JP4583993B2 - ボトル缶 - Google Patents
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Description
この発明によれば、加温温度で高い開栓性を維持するワックスをライナー当接予定部の塗装膜に添加することで、加温状態としてもキャップの開栓性を維持する。
この発明によれば、融点が85℃以上であるポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックスまたはフッ素系ワックスのうちの少なくとも1種を添加した塗装膜をカール部のライナー接触予定部に形成することで、ボトル缶にホットパック充填してその後キャップをネジ成形して密封した後、ライナー接触予定部においてライナーと接触している塗装膜が溶融し、塗装膜に添加されているワックスがライナーに吸着されることを防止する。したがって、ワックスの吸着によるライナーの軟化を抑制し、キャップ開栓時の開栓トルクの増大に起因するキャップの開栓性が低下することを回避することができる。
また、ラノリンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンまたはポリエチレン系ワックスのうちの少なくとも1種を添加した塗装膜を缶胴部に形成することで、飲料のフレーバー性を維持することができる。
この発明によれば、上述と同様に、ホットパック時における開栓性の低下を回避すると共に、飲料のフレーバー性が維持される。
この発明によれば、融点が120℃以上であるポリプロピレン系ワックスまたはフッ素系ワックスを添加した塗装膜をカール部に形成することで、カール部における塗装膜に添加されているワックスが溶融しない。したがって、レトルト殺菌時においても、上述と同様に、開栓性の低下を回避することができる。
この発明によれば、ライナー接触予定部における塗装膜のワックスの含有量を缶胴部における塗装膜のワックスの含有量よりも多くすることで、ライナー接触予定部の塗装膜と缶胴部の塗装膜とに同じワックスを用いても、ライナー接触予定部における塗装膜とライナーとの摺動摩擦が小さくなり、ライナー接触予定部の開栓性を維持する。また、逆に缶胴部におけるワックスの含有量がカール部におけるワックスの含有量よりも少ないことで、同様にライナー接触予定部の塗装膜と缶胴部の塗装膜とに同じワックスを用いても、飲料のフレーバー性を維持する。
この発明によれば、ライナー接触予定部における塗装膜のワックスの含有量を硬化樹脂に対して0.2重量%以上とすることで、表面のすべりを維持してカール部の加工時に缶基体が傷付くことを防止し、5重量%以下とすることで、加工時において塗装膜にクラックが発生することを防止する。また、缶胴部における塗装膜のワックスの含有量を硬化樹脂に対して1重量%以下とすることで、フレーバー性に悪影響を与えない。
この発明によれば、缶胴部の塗装膜にワックスを添加しないことで、飲料のフレーバー性を維持する。
本実施形態におけるボトル缶1は、図1に示すように、キャップ2をネジ成形して密封することで、キャップ付ボトル缶3として用いられるものであって、アルミニウムまたはアルミニウム合金などからなる缶基体11の内面に内面塗装膜(塗装膜)12を形成し、外面に外面塗装膜13を形成したものである。
口金部16は、その下端部に径方向に膨出して形成されたかぶら部17と、このかぶら部17の上方かつ口金部16の軸方向ほぼ中央部に形成された雄ネジ部18と、口金部16の上端縁を径方向外方へ折り曲げて形成されたカール部19とを備えている。なお、このカール部19は、スロット加工されることで潰され、これにより閉栓時にキャップ2の後述するライナー23と接触するライナー接触予定部19aが形成される。
この内面塗装膜12は、カール部19の内面に形成されたカール部内面塗装膜12aと、缶胴部14を含む缶基体11のカール部19を除いた内面に形成された缶胴部内面塗装膜12bとによって構成されている。
サイズコート膜は、缶基体11と印刷膜との密着性を向上させるために形成された塗装膜である。そして、サイズコート膜の原料は、例えばエポキシ/フェノール系樹脂またはポリエステル/アミノ系樹脂を溶剤で溶かすことによって構成される。なお、サイズコート膜の原料には、適宜の顔料が添加されてもよい。
インク膜は、缶基体11の外表面を装飾するために形成された塗装膜である。そして、インク膜の原料は、色彩を有するインキによって構成される。
オーバーバーニッシュ膜は、インク膜の保護や、表面のすべりを良好にして加工性を向上させるために形成された塗装膜である。そして、オーバーバーニッシュ膜の原料は、例えばエポキシ/フェノール系樹脂またはポリエステル/アミノ系樹脂を溶剤で溶かし、これにワックスを添加することによって構成される。
