JP4483079B2

JP4483079B2 - Laminate lid and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4483079B2
Application number: JP2000382683A
Authority: JP
Inventors: 健太郎市川; 昌巳末永; 憲一郎中牧; 秀夫倉島; 亘黒川
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2020-12-15
Also published as: JP2002179061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐圧性能を損なわずに開口性を向上させたラミネート蓋及びその製造方法に関するもので、より詳細には、開封用タブ先端の押し込み或いは閉口部の引きちぎりによりスコアを切断して開口を行う蓋において、耐圧性能を損なわずに開口性を向上させたラミネート蓋並びにこのラミネート蓋を高い生産性をもって製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、格別の道具を用いることなく、手で容易に開口できるイージーオープン蓋付き缶体が、ビール、コーラ等の炭酸飲料、緑茶、ウーロン茶等の茶類、果汁飲料、食品等に広く使用されている。この缶蓋は、金属素材としてアルミやアルミ合金、ブリキ、ＴＦＳを用い、この金属板からなる缶蓋に、金属板の厚みの方向の途中に達するようにスコア加工部を設けて、開ロ部分を形成している。開口部分を引きちぎり缶体と分離するテアーオフ方式と、開口部分を缶体に付着させたまま残すステイオンタブ（ＳＯＴ）方式とがある。
【０００３】
このイージーオープン蓋では、スコア加工やリベット加工に際して内面塗膜に傷が入ることから、加工後に補正塗りを行うことが必要となる。
【０００４】
このような補正塗りが不要でしかも耐腐食性に優れた缶蓋として、特開昭６２−５２０４５号公報には、アルミニウム基質と、該基質の缶詰内部となる側に位置する厚さ１０乃至４０μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム層と、アルミニウム基質及びフィルム層の間に介在する厚みが０．３乃至３μｍのエポキシ−フェノール樹脂系接着プライマー層との複合材から成り、該アルミニウム基質にはその厚み方向の途中に達するようにスコア加工部が形成されていることを特徴とするイージーオープン蓋が記載されている。
【０００５】
また、特開昭６３−１２４４５号公報には、上記複合材が工具や移送具と接触する際に、フィルム上にピンホールやクラックが発生するのを防止するために、フィルム表面に滑剤含有エポキシ系熱硬化性樹脂塗膜の層を設けることが提案されている。
【０００６】
更に、特開平３−６３１２４号公報には、開封片によりスコア加工部を切断して開口を行う易開口性金属蓋において、蓋用金属素材と、該金属素材の少なくとも容器用内面側に設けられたエチレンテレフタレート単位を主体とするポリエステル二軸配向フィルムとから成るラミネートから構成され、前記フィルムは、下記式
１７≧（１００）Ｉ／Ｉ（１１０）≧４
ここで、
Ｉ（１００）はポリエステル被膜に平行な（１００）によるＸ線回折強度、
Ｉ（１１０）はポリエステル被膜に平行な（１１０）によるＸ線回折強度であり、
を満足するＸ線回折強度比を有し、且つ、結晶の面内配向の異方性指数が３０以下であることを特徴とする耐腐食性、開口性、耐フェザーリング性に優れたイージーオープン容器蓋が記載されている。
【０００７】
易開口性容器蓋（イージーオープン蓋）としては、切り取られた開口片が路上等にポイ捨てされるおそれを解消するため、開封用タブや開口片が蓋に結合したまま残るようにした所謂ステイオンタブ（ＳＯＴ）形式の易開口性容器蓋も広く用いられるようになっている。
【０００８】
特開平７−５１７７９には結晶性飽和ポリエステル系樹脂をラミネートし押圧加工による加工欠陥の防止と開口時の耐フェザーリング性を両立するために、押圧加工後に冷結晶化開始温度〜融点未満の温度で加熱処理することを特徴とする金属製易開缶性蓋材の製造方法が記載されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ＳＯＴ形式の易開口性容器蓋では、開封用タブ先端の押し込みによりスコア加工部を切断して開口を行うが、この開ロ操作では、ラミネート板の内面側樹脂層が引き伸ばされる形でスコア加工部の切断が行われるため、金属基材と内面樹脂層との間でデラミネーションが発生する傾向がある。
【００１０】
食缶で一般的なフルオープン缶はテアーオフ式であり、開口初期においてはＳＯＴ形式と同様に開封用タブ先端の押し込みによりスコア加工部を切断して開口を行うが、その後は開口部分を引きちぎり缶体と分離する。この場合でもＳＯＴ形式と同様の理由により、金属基材と内面樹脂層との間でデラミネーションが発生する傾向がある。
【００１１】
一方、加工後のラミネート蓋を加熱処理する方法は、スコア加工部におけるデラミネーションを抑制する上ではかなり有効な手段であるが、アルミニウムを基体としたラミネート蓋では、この加熱処理により耐圧性能が低下するという問題が生じる。
【００１２】
従って、本発明の目的は、ラミネート蓋、特に閉封用タブ先端の押し込みによりスコアを切断して開口を行うラミネート蓋において、ラミネート蓋本来の耐圧性能を低下させることなく、デラミネーション等による開口不良の発生を有効に抑制し、耐圧性、開口性に優れ、更には耐食性に優れた缶蓋を供給するにある。
本発明の他の目的は、上記の開口性及び耐圧性能に優れた缶蓋を高い生産性をもって製造しうる方法を提供するにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、アルミニウム基体と基体の少なくとも蓋内面となる側に設けられたポリエステル系樹脂とのラミネート材から成り、フランジ部、チャックウォール部、チャックウォールラジアス部、センターパネルウォール部、センターパネルラジアス部、センターパネル部及び前記センターパネル部に形成されたスコア加工部を備えたラミネート蓋において、スコア加工部乃至その近傍のポリエステル系樹脂の複屈折が０．０１以下であり且つチャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体のビッカース硬さがセンターパネル部の未加工部のアルミニウム基体のビッカース硬さよりも高く維持されていることを特徴とする耐圧性能及び開口性に優れたラミネート蓋が提供される。
本発明のラミネート蓋においては、
１．チャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体のビッカース硬さ（ＪＩＳＺ２２４４）が１０７を超えること、
２．チャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体のビッカース硬さ（ＪＩＳＺ２２４４）とセンターパネル部の開口部のアルミニウム基体のビッカース硬さとの差が３以上であること、
３．チャックウォールラジアス部におけるポリエステル系樹脂層が０．０１以上の複屈折を有すること、
が好ましい。
【００１４】
【発明の実施形態】
［作用］
本発明のラミネート蓋は、アルミニウム基体と基体の少なくとも蓋内面となる側に設けられたポリエステル系樹脂とのラミネート材から成り、フランジ部、チャックウォール部、チャックウォールラジアス部、センターパネルウォール部、センターパネルラジアス部、センターパネル部及び前記センターパネル部に形成されたスコア加工部を備えているが、スコア加工部乃至その近傍のポリエステル系樹脂の複屈折が０．０１以下に抑制され、しかもチャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体のビッカース硬さがセンターパネル部の未加工部のアルミニウム基体のビッカース硬さよりも高く維持されていることが特徴である。本発明によれば、この特徴により、耐圧性能を優れたレベルに維持しながら、開口性を顕著に向上させることができる。
【００１５】
本発明者らの研究によると、蓋の開口性に最も影響を与えるのはスコア加工部乃至その近傍のポリエステル系樹脂に残留する加工の際の歪みであり、一方蓋の耐圧性に最も影響を与えるのはチャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体の硬度であることが分かった。
本発明によれば、スコア加工部乃至その近傍のポリエステル系樹脂の複屈折（Δｎ）を０．０１以下に抑制することにより、スコア加工部乃至その近傍において、ポリエステル系樹脂とアルミニウム基体との密着性を向上させ、樹脂と基体とのデラミネーションを防止することにより、蓋の開口性を向上させることができる。
また、チャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体のビッカース硬さを、センターパネル部の未加工部のアルミニウム基体のビッカース硬さよりも高く維持することにより、蓋の耐圧性能を優れたレベルに維持することが可能となる。
本発明において、耐圧性に関しては、チャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体のビッカース硬さ（ＪＩＳＺ２２４４）が１０７を超えることが好ましく、特に１１０以上とするのが好ましい。
また、耐圧性と開口性とのバランスの点では、チャックウォールラジアス部におけるアルミニウム基体のビッカース硬さ（ＪＩＳＺ２２４４）とパネル部の開口部のアルミニウム基体のビッカース硬さとの差が３以上、特に５以上であることが好ましい。
更に、チャックウォールラジアス部の耐腐食性の点では、チャックウォールラジアス部のポリエステル系樹脂層が０．０１以上の複屈折を有していることが好ましい。
【００１６】
一般に、ポリエステル系樹脂を積層したラミネート材を用いた易開口性蓋においては、スコア加工などに伴って樹脂層に複屈折が０．０４以上となる歪み（分子配向）が発生し（後述する比較例１参照）、前記先行技術に見られるような通常の加熱手段では、この複屈折の値が０．０１以下となるような歪みの除去を行うことが困難である（後述する比較例２参照）。
【００１７】
また、易開口性蓋は、フランジ部、チャックウォール部、チャックウォールラジアス部、センターパネルウォール部、センターパネルラジアス部、センターパネル部及び前記センターパネル部に形成されたスコア加工部を備え、この内チャックウオールラジアス部はその構造により容器の耐圧性を向上させると共に、その加工の際に付与される加工硬化によっても蓋の耐圧性を向上させるものである。
ところが、前述した先行技術に見られるとおり、蓋全体を加熱処理する場合には、チャックウオールラジアス部のアルミニウム基体の硬度が大きく低下し、耐圧性能が著しく低下する結果となる。これは、加熱による焼鈍効果のためと考えられる。
【００１８】
これに対して、本発明では、成形後のラミネート蓋におけるスコア加工部乃至その近傍を高周波誘導加熱により局所加熱することが特徴である。
この特徴により、本発明によれば、スコア加工部乃至その近傍のポリエステル系樹脂の複屈折（Δｎ）を０．０１以下となるように歪みを緩和させてアルミニウム基体に対する密着性を向上させ、デラミネーションによる開口性の低下を防止することが可能となる。
また、高周波誘導加熱では、スコア加工部乃至その近傍のみの局所加熱が可能となるので、チャックウォールラジアス部の加熱が回避され、この部分の硬度低下による耐圧性の低下を防止することができる。
【００１９】
本発明における高周波誘導加熱では、そのための加熱コイルに対面するアルミニウム基体が渦電流により加熱されるので、加熱が集中的且つ局所的に行われ、加熱時間が著しく少なくて済み、きわめて短時間の処理でよく、生産性が高いという利点も達成される。
【００２０】
［アルミニウム基体］
本発明において、金属基体としては各種アルミ材を使用する。
アルミ材としては、例えば純アルミやアルミと他の合金用金属、特にマグネシウム、マンガン等の少量を含むアルミ合金が使用される。
【００２１】
通常のアルミニウム素材は、電気化学的に鋼よりも卑の状態にあり、両金属が電解質系に共存すると、アルミニウムの腐食が進行する。
かかる見地から、本発明においては、Ｃｕ０〜０．８％、Ｍｇ０〜２．８％、Ｍｎ０〜１．５％、Ｆｅ０〜０．５％、Ｓｉ０〜０．５％（％は重量基準）を含むアルミ合金をアルミ材として用いることにより、前記系での腐食を有効に防止できる。
