルムであってよい。場合によっては、ポリマフィルムの複数の層が金属ストリップ上にラミネートされ、(例えば、組成及び/または厚さに関して)層の1つまたは複数は同一である。場合によっては、ポリマフィルムの複数の層が金属ストリップ上にラミネートされ、(例えば、組成及び/または厚さに関して)層は同一ではない。
上記のように、従来の缶蓋材製品は、好ましくは、熱処理(例えば、前処理などの高温処理)されたポリマフィルムを含む。高い接着性及び低フェザリング等の特定の特性を提供するためには、高温処理が必要であると考えられていた。しかしながら、従来の温度処理されたポリマフィルムは、クレージングに対して感受性が高い。詳細には、缶蓋材の内向き(例えば、製品)側にラミネートされた非晶質ポリマフィルム(例えば、PETフィルム)の表面、またはその近くにクレージングが見られる。温度処理(例えば、高温処理)は、ポリマフィルムの立体配座を変化させることが判明した。ポリマフィルムの立体配座が変更されると、クレージングに対する感受性が高くなり得る。缶蓋材に(例えば缶体材との巻締め工程中に)加えられる応力は、このクレージングを悪化させる。缶蓋材の内向き側のクレージングは特に問題である。なぜなら、缶内に含まれる製品(例えば液体飲料)がクレージングをさらに悪化させる、及び/または金属ストリップと反応する可能性があるからである。これは、金属ストリップから金属を浸出させることによって缶及び製品の両方の完全性及び品質に影響を与え得る。
クレージングの問題に対処するために、本明細書に記載された工程のいくつかの実施形態、及びそれらから製造された缶蓋材では、ポリマフィルムは、高温処理されたポリマを含まない。換言すれば、いくつかの実施形態では、ポリマフィルムの立体配座は、実質的に改変されていない。場合によっては、ポリマフィルムは、缶蓋材の製造前後で類似の立体配座を有する。場合によっては、ポリマフィルムは、製造前後で同じ立体配座を有する。いくつかの実施形態では、これは、ラミネーション中のポリマフィルムの溶融を防止または制限することによって達成される。いくつかの実施形態では、これは、ポリマフィルムが高温、例えば、200°Cより高い、210°Cより高い、220°Cより高い、230°Cより高い、240°Cより高い、または250°Cより高い温度に曝されることを防止または制限することによって達成される。本明細書に記載の非温度処理ポリマフィルムを使用すると、有利なことに、クレージングに対する感受性が低い缶蓋材が製造される。すなわち、本開示に従って製造された缶蓋材は、耐クレージング性である。有益なことに、缶蓋材は、フェザリングに対しても低感受性を示し得る。
FTIR試験
場合によっては、缶蓋材に対するポリマフィルムの適性は、本発明者らが開発したフーリエ変換赤外分光法(FTIR)試験により評価され得る。FTIRは、固体、液体または気体の吸光度または放出の赤外線スペクトルを得るために様々な定量分析に使用される技術である。本開示のFTIR試験では、ポリマフィルムのFTIR吸光度スペクトルを分析して、缶蓋材で使用するためのポリマフィルムの適性を決定する。詳細には、FTIR試験は、第1の波数での吸光度ピーク強度(A)と、第2の波数での吸光度ピーク強度(B)との比(A/B)を求める。
FTIR吸光度スペクトルは、例えば、Varian,Inc.(カリフォルニア州パロアルト)製のモデル670を含む、市販の分光計によって得ることができる。場合によっては、FTIR分光計は、ダイヤモンドATRのような減衰全反射(ATR)アタッチメントを含み得る。市販のATRアタッチメントの一例は、Pike Technologies(ウィスコンシン州マディソン)製のGladiATRである。いくつかの実施形態では、FTIR吸光度スペクトルは、ポリマフィルム上の1つの位置で測定することにより得られる。いくつかの実施形態では、FTIR吸光度スペクトルは、ポリマフィルム上の複数の位置(例えば、少なくとも2つ、少なくとも3つまたは少なくとも4つの位置)で測定し、スペクトルからの出力を平均することによって取得される。
缶蓋材に対するポリマフィルムの適性は、2つの吸光度ピークの相対強度を評価及び比較することによって決定されてよい。すなわち、ポリマフィルムの適性は、第1の波数におけるFTIR吸光度ピーク強度(A)と第2の波数における吸光度ピーク強度(B)との比(A/B)から決定されてよい。場合によっては、ポリマフィルムの適性(本明細書で使用される)は、アニーリング前及び/またはアニーリング後のポリマフィルムのクレージングに対する感受性を指す。
いくつかの実施形態では、FTIR比の第1の吸光度ピーク(A)は、1330cm-1~1350cm-1の波数でピークである。下限に関しては、第1の吸光度ピーク(A)は、1330cm-1より大きい、例えば、1332cm-1より大きい、1334cm-1より大きい、1336cm-1より大きい、または1338cm-1より大きい波数でピークになり得る。上限に関しては、第1の吸光度ピーク(A)は、1350cm-1未満、例えば、1348cm-1未満、1346cm-1未満、1344cm-1未満、または1342cm-1未満の波数でピークになり得る。
いくつかの実施形態では、第1の吸光度ピーク(A)は、波数1330cm-1、1331cm-1、1332cm-1、1333cm-1、1334cm-1、1335cm-1、1337cm-1、1338cm-1、1339cm-1、1340cm-1、1341cm-1、1342cm-1、1343cm-1、1344cm-1、1345cm-1、1346cm-1、1347cm-1、1348cm-1、1349cm-1、もしくは1345cm-1、またはそれらの間の任意の波数においてであり得る。
いくつかの実施形態では、FTIR比の第2の吸光度ピーク(B)は、1400cm-1~1420cm-1の波数でピークである。下限に関しては、第2の吸光度ピーク(B)は、1400cm-1より大きい、例えば、1402cm-1より大きい、1404cm-1より大きい、1406cm-1より大きい、または1408cm-1より大きい波数でピークになり得る。上限に関しては、第2の吸光度ピーク(B)は、1420cm-1未満、例えば、1418cm-1未満、1416cm-1未満、1414cm-1未満、または1412cm-1未満の波数でピークになり得る。