まず、アルミニウム板材を所定の大きさの円形状板に打ち抜いて形成されたアルミニウム円板31に、まずDI加工工程を施すことによってDI缶(有底筒状体)32を形成する。
このDI加工工程は、アルミニウム円板31からカップ33を形成する絞り工程と、カップ33を所定高さの筒状缶体34に形成する再絞り加工及びしごき加工と、筒状缶体34の上端34aを切りそろえてDI缶32とするトリミング加工とを備えている。アルミニウム円板31の板厚とほぼ同じ厚みにカップ33は、再絞り加工及びしごき加工によって所定厚み及び高さの筒状缶体34に加工されるが、その際に、筒状缶体34の上端34aの高さが一様に変形されずに、山谷状に変形される。この山谷状の部分は、通常「耳」と呼ばれ、トリミング加工によって切断される。これにより、DI缶32の上端32aは、一様の高さに形成される。このDI加工工程の後、ウォッシャで洗浄され、耐腐食性向上のためにクロムやジルコニウムなどで化成処理が行われる。
内面塗装処理は、図3に示す内面塗装装置40を用いた塗料の噴き付けによって行わる。この内面塗装装置40は、DI缶32の内面に向けて塗料を噴霧する複数の塗料噴霧手段41と、これら塗料噴霧手段41に塗料を供給する塗料供給手段(図示略)と、DI缶32の底部32aを保持してDI缶32を缶軸回りに回転させる保持手段(図示略)とを備えている。複数の塗料噴霧手段41は、DI缶32の内面のうち、底部32aに塗料を噴霧する第1噴霧手段42aと、缶胴32bのうちカール部形成予定部32cを除いた部分に塗料を噴霧する第2噴霧手段42bと、カール部形成予定部32cに塗料を噴霧する第3噴霧手段42cとによって構成されている。ここで、第1及び第2噴霧手段42a、42bから缶胴部内面塗装膜12bの原料によって構成された塗料が噴霧され、第3噴霧手段42cからカール部内面塗装膜12aの原料によって構成された塗料が噴霧される構成となっている。
以上のようにして、DI缶32の内面及び外面にそれぞれ内面及び外面塗装膜12、13を形成した原型缶基体35が形成される。
ここで、ボトル缶1の内部に充填される飲料として、ミルク入りコーヒーやスープなどのようにレトルト殺菌が必要な飲料や、お茶やミネラルウォーターなどのようにホットパックで充填される飲料が挙げられる。
このとき、カール部内面塗装膜12aのワックスの含有量がエポキシ/アクリル系樹脂に対して0.2重量%以上5重量%以下であり、缶胴部内面塗装膜12bにおけるワックスの含有量がエポキシ/アクリル系樹脂に対して0.01重量%以上1重量%以下であるので、加工時において缶基体11が傷付くことを防止すると共に、カール部内面塗装膜12a及び缶胴部内面塗装膜12bにクラックが発生することを防止する。
まず、実施例1から実施例10及び比較例1、2として、それぞれ表1に示すようなカール部内面塗装膜のワックス及び缶胴部内面塗装膜のワックスを用いたボトル缶を製造した。そして、これらボトル缶にキャッププリフォームを被着、ネジ成形してキャップ付ボトル缶を製造した。
これら製造されたキャップ付ボトル缶の開栓トルク、フレーバー性、加工時における塗装膜のクラックの有無を評価した。この結果を、表1に示す。ここで、ボトル缶には水が85℃でホットパックされており、キャップ付ボトル缶を製造した後で表1に示す熱処理条件で熱処理を施している。また、熱処理条件が70℃×20分であるキャップ付ボトル缶にはポリエチレン系のライナー材を使用したキャップが被着されており、125℃×30分であるキャップ付ボトル缶にはポリプロピレン系のライナー材を使用したキャップが被着されている。なお、表1において、開栓性は、170N・cm未満であれば問題なく、170N・cm以上200N・cm以下であればやや硬く感じられるものの実用上問題ないが、200N・cmを超えると実用上問題が発生する。また、フレーバー性は、△以上であれば実用可能となっている。また、塗膜クラックも同様に、△以上であれば実用可能となっている。また、実施例5において「1.0+3.0」とは1.0重量%のポリエチレンワックスと3.0重量%のフッ素系ワックスとを混合していることを示しており、実施例7において「1.0+1.0」とは1.0重量%のポリエチレンワックスと1.0重量%のフッ素系ワックスとを混合していることを示している。
例えば、上記実施形態では、缶基体としてアルミニウムまたはアルミニウム合金を用いたが、これらに限らず、スチールなど他の金属を用いてもよい。また、アルミニウム板材から一体的に形成されているが、缶底が別部材によって形成されたツーピース缶であってもよい。
また、缶基体のカール部の内面にカール部内面塗装膜を、缶基体の他の内面に缶胴部内面塗装膜を、それぞれ形成したが、カール部のライナー接触予定部の内面にカール部内面塗装膜が形成されていればよい。例えば、缶基体の口金部内面にカール部内面塗装膜を形成すると共に口金部を除いた内面に缶胴部内面塗装膜を形成してもよく、缶基体の口金部及びテーパ部の内面にカール部内面塗装膜を形成すると共に口金部及びテーパ部を除いた内面に缶胴部内面塗装膜を形成してもよい。