即ち、合金成分として含有されるＣｕは０％乃至０．８％、特に０．０５乃至０．４％の範囲にあることが耐食性の点より望ましい。このＣｕはアルミニウム素材を電気化学的に貴な状態にもたらす作用をし、鋼−アルミ系の腐食がより有効に防止されることになる。
また、Ｍｇは０乃至２．８％の範囲が耐食性の点より望ましい。２．８％を越えると鋼とカップルされたときに孔食を生じ易くなる。Ｍｎは０％乃至１．５％が加工性の点より望ましい。１．５％を越えるとリベット加工等の加工が困難となる。
勿論、巻締に用いる缶が、アルミニウム製である場合には、このような制限は特に受けない。
【００２２】
アルミニウム材の厚みは、蓋の大きさ等によっても相違するが一般に０．２０乃至０．５０ｍｍ、特に０．２３乃至０．３０ｍｍの範囲内にあるのがよい。
アルミ材への内面材の密着性や耐腐食性の見地からは、アルミ材の表面に表面処理膜を形成させることが一般に望ましい。表面処理としては、クロメート処理、ジルコニウム処理、リン酸処理、ポリアクリル酸処理、陽極酸化処理等が好ましい例である。表面処理被膜の形成例として一例を挙げると、クロメート処理膜の形成は、それ自体公知の手段、例えば、アルミ材を、苛性ソーダで脱脂と若干のエッチングを行なった後、ＣｒＯ_３４ｇ/Ｌ、Ｈ_３ＰＯ_４１２ｇ/Ｌ、Ｆ０．６５ｇ／Ｌ、残りは水のような処理液に浸漬する化学処理により行われる。クロメート処理膜の厚みは、表面積当りのＣｒ原子の重量で表わして、５乃至５０ｍｇ／ｄｍ^２、特に１０乃至３５ｍｇ／ｄｍ^２の範囲内にあることが密着性の点より望ましい。
【００２３】
［ポリエステル系樹脂層］
ポリエステル樹脂としては、エチレングリコールやブチレングリコールを主体とするアルコール成分と、芳香族二塩基酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の酸成分とから誘導される熱可塑性ポリエステルが挙げられる。
【００２４】
ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートそのものも制限されたラミネート条件下で使用可能であるが、フィルムの到達し得る最高結晶化度を下げることが耐衝撃性や加工性の点で望ましく、この目的のためにポリエステル中にエチレンテレフタレート以外の共重合エステル単位を導入するのがよい。
エチレンテレフタレート単位或いはブチレンテレフタレート単位を主体とし、他のエステル単位の少量を含む融点が２１０乃至２５２℃の共重合ポリエステルを用いることが特に好ましい。尚、ホモポリエチレンテレフタレートの融点は一般に２５５〜２６５℃である。
【００２５】
一般に共重合ポリエステル中の二塩基酸成分の７０モル％以上、特に７５モル％以上がテレフタル酸成分から成り、ジオール成分の７０モル％以上、特に７５モル％以上がエチレングリコールまたはブチレングリコールから成り、二塩基酸成分の１乃至３０モル％、特に５乃至２５モル％がテレフタル酸以外の二塩基酸成分から成ることが好ましい。
【００２６】
テレフタル酸以外の二塩基酸としては、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸：シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸：コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸：の１種又は２種以上の組合せが挙げられ、エチレングリコールまたはブチレングリコール以外のジオール成分としては、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、１，６−ヘキシレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物等の１種又は２種以上が挙げられる。勿論、これらのコモノマーの組合せは、共重合ポリエステルの融点を前記範囲とするものでなければならない。
【００２７】
また、このポリエステルは、成形時の溶融流動特性を改善するために、三官能以上の多塩基酸及び多価アルコールから成る群より選択された少なくとも１種の分岐乃至架橋成分を含有することができる。これらの分岐乃至架橋成分は、３．０モル％以下、好適には０．０５乃至３．０モル％の範囲にあるのがよい。
【００２８】
三官能以上の多塩基酸及び多価アルコールとしては、トリメリット酸、ピロメリット酸、ヘミメリット酸、１，１，２，２−エタンテトラカルボン酸、１，１，２−エタントリカルボン酸、１，３，５−ペンタントリカルボン酸、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸、ビフェニル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸等の多塩基酸や、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン、１，２，６−ヘキサントリオール、ソルビトール、１，１，４，４−テトラキス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン等の多価アルコールが挙げられる。
【００２９】
ラミネート蓋に好適なポリエステル樹脂として、イソフタール酸成分を５乃至２０モル％含有するポリエチレンテレフタレート／イソフタレート、シクロヘキサンジメタノール成分を１乃至１０モル％含有するポリエチレン／シクロへキシレンジメチレンテレフタレート等が挙げられる。
【００３０】
本発明に用いるポリエステル樹脂層は、上述したポリエステル或いはコポリエステル単独から形成されていても、或いはポリエステル或いはコポリエステルの２種以上のブレンド物、或いはポリエステル或いはコポリエステルと他の熱可塑性樹脂とのブレンド物から形成されていてもよい。
ポリエステル或いはコポリエステルの２種以上のブレンド物としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート、ポリエチレン／シクロへキシレンジメチレンテレフタレートの２種以上の組合せなどが挙げられるが、勿論この例に限定されない。
【００３１】
ポリエステル中に配合できる他の熱可塑性樹脂としては、エチレン系重合体、熱可塑性エラストマー、ポリアリレート、ポリカーボネート等を挙げることができる。これらの改質樹脂成分の少なくとも１種を更に含有させ、耐高温湿熱性や耐衝撃性を更に向上させることができる。この改質樹脂成分は、一般にポリエステル１００重量部当たり５０重量部迄の量、特に好適には５乃至３５重量部の量で用いるのが望ましい。
【００３２】
エチレン系重合体として、例えば低−、中−或いは高−密度のポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、線状超低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオノマー）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。
これらの内でも、アイオノマーが好適なものであり、アイオノマーのベースポリマーとしては、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体やエチレン−（メタ）アクリル酸エステル−（メタ）アクリル酸共重合体、イオン種としては、Ｎａ、Ｋ、Ｚｎ等のものが使用される。
熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、水素化スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、水素化スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体等が使用される。
【００３３】
ポリアリレートとしては、二価フェノールと二塩基酸とから誘導されたポリエステルとして定義され、二価フェノールとしては、ビスフェノール類としては、２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン（ビスフェノールＢ）、１，１’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン（ビスフェノールＦ）、４−ヒドロキシフェニルエーテル、ｐ−（４−ヒドロキシ）フェノール等が使用されるが、ビスフェノールＡ及びビスフェノールＢが好適である。二塩基酸としては、テレフタール酸、イソフタール酸、２, ２−（４−カルボキシフェニル）プロパン、４, ４’−ジカルボキシジフェニルエーテル、４, ４’−ジカルボキシベンゾフェノン等が使用される。
ポリアリレートは、上記単量体成分から誘導されたホモ重合体でもよく、また共重合体でもよい。また、その本質を損なわない範囲で、脂肪族グリコールと二塩基酸とから誘導されたエステル単位との共重合体であってもよい。これらのポリアリレートは、ユニチカ社のＵポリマーのＵシリーズ或いはＡＸシリーズ、ＵＣＣ社のＡｒｄｅｌＤー１００、Ｂａｙｅｒ社のＡＰＥ、Ｈｏｅｃｈｓｔ社のＤｕｒｅｌ、ＤｕＰｏｎｔ社のＡｒｙｌｏｎ、鐘淵化学社のＮＡＰ樹脂等として入手できる。
【００３４】
ポリカーボネートは、二環二価フェノール類とホスゲンとか誘導される炭酸エステル樹脂であり、高いガラス転移点と耐熱性とを有することが特徴である。ポリカーボネートとしては、ビスフェノール類、例えば、２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、
２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン（ビスフェノールＢ）、
１，１’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン（ビスフェノールＦ）、
１, １−ビス（４ーヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、
１, １−ビス（４ーヒドロキシフェニル）シクロペンタン、
１, １−ビス（４ーヒドロキシフェニル）−１−フェニルメタン、
１, １−ビス（４ーヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、
１, ２−ビス（４ーヒドロキシフェニル）エタン等から誘導されたポリカーボネートが好適である。
【００３５】
本発明に用いるポリエステル樹脂層は、また単層の樹脂層であってもよく、また同時押出などによる多層の樹脂層であってもよい。
多層のポリエステル樹脂層を用いると、下地層、即ち金属基体に接する側に金属基体に対する接着性に優れた組成のポリエステル樹脂を選択し、表層に耐内容物性、即ち耐抽出性やフレーバー成分の非吸着性に優れた組成のポリエステル樹脂を選択できるので有利である。
【００３６】
多層ポリエステル樹脂層の例を示すと、表層／下層として表示して、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレート・イソフタレート、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン・シクロへキシレンジメチレン・テレフタレート、イソフタレート含有量の少ないポリエチレンテレフタレート・イソフタレート／イソフタレート含有量の多いポリエチレンテレフタレート・イソフタレート等であるが、勿論上記の例に限定されない。
表層：下層の厚み比は、５：９５乃至９５：５の範囲にあるのが望ましい。
【００３７】
上記ポリエステル樹脂層には、それ自体公知の樹脂用配合剤、例えば非晶質シリカ等のアンチブロッキング剤、無機フィラー、各種帯電防止剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を公知の処方に従って配合することができる。
【００３８】
また、ポリエステル系樹脂層の厚みは、一般に２乃至５０μｍ、特に３乃至３０μｍの範囲にあることが望ましい。即ち、厚みが上記範囲を下回ると、耐腐食性が不十分となり、厚みが上記範囲を上回ると加工性の点で問題を生じやすい。
【００３９】
［ラミネート板］
本発明のラミネート蓋の製造に用いるラミネート板の断面構造の一例を示す図８において、このラミネート板１は、アルミニウム基体２の容器蓋内面となる側に施されたポリエステル樹脂層３及び容器蓋外面となる側に施された外面保護層４を備えている。ポリエステル樹脂層３と金属基体２との間には、一般に必要でないが、図示していないプライマー層が設けられていてもよい。