いくつかの実施形態では、第2の吸光度ピーク(B)は、波数1400cm-1、1401cm-1、1402cm-1、1403cm-1、1404cm-1、1405cm-1、1407cm-1、1408cm-1、1409cm-1、1410cm-1、1411cm-1、1412cm-1、1413cm-1、1414cm-1、1415cm-1、1416cm-1、1417cm-1、1418cm-1、1419cm-1、もしくは1415cm-1、またはそれらの間の任意の波数においてであり得る。
高いFTIR比(A/B)を示すポリマフィルムは、本明細書に記載されている缶蓋材に特に適している。詳細には、高いFTIR比を有するポリマフィルムを使用すると、クレージングに対して低感受性の缶蓋材が製造される。いくつかの実施形態では、ポリマフィルムは、0.4より大きい、例えば、0.5より大きい、0.6より大きい、0.8より大きい、1.0より大きい、1.1より大きい、1.2より大きい、1.3より大きい、1.4より大きい、または1.5より大きい吸光度ピーク強度比(A/B)を示す。上限に関しては、ポリマフィルムの吸光度ピーク強度比(A/B)は、2.0未満、例えば、1.9未満、1.8未満、1.7未満、または1.6未満であってよい。
ラッカ
いくつかの実施形態では、本開示に従って製造された缶蓋材はラッカ層を含む。場合によっては、例えばラッカ層は、金属ストリップの表面、例えば外向き表面に塗布されてよい。これらの実施形態では、ラッカは、金属ストリップと缶蓋材の内容物(例えば、缶蓋材から形成される飲料缶の内容物)との間に保護層を形成する。
本明細書に記載される工程での使用に適したラッカの組成は、特に限定されない。場合によっては、ラッカは、水性及び/または溶媒系の組成物を含有し、これらの組成物は、好ましくは金属ストリップの表面に吹き付け、流し込み、またはその他の方法で塗布されてよい。いくつかの実施形態において、金属ストリップの表面に塗布されるラッカは、エポキシ系溶液を含む。本開示のためのラッカとしての使用に適した組成物の商用例には、AkzoNobel(オランダ、アムステルダム)製の包装用コーティングが含まれる。
いくつかの実施形態においては、ラッカ層は、2μm~20μmの平均厚さを有する。例えば2μm~18μm、2μm~16μm、2μm~14μm、2μm~12μm、2μm~10μm、3μm~20μm、3μm~18μm、3μm~16μm、3μm~14μm、3μm~12μm、3μm~10μm、4μm~20μm、4μm~18μm、4μm~16μm、4μm~14μm、4μm~12μm、4μm~10μm、5μm~20μm、5μm~18μm、5μm~16μm、5μm~14μm、5μm~12μm、5μm~10μm、6μm~20μm、6μm~18μm、6μm~16μm、6μm~14μm、6μm~12μm、または6μm~10μmの平均厚さを有する。
下限に関しては、ラッカ層は、2μmより大きい、例えば3μmより大きい、4μmより大きい、5μmより大きい、または6μmより大きい平均厚さを有し得る。上限に関しては、ラッカ層は、20μm未満、例えば、18μm未満、16μm未満、14μm未満、12μm未満、または10μm未満の平均厚さを有し得る。
ラッカ層の適切な平均厚さの例には、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm及び20μm、ならびにそれらの間のあらゆる厚さが含まれる。
場合によっては、ラッカ層の厚さは、坪量で表されてよい。いくつかの実施形態では、ラッカ層は、1g/m~15g/mの坪量を有する。例えば、1g/m~14g/m、1g/m~12g/m、1g/m~10g/m、1g/m~8g/m、1g/m~6g/m、1.5g/m~15g/m、1.5g/m~14g/m、1.5g/m~12g/m、1.5g/m~10g/m、1.5g/m~8g/m、1.5g/m~6g/m、2g/m~15g/m、2g/m~14g/m、2g/m~12g/m、2g/m~10g/m、2g/m~8g/m、2g/m~6g/m、2.5g/m~15g/m、2.5g/m~14g/m、2.5g/m~12g/m、2.5g/m~10g/m2、2.5g/m~8g/m、2.5g/m~6g/m、3g/m~15g/m2、3g/m~14g/m、3g/m~12g/m、3g/m~10g/m、3g/m~8g/m、または3g/m~6g/mの坪量を有する。
下限に関しては、ラッカ層は、1g/mより大きい、例えば1.5g/mより大きい、2g/mより大きい2.5g/mより大きい、または3g/mより大きい坪量を有し得る。上限に関しては、ラッカ層は、15g/m未満、例えば14g/m未満、12g/m未満、10g/m未満、8g/m未満、または6g/m未満の坪量を有し得る。
ラッカ層の適切な坪量の例には、1g/m、1.5g/m、2g/m、2.5g/m、3g/m、3.5g/m、4g/m、4.5g/m、5g/m、5.5g/m、6g/m、6.5g/m、7g/m、7.5g/m、8g/m、9g/m、10g/m、11g/m、12g/m、13g/m、14g/m、15g/m、及び、それらの間の任意の厚さが含まれる。
いくつかの実施形態では、本開示に従って製造された缶蓋材は、金属ストリップとラッカ層との間に接着コーティングを含む。詳細には、金属ストリップに接着コーティングを塗布し、その上にラッカを塗布してよい。接着コーティングは、有益なことに、ラッカを金属ストリップに固定する。いくつかの実施形態では、接着コーティングは、金属ストリップに施される前処理、例えば金属ストリップに適した前処理である。金属ストリップとラッカ層との間の接着コーティングは、ポリマフィルムと金属ストリップとの間の接着コーティングと同じであっても異なっていてもよい。金属ストリップとラッカとの間の接着コーティングとして使用することができる適切な前処理の商用例には、チタンジルコニウム(Ti-Zr)ベースの前処理、またはクロム(Cr3)ベースの前処理、例えばHenkel Adhesive Technologies(ドイツ、デュッセルドルフ)製のBonderiteが含まれる。
缶蓋材を調製する工程及びシステム
