JP4102107B2 - しごき加工性及びメタリック外観性に優れた飲料缶用金属帯 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも片面に熱可塑性樹脂フィルムを積層した金属帯を用いて安定した光沢外観を有するしごき加工缶を得るための金属帯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料容器では低コスト量産が容易なことから、しごき加工缶が幅広く採用されている。これらの缶では一般にしごき加工性を確保する為、一般に錫メッキ鋼板やアルミ鋼板を用い表面に潤滑剤を付与しつつしごき加工する方法が一般的であるが、外面錆防止と内面耐食性確保の為にはしごき成形後に塗装被覆する必要がある為、成形後に缶単位で潤滑剤をアルカリ等の洗剤で水洗除去・化成処理・塗装する低生産性の工程を経由せねばならぬという問題があった。かかる缶単位の低生産性工程を省略し、生産性を改善させる技術として、過去に、加工前にあらかじめ金属帯両面に樹脂フィルムでラミネートを施すかもしくは樹脂系塗料で塗装する方法が提唱されてきた。
【０００３】
一方、缶外面側の意匠性確保についても、従来技術には課題があった。金属帯の中でも特に鋼板の場合その傾向が顕著である。一般のしごき加工缶（ＤＩ缶）においては、錫メッキ等を施しても鋼板の場合アルミ板の場合よりも外面側の白色度がより低く、意匠を施した時の鮮映性が劣るという問題があり改善が求められてきた。缶外面意匠性改善技術としてはあらかじめホワイトに着色したＰＥＴフィルムをラミネートした鋼板を成形した缶は一般に知られているが、缶胴部をしごき加工やストレッチ加工といった薄肉化加工を施した際、薄肉化率が缶高さ方向に異なりやすく、白色度にムラが生じ易いという問題がある。
また、近年メタリック調の外観が好まれるようになり、缶外面側に金属粉を含有させた塗膜を有するメタリック外観のしごき加工缶も検討されているが、金属粉を単に含有させたのみでは、薄肉化率差に伴う光沢ムラや色調差異が発生しやすく、意匠性を安定化させ、安定的に量産するには困難な状況にある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、熱可塑性樹脂フィルムに含有させたアルミ粉の形状及び存在形態を規定することによりしごき加工性および外観が安定することを見出し、本発明に至った。以下その発明の概要につき述べる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨とするところは以下のとおりである。本発明の金属帯は、
（１）少なくとも鋼板の片面に、アルミ粉５〜５０質量％を含有する厚み６〜２５μｍの熱可塑性樹脂フィルムが積層され、該アルミ粉は粒子径３０μｍ超の含有率が２質量％未満であり、かつ、厚みが０．１〜２μｍ、粒子径が５〜３０μｍである鱗片状粒子を７５質量％以上含有するとともに、粒子径１０μｍ超のアルミ粉の８０％以上が、熱可塑性樹脂フィルム面に対して１０度以内の平行度を有することを特徴とするしごき加工性及びメタリック外観性に優れた飲料缶用外観金属帯にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
まず、本発明の金属帯について説明する。図１は、本発明の基本となるメタリック外観金属帯の断面を示す図である。この図に示すように、金属帯の断面は母材鋼板１の表面にアルミ粉３を含有する熱可塑性樹脂フィルム２が積層される。
また、金属帯の板厚は特に規定するものではないが、一般的に缶用途に適した仕様として、０．１５ｍｍから０．３５ｍｍのものが多く使用される。
【０００７】
金属帯表面は樹脂との密着性としごき加工性能が確保されるものであれば、特に規定するものではないが、容器用金属帯で従来から幅広く適用されている手法として、密着性確保のためにクロム酸、重クロム酸、燐酸、有機酸等であらかじめ表面処理しておくことが望ましい。適用例としては、アルミニウム、アルミニウム合金、ティンフリー、クロムメッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、燐酸処理鋼板、有機燐酸樹脂処理鋼板、錫メッキ鋼板、錫ニッケルメッキ鋼板がある。
【０００８】
熱可塑性樹脂としては、特に規定するものではないがポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン等が使用できる。耐熱性、コスト面からポリエチレンテレフタレートあるいはポリエチレンテレフタレートを主体にした混合樹脂、エチレンテレフタレートの基本構造を主体とした共重合樹脂が望ましい。また、成型性の点からはブチレンテレフタレートあるいはナイロン６がこれらを主体にしたそれぞれの混合樹脂、これらの基本構造を主体としたそれぞれの共重合樹脂等が望ましい。