【００４０】
外面保護層４としては、内面側と同様にポリエステル樹脂層が使用されるが、この保護層は、熱硬化性樹脂塗料、例えば、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、フラン−ホルムアルデヒド樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂、ケトン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイミド樹脂、トリアリルシアヌレート樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、シリコーン樹脂、油性樹脂、或は熱可塑性樹脂塗料、例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、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で形成されていてもよい。これらの樹脂塗料は単独でも２種以上の組合せでも使用される。また、アンダーコートと、トップコートの２層に設けることもできる。
外面保護層４の厚みは、特に制限されないが、一般に０．５乃至２０μｍの厚みに設けるのが好ましい。
【００４１】
本発明のラミネート蓋の製造に用いるラミネート板の断面構造の他の例を示す図９において、このラミネート板１は、金属基材２の容器蓋内面となる側に施されたポリエステル樹脂層３及び容器蓋外面となる側に施された外面保護層４を備えている点では、図１のものと同様であるが、ポリエステル樹脂層３がポリエステル樹脂表層３ａとポリエステル樹脂下層３ｂとの積層構造となっている。ポリエステル樹脂表層３ａとしては金属基体との接着性に優れたものが使用され、一方ポリエステル樹脂下層３ｂとしては耐内容物性に優れたものが使用されることは既に述べたとおりである。
【００４２】
本発明に用いる樹脂−金属ラミネート板は、ポリエステル樹脂を溶融状態で金属基体上に押出コートして、熱接着させることにより製造することができる。
即ち、ポリエステル樹脂を押出機で溶融混練した後、Ｔ−ダイから薄膜状に押し出し、押し出された溶融樹脂膜を金属基体と共に一対のラミネートロール間に通して冷却下に押圧一体化させ、次いで急冷する。
多層のポリエステル樹脂層を押出コートする場合には、表層樹脂用の押出機及び下層樹脂用の押出機を使用し、各押出機からの樹脂流を多重多層ダイ内で合流させ、以後は単層樹脂の場合と同様に押出コートを行えばよい。
また、一対のラミネートロール間に垂直に金属基体を通し、その両側にポリエステル系樹脂を溶融状態で押出コートして熱接着させることにより、金属基体両面にポリエステル系樹脂の被覆層を形成させることができる。
【００４３】
樹脂−金属ラミネート板の押出コート法による製造は具体的には次のように行われる。金属板を必要により加熱装置により予備加熱し、一対のラミネートロール間のニップ位置に供給する。一方、ポリエステル樹脂は、押出機のダイヘッドを通して薄膜の形に押し出し、ラミネートロールと金属板との間に供給され、ラミネートロールにより金属板に圧着される。ラミネートロールは、一定の温度に保持されており、金属板にポリエステル系樹脂から成る薄膜を圧着して両者を熱接着させると共に両側から冷却して積層体を得る。一般に、形成される積層体を更に冷却用水槽等に導いて、熱結晶化を防止するため、急冷を行う。
【００４４】
この押出コート法では、樹脂組成の選択とロールや冷却槽による急冷とにより、ポリエステル樹脂層は、結晶化度が低いレベル、非晶密度との差が０．０５以下に抑制されているため、ついで行うボタン加工乃至リベット加工等に対する十分な加工性が保証される。勿論、急冷操作は上記例に限定されるものではなく、形成されるラミネート板に冷却水を噴霧して、ラミネート板を急冷することもできる。
【００４５】
金属基体に対するポリエステル樹脂の熱接着は、溶融樹脂層が有する熱量と、金属板が有する熱量とにより行われる。金属板の加熱温度（Ｔ_１）は、一般に９０℃乃至２９０℃、特に１００℃乃至２８０℃の温度が適当であり、一方ラミネートロールの温度は１０℃乃至１５０℃の範囲が適当である。
【００４６】
また、本発明に用いる樹脂−金属ラミネート板は、予め製膜された未延伸のポリエステル樹脂フィルムを金属基体に熱接着させることによっても製造することができる。この場合、ポリエステル樹脂をＴ−ダイ法でフィルムに成形し、過冷却された未配向のキャストフィルムとする。この未配向のフィルムを用いて、前記と同様に熱接着させて、ラミネートを製造することができる。
【００４７】
本発明によれば、後述する実施例に示すとおり、金属基体とポリエステル樹脂層との間に格別のプライマー層を設けることなしに、金属基体とポリエステル樹脂層とを強固に接着させることが可能である。
このため、本発明によれば、接着用プライマーの塗装や焼き付けなどの従来の工程が省略され、溶剤や塗料ミストの作業環境への飛散や塗料焼き付けに伴う塗装排ガスの発生がなく、環境適合性に優れている。
【００４８】
勿論、一般に必要ではないが、所望によっては、樹脂層と金属素材の間に接着プライマーを設けることもでき、このような接着プライマーは、金属素材とポリエステル樹脂層との両方に優れた接着性を示すものである。密着性と耐腐食性とに優れたプライマー塗料の代表的なものは、種々のフェノール類とホルムアルデヒドから誘導されるレゾール型フェノールアルデヒド樹脂と、ビスフェノール型エポキシ樹脂とから成るフェノールエポキシ系塗料であり、特にフェノール樹脂とエポキシ樹脂とを５０：５０乃至５：９５重量比、特に４０：６０乃至１０：９０の重量比で含有する塗料である。
接着プライマー層は、一般に０．３乃至５μｍの厚みに設けるのがよい。接着プライマー層は予め金属素材上に設けてもよく或いはフィルムを用いる場合には、予めフィルム上に設けてもよい。
【００４９】
［易開口性ラミネート蓋及びその製造］
本発明のイージーオープン容器蓋の上面を示す図１０及び断面を拡大して示す図１１において、この蓋１０は、前述した図８のラミネート板から形成されており、外周側から中心に向けて、缶胴フランジ部と巻締られるフランジ部１１、缶胴上部内面と係合するチャックウォール部１２、チャックウォール部の下端に連なるチャックウォールラジアス部１３、チャックウォールラジアス部よりも内周側のセンターパネルウォール部１４及びセンターパネル部１５からなっている。
このパネル部には開口すべき部分１６を区画するスコア加工部１７が設けられている。この開口すべき部分（開口区画部）１６の外部には、これに近接して、蓋材を缶蓋外面側に突出させて形成したリベット１８が形成され、開口用タブ２０がこのリベット１８のリベット打ちにより以下に示すように固定されている。
即ち、開口用タブ２０は、一端に押し裂きによる開口用先端２１及び他端に保持用リング２２を有し、開口用先端２１に近接してリベット１８で固定される支点部分２３が存在する。開口すべき部分１６はおおむねスコア加工部１７によって囲まれているが、一部は蓋材にスコア加工部１７を経ることなく蓋１０に結合されている。
前述したフランジ部１１の裏側は溝となっていて、図示しないが密封用ゴム組成物のコンパウンド（シーラント）がライニングされていて、缶胴フランジとの間に密封が行われる。
本発明の蓋１０においては、スコア加工部１７乃至その近傍が、図７のドット面に示すように高周波誘導加熱処理され、そのためスコア加工部１７においても、アルミニウム基体とポリエステルフィルム３（３ａ）との密着性が向上している。
【００５０】
開口に際しては、開口用タブ２０のリング２２を保持して、これを上方に持上げる。これにより開口用タブ２０の開口用先端２１が下方に押込まれ、スコア加工部１７の一部が剪断開始される。次いで、リング２２を保持してこれを上方に引張ることにより、スコア加工部１７の残留部が破断されて開口が容易に行われる。
即ち、スコア１７加工部の部分でフィルム状の樹脂層のデラミネーションが発生することなく、開口性に優れている。
また、このタイプの蓋１０では、タブ２０が開口部分１６と共に蓋から離脱することなく、蓋に残ることになる。
【００５１】
上記具体例の蓋は、いわゆるステイ・オン・タブであるが、勿論フルオープンのイージーオープン蓋にも適用可能である。
【００５２】
本発明のイージーオープン蓋の成形は、前述した積層体を用い且つ特定の位置関係で高周波誘導加熱を行う点を除けば、それ自体公知の手段で行われる。この工程を説明すると、先ずプレス成形工程で、積層体シートを円板の形に打抜くと共に、所望の蓋形状に成形する。
【００５３】
次いで、スコア刻印工程で、スコアダイスを用いて、蓋の外面側からスコア加工部が金属素材の途中に達するようにスコアの刻印を行う。スコア加工部における金属素材の残留厚み（t_２）は、金属素材の元厚み（t_１）に対して、t_２/t_１ ×１００が１０乃至５０％で、t_２が２０乃至１５０μｍとなるようにするのがよい。
また、スコアの底部巾（ｄ）は７５μｍ以下、特に５０μｍ以下とすることが樹脂層への傷の発生を防止する上で重要である。
【００５４】
リベット形成工程において、リベット形成ダイスを用いてスコアで区画された開口用部に外面に突出したリベットを形成させ、タブ取付工程で、リベットに開口タブを嵌合させ、リベットの突出部を鋲出してタブを固定させる。
【００５５】
［高周波誘導加熱処理］
本発明では、以上のように成形したラミネート蓋を、スコア加工後に、開口部分乃至その近傍を局所的に高周波誘導加熱処理する。この熱処理の目的は、既に指摘したとおり、スコア加工部乃至その近傍における樹脂層の残留歪みの除去と内面樹脂層の密着力との回復とにある。
【００５６】
ラミネート蓋の高周波誘導加熱には、それ自体公知の高周波誘導加熱コイルを備えた加熱装置を用いることができる。この加熱装置は一般に、高周波加熱コイル、コイルと電源とを接続するための電極、コイルとラミネート蓋との電磁結合を強めると共にラミネート蓋の加熱部分を規制する磁性部材、及びコイルを冷却するための冷却機構からなっている。
【００５７】
本発明に好適に使用される高周波誘導加熱装置の概略を示す図３において、この装置は、高周波加熱コイル３１、コイル３１と電源（図示せず）とを接続するための電極３２ａ、３２ｂ、コイルとラミネート蓋との電磁結合を強めると共にラミネート蓋の加熱部分を規制するフェライトのような磁性部材３３、及びコイルを冷却するための冷却機構３４からなっている。
コイル３１はワンターンの導電性パイプからなっており、その表面には電極３２ａ、３２ｂからの高周波電流が通ると共に、内部には冷却水３４が通る構造となっている。
加熱コイルを構成する銅パイプが太すぎる場合には、加熱領域がスコア部近傍以外に広がり、加熱効率が悪くなるとともに、スコア近傍だけでなくチャックウォール部近傍をも加熱してしまい耐圧性能を損なう問題がある。また銅パイプが細すぎる場合には、冷却能力が不足しコイルの耐久性が不足してしまう。
高周波加熱の出力にもよるが、銅パイプの外径φ１（ｍｍ）は３＜φ１＜１０、内径φ２（ｍｍ）は０．６×φ１＜φ２＜０．８×φ１が好ましい。
【００５８】
高周波誘導加熱装置は、ラミネート蓋１０に対して、例えば図５に示すように配置される。即ち、一般には加熱効率の点で、ラミネート蓋１０の裏面と高周波誘導加熱コイル３１とが対面する位置関係で高周波誘導加熱を行う。勿論、ラミネート蓋１０の表面と高周波誘導加熱コイルとが対面する位置関係で高周波誘導加熱を行っても格別の不都合はない。
【００５９】
本発明では、開口部分乃至その近傍のポリエステル樹脂層を局所的に高周波誘導加熱処理することが重要である。この位置関係を示す図７において、スコア加工部から外方に５ｍｍ以内、特に２ｍｍ以内を誘導加熱するのが、チャックウォールラジアス部の硬度低下を抑制する上で好ましい。この位置規制は、既に指摘したとおり、磁性部材３３により行うことができる。
【００６０】
高周波誘導加熱処理の温度は、用いるポリエステル樹脂層のガラス転移点（Ｔｇ）以上で且つポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ）＋５０℃以下の温度であるのが好ましい。
高周波誘導加熱の電源としては、例えば周波数が１０乃至２００ＫＨｚの高周波が使用され、その加熱時間は到達温度や高周波出力によっても相違するが、到達温度が２００乃至２５０℃の場合、一般に１５乃至４０ｍｓｅｃの著しく短時間でよい。