いくつかの態様では、本開示は、缶蓋材を調製するための工程を提供する。本明細書に記載された工程は、耐クレージング性の缶蓋材を有利に製造する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の工程は、層間剥離を引き起こし得る酸性条件に対するラミネートの耐食性を評価することができる酢酸試験など、他の試験パラメータにおいても高い性能を示すラミネート缶蓋材を製造する。これらの工程は、金属ストリップに前処理コーティングを塗布すること、金属ストリップにポリマフィルムをラミネートすることと、ラミネート金属ストリップをアニーリング温度(T)でアニーリングすることとを含み得る。本開示の工程によれば、ラミネート金属ストリップをアニーリングすることは、250°C未満の温度Tまで加熱することを含む。この温度でのアニーリングは、ポリマフィルムが(例えば溶融により)非晶質になることを防止し、それにより、製造される缶蓋材の性能特性を大幅に改善する。
いくつかの実施形態では、金属ストリップは両側でコーティングされる。本開示による実施形態では、金属ストリップは、片面がラミネートされ、反対側がラッカ塗布されてよい。例えば、金属ストリップは、内向き側がラミネートされ、外向き側がラッカ塗布されてよいが、他の構成を使用することもできる。このハイブリッドラミネート/ラッカ塗布金属ストリップによれば、ポリマフィルムの使用によって缶蓋材の内側の機能性能を向上させながら、ラッカを用いて、缶蓋材の外側で高い装飾性と機能性能を維持することができる。
場合によっては、ラミネート金属材料は、ラミネーション工程からアニーリング工程(例えば、アニーリング炉)に直接送られる。場合によっては、ラミネート金属材料は、ラミネーション工程からラッカ塗布システムに直接送られ、その後、アニーリング工程(例えば、アニーリング炉)に送られる。場合によっては、ラミネート金属材料は、ラッカ塗布システムに入る前に焼入れ(例えば空気焼入れまたは水焼入れ)される。
本明細書に記載の工程及びシステム、ならびに様々な追加の特徴及びそれらの例について図面を参照して記載する。図中、類似の数字は類似の要素を示し、方向の記述を使用して、例示的な実施形態を説明しているが、例示的な実施形態と同様、本開示を限定するために使用してはいない。本明細書の図に含まれる要素は、縮尺通りに描写されていない場合がある。
図1は、本開示の特定の態様による、缶蓋材を調製するためのシステム100の概略図である。金属ストリップ102は、前処理コーティング塗布システム112に送られ、前処理コーティング塗布システム112は、金属ストリップ102に前処理コーティングを塗布する。前処理コーティング塗布システム112は、金属ストリップ102に前処理コーティングを塗布するための任意の適切なシステムであってよい。
場合によっては、金属ストリップ102は、前処理コーティング塗布システムに入る前に処理されてよい。いくつかの実施形態において、金属ストリップ102の表面は、表面を清浄にするために、(例えば酸性溶液を使用して)脱脂されてよい。いくつかの実施形態では、金属ストリップ102は、前処理コーティング塗布システムに入る前に予熱されてよい。
前処理された金属ストリップ104は、ラミネーションシステム114に送られる。金属ストリップ102は、前処理された金属ストリップ104として、ポリマフィルム120を金属ストリップ102の一方の側に塗布するラミネーションシステム114を通過する。場合によっては、ポリマフィルムは、金属ストリップ102の両側に塗布することができる。ラミネーションシステム114は、ポリマフィルム120を金属ストリップ102にラミネートするための任意の適切なシステムであってよい。場合によっては、ラミネーションシステム114は、ホットメルトラミネーションシステムである。ラミネート金属ストリップ106がラミネーションシステム114を出て、金属ストリップ102をポリマフィルム120と結合させる。
いくつかの実施形態では、ラミネート金属ストリップ106は、任意選択のラッカ塗布システム116に送ることができる。ラッカ124は、ラッカ塗布システム116によって金属ストリップ102に塗布される。ラッカ塗布システム116は、ラッカ124を金属ストリップ102に塗布するための任意の適切なシステムであってよい。ラッカ塗布システム116は、ラッカ124を加熱して金属ストリップ102上に硬化させるための炉を含み得る。場合によっては、ラッカ塗布システム116は、ラミネーションシステム114の下流(例えば後)にある。場合によっては、ラッカ塗布システム116は、アニーリング炉118の上流(例えば前)にある。場合によっては、ラッカ塗布システム116は、ラミネーションシステム114または予熱炉112の上流にある。場合によっては、ラッカ塗布システム116は、ラミネーションシステム114及びアニーリング炉118の両方の下流にある。図1に示す実施形態では、ラッカ塗布システム116は、ラミネーションシステム114とアニーリング炉118との間に位置している。ラミネートされ、ラッカ塗布された金属ストリップ108は、ラッカ塗布システム116を出ることができる。
上流のラッカ塗布システム116が使用される場合、ラミネートされ、ラッカ塗布された金属ストリップ108はアニーリング炉118内に送ることができる。場合によっては、ラッカ塗布システム116が、ラミネーションシステム114とアニーリング炉118との間で使用されない場合には、ラミネート金属ストリップ106は、アニーリング炉に送ることができる。
アニーリング炉118は、ラミネーションシステム114及び任意選択でラッカ塗布システム116の下流に(例えば後に)配置することができる。場合によっては、アニーリング炉118は、ラッカ塗布システム116の直ぐ下流に配置されており、これにより、ラッカ塗布システム116を出るラッカ塗布されたラミネート金属ストリップ108は、他の機械またはシステムに送られる前または他の機械またはシステムと接触する前に、アニーリング炉118内に送られる。