【０００９】
熱可塑性樹脂フィルム中に含有されるアルミ粉は表面処理を除いた部分の純度が９９．５％以上のアルミであることが望ましい。含有量は５〜５０質量％であることが重要である。５質量％未満では缶体を成型した時の安定なメタリック外観の確保することが困難になる。５０質量％超ではメタリック外観を確保する上では効果は飽和し、コストアップを招くとともに、皮膜としての加工性に不安定さが発生してくるためである。
【００１０】
含有させるアルミ粉に含まれる粒子径３０μｍ超の粒子が２質量％未満で、かつ、厚みが０．１〜２μｍ、粒子径５〜３０μｍの鱗片状の粒子が７５質量％以上であることが重要である。粒子径３０μｍ超の粒子が２質量％超含まれるとしごき成型時に加工欠陥の起点となり、皮膜へのカジリと呼ばれる肌アレの原因となる。
【００１１】
次に、規定の形状、粒子径のアルミ粉が７５質量％以上含まれる必要がある。アルミ粉には、鱗片状に加工する工程で生じる微細粒等が含まれるが、規定の形状、粒子径のアルミ粉が７５質量％未満では、しごき加工性が不良となったり、メタリック外観が低下する。厚みが０．１μｍ未満のものは形状が平面形状となり難く、メタリック感が低下し、暗く鈍い外観となる。また、厚みが２μｍ超ではアルミ粉の単位重量当たりの表面積が低下し、被覆隠蔽できる面積が小さくなるため、コスト的に不利である。また、粒子１個当たりの重量が増えることから樹脂との混合時に沈降し易くなり問題を招く。
【００１２】
粒子径とは擬似的に楕円形であるとした場合の短径と長径の平均値を意味する。粒子径が５μｍ未満ではメタリック感が低下し、暗く鈍い外観となる。粒子径が３０μｍ超では、加工性が低下する。大径粒子はしごき成型時に加工欠陥の起点となり、皮膜へのカジリと呼ばれる肌アレの原因となる。
さらに、アルミ粉を含有する熱可塑性樹脂フィルムの厚みは６〜２５μｍであることが重要である。６μｍ未満ではフィルムが薄くなり過ぎて、金属帯への積層工程でのトラブルが多発し工業生産として不適である。２５μｍ超ではしごき加工性が低下するためである。これは原因が明確ではないが、厚みが厚くなると樹脂皮膜の弾性の効果が大きく影響していると思われる。
【００１３】
さらに、含有されるアルミ粉の内で粒子径１０μｍ超のアルミ粉の８０％以上が、熱可塑性樹脂フィルム面に対して１０度以内の平行度を有することが望ましい。粒子径の大きなアルミ粉がフィルム面に対して、大きな角度を有して存在するとしごき成型時に加工欠陥の起点になり、しごき成型工程で皮膜へのカジリと呼ばれる肌アレが生じる場合が多い。
なお、アルミ粉のフィルム面に対する平行度は断面研磨した後、顕微鏡観察より測定することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
メタリック外観金属帯は次の工程で製造をした。金属帯を予め、熱可塑性樹脂の融点以上に予め加熱された金属帯に、アルミ粉を含有する熱可塑性樹脂フィルムを圧着し、熱可塑性樹脂を完全に溶融させた後、水中で急冷し、作成した。実施例及び比較例を表１に示す。
なお、評価方法として、外観はしごき成型後の缶胴部を目視にて判断した。また、しごき加工性はブランク径１４２ｍｍからφ８５のカップを成型し、ボディメーカーにてリドロー、３回アイアニングを行い、φ６６．７ｍｍ、高さ１３０ｍｍの缶を成型した。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、メタル外観塗膜を缶外面側に有し、しごき後の缶光沢外観が安定したしごき缶を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本となるメタリック外観金属帯の断面を示す図である。
【符号の説明】
１ 母材鋼板
２ 熱可塑性樹脂フィルム
３ アルミ粉

Claims (1)

1. 少なくとも鋼板の片面に、アルミ粉５〜５０質量％を含有する厚み６〜２５μｍの熱可塑性樹脂フィルムが積層され、該アルミ粉は粒子径３０μｍ超の含有率が２質量％未満であり、かつ、厚みが０．１〜２μｍ、粒子径が５〜３０μｍである鱗片状粒子を７５質量％以上含有するとともに、粒子径１０μｍ超のアルミ粉の８０％以上が、熱可塑性樹脂フィルム面に対して１０度以内の平行度を有することを特徴とするしごき加工性及びメタリック外観性に優れた飲料缶用外観金属帯。

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