また、高周波誘導加熱では、金属基体そのものが誘導される渦電流により加熱されるため、蓋と加熱コイルとの電磁結合を遮断すると、蓋の冷却が始まるため、格別の冷却工程が不要であるという利点もある。
【００６１】
最後にライニング工程において、蓋の密封用溝に、ノズルを通して、密封用コンパウンドをライニング塗布し、乾燥して密封剤層を形成させる。この蓋と缶胴との二重巻締工程を説明すると、缶胴部材のフランジとイージーオープン蓋の密封用溝部とを嵌合させると共に、一次巻締用ロールを用いてフランジの周囲に溝部を一次巻締させる。次いで、二次巻締工程において、このフランジ部を更に、缶胴側壁部に沿って更に巻締して缶体とする。
【００６２】
缶胴部材としては、側面に接着剤（ナイロン系接着剤）による継目や溶接による継目を備え、上下に巻締用フランジを備えたテイン・フリー・スチール（ＴＦＳ、電解クロム酸処理鋼板）製のスリーピース缶用缶胴部材や、絞り成形或いは深絞り成形で形成された所謂ツーピース缶用のＴＦＳ或いはアルミニウム製缶胴が好適に使用される。
その他、本発明の蓋は、錫メッキ鋼板（ブリキ）から形成され、ハンダ付或いは溶接による継目を備えたスリーピース缶用缶胴や、絞りしごき加工、深絞り加工、衝撃押出加工等により形成されたアルミニウム製或いはブリキ製のシームレス缶胴にも等しく適用できる。
【００６３】
また、本発明のラミネート蓋は、ビール、コーラ等の炭酸飲料を充填する陽圧缶に特に適用されるが、茶類、コーヒー等の内容物と共に窒素充填を行って陽圧化する缶、或いはレトルト殺菌を行う内容物を充填する陰圧缶にも適用することが可能である。
【００６４】
【実施例】
本発明を次の例で説明するが、これらの例は説明のためのものであり、いかなる意味においても以下の例に限定されるものではない。
以下の実施例において参照している添付図面において、
図１は缶蓋の樹脂層についての測定位置を示す説明図であり、
図２は缶蓋の耐圧測定方法を示す概略図であり、
図３は実施例で用いた高周波加熱装置の全体を示す斜視図であり、
図４は図３の高周波加熱装置のコイル本体を示す斜視図であり、
図５は高周波加熱装置の缶蓋への配置の一例を示す側面図であり、
図６は高周波加熱装置の缶蓋への配置の他の例を示す側面図であり、
図７は缶蓋の硬度の測定位置を示す上面図及び断面図である。
実施例における測定は次の通りに行った。
【００６５】
評価及び測定方法
（１）複屈折率
常法により缶蓋から樹脂層を単離し、図１２に示すようにその樹脂層フィルムの法線方向から偏光顕微鏡によりレターデーションを測定し、接触式膜厚計で得られた厚みと併せて、複屈折を算出した。測定位置を図１（図は蓋内面側を示す）の引照数字４１で示す。
薄い樹脂層や分子量の低い樹脂層の場合、変形による歪みや樹脂層自身の割れが樹脂層単離時に発生し、レターデーションの測定が不正確となる。この場合は全面の単離を行わずに、測定個所の金属基材のみを希釈塩酸で溶解することで正確な複屈折率を得ることができる。
【００６６】
（２）開口性評価
４０℃の水中にサンプル蓋を１０分間浸漬し、その後４０℃の水中でタブをフックで固定し、通常の開口動作を模する方向に、リベット部を通るパネル面内の直線を軸に、毎秒７．５度の速度で蓋を回転させて開口する。開口部周辺を目視で観察して下記の基準で評価した。
○ ：デラミ、フェザーリングともに認められない
△ ：フェザーリングが認められる
× ：デラミが認められる。
【００６７】
（３）耐圧性評価
耐圧性の評価は、図２に示す装置を用いて行った。
即ち、ラミネート蓋１０を巻締した缶４０（底が開口している）をパッキング４２を介して缶ホルダー４３に液密状態で保持し、缶ホルダー４３を圧力調整装置４４を介して圧力発生装置４５に接続する。缶ホルダー４３に印加される圧力は圧力計４６により読みとることができる。
手順：
▲１▼直径６５ｍｍの２ピースアルミ缶に蓋を巻締める。
▲２▼缶のおよそ下半分部を切り取った後、缶上部をホルダーに固定する。
▲３▼このとき空気が入らないように注意しながら缶内部に水を満たす。
▲４▼徐々に水圧をかける。
▲５▼蓋のセンタパネルもしくはチャックウォール部がバックリングしたときの水圧を蓋の耐圧として評価する。（バックリングはセンタパネルとチャックウォールの間でおきることがほとんど。）
【００６８】
（４）ビッカース硬さ
ラミネート蓋を線鋸で切断し樹脂埋めした後、研磨し断面部分の硬度を測定した。測定部位は図７に示されている。
Ａ〜Ｂ：巻締め部
Ｃ〜Ｅ：チャックウォールラジアス部
Ｆ：センターパネルウォール部
Ｇ：センターパネルラジアス部
Ｈ：センターパネル部
Ｉ：未加工部
測定はＪＩＳに定められた「ビッカース硬さ試験方法」（ＪＩＳＺ２２４４）で行った。
・測定条件
試験荷重：２００ｇ
荷重保持時間：１５秒
試験温度：２５℃
圧子速度：約３μｍ／秒
【００６９】
・金属材料：
板厚０．２３５ｍｍのアルミニウム合金Ａ５１８２Ｈ１９に、クロム酸・りん酸表面処理を実施して金属材料を得た。
・樹脂材料：
実施例では被覆樹脂材料として、イソフタレート成分１２モル％のポリエチレンテレフタレート／イソフタレートを用いた。原料ペレットのＭｗは７５０００である。
・ラミネート金属材の製造方法
２５０℃に加熱した上記アルミニウム合金板上に、上記樹脂材料をエクストリュージョン・ラミネーション設備を備えた４５ｍｍφ単軸押出機に供給し、バレル及びＴダイの温度を２５０℃でアルミニウム合金板の内外面に同時に溶融押出を行い、直ちに水冷することでラミネート金属材を得た。このとき、蓋内面側樹脂厚みが表１となるようにした。
【００７０】
・蓋の製造方法
上記ラミネート金属材について、直径７５．２５ｍｍのブランクから蓋を成形し、これに蓋の外面からパーシャル開口型のスコア加工（幅約２５ｍｍ、スコア残厚１１０μｍ、スコア幅２０μｍ）、リベット加工ならびに開封用タブの取付けを行い、ＳＯＴ蓋を作製した。
【００７１】
・高周波誘導加熱
前記ＳＯＴ蓋に対してスコア加工部乃至その近傍を以下の高周波誘導加熱により局所加熱したところ、耐圧性能および開口性に優れたラミネート蓋を得た。
【００７２】
高周波誘導加熱装置：
加熱コイルは外径５ｍｍ、内径３ｍｍの銅パイプをスコアとほぼ同じ形状に湾曲させたリング状コイル（図４参照）であり、冷却水を流すことによりコイルの発熱を抑制する構造となっている。
コイルの周囲およびコイル中央部にはフェライトコアを設置してあり、加熱がスコア部近傍に集中するよう工夫されている。さもなくば、加熱効率が悪くなるととともに、スコア近傍だけでなくチャックウォール部近傍をも加熱してしまい耐圧性能を損なう問題がある。
高周波誘導加熱機は定格出力３０ｋＷ、公称周波数３０±５ｋＨｚの装置を用いた。
【００７３】
高周波誘導加熱方法：
高周波加熱は図５のように蓋の内面側からおこなった。加熱効率の面から、加熱コイルはＳＯＴ蓋にできるだけ近いほうが好ましい。本実施例では、加熱コイルはチャックウォールラジアスより上方に設置して加熱を行ったが、もちろん下方に設置してもよい（図６）。
【００７４】
[実施例１]
内面側樹脂厚み４．５μｍのＳＯＴ蓋に２５ｍｓｅｃの高周波加熱処理をした例である。得られたラミネート蓋の複屈折、アルミ基体のビッカース硬さを表１に示す。
開口性、耐圧性能ともに良好であった。
【００７５】
[実施例２]
実施例１と同様にＳＯＴ蓋に高周波加熱処理を行ったラミネート蓋を、レトルト殺菌の条件である１２５℃、３０分の加熱を行い、前記ラミネート蓋の複屈折、アルミ基体のビッカース硬さを表１に示す。
開口性、耐圧性能ともに良好であった。
【００７６】
[比較例１]
高周波加熱処理をしていないこと以外は実施例１と同じである。得られたラミネート蓋の複屈折、アルミ基体のビッカース硬度を表１に示す。
耐圧性能は優れるものの、開口時にデラミ（剥離）が発生し、開口性は不良であった。
【００７７】
[比較例２]
内面側樹脂厚み４．５μｍのＳＯＴ蓋に２３０℃×３０秒のオーブン加熱処理をしたものである。得られたラミネート蓋の複屈折、アルミ基体のビッカース硬度を表１に示す。
開口性は良好だったが、全体加熱処理のためチャックウォールラジアス部の硬度が低下し、耐圧性能が不良となった。
【００７８】
【表１】

【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、スコア加工部を有する樹脂ラミネート蓋において、スコア加工部乃至その近傍のポリエステル系フィルムの複屈折が０．０１以下でありかつ、チャックウォールラジアス部近傍におけるアルミニウム基体のビッカース硬さがセンターパネル部の未加工部のアルミニウム基体のビッカース硬さよりも高く維持していれば、開封用タブ先端の押込み或いは開口部の引きちぎりによりスコア加工部を破断して開口を行う際の開口性が向上し、かつ耐圧性能に優れたラミネート蓋を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】缶蓋の樹脂層についての測定位置を示す説明図である。
【図２】缶蓋の耐圧測定方法を示す概略図である。
【図３】実施例で用いた高周波加熱装置の全体を示す斜視図である。
【図４】図３の高周波加熱装置のコイル本体を示す斜視図である。
【図５】高周波加熱装置の缶蓋への配置の一例を示す側面図である。
【図６】高周波加熱装置の缶蓋への配置の他の例を示す側面図である。
【図７】缶蓋の硬度の測定位置を示す上面図及び断面図である。
【図８】本発明のラミネート蓋の製造に用いるラミネートの断面構造の一例を示す断面図である。
【図９】本発明のラミネート蓋の製造に用いるラミネートの断面構造の他の例を示す断面図である。
【図１０】本発明のイージーオープン容器蓋の上面図である。
【図１１】図１０のイージーオープン容器蓋の断面図である。
【図１２】樹脂層フィルムの法線方向の参考図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a laminate lid with improved openability without impairing pressure resistance and a method for manufacturing the same, and more specifically, the score is cut and opened by pushing the opening tab or tearing the closed portion. The present invention relates to a laminate lid that has improved openability without impairing pressure resistance, and a method for manufacturing the laminate lid with high productivity.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, cans with easy-open lids that can be easily opened by hand without using special tools have been widely used in carbonated beverages such as beer and cola, teas such as green tea and oolong tea, fruit juice beverages, foods, etc. Yes. This can lid is made of aluminum, aluminum alloy, tinplate, or TFS as a metal material, and a score processing portion is provided on the can lid made of this metal plate so as to reach the middle of the thickness direction of the metal plate. Is forming. There are a tear-off method in which the opening portion is torn off and separated from the can body, and a steion tab (SOT) method in which the opening portion is left attached to the can body.