アニーリング炉118は、ラッカ塗布されたラミネート金属ストリップ108の温度をアニーリング温度(T)まで上昇させる。アニーリング温度Tは、ポリマフィルム120の溶融温度(T)より低くてよい。いくつかの実施形態では、アニーリング温度Tは、175°C~250°Cの温度、例えば、175°C~245°C、175°C~240°C、175°C~235°C、175°C~230°C、175°C~225°C、180°C~250°C、180°C~245°C、180°C~240°C、180°C~235°C、180°C~230°C、180°C~225°C、185°C~250°C、185°C~245°C、185°C~240°C、185°C~235°C、185°C~230°C、185°C~225°C、190°C~250°C、190°C~245°C、190°C~240°C、190°C~235°C、190°C~230°C、190°C~225°C、195°C~250°C、195°C~245°C、195°C~240°C、195℃~235°C、195°C~230°C、195°C~225°C、200°C~250°C、200°C~245°C、200°C~240°C、200°C~235°C、200℃~230°C、または200°C~225°Cの温度である。下限に関しては、Tは、175°Cより高くてよい、例えば、180°Cより高くてよい、185°Cより高くてよい、190°Cより高くてよい、195°Cより高くてよい、または200°Cより高くてよい。上限に関しては、Tは、250°C未満、例えば、245°C未満、240°C未満、235°C未満、230°C未満、または225°C未満であってよい。
ラッカ塗布されたラミネート金属ストリップ108は、金属ストリップ102のアニーリング及びポリマフィルム120の所望の接着を含む所望の特性を、ラッカ塗布されたラミネート金属ストリップ108に与えるために、十分な長さのアニーリング炉118内で時間を費やす。アニーリング炉118内の時間は、炉の長さ及び金属ストリップの速度に基づいてよい。場合によっては、当該時間は、約2秒~約30秒、約9秒~約15秒、約10秒~約14秒の範囲内、または約12秒であってよい。場合によっては、必要に応じて(例えば金属ストリップの速度を調整することにより)時間を調製して、アニーリング炉118内の温度の変化を補償することができる。
アニーリング炉118を出た後、缶蓋材110(例えば、アニーリング、ラッカ塗布及びラミネートされた金属ストリップ)は、任意選択で、空気もしくは焼入れ液(例えば、水)中などによって、または缶蓋材110への冷却剤の塗布によって、焼入れされてよい。缶蓋材110は、アニーリング炉118を出た直後に、焼入れまたは他の方法で冷却することができる。
場合によっては、システム100により製造された缶蓋材110は、金属ストリップ102を含むことができ、金属ストリップ102には、図1及び2に示すように、ラミネートポリマフィルム120の層が第1の側に塗布され、任意選択のラッカ層124が第2の側に塗布されている。
図2は、図1の缶蓋材110の拡大側面図である。缶蓋材110は、ラミネートポリマフィルム120と任意選択のラッカ層124との間に挟まれた金属ストリップ102を含む。ラミネートポリマフィルム120と金属ストリップ102との間、及び任意選択のラッカ層124と金属ストリップ102との間に挟まれるのは、前処理コーティング202である。
図3A~3Dは、製造の様々な段階における缶蓋材302の不等角投影図である。場合によっては、缶蓋材302は、ラミネートポリマフィルム及びラッカを含む、本明細書に記載の缶蓋材である。
図3Aは、本開示の特定の態様による缶蓋材302のシートである。缶蓋材302のシートは、図1に示される缶蓋材110または同様の缶蓋材であってよい。図3Bは、図3Aが切断された後の、図3Aの缶蓋材302のシートを示す。缶蓋材302のシートは、図3Cに示したように缶蓋ブランク306を製造するためにダイカットによって、パンチを用いて、または他の方法で切断することができる。図3Cは、図3Aの缶蓋材のシートから製造された缶蓋ブランク306のセットを示す。図3Dは、図3Cの缶蓋ブランク306及び缶体によって形成された缶蓋308を含む飲料缶310を示す。
缶蓋308は、(例えば、図3Dに見える)外向きの面、及び(例えば、飲料缶310の内部を向く)内向きの面を含む。本明細書に記載の通り、缶蓋308は、ラミネートポリマフィルムが内向き側に存在するように形成することができる。
図3Cの缶蓋ブランク306及び缶体から図3Dの飲料缶を形成するために、従来の巻締め工程が使用されてよい。いくつかの態様では、本開示は、本明細書に記載の缶蓋材から形成された缶蓋ブランクを缶体に巻締めすることを含む、飲料缶を調製する方法を提供する。巻締め工程は、缶体の上に缶蓋ブランクを配置するステップと、缶蓋に巻締めチャックを適用するステップとを含み得る。この方法はまた、任意選択で巻締めロールを用いて缶蓋及び缶体を巻締めするステップを含み得る。巻締めロールは、缶蓋にカールを形成及び/またはカールを係合してよく、これは、缶蓋と缶体との間にシールを形成するために外周カールをチャックに対して押し付けてよい。
上記のように、従来の缶蓋材(例えば、非晶質状態のポリマフィルムを含むもの)は、巻締め工程の後にクレージングを呈する。これに対して、本開示の缶蓋材は、耐クレージング性である。いくつかの実施形態では、例えば、缶蓋材は、巻締め工程の前及び/または後に目に見えるクレージングを示さない。
図4は、本開示に従って調製された缶蓋材400の一部分の複数の層を示す等角切り欠き図である。缶蓋材400は、ラミネートポリマフィルム402で囲まれたアルミニウム(例えば、アルミニウム合金)などの金属層404と、任意選択のラッカ層406とを含み得る。缶蓋材400は、図1の缶蓋材110であってよい。
図5は、本開示の実施形態による缶蓋材を調製するための工程500を示すフローチャートである。ブロック502で、金属ストリップが提供される。金属ストリップは、缶蓋材を形成するのに適したアルミニウムストリップであってよい。ブロック503で、金属ストリップの表面は、任意選択で(例えば、酸性溶液を使用して)脱脂される。ブロック504で、前処理コーティングが金属ストリップに塗布される。ブロック506で、金属ストリップは、ポリマフィルム、例えばPETフィルムでラミネートされる。ブロック508で、ラミネート金属ストリップは、アニーリング温度Tでアニーリングされる。ブロック510で、アニーリングされた金属ストリップは、任意選択で(例えば、空気中で)焼入れされる。ブロック512で、ワックスコーティングが任意選択で、金属ストリップの片側または両側に塗布されてよい。
図6は、本開示の特定の態様による、ラミネーションシステム614の概略図である。ラミネーションシステム614は、図1のラミネーションシステム114または別のラミネーションシステムであってよい。図6に示す特定の要素は、説明のためだけに誇張された縮尺で示されている。