また、カール部内面塗装膜に添加されるワックスとして、ポリエチレン系ワックスを用いたが、これに限らず、マイクロクリスタリン、ポリプロピレン系ワックスまたはフッ素系ワックスを用いてもよい。ここで、ポリプロピレン系ワックスとフッ素系ワックスとは、共に融点が120℃以上であるため、ホットパックを行うボトル缶のみならずレトルト殺菌を行うボトル缶に適用することができる。さらに、これらのワックスを2種以上混合して用いてもよい。
また、缶胴部内面塗装膜に添加されるワックスとして、カルナバワックスを用いたが、これに限らず、ラノリンワックス、マイクロクリスタリンまたはポリエチレン系ワックスを用いてもよい。いずれのワックスを用いても、ボトル缶の内部に充填される飲料のフレーバー性が維持される。さらに、上述と同様に、これらのワックスを2種以上混合して用いてもよい。ここで、カール部内面塗装膜と缶胴部内面塗装膜とにそれぞれマイクロクリスタリンを添加した場合であっても、マイクロクリスタリンのカール部内面塗装膜に対する含有量を缶胴部内面塗装膜に対する含有量よりも多くすることで、上述と同様に、開栓性及びフレーバー性を維持することができる。
また、缶胴部内面塗装膜にワックスを添加しなくてもよい。このようにすることで、飲料のフレーバー性を維持する。
また、缶胴部内面塗装膜のワックス含有量が、0重量%より多く0.01重量%未満であってもよい。
2 キャップ
11 缶基体
12 内面塗装膜(塗装膜)
12a カール部内面塗装膜
12b 缶胴部内面塗装膜
14 缶胴部
19 カール部
19a ライナー接触予定部
23 ライナー
Claims (8)
- 缶胴部及び閉栓時にキャップに設けられたライナーに当接するカール部を有する缶基体と、該缶基体の内面に形成された硬化樹脂を含有する塗装膜とを有し、内容物の充填時または充填後に加温されるボトル缶において、
少なくとも前記カール部のうちの前記ライナーと接触するライナー接触予定部の塗装膜が、前記缶胴部の塗装膜と比較して、前記加温温度で前記ライナーとの摺動摩擦が小さい塗料によって形成され、
前記缶胴部の塗装膜が、前記カール部の塗装膜と比較して、フレーバー性の高い塗料によって形成されていることを特徴とするボトル缶。 - 前記ライナー接触予定部の塗装膜が、前記缶胴部の塗装膜と比較して、前記加温温度でより高い開栓性を維持するワックスを含有していることを特徴とする請求項1に記載のボトル缶。
- 前記ライナー接触予定部の塗装膜が、ポリエチレン系ワックス、ポリプロピレン系ワックスまたはフッ素系ワックスのうちの少なくとも1種を含有し、
前記缶胴部の塗装膜が、ラノリンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンまたはポリエチレン系ワックスのうちの少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のボトル缶。 - 前記ライナー接触予定部の塗装膜が、マイクロクリスタリンを含有し、
前記缶胴部の塗装膜が、ラノリンワックス、カルナバワックス、またはポリエチレン系ワックスのうちの少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のボトル缶。 - 前記ライナー接触予定部の塗装膜が、ポリプロピレン系ワックスまたはフッ素系ワックスのうちの少なくとも1種を含有し、
前記缶胴部の塗装膜が、ラノリンワックス、カルナバワックス、マイクロクリスタリンまたはポリエチレン系ワックスのうちの少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のボトル缶。 - 前記ライナー接触予定部の塗装膜が、前記缶胴部の塗装膜と比較して、ワックスの含有量が多いことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のボトル缶。
- 前記ライナー接触予定部の塗装膜に添加されるワックスの含有量が、該カール部の塗装膜が含有する硬化樹脂に対して0.2重量%以上5重量%以下であると共に、
前記缶胴部の塗装膜に添加されるワックスの含有量が、該缶胴部の塗装膜が含有する硬化樹脂に対して1重量%以下であることを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載のボトル缶。 - 前記缶胴部の塗装膜が、ワックスを含有していないことを特徴とする請求項1に記載のボトル缶。
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