[0003]
With this easy open lid, the inner coating film is scratched during score processing and rivet processing, and therefore it is necessary to perform correction coating after processing.
[0004]
As a can lid which does not require such correction coating and has excellent corrosion resistance, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-52045 discloses an aluminum substrate and a thickness of 10 to 40 μm located on the side of the substrate inside the can. A biaxially stretched polyethylene terephthalate film layer and an aluminum substrate and an epoxy-phenol resin adhesive primer layer having a thickness of 0.3 to 3 μm interposed between the film layer and the aluminum substrate. An easy-open lid is described in which a score processing portion is formed so as to reach the middle of the direction.
[0005]
JP-A-63-12445 discloses a lubricant-containing epoxy on the film surface in order to prevent pinholes and cracks from occurring on the film when the composite material comes into contact with a tool or a transfer tool. It has been proposed to provide a layer of a system thermosetting resin coating.
[0006]
Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 3-63124 discloses an easy-opening metal lid that opens by cutting a score processing portion with an opening piece, and is provided on the metal material for the lid and at least the inner surface side of the metal material for the container. The polyester biaxially oriented film mainly composed of ethylene terephthalate units, and the film has the following formula:
17 ≧ (100) I / I (110) ≧ 4
here,
I (100) is the X-ray diffraction intensity by (100) parallel to the polyester coating,
I (110) is the X-ray diffraction intensity by (110) parallel to the polyester coating,
Easy-open with excellent corrosion resistance, openability and feathering resistance, characterized by having an X-ray diffraction intensity ratio satisfying the above and an in-plane orientation anisotropy index of 30 or less A container lid is described.
[0007]
The easy-open container lid (easy open lid) is a so-called steion that leaves the opening tab or opening piece attached to the lid to eliminate the risk of the cut-off opening piece being thrown away on the road or the like. Tabs (SOT) type easily openable container lids are also widely used.
[0008]
In Japanese Patent Laid-Open No. 7-51779, a crystalline saturated polyester resin is laminated, and in order to achieve both prevention of processing defects by pressing and feathering resistance at the time of opening, a temperature from the cold crystallization start temperature to a temperature lower than the melting point after pressing. Describes a method for producing a metal easily-openable lid material, characterized in that it is heat-treated.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In the SOT-type easy-open container lid, the score processing part is cut and opened by pushing the tip of the opening tab. In this opening operation, the score processing part is stretched in the form that the resin layer on the inner surface side of the laminate plate is stretched. Therefore, delamination tends to occur between the metal substrate and the inner surface resin layer.
[0010]
In food cans, the full open can is a tear-off type. At the beginning of the opening, the score processing part is cut by pushing the tip of the opening tab as in the SOT format, and then the opening is torn off. Separate from the can. Even in this case, delamination tends to occur between the metal substrate and the inner surface resin layer for the same reason as in the SOT format.
[0011]
On the other hand, the method of heat-treating the laminated lid after processing is a very effective means for suppressing delamination in the score processing part, but with the laminate lid based on aluminum, this heat treatment reduces the pressure resistance performance. Problem arises.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a laminate lid, in particular, a laminate lid that opens by cutting the score by pushing the front end of the sealing tab, and the opening failure due to delamination or the like without reducing the inherent pressure resistance performance of the laminate lid. The generation of cans is effectively suppressed, and a can lid that is excellent in pressure resistance and openability and further in corrosion resistance is supplied.
Another object of the present invention is to provide a method capable of producing the above-described can lid excellent in opening property and pressure resistance performance with high productivity.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, it is made of a laminate of an aluminum base and a polyester resin provided on at least the inner surface of the base, and includes a flange portion, a chuck wall portion, a chuck wall radius portion, a center panel wall portion, and a center panel. A laminate lid provided with a radius part, a center panel part, and a score processing part formed on the center panel part, wherein the birefringence of the polyester resin in the score processing part or the vicinity thereof is 0.01 or less and the chuck wall radius part A laminate lid excellent in pressure resistance and openability is provided in which the Vickers hardness of the aluminum substrate is maintained higher than the Vickers hardness of the unprocessed aluminum substrate in the center panel portion.
In the laminate lid of the present invention,
1. The Vickers hardness (JISZ 2244) of the aluminum substrate in the chuck wall radius portion exceeds 107,
2. The difference between the Vickers hardness of the aluminum substrate at the chuck wall radius portion (JISZ 2244) and the Vickers hardness of the aluminum substrate at the opening of the center panel portion is 3 or more,
3. The polyester resin layer in the chuck wall radius portion has a birefringence of 0.01 or more,
Is preferredYes.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Action]
The laminate lid of the present invention is made of a laminate material of an aluminum base and a polyester-based resin provided on at least the inner surface of the base. The flange, chuck wall, chuck wall radius, center panel wall, center A panel radius part, a center panel part, and a score processing part formed in the center panel part are provided, but the birefringence of the polyester resin in the score processing part or its vicinity is suppressed to 0.01 or less, and the chuck wall It is characterized in that the Vickers hardness of the aluminum substrate in the radius portion is maintained higher than the Vickers hardness of the aluminum substrate in the unprocessed portion of the center panel portion. According to the present invention, this feature makes it possible to remarkably improve the openability while maintaining the pressure resistance performance at an excellent level.
[0015]
According to the study by the present inventors, it is distortion at the time of processing remaining in the score-processed part or the polyester resin in the vicinity that has the most influence on the opening of the lid, while it has the most influence on the pressure resistance of the lid. It was found that the hardness of the aluminum substrate at the chuck wall radius was given.
According to the present invention, by suppressing the birefringence (Δn) of the polyester resin in the score processed portion or in the vicinity thereof to 0.01 or less, the adhesion between the polyester resin and the aluminum substrate in the score processed portion or in the vicinity thereof. The openability of the lid can be improved by improving the properties and preventing the delamination between the resin and the substrate.
Also, the pressure resistance of the lid can be maintained at an excellent level by maintaining the Vickers hardness of the aluminum base in the chuck wall radius part higher than the Vickers hardness of the aluminum base in the unprocessed part of the center panel part. It becomes.
In the present invention, regarding the pressure resistance, the Vickers hardness (JIS Z 2244) of the aluminum substrate in the chuck wall radius portion is preferably more than 107, and particularly preferably 110 or more.
Further, in terms of the balance between pressure resistance and openability, the difference between the Vickers hardness of the aluminum substrate (JIS Z 2244) in the chuck wall radius portion and the Vickers hardness of the aluminum substrate in the opening portion of the panel portion is 3 or more, particularly It is preferably 5 or more.
Further, in terms of corrosion resistance of the chuck wall radius portion, it is preferable that the polyester resin layer of the chuck wall radius portion has a birefringence of 0.01 or more.
[0016]
In general, in an easy-opening lid using a laminate material laminated with a polyester-based resin, distortion (molecular orientation) in which a birefringence becomes 0.04 or more occurs in the resin layer due to score processing or the like (comparison described later) It is difficult to remove such distortion that the birefringence value is 0.01 or less with a normal heating means as in the prior art (see Example 1) (see Comparative Example 2 described later). ).
[0017]
The easy opening lid includes a flange portion, a chuck wall portion, a chuck wall radius portion, a center panel wall portion, a center panel radius portion, a center panel portion, and a score processing portion formed in the center panel portion. The chuck wall radius portion improves the pressure resistance of the container due to its structure, and also improves the pressure resistance of the lid by work hardening imparted during the processing.
However, as seen in the above-described prior art, when the entire lid is heat-treated, the hardness of the aluminum base of the chuck wall radius portion is greatly reduced, resulting in a significant drop in pressure resistance. This is considered due to the annealing effect by heating.
[0018]
On the other hand, the present invention is characterized in that the score processing portion in the laminated lid after molding or the vicinity thereof is locally heated by high frequency induction heating.
Due to this feature, according to the present invention, the distortion is reduced so that the birefringence (Δn) of the score-processed portion or the polyester resin in the vicinity thereof is 0.01 or less, thereby improving the adhesion to the aluminum substrate. It becomes possible to prevent a decrease in openability due to lamination.
Further, in the high frequency induction heating, local heating of only the score processed portion or the vicinity thereof is possible, so that heating of the chuck wall radius portion is avoided and the pressure resistance can be prevented from being lowered due to the hardness reduction of this portion.
[0019]
In the high frequency induction heating in the present invention, since the aluminum substrate facing the heating coil for that purpose is heated by eddy current, the heating is performed intensively and locally, the heating time is remarkably small, and the processing is extremely short. The advantage of high productivity is also achieved.
[0020]
[Aluminum substrate]
In the present invention, various aluminum materials are used as the metal substrate.
As the aluminum material, for example, pure aluminum or aluminum and another alloy metal, particularly an aluminum alloy containing a small amount of magnesium, manganese or the like is used.
[0021]
A normal aluminum material is electrochemically lower than steel, and when both metals coexist in the electrolyte system, aluminum corrosion proceeds.