ラミネーションシステム614は、前処理された金属ストリップ604が通過し得る一対のローラ652を含み得る。前処理された金属ストリップ604は、図1の予熱炉112などによって前処理された金属ストリップ602を含み得る。場合によっては、前処理された金属ストリップ604は、1つまたは複数の変換層603を含む。
ローラ652を通過する際に、ポリマフィルム624は、前処理された金属ストリップ604に押し付けられて、ラミネート金属ストリップ606を製造することができる。いくつかの場合では、単一のラミネートシステム614は、ポリマフィルム624から予熱された金属ストリップ604の反対側に第2のポリマフィルムを提供するための付加的なローラのセットを有することができる。場合によっては、ローラ652は、付加的に、前処理された金属ストリップ604のポリマフィルム624とは反対側に第2のポリマフィルムを塗布することができる。
缶蓋材の特性
上記のように、本開示の缶蓋材、例えば上記の工程に従って製造された缶蓋材は、有利には多くの改善された特性を示す。
いくつかの実施形態では、本開示の缶蓋材は、クレージングに対して低感受性を示す。別の言い方をすると、本開示は、耐クレージング性の缶蓋材を記載した。上記のように、「クレージング」は、特に、例えば、缶蓋材の缶体材への巻締め工程中、金属ストリップ上の保護層(例えば、ポリマフィルム)の表面もしくはその近くへの小さな亀裂が形成及び/または伝播を指す。いくつかの実施形態では、缶蓋材は目に見えるクレージングを示さない。例えば、缶蓋材は、巻締め工程の前及び/または後に、目に見えるクレージングを呈さない可能性がある。
場合によっては、本開示の缶蓋材は、2%のひずみ試験において改善された結果を示す。本明細書で使用される2%ひずみ試験は、引張応力に応じたクレージングに対する缶蓋材の感受性の評価を含み得る。詳細には、ひずみ試験は、クレージングが特に問題となる巻締め工程をシミュレートすることができる。この試験は、(例えば自動プレスを使用して)缶蓋材のサンプルのスタンピングを含み得る。サンプルは、引張強度試験に適した任意の形状にスタンピングすることができる。その後、スタンピングされたサンプルに、10N/mm・sで2%のひずみを加えることによって応力を加える。その後、応力サンプルは、例えば室温で24時間放置され、その間にクレージングがあれば見えるようになる。
場合によっては、クレージングに対するサンプルの感受性を最大限にするために、エイジングしたサンプルに2%ひずみ試験を実施してもよい。例えば、サンプルの缶蓋材は、ポリマフィルムのガラス転移温度より10°C低い温度で数日(例えば、2日、3日、または4日)にわたり炉で加熱されてよい。
場合によっては、クレージングが、缶蓋材上に、例えば裸眼で視認される場合がある。場合によっては、クレージングは光源の助けを借りて視認可能である。例えば、光は、カメラの方向からサンプルに対して平らな角度(例えば、サンプルに平行)でサンプル上に照射されてよい。いくつかの実施形態では、光源は、可視光をサンプルに照射することができる。いくつかの実施形態では、光源は、UV光をサンプルに照射することができる。UV光源を使用した観察を容易にするために、サンプルは蛍光マーカでコーティングされてよい。例えば、サンプルは、蛍光マーカ(例えばMET-L-CHEK(カリフォルニア州サンタモニカ)製のFBP-914)で10分間覆い、水で洗い流されてよい。蛍光は、UV光の下でのクレージングの可視性を大幅に高めることができる。
いくつかの実施形態では、缶蓋材はひずみ試験後に目に見えるクレージングを示さない。いくつかの実施形態では、缶蓋材はひずみ試験後に光の下で目に見えるクレージングを示さない。いくつかの実施形態では、缶蓋材はひずみ試験後にUV光の下で目に見えるクレージングを示さない。
いくつかの実施形態では、本開示の缶蓋材は、改善された接着性を示す。場合によっては、例えば、本開示の缶蓋材は、3%酢酸試験において改善された結果を示す。本明細書で使用される場合、3%酢酸試験は、希釈された酸性媒質に対して約100°Cで30分間、コーティングの耐性を評価することを含み得る。この試験は、クロスハッチマークをサンプルに切断し、サンプルを3%酢酸溶液中に約100°Cで30分間置き、その後、サンプルを取り出して冷却することを含み得る。冷却後、各サンプルに追加の一連のクロスカットを行い、接着テープを酸浴前及び酸浴後のクロスハッチ領域の上に置き、約60°の角度で0.5~1秒で確実に除去する。(例えば層間剥離の存在及び強度に基づいた)試験の結果を使用して、所望の仕様を考慮して、金属ストリップが許容可能であるかまたは許容不能であるかを判断することができる。層間剥離の程度が観察され、層間剥離が起こる程度まで、1(最小限の層間剥離)~5のスケールで評価される。本明細書で使用される場合、サンプルは層間剥離が生じないか、または少ないことを示す場合、3%酢酸試験に合格する。
従来の金属ストリップ(例えば、外表面に塗布されたラッカ層を有する金属ストリップ)は、3%酢酸試験では不十分なスコアを有することが多い。場合によっては、本明細書に開示されているアニーリングされたラミネート缶蓋材は、標準的なラッカ塗布された缶蓋材より3%の酢酸試験(例えば、層間剥離が無いかまたは少ない)でより好ましい結果を得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示されている缶蓋材は、層間剥離が少ない3%酢酸試験に合格する。場合によっては、本明細書に開示されるアニーリングされたラミネート缶蓋材は、層間剥離を伴わずに3%酢酸試験に合格する。
いくつかの実施形態では、本開示の缶蓋材はフェザリングの低下を示す。場合によっては、例えば、本開示の缶蓋材は、標準的なフェザリング試験において改善された結果を示す。本明細書で使用される場合、標準的なフェザリング試験は、缶蓋に対して行うことができ、缶蓋を約75°Cの脱イオン水の浴に30分間浸漬し、缶蓋を低温の脱イオン水ですすぎ、缶蓋を室温に戻し、次に直ちに缶蓋のタブを開けることを含み得る。スコアパネルまたは流出孔開口部でフェザリングを観察、測定することができる。場合によっては、フェザリング試験は、平坦な金属シート、例えば平坦な缶蓋材シートに対して行うことができる。このような場合、フェザリング試験は、サンプルを80°Cの脱塩水に40分間浸漬させた後、サンプルを室温まで冷却し、サンプルを切断することができ、金属ストリップは、切断部から離れる方向に引っ張ることによって分離することができる。いずれのフェザリング試験でも、フェザリング量を測定することができ、0.7mm未満の最大フェザリング量を示す缶蓋材が試験に合格するとされる。
いくつかの例では、本明細書に記載されている缶蓋材は、標準的なフェザリング試験に合格する。いくつかの実施形態では、缶蓋材は、0.7mm未満、例えば、0.6mm未満、0.5mm未満、0.4mm未満、0.3mm未満または0.2mm未満の最大フェザリング量を示す。このフェザリング量は、開放された缶蓋の開口部に沿った特定の指示位置に位置し得る。フィルムのフェザリング量は、製品の切断、成形、及び打抜き工具の設計にも依存する。
実施例
以下の実施例は、本発明をさらに説明するのに役立つが、発明のいかなる限定も構成しない。それどころか、当然ながら、様々な実施形態、変更、及びそれらの均等物に用いられてよく、本明細書を読むと、本発明の趣旨から逸脱することなく、それらが当業者へと示唆され得る。
実施例1:缶蓋材
缶蓋材のいくつかのサンプルを、開示された方法に従って調製した。サンプルは、厚さ0.208mmのAA5182アルミニウム合金を金属ストリップとして使用して調製した。試験した各サンプルを表1に示す。各サンプルは、表1に示すように前処理し、缶蓋材は、12μmのポリマフィルムを第1の側(内側)にラミネートし、アニーリング温度でアニーリングすることにより調製した。
上記のサンプル缶蓋材の性能を評価するために、様々な試験を実施した。クレージングに対する缶蓋材の感受性を評価するために、いくつかの試験を実施した。各サンプルは、上記のFTIR試験に従って試験し、各サンプルの試験は、シートの中間位置から実施した。FTIR比(A/B)は、約1340cm-1の吸光度ピーク強度(A)を約1409cm-1の吸光度ピーク強度(B)と比較することによって計算した。クレージングを観察するために、上記の2%ひずみ試験を行った。サンプル1~22のひずみ試験をエイジングした例で行った。サンプル9~24について、2%ひずみ試験を行った後、サンプルをMET-L-CHEK(カリフォルニア州サンタモニカ)製蛍光マーカFBP-914で10分間コーティングし、水で洗った。クレージングをより良好に示すために、サンプルにUV光を照射した。これらの試験の結果を表2に示す。
上記のサンプルが示すように、エイジング処理した缶蓋材は、アニーリング温度が上昇するとクレージングを生じやすくなる。これは、低いアニーリング温度が耐クレージング性を与えるには有益であることを実証している。
さらに缶蓋材のエイジングに対する感受性を評価するために、いくつかのサンプル(サンプル4、5、7、12、15、22、23及び24)を追加のクレージング試験のために選択した。この試験では、缶蓋材を巻締め工程に供した。サンプル缶蓋材から調製した蓋を空の缶体(AA3104、0.33mm)上に置き、実験室用シーマ(Stiller DV10PS-SD)を用いて巻締めした。缶蓋を本体に巻締めするために、缶蓋の縁は、本体の周縁の周りでカールされ、圧縮される。巻締め後、缶を24時間保管した。その後、この継ぎ目で缶蓋を10分間、蛍光マーカで覆い、洗浄し、UV光の下で照明して、クレージングを観察した。この試験の結果を、表3に示す。
さらに缶蓋材の腐食に対する感受性を評価するために、いくつかのサンプル(サンプル4、12及び22)に対して充填試験腐食評価を行った。サンプル缶蓋材から調製した蓋を缶体(AA3104、0.33mm)上に置き、実験室用シーマ(Stiller DV10PS-SD)を用いて巻締めした。缶に様々な飲料を充填した。その後、缶を6ヶ月上下逆にして保管し、缶蓋と本体との間の継ぎ目を飲料で覆った。これらの缶を、3ヶ月及び6ヶ月に腐食について評価した。表3に報告されているように、腐食は見られなかった。
上記のサンプルが示すように、エイジング処理した缶蓋材は、アニーリング温度が上昇するとクレージングを生じやすくなることが実証された。このことは、低いアニーリング温度によって耐クレージング性を有益に付与され、下流の商用工程に有益であることがさらに実証される。
接着性を評価するために、各サンプルを上記の3%酢酸試験に従って試験し、各サンプルの試験は、シートの中間位置から実施した。層間剥離が観察される程度まで、1(最小限の層間剥離)から5までのスケールで評価した。フェザリングを評価するために、上記試験を、80°Cの脱塩水にサンプルを40分間浸漬することにより行った。シートの中間位置においてフェザリングを評価し、各サンプルを2回評価した。これらの試験の結果を表4に示す。
上記のサンプルは、優れた接着性と、フェザリングに対する低い感受性を示した。
実施形態
以下で使用されている場合、一連の実施形態への参照はいずれも、それらの各実施形態を選言的に参照するものとして理解されたい(例えば、「実施形態1~4」は「実施形態1、2、3、または4」として理解されたい)。
実施形態1は、耐クレージング性の缶蓋材を調製する工程であり、前処理コーティングを金属ストリップの第1の側に塗布することと、ポリマフィルムを前記金属ストリップの前記第1の側にラミネートして、ラミネート金属ストリップを形成することであって、前記ポリマフィルムは、前記前処理コーティングの少なくとも一部に接着される、前記ラミネート金属ストリップを形成することと、前記ラミネート金属ストリップを250℃未満のアニーリング温度でアニーリングすることとを含む。
実施形態2は、前記缶蓋材が目に見えるクレージングを示さない、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程である。
実施形態3は、前記金属ストリップの前記第1の側が、前記金属ストリップから形成された缶蓋の内向き側に対応する、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程である。
実施形態4は、前記金属ストリップがアルミニウムストリップである、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程である。
実施形態5は、前記ポリマフィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程である。