From this viewpoint, in the present invention, Cu 0-0.8%, Mg 0-2.8%, Mn 0-1.5%, Fe 0-0.5%, Si 0-0.5% (% Is used as an aluminum material, it is possible to effectively prevent corrosion in the system.
That is, it is desirable from the viewpoint of corrosion resistance that Cu contained as an alloy component is in the range of 0% to 0.8%, particularly 0.05 to 0.4%. This Cu acts to bring the aluminum material to an electrochemically noble state, and the corrosion of the steel-aluminum system is more effectively prevented.
Mg is preferably in the range of 0 to 2.8% from the viewpoint of corrosion resistance. If it exceeds 2.8%, pitting corrosion tends to occur when coupled with steel. Mn is preferably 0% to 1.5% from the viewpoint of workability. If it exceeds 1.5%, processing such as rivet processing becomes difficult.
Of course, when the can used for winding is made of aluminum, there is no particular limitation.
[0022]
Although the thickness of the aluminum material varies depending on the size of the lid, etc., it is generally preferable that the thickness is in the range of 0.20 to 0.50 mm, particularly 0.23 to 0.30 mm.
From the viewpoint of adhesion of the inner surface material to the aluminum material and corrosion resistance, it is generally desirable to form a surface treatment film on the surface of the aluminum material. Preferred examples of the surface treatment include chromate treatment, zirconium treatment, phosphoric acid treatment, polyacrylic acid treatment, and anodizing treatment. As an example of the formation of the surface treatment film, the chromate treatment film is formed by means known per se, for example, aluminum material is degreased with caustic soda and slightly etched, followed by CrO.₃4g / L, H₃PO₄12 g / L, F 0.65 g / L, and the rest is performed by chemical treatment immersed in a treatment solution such as water. The thickness of the chromate-treated film is expressed in terms of the weight of Cr atoms per surface area, and is 5 to 50 mg / dm.², Especially 10-35mg / dm²It is desirable from the point of adhesion that it exists in the range.
[0023]
[Polyester resin layer]
Examples of the polyester resin include thermoplastic polyesters derived from an alcohol component mainly composed of ethylene glycol or butylene glycol and an acid component such as an aromatic dibasic acid such as terephthalic acid, isophthalic acid, or naphthalenedicarboxylic acid.
[0024]
As polyester, polyethylene terephthalate itself can be used under limited lamination conditions, but lowering the maximum crystallinity that the film can reach is desirable in terms of impact resistance and workability. It is preferable to introduce a copolymer ester unit other than ethylene terephthalate into the polyester.
It is particularly preferable to use a copolyester having a melting point of 210 to 252 ° C. mainly composed of ethylene terephthalate units or butylene terephthalate units and containing a small amount of other ester units. The melting point of homopolyethylene terephthalate is generally 255 to 265 ° C.
[0025]
In general, 70 mol% or more, particularly 75 mol% or more of the dibasic acid component in the copolyester is composed of a terephthalic acid component, and 70 mol% or more, particularly 75 mol% or more of the diol component is composed of ethylene glycol or butylene glycol, It is preferable that 1 to 30 mol%, particularly 5 to 25 mol% of the dibasic acid component is composed of a dibasic acid component other than terephthalic acid.
[0026]
Dibasic acids other than terephthalic acid include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, phthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid: alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid: succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, etc. Or a combination of two or more of the aliphatic dicarboxylic acids: As the diol component other than ethylene glycol or butylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,6-hexylene glycol, cyclohexane dimethanol, bisphenol A 1 type, or 2 or more types, such as an ethylene oxide adduct. Of course, the combination of these comonomers must have the melting point of the copolyester within the above range.
[0027]
Further, the polyester may contain at least one branching or crosslinking component selected from the group consisting of a tribasic or higher polybasic acid and a polyhydric alcohol in order to improve the melt flow characteristics during molding. . These branching or crosslinking components should be in the range of 3.0 mol% or less, preferably 0.05 to 3.0 mol%.
[0028]
Examples of the trifunctional or higher polybasic acid and polyhydric alcohol include trimellitic acid, pyromellitic acid, hemimellitic acid, 1,1,2,2-ethanetetracarboxylic acid, 1,1,2-ethanetricarboxylic acid, 1 , 3,5-pentanetricarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid, polybasic acids such as biphenyl-3,4,3 ′, 4′-tetracarboxylic acid, pentaerythritol, glycerol, Examples include polyhydric alcohols such as trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol, sorbitol, 1,1,4,4-tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexane.
[0029]
Examples of polyester resins suitable for the laminate lid include polyethylene terephthalate / isophthalate containing 5 to 20 mol% of isophthalic acid component, polyethylene / cyclohexylene dimethylene terephthalate containing 1 to 10 mol% of cyclohexanedimethanol component, and the like. .
[0030]
The polyester resin layer used in the present invention may be formed from the above-described polyester or copolyester alone, or a blend of two or more of polyester or copolyester, or a blend of polyester or copolyester and another thermoplastic resin. It may be formed from an object.
Examples of blends of two or more of polyester or copolyester include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate / isophthalate, and combinations of two or more of polyethylene / cyclohexylene dimethylene terephthalate. It is not limited to.
[0031]
Examples of other thermoplastic resins that can be blended in the polyester include ethylene polymers, thermoplastic elastomers, polyarylate, and polycarbonate. At least one of these modified resin components can be further contained to further improve high-temperature wet heat resistance and impact resistance. This modified resin component is generally used in an amount of up to 50 parts by weight, particularly preferably 5 to 35 parts by weight, per 100 parts by weight of polyester.
[0032]
Examples of the ethylene polymer include low-, medium- or high-density polyethylene, linear low density polyethylene, linear ultra-low density polyethylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene-1 copolymer, ethylene- Examples include propylene-butene-1 copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ion-crosslinked olefin copolymer (ionomer), and ethylene-acrylic acid ester copolymer.
Among these, ionomers are preferable, and as the base polymer of ionomer, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene- (meth) acrylic acid ester- (meth) acrylic acid copolymer, ion As the seed, Na, K, Zn or the like is used.
Examples of thermoplastic elastomers include styrene-butadiene-styrene block copolymers, styrene-isoprene-styrene block copolymers, hydrogenated styrene-butadiene-styrene block copolymers, and hydrogenated styrene-isoprene-styrene block copolymers. Etc. are used.
[0033]
The polyarylate is defined as a polyester derived from a dihydric phenol and a dibasic acid, and the dihydric phenol is a 2,2′-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) as a bisphenol. 2,2′-bis (4-hydroxyphenyl) butane (bisphenol B), 1,1′-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxyphenyl) methane (bisphenol F), 4-hydroxyphenyl Ether, p- (4-hydroxy) phenol and the like are used, and bisphenol A and bisphenol B are preferred. As the dibasic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, 2,2- (4-carboxyphenyl) propane, 4,4'-dicarboxydiphenyl ether, 4,4'-dicarboxybenzophenone, or the like is used.
The polyarylate may be a homopolymer derived from the monomer component or a copolymer. Further, it may be a copolymer of ester units derived from an aliphatic glycol and a dibasic acid as long as the essence is not impaired. These polyarylates are available as Unitika's U polymer U series or AX series, UCC Ardel D-100, Bayer APE, Hoechst Durel, DuPont Arylon, Kaneka Chemical NAP resin, etc. it can.
[0034]
Polycarbonate is a carbonate ester resin derived from bicyclic dihydric phenols and phosgene, and is characterized by having a high glass transition point and heat resistance. Polycarbonates include bisphenols such as 2,2'-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A),
2,2'-bis (4-hydroxyphenyl) butane (bisphenol B),
1,1'-bis (4-hydroxyphenyl) ethane,
Bis (4-hydroxyphenyl) methane (bisphenol F),
1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane,
1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane,
1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylmethane,
1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane,
Polycarbonates derived from 1,2-bis (4-hydroxyphenyl) ethane or the like are preferred.
[0035]
The polyester resin layer used in the present invention may be a single resin layer or a multilayer resin layer formed by coextrusion or the like.
When a multilayer polyester resin layer is used, a polyester resin having a composition excellent in adhesion to the metal substrate is selected on the base layer, that is, the side in contact with the metal substrate. This is advantageous because a polyester resin having a composition excellent in adsorptivity can be selected.
[0036]
Examples of multilayer polyester resin layers are shown as surface layer / lower layer, polyethylene terephthalate / polyethylene terephthalate / isophthalate, polyethylene terephthalate / polyethylene / cyclohexylene dimethylene / terephthalate, polyethylene terephthalate / isolated with low isophthalate content. Polyethylene terephthalate and isophthalate having a high phthalate / isophthalate content are of course not limited to the above examples.
The thickness ratio of the surface layer to the lower layer is preferably in the range of 5:95 to 95: 5.
[0037]
In the polyester resin layer, known compounding agents for resins, for example, antiblocking agents such as amorphous silica, inorganic fillers, various antistatic agents, lubricants, antioxidants, ultraviolet absorbers, etc., according to known formulations Can be blended.
[0038]
The thickness of the polyester resin layer is generally in the range of 2 to 50 μm, particularly 3 to 30 μm. That is, when the thickness is less than the above range, the corrosion resistance becomes insufficient, and when the thickness exceeds the above range, a problem is likely to occur in terms of workability.
[0039]
[Laminate board]
In FIG. 8 which shows an example of the cross-sectional structure of the laminate board used for manufacture of the laminate lid of this invention, this laminate board 1 is the polyester resin layer 3 given to the side used as the container lid inner surface of the aluminum base 2, and the container lid outer surface The outer surface protective layer 4 is provided on the side to be. Although not generally necessary between the polyester resin layer 3 and the metal substrate 2, a primer layer (not shown) may be provided.
[0040]
As the outer surface protective layer 4, a polyester resin layer is used in the same manner as the inner surface side. This protective layer is made of a thermosetting resin paint such as phenol-formaldehyde resin, furan-formaldehyde resin, xylene-formaldehyde resin, ketone. -Formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, bismaleimide resin, triallyl cyanurate resin, thermosetting acrylic resin, silicone resin, oil-based resin, or thermoplastic It may be formed of a resin paint such as vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-maleic acid copolymer, vinyl chloride-maleic acid-vinyl acetate copolymer, acrylic polymer, saturated polyester resin, etc. . These resin paints may be used alone or in combination of two or more. Moreover, it can also provide in two layers, an undercoat and a topcoat.
Although the thickness of the outer surface protective layer 4 is not particularly limited, it is generally preferable to provide the outer protective layer 4 at a thickness of 0.5 to 20 μm.
[0041]
In FIG. 9 which shows the other example of the cross-section of the laminated board used for manufacture of the laminated lid of this invention, this laminated board 1 is the polyester resin layer 3 given to the side used as the container lid inner surface of the metal base material 2, and Although it is the same as that of FIG. 1 in that the outer surface protective layer 4 provided on the side that becomes the container lid outer surface is provided, the polyester resin layer 3 has a laminated structure of the polyester resin surface layer 3a and the polyester resin lower layer 3b. It has become. As described above, the polyester resin surface layer 3a is excellent in adhesion to a metal substrate, while the polyester resin lower layer 3b is excellent in content resistance.