実施形態6は、前記前処理コーティングがポリマまたはコポリマを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程である。
実施形態7は、前記アニーリング温度が230°C未満である、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程である。
実施形態8は、前記アニーリング温度が150°Cより高い、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程である。
実施形態9は、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程に従って調製された缶蓋材製品である。
実施形態10は、前記金属ストリップの前記第1の側が前記缶蓋材製品の外向き側に対応する、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材製品である。
実施形態11は、前記ポリマフィルムが50μm未満の厚さを有する、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材製品である。
実施形態12は、本体部分とエンドキャップとを含む飲料缶であって、前記エンドキャップは、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の工程に従って調製された缶蓋材から形成される。
実施形態13は、金属ストリップ、前処理組成物、及びポリマフィルムを含む缶蓋材であって、前記缶蓋材は目に見えるクレージングを示さない。
実施形態14は、前記缶蓋材が、ひずみ試験後24時間以内に目に見えるクレージングを示さず、前記ひずみ試験は、10N/mm2・sの力で2%のひずみを加えることを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材である。
実施形態15は、前記缶蓋材が、前記ひずみ試験後24時間以内にUV光下で目に見えるクレージングを示さず、前記ひずみ試験はさらに、前記サンプルを蛍光マーカでコーティングすることを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材である。
実施形態16は、前記金属ストリップがアルミニウムストリップである、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材である。
実施形態17は、前記ポリマフィルムがポリエチレンテレフタレートを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材である。
実施形態18は、前記前処理組成物がポリマまたはコポリマである、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材である。
実施形態19は、前記ポリマフィルムが、0.4より大きいFTIR吸光度ピーク強度比(A/B)を示し、ここで、Aは、1330cm1~1350cm1の波数における第1の吸光度ピークを示し、Bは、1400cm1~1420cm-1の波数における第2の吸光度ピークを示す、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材である。
実施形態20は、前記吸光度ピーク強度比(A/B)が1.0より大きい、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の缶蓋材である。
実施形態21は、金属ストリップを受け入れ、前記金属ストリップの第1の側にポリマフィルムを塗布するためのラミネーションシステムと、ラミネート金属ストリップを受け入れ、250℃未満のアニーリング温度で前記ラミネート金属ストリップを加熱するために前記ラミネーションシステムの下流に配置されたアニーリング炉とを備えるシステムである。
実施形態22は、前記金属ストリップがアルミニウムストリップである、いずれかの先行または後続の実施形態に記載のシステムである。
実施形態23は、前処理コーティングを前記金属ストリップに塗布するための前処理コーティング塗布システムをさらに備え、前記ラミネーションシステムは、前記ポリマフィルムを前記前処理コーティングに塗布するように構成される、いずれかの先行または後続の実施形態に記載のシステムである。
実施形態24は、前記ラミネーションシステムがポリエチレンテレフタレートフィルムの供給部に結合される、いずれかの先行または後続の実施形態に記載のシステムである。
実施形態25は、前記アニーリング温度が230℃未満である、いずれかの先行または後続の実施形態に記載のシステムである。
実施形態26は、前記アニーリング温度が150℃より高い、いずれかの先行または後続の実施形態に記載のシステムである。
実施形態27は、缶蓋材のクレージングに対する感受性を評価する方法であって、前記方法は、缶蓋材をスタンピングして試験サンプルを作成することと、前記試験サンプルにひずみを加えて、応力サンプルを作成することと、前記応力サンプルのクレージングを観察することとを含む。
実施形態28は、ひずみを加えることが、10N/mm2・sの力で2%のひずみを加えることを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の方法である。
実施形態29は、前記応力サンプルを観察することが、前記応力サンプルに光を照射することを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の方法である。
実施形態30は、前記試験サンプル及び/または前記応力サンプルを蛍光マーカでコーティングすることをさらに含み、前記応力サンプルを観察することは、UV光を前記応力サンプルに照射することを含む、いずれかの先行または後続の実施形態に記載の方法である。

Claims (30)

  1. 耐クレージング性の缶蓋材を調製するための工程であって、
    前処理コーティングを金属ストリップの第1の側に塗布することと、
    前記金属ストリップの前記第1の側にポリマフィルムをラミネートして、ラミネート金属ストリップを形成することであって、前記ポリマフィルムは、前記前処理コーティングの少なくとも一部に接着される、前記ラミネート金属ストリップを形成することと、
    前記ラミネート金属ストリップを250℃未満のアニーリング温度でアニーリングすることと
    を含む、前記工程。
  2. 前記缶蓋材が、目に見えるクレージングを示さない、請求項1に記載の工程。
  3. 前記金属ストリップの前記第1の側が、前記金属ストリップから形成された缶蓋の内向き側に対応する、請求項1に記載の工程。
  4. 前記金属ストリップがアルミニウムストリップである、請求項1に記載の工程。
  5. 前記ポリエステルフィルムがポリエチレンテレフタレートフィルムを含む、請求項1に記載の工程。
  6. 前記前処理コーティングがポリマまたはコポリマを含む、請求項1に記載の工程。
  7. 前記アニーリング温度が230°C未満である、請求項1に記載の工程。
  8. 前記アニーリング温度が150°Cより高い、請求項1に記載の工程。
  9. 請求項1記載の工程に従って調製された缶蓋材製品。
  10. 前記金属ストリップの前記第1の側が、前記缶蓋材製品の外向き側に対応する、請求項9に記載の缶蓋材製品。
  11. 前記ポリマフィルムが50μm未満の厚さを有する、請求項9に記載の缶蓋材製品。
  12. 本体部分とエンドキャップとを有する飲料缶であって、前記エンドキャップは、請求項1に記載の工程に従って調製された缶蓋材から形成される、前記飲料缶。
  13. 金属ストリップ、
    前処理組成物、及び
    ポリマフィルムを含む缶蓋材であって、
    前記缶蓋材は目に見えるクレージングを示さない、前記缶蓋材。
  14. 前記缶蓋材が、ひずみ試験後24時間以内に目に見えるクレージングを示さず、前記ひずみ試験は、10N/mm・sの力で2%のひずみを加えることを含む、請求項13に記載の缶蓋材。
  15. 前記缶蓋材が、前記ひずみ試験後24時間以内にUV光下では目に見えるクレージングを示さず、前記ひずみ試験は、前記サンプルに蛍光マーカをコーティングすることをさらに含む、請求項14に記載の缶蓋材。
  16. 前記金属ストリップがアルミニウムストリップである、請求項13に記載の缶蓋材。
  17. 前記ポリマフィルムがポリエチレンテレフタレートを含む、請求項13に記載の缶蓋材。
  18. 前記前処理組成物がポリマまたはコポリマである、請求項13に記載の缶蓋材。
  19. 前記ポリマフィルムが、0.4より大きいFTIR吸光度ピーク強度比(A/B)を示し、ここで、Aは、1330cm-1~1350cm-1の波数における第1の吸光度ピークを示し、Bは、1400cm-1~1420cm-1の波数における第2の吸光度ピークを示す、請求項13に記載の缶蓋材。
  20. 前記吸光度ピーク強度比(A/B)が、1.0より大きい、請求項19に記載の缶蓋材。
  21. 金属ストリップを受け入れ、前記金属ストリップの第1の側にポリマフィルムを適用するためのラミネーションシステムと、
    ラミネート金属ストリップを受け入れ、250℃未満のアニーリング温度で前記ラミネート金属ストリップを加熱するために前記ラミネーションシステムの下流に配置されたアニーリング炉と
    を備えるシステム。
  22. 前記金属ストリップがアルミニウムストリップである、請求項21に記載のシステム。
  23. 前記金属ストリップに前処理コーティングを塗布するための前処理コーティング塗布システムをさらに備え、前記ラミネーションシステムは、前記ポリマフィルムを前記前処理コーティングに適用するように構成される、請求項21に記載のシステム。
  24. 前記ラミネーションシステムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムの供給部に結合される、請求項21に記載のシステム。
  25. 前記アニーリング温度が230°C未満である、請求項21に記載のシステム。
  26. 前記アニーリング温度が150°Cより高い、請求項21に記載のシステム。
  27. 缶蓋材のクレージングに対する感受性を評価する方法であって、
    缶蓋材をスタンピングして試験サンプルを作成することと、
    前記試験サンプルにひずみを加えて、応力サンプルを作成することと、
    前記応力サンプルのクレージングを観察することと
    を含む、前記方法。
  28. ひずみを加えることが、10N/mm・sの力で2%のひずみを加えることを含む、請求項27に記載の方法。
  29. 前記応力サンプルを観察することが、前記応力サンプルに光を照射することを含む、請求項27に記載の方法。
  30. 前記試験サンプル及び/または前記応力サンプルを蛍光マーカでコーティングすることをさらに含み、前記応力サンプルを観察することは、UV光を前記応力サンプルに照射することを含む、請求項27に記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6312445A (ja) * 1986-06-24 1988-01-19 東洋製罐株式会社 イ−ジイオ−プン蓋付缶体及びその製法
JP6993989B2 (ja) * 2016-05-10 2022-01-14 ノベリス・インコーポレイテッド 高温アニーリングを用いた積層缶端部原料
FR3051395B1 (fr) * 2016-05-20 2018-05-11 Constellium Neuf-Brisach Bande metalloplastique pour emballage alimentaire rigide et procede de fabrication
CN109922953A (zh) * 2016-08-05 2019-06-21 欧洲东丽薄膜公司 由多层聚酯膜和铝片制成的层压材料、制造层压材料的方法和由层压材料制成的饮料罐端部
EP3461267B1 (en) * 2017-03-30 2022-01-26 Novelis Inc. Surface roughening of polymer films
KR20230169412A (ko) * 2019-01-02 2023-12-15 노벨리스 인크. 캔 뚜껑 원료를 라미네이트하기 위한 시스템 및 방법

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