[0042]
The resin-metal laminate plate used in the present invention can be produced by extrusion-coating a polyester resin on a metal substrate in a molten state and thermally bonding it.
That is, after melt-kneading the polyester resin with an extruder, the polyester resin is extruded from a T-die into a thin film, and the extruded molten resin film is passed through a pair of laminate rolls together with a metal substrate to be pressed and integrated under cooling, and then rapidly cooled. To do.
When extrusion coating a multilayer polyester resin layer, an extruder for surface layer resin and an extruder for lower layer resin are used, and the resin flow from each extruder is merged in a multiple multilayer die, and thereafter a single layer Extrusion coating may be performed as in the case of resin.
Further, a polyester base coating layer can be formed on both sides of a metal base by passing a metal base vertically between a pair of laminate rolls and extruding and thermally bonding a polyester base on both sides of the base. it can.
[0043]
Specifically, the resin-metal laminate plate is manufactured by the extrusion coating method as follows. If necessary, the metal plate is preheated by a heating device and supplied to the nip position between the pair of laminate rolls. On the other hand, the polyester resin is extruded into the form of a thin film through a die head of an extruder, supplied between the laminate roll and the metal plate, and pressed onto the metal plate by the laminate roll. The laminating roll is maintained at a constant temperature, and a thin film made of a polyester-based resin is pressure-bonded to a metal plate to thermally bond them together, and is cooled from both sides to obtain a laminate. In general, the formed laminate is further led to a cooling water tank or the like to perform rapid cooling in order to prevent thermal crystallization.
[0044]
In this extrusion coating method, the polyester resin layer has a low crystallinity level due to selection of the resin composition and rapid cooling with a roll or cooling tank, and the difference from the amorphous density is suppressed to 0.05 or less. Next, sufficient workability for button processing or rivet processing to be performed is guaranteed. Of course, the rapid cooling operation is not limited to the above example, and the laminate plate can be rapidly cooled by spraying cooling water onto the laminate plate to be formed.
[0045]
The thermal adhesion of the polyester resin to the metal substrate is performed by the amount of heat that the molten resin layer has and the amount of heat that the metal plate has. Metal plate heating temperature (T₁In general, a temperature of 90 ° C. to 290 ° C., particularly 100 ° C. to 280 ° C. is suitable, while a temperature of the laminate roll is suitably in the range of 10 ° C. to 150 ° C.
[0046]
The resin-metal laminate plate used in the present invention can also be produced by thermally bonding an unstretched polyester resin film formed in advance to a metal substrate. In this case, the polyester resin is formed into a film by a T-die method to obtain a supercooled unoriented cast film. Using this unoriented film, it is possible to produce a laminate by heat-bonding in the same manner as described above.
[0047]
According to the present invention, it is possible to firmly bond the metal substrate and the polyester resin layer without providing a special primer layer between the metal substrate and the polyester resin layer, as shown in Examples described later. is there.
For this reason, according to the present invention, conventional steps such as painting and baking of the primer for adhesion are omitted, there is no scattering of solvent and paint mist to the work environment and no paint exhaust gas is generated due to paint baking, and environmental compatibility. Is excellent.
[0048]
Of course, it is not generally necessary, but if desired, an adhesion primer can be provided between the resin layer and the metal material. Such an adhesion primer provides excellent adhesion to both the metal material and the polyester resin layer. It is shown. A typical primer paint excellent in adhesion and corrosion resistance is a phenol epoxy paint comprising a resol type phenol aldehyde resin derived from various phenols and formaldehyde, and a bisphenol type epoxy resin. In particular, it is a paint containing a phenol resin and an epoxy resin in a weight ratio of 50:50 to 5:95, particularly 40:60 to 10:90.
The adhesive primer layer is generally preferably provided with a thickness of 0.3 to 5 μm. The adhesive primer layer may be provided on a metal material in advance, or may be provided on a film in advance when a film is used.
[0049]
[Easy-opening laminate lid and its manufacture]
In FIG. 10 showing the upper surface of the easy open container lid of the present invention and FIG. 11 showing an enlarged cross section, the lid 10 is formed from the laminate plate of FIG. 8 described above, from the outer peripheral side toward the center, Flange portion 11 to be wound with can barrel flange portion, chuck wall portion 12 engaged with the inner surface of the upper portion of the can barrel, chuck wall radius portion 13 connected to the lower end of the chuck wall portion, center panel on the inner peripheral side from the chuck wall radius portion The wall portion 14 and the center panel portion 15 are included.
The panel portion is provided with a score processing portion 17 that defines a portion 16 to be opened. A rivet 18 is formed outside the portion (opening section) 16 to be opened in the vicinity of the rivet 18, which is formed by projecting the lid material toward the outer surface of the can lid. It is fixed by riveting as shown below.
That is, the opening tab 20 has an opening tip 21 by opening at one end and a holding ring 22 at the other end, and there is a fulcrum portion 23 that is fixed by the rivet 18 in the vicinity of the opening tip 21. The portion 16 to be opened is generally surrounded by the score processing unit 17, but a part thereof is coupled to the lid 10 without passing through the score processing unit 17.
Although the back side of the flange part 11 mentioned above becomes a groove | channel, although not shown in figure, the compound (sealant) of the rubber composition for sealing is lined, and sealing is performed between can body flanges.
In the lid 10 of the present invention, the score processing section 17 or the vicinity thereof is subjected to high-frequency induction heating treatment as shown in the dot plane of FIG. 7, so that the score processing section 17 also has an aluminum substrate and a polyester film 3 (3a). The adhesion is improved.
[0050]
When opening, the ring 22 of the opening tab 20 is held and lifted upward. As a result, the opening tip 21 of the opening tab 20 is pushed downward, and a part of the score processing portion 17 starts to be sheared. Next, by holding the ring 22 and pulling it upward, the remaining portion of the score processing portion 17 is broken and opening is easily performed.
In other words, the delamination of the film-like resin layer does not occur at the score 17 processed portion, and the opening is excellent.
Moreover, in this type of lid 10, the tab 20 remains on the lid without being detached from the lid together with the opening portion 16.
[0051]
The lid of the above specific example is a so-called stay-on-tab, but it can of course be applied to a full-open easy-open lid.
[0052]
The easy open lid of the present invention is formed by a means known per se, except that the above-described laminate is used and high-frequency induction heating is performed in a specific positional relationship. Explaining this process, first, in a press molding process, the laminate sheet is punched into a disk shape and molded into a desired lid shape.
[0053]
Next, in the score marking process, a score is stamped using a score die so that the score processing portion reaches the middle of the metal material from the outer surface side of the lid. Residual thickness of metal material (t₂) Is the original thickness of the metal material (t₁) For t₂/ t₁ X100 is 10 to 50%, t₂Is preferably 20 to 150 μm.
In addition, it is important for the bottom width (d) of the score to be 75 μm or less, particularly 50 μm or less, in order to prevent generation of scratches on the resin layer.
[0054]
In the rivet forming process, a rivet that protrudes to the outer surface is formed on the opening section defined by the score using a rivet forming die, and in the tab mounting process, the opening tab is fitted to the rivet and the protruding part of the rivet is fed out. To fix the tab.
[0055]
[High frequency induction heat treatment]
In the present invention, the laminated lid formed as described above is subjected to high-frequency induction heating treatment for the opening portion or the vicinity thereof after the score processing. As already pointed out, the purpose of this heat treatment is to remove the residual strain of the resin layer in the score processed part or in the vicinity thereof and to recover the adhesion of the inner surface resin layer.
[0056]
For the high frequency induction heating of the laminate lid, a heating device equipped with a known high frequency induction heating coil can be used. In general, this heating device is a high-frequency heating coil, an electrode for connecting the coil and the power source, a magnetic member that strengthens electromagnetic coupling between the coil and the laminate lid and regulates the heating portion of the laminate lid, and a cooling device for the coil. It consists of a cooling mechanism.
[0057]
In FIG. 3 which shows the outline of the high frequency induction heating apparatus used suitably for this invention, this apparatus is the

electrodes

32a and 32b for connecting the high frequency heating coil 31, the coil 31, and a power supply (not shown), and a coil. And a magnetic member 33 such as ferrite for strengthening the electromagnetic coupling between the laminate lid and the heating portion of the laminate lid, and a cooling mechanism 34 for cooling the coil.
The coil 31 is made of a one-turn conductive pipe, and has a structure in which high-frequency current from the

electrodes

32a and 32b passes through the surface thereof and cooling water 34 passes through the inside thereof.
If the copper pipe that constitutes the heating coil is too thick, the heating area will spread beyond the vicinity of the score part, and the heating efficiency will deteriorate, and not only the vicinity of the score but also the vicinity of the chuck wall part will be heated and the pressure resistance performance will be impaired. There's a problem. When the copper pipe is too thin, the cooling capacity is insufficient and the durability of the coil is insufficient.
Although depending on the output of the high frequency heating, the outer diameter φ1 (mm) of the copper pipe is preferably 3 <φ1 <10, and the inner diameter φ2 (mm) is preferably 0.6 × φ1 <φ2 <0.8 × φ1.
[0058]
The high frequency induction heating device is disposed with respect to the laminate lid 10 as shown in FIG. That is, generally, in terms of heating efficiency, high frequency induction heating is performed in a positional relationship where the back surface of the laminate lid 10 and the high frequency induction heating coil 31 face each other. Of course, there is no particular inconvenience even if high frequency induction heating is performed in a positional relationship where the surface of the laminate lid 10 and the high frequency induction heating coil face each other.
[0059]
In the present invention, it is important that the polyester resin layer in the opening portion or the vicinity thereof is locally subjected to high frequency induction heat treatment. In FIG. 7 showing this positional relationship, it is preferable that induction heating is performed within 5 mm, particularly within 2 mm, outward from the score processing portion, in order to suppress a decrease in hardness of the chuck wall radius portion. This position regulation can be performed by the magnetic member 33 as already pointed out.
[0060]
The high-frequency induction heat treatment is preferably performed at a temperature not lower than the glass transition point (Tg) of the polyester resin layer used and not higher than the melting point (Tm) of the polyester resin + 50 ° C.
As a power source for high frequency induction heating, for example, a high frequency having a frequency of 10 to 200 KHz is used, and the heating time varies depending on the ultimate temperature and the high frequency output, but when the ultimate temperature is 200 to 250 ° C., generally 15 to 40 msec. Remarkably short time is sufficient.
In addition, in high-frequency induction heating, the metal substrate itself is heated by an induced eddy current, and therefore, when the electromagnetic coupling between the lid and the heating coil is interrupted, the lid starts cooling, so that no special cooling process is required. There are also advantages.
[0061]
Finally, in the lining process, the sealing compound is lining-coated through a nozzle in the sealing groove of the lid and dried to form a sealant layer. The double winding process of the lid and the can body will be described. The flange of the can body member and the sealing groove of the easy open lid are fitted together, and the groove is formed around the flange using a primary winding roll. The primary winding is tightened. Next, in the secondary winding step, the flange portion is further wound along the can body side wall portion to obtain a can body.
[0062]
The can body member is made of TEIN-FREE STEEL (TFS, electrolytic chromic acid treated steel plate) with seams made of adhesive (nylon-based adhesive) and welded seams on the side, and top and bottom flanges A can barrel member for a three-piece can, or a so-called two-piece can TFS or aluminum can barrel formed by drawing or deep drawing is preferably used.
In addition, the lid of the present invention is formed from a tin-plated steel plate (tinplate) and formed by a can body for a three-piece can provided with a soldered or welded seam, drawn ironing, deep drawing, impact extrusion, or the like. It is equally applicable to aluminum or tin seamless can bodies.
[0063]
The laminate lid of the present invention is particularly applicable to positive pressure cans filled with carbonated beverages such as beer and cola, but can be positively pressurized by filling with nitrogen with contents such as teas and coffee, or The present invention can also be applied to a negative pressure can filled with contents for performing retort sterilization.
[0064]
【Example】
The present invention is illustrated by the following examples, which are intended to be illustrative and are not limited in any way to the following examples.
In the accompanying drawings referenced in the following examples,
FIG. 1 is an explanatory view showing the measurement position for the resin layer of the can lid,
FIG. 2 is a schematic diagram showing a method for measuring the pressure resistance of the can lid,
FIG. 3 is a perspective view showing the entire high-frequency heating device used in the examples.
4 is a perspective view showing a coil body of the high-frequency heating device of FIG.
FIG. 5 is a side view showing an example of the arrangement of the high-frequency heating device on the can lid,
FIG. 6 is a side view showing another example of the arrangement of the high-frequency heating device on the can lid,
FIG. 7 is a top view and a cross-sectional view showing the measurement position of the hardness of the can lid.
Measurements in the examples were performed as follows.
[0065]
Evaluation and measurement methods
(1) Birefringence
The resin layer is isolated from the can lid by a conventional method, and the retardation is measured with a polarizing microscope from the normal direction of the resin layer film as shown in FIG. 12, together with the thickness obtained by the contact-type film thickness meter, Birefringence was calculated. The measurement position is indicated by the reference numeral 41 in FIG. 1 (the figure shows the inner surface side of the lid).
In the case of a thin resin layer or a resin layer having a low molecular weight, distortion due to deformation or cracking of the resin layer itself occurs during isolation of the resin layer, resulting in inaccurate measurement of retardation. In this case, an accurate birefringence can be obtained by dissolving only the metal substrate at the measurement location with diluted hydrochloric acid without performing isolation of the entire surface.
[0066]
(2) Openability evaluation
The sample lid is immersed for 10 minutes in water at 40 ° C, and then the tab is fixed with a hook in water at 40 ° C, and in a direction simulating a normal opening operation, with a straight line in the panel surface passing through the rivet as an axis Open the lid by rotating the lid at a speed of 7.5 degrees. The periphery of the opening was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: Neither delami nor feathering is allowed
Δ: Feathering is allowed
X: Delami is recognized.
[0067]
(3) Pressure resistance evaluation
Evaluation of pressure resistance was performed using the apparatus shown in FIG.
In other words, the can 40 (the bottom is open) wound with the laminate lid 10 is held in a liquid-tight state on the can holder 43 via the packing 42, and the can holder 43 is connected to the pressure generator 44 via the pressure adjusting device 44. 45. The pressure applied to the can holder 43 can be read by the pressure gauge 46.
procedure:
(1) Wind the lid on a 2-piece aluminum can with a diameter of 65 mm.
(2) After cutting out the lower half of the can, fix the top of the can to the holder.
(3) At this time, the inside of the can is filled with water while taking care not to let air enter.
(4) Apply water pressure gradually.
(5) The water pressure when the center panel or chuck wall part of the lid buckles is evaluated as the pressure resistance of the lid. (Buckling usually occurs between the center panel and chuck wall.)
[0068]
(4) Vickers hardness
The laminate lid was cut with a wire saw and filled with resin, then polished and the hardness of the cross section was measured. The measurement site is shown in FIG.
AB: Winding part
C to E: Chuck wall radius
F: Center panel wall
G: Center panel radius club
H: Center panel
I: Unprocessed part
The measurement was performed by the “Vickers hardness test method” (JIS Z 2244) defined in JIS.
·Measurement condition
Test load: 200g
Load holding time: 15 seconds
Test temperature: 25 ° C
Indenter speed: about 3 μm / sec
[0069]
·Metal material:
A chromic acid / phosphoric acid surface treatment was performed on an aluminum alloy A5182H19 having a thickness of 0.235 mm to obtain a metal material.
・ Resin material:
In the examples, polyethylene terephthalate / isophthalate having an isophthalate component of 12 mol% was used as the coating resin material. The Mw of the raw material pellet is 75000.
・ Production method of laminated metal materials
On the aluminum alloy plate heated to 250 ° C., the resin material is supplied to a 45 mmφ single-screw extruder equipped with an extrusion lamination facility, and the temperature of the barrel and T die is 250 ° C., and the inner and outer surfaces of the aluminum alloy plate At the same time, melt extrusion was performed, and immediately cooled with water to obtain a laminated metal material. At this time, the lid inner surface side resin thickness was set to Table 1.
[0070]
・ Manufacturing method of lid
For the above laminated metal material, a lid is formed from a blank having a diameter of 75.25 mm, and a partial opening type score processing (width: about 25 mm, score remaining thickness: 110 μm, score width: 20 μm), riveting and opening from the outer surface of the lid A tab was attached to produce an SOT lid.
[0071]
・ High frequency induction heating
When the score processing part or its vicinity was locally heated by the following high frequency induction heating with respect to the SOT lid, a laminate lid excellent in pressure resistance and openability was obtained.
[0072]
High frequency induction heating device:
The heating coil is a ring-shaped coil (see FIG. 4) in which a copper pipe having an outer diameter of 5 mm and an inner diameter of 3 mm is bent into the same shape as the score, and has a structure that suppresses heat generation of the coil by flowing cooling water. .
A ferrite core is provided around the coil and in the center of the coil, and is devised so that heating is concentrated in the vicinity of the score portion. Otherwise, there are problems that the heating efficiency is deteriorated and that not only the vicinity of the score but also the vicinity of the chuck wall portion is heated and the pressure resistance performance is impaired.
The high frequency induction heater used a device with a rated output of 30 kW and a nominal frequency of 30 ± 5 kHz.
[0073]
High frequency induction heating method:
High frequency heating was performed from the inner surface side of the lid as shown in FIG. From the viewpoint of heating efficiency, the heating coil is preferably as close as possible to the SOT lid. In this embodiment, the heating coil is installed above the chuck wall radius for heating, but it may of course be installed below (FIG. 6).
[0074]
[Example 1]
This is an example in which an SOT lid having a resin thickness of 4.5 μm on the inner surface side is subjected to high-frequency heat treatment for 25 msec. Table 1 shows the birefringence of the obtained laminate lid and the Vickers hardness of the aluminum substrate.
Both openability and pressure resistance were good.
[0075]
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, the SOT lid was subjected to high-frequency heat treatment, and the laminate lid was heated for 30 minutes at 125 ° C., which is the condition for retort sterilization, to express the birefringence of the laminate lid and the Vickers hardness of the aluminum substrate. It is shown in 1.
Both openability and pressure resistance were good.
[0076]
[Comparative Example 1]
Example 1 is the same as Example 1 except that high-frequency heat treatment is not performed. Table 1 shows the birefringence of the obtained laminate lid and the Vickers hardness of the aluminum substrate.
Although the pressure resistance performance was excellent, delamination (peeling) occurred at the time of opening, and the opening performance was poor.
[0077]
[Comparative Example 2]
An SOT lid having an inner surface resin thickness of 4.5 μm is subjected to an oven heat treatment at 230 ° C. for 30 seconds. Table 1 shows the birefringence of the obtained laminate lid and the Vickers hardness of the aluminum substrate.
Although the opening was good, the hardness of the chuck wall radius portion decreased due to the overall heat treatment, and the pressure resistance performance was poor.
[0078]
[Table 1]

[0079]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the resin laminate lid having the score processed portion, the birefringence of the score-processed portion or the polyester film in the vicinity thereof is 0.01 or less, and the Vickers hardness of the aluminum substrate in the vicinity of the chuck wall radius portion Is maintained higher than the Vickers hardness of the aluminum base of the unprocessed part of the center panel part, the opening property when the score processed part is opened by opening the opening tab or by tearing the opening part. It is possible to provide a laminate lid with improved pressure resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing measurement positions for a resin layer of a can lid.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a method for measuring pressure resistance of a can lid.
FIG. 3 is a perspective view showing the entire high-frequency heating device used in the examples.
4 is a perspective view showing a coil body of the high-frequency heating device of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a side view showing an example of the arrangement of the high-frequency heating device on the can lid.
FIG. 6 is a side view showing another example of the arrangement of the high-frequency heating device on the can lid.
FIGS. 7A and 7B are a top view and a cross-sectional view showing measurement positions of the hardness of the can lid. FIGS.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a cross-sectional structure of a laminate used for manufacturing a laminate lid of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a cross-sectional structure of a laminate used for manufacturing a laminate lid of the present invention.
FIG. 10 is a top view of the easy open container lid of the present invention.
11 is a cross-sectional view of the easy open container lid of FIG.
FIG. 12 is a reference diagram in a normal direction of a resin layer film.

Claims

Consists of a laminate of an aluminum base and a polyester resin provided on at least the inner surface of the base. The flange, chuck wall, chuck wall radius, center panel wall, center panel radius, center panel And a laminate lid provided with a score processing part that defines an opening formed in the center panel part,
The birefringence of the polyester resin in the score processed portion or the vicinity thereof is 0.01 or less, and the Vickers hardness of the aluminum substrate in the chuck wall radius portion is maintained higher than the Vickers hardness of the aluminum substrate in the unprocessed portion of the center panel portion. A laminate lid with excellent pressure resistance and openability, characterized by being made.

The laminate lid according to claim 1, wherein the Vickers hardness (JIS Z 2244) of the aluminum substrate in the chuck wall radius portion exceeds 107.

The difference between the Vickers hardness of the aluminum substrate (JIS Z 2244) in the chuck wall radius portion and the Vickers hardness of the aluminum substrate in the opening portion of the center panel portion is 3 or more. Laminate lid.

The laminate lid according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyester film layer in the chuck wall radius portion has a birefringence of 0.01 or more.