JP5140375B2

JP5140375B2 - 塗装缶

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Publication number: JP5140375B2
Application number: JP2007264545A
Authority: JP
Inventors: 智之大久保
Original assignee: Universal Can Corp
Current assignee: Universal Can Corp
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2027-10-10
Also published as: JP2008265868A

Description

本発明は、被塗装面に、光干渉型顔料を含有する塗料が塗布されてなる光干渉型塗膜が設けられた塗装缶に関する。

一般に、清涼飲料水等の容器として使用される飲料缶等の缶は、その被塗装面（缶胴の外周面）に印刷が施され、最外層にクリアな外面塗料が塗布され、オーブンで乾燥させることで外面塗膜が形成される。この外面塗膜によって、缶の外観の光沢性の向上、外面塗膜と被塗装面との間に形成された中間層の密着性の向上及び搬送の際の缶の滑り性の向上が図られている。

ここで、例えば特許文献１および特許文献２に開示されているように、缶の意匠性を向上させるために、缶の被塗装面に、光干渉型顔料を含有する塗料が塗布された塗装缶が提供されている。このような塗装缶においては、光干渉型顔料が光干渉効果を引き起こして視覚に依存した色調変化を起こすことになり、見る方向によって多彩な色調を表現して従来にない装飾効果を得ることができる。
特開２００３−０６２５２２号公報特開２００３−２４６９６６号公報

ところで、特許文献１に記載された塗装缶においては、缶の被塗装面に、インキがデザインを形成するように印刷されてなるデザイン層が設けられ、そのデザイン層の上に光干渉型顔料を含有する外面塗料を塗布した構成とされている。
この構成の塗装缶においては、最も外層に位置する外面塗膜に光干渉型顔料が含有されているので、デザイン層のインキの色が元の色とは大きく異なってくすんだ色となってしまうことがあった。また、外面塗膜は、搬送の際の缶の滑り性を向上させることを目的として設けられているので、缶の外周面に確実に外面塗膜が配設されるよう、周方向の一部がオーバラップするように塗布されている。このため、オーバラップされた部分の色調が部分的に変化してしまうといった問題があった。

また、特許文献２に記載された塗装缶においては、缶の被塗装面に、光干渉型顔料を含有する塗料が塗布されてベースコート層とされ、このベースコート層の上にインキがデザインを形成するように印刷されてなるデザイン層（印刷層）が設けられ、その上に外面塗料によって外面塗膜（トップコート層）が設けられた構成とされている。
この構成の塗装缶においては、缶が例えばアルミ二ウム及びアルミニウム合金等で構成され、被塗装面での光の反射が強いため、ベースコート層の下側に位置する缶の被塗装面の反射光によって光干渉型顔料による光干渉効果が低減し、多彩な色調を表現できなくなってしまうといった問題があった。

本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであって、インキがデザインを形成するように印刷されてなるデザイン層の色調が変化することがなく、かつ、光干渉型顔料による光干渉効果を十分に奏功せしめることが可能な塗装缶を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明に係る塗装缶は、缶の被塗装面に、有色の下地層と、この下地層の上に被覆され、第一のプリンターによって光干渉型顔料を含有する塗料が塗布された後、乾燥されて形成される光干渉型塗膜と、この光干渉型塗膜の上に、第二のプリンターによってインキがデザインを形成するように印刷されてなるデザイン層と、このデザイン層の上に被覆される外面塗膜と、が設けられていることを特徴としている。

この構成の塗装缶によれば、缶の被塗装面の上に、例えば有色塗料や有色インキからなる有色の下地層が設けられているので、缶の被塗装面での光の反射が下地層によって抑制されることになり、この下地層の上に設けられた光干渉型塗膜の光干渉効果を確実に奏功せしめることができる。
また、光干渉型塗膜の上に、インキがデザインを形成するように印刷されてなるデザイン層が設けられているので、光干渉効果によってデザイン層のインキの色調が変化することがない。また、光干渉型塗膜の透明性を必要以上に確保する必要がないので、光干渉型顔料の含有率を増加させて光干渉効果をさらに強くすることが可能となる。

また、前記光干渉型顔料を含有する塗料において、前記光干渉型顔料の含有比率を２〜５０ｖｏｌ％としてもよい。
この場合、光干渉型顔料の含有比率が２ｖｏｌ％以上とされているので、光干渉効果を確実に奏功せしめることができる。また、前記含有比率が５０ｖｏｌ％以下とされているので、下地層を認識できなくなるおそれがないとともに、光干渉効果をより強く発揮させることが可能となる。

また、前記デザイン層の少なくとも一部を、透明インキによって印刷してもよい。
この場合、デザイン層の下側に設けられている光干渉型塗膜による光干渉効果を、透明インキ部分を介して外部から視認させることが可能となり、塗装缶の意匠の自由度を向上させることができる。

さらに、前記下地層を、少なくとも２種類以上の有色インキをパターン状に印刷することで形成してもよい。
この場合、デザイン層の背景となる部分を下地層によってパターン状に形成するとともに、このパターン状の背景部分に光干渉効果を与えることができる。よって、塗装缶の意匠性のさらなる向上を図ることができる。

ここで、前記下地層を、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊≦５０とすることが好ましい。
この場合、下地層の明度Ｌ＊が低くなって低反射率となり、缶の被塗装面での光の反射を確実に抑制でき、下地層の上に設けられた光干渉型塗膜による光干渉効果をより効果的に引き起こすことができる。

また或いは、前記下地層を、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊＞８０としてもよい。この場合、下地層の白色が光干渉型塗膜と相まってパール調の上質感を演出する効果が得られる。

本発明によれば、インキが印刷されて形成されるデザイン層の色調が変化することがなく、かつ、光干渉型顔料による光干渉効果を十分に奏功せしめることが可能な塗装缶を提供することができる。

以下に、本発明の第１の実施形態について添付した図面を参照して説明する。本実施形態である塗装缶を図１及び図２に示す。また、図３に光干渉型顔料を、図４に塗装缶の製造工程を示す。
本実施形態である塗装缶１０は、例えば飲料缶として用いられるものであり、図１に示すように、有底円筒状をなす缶本体１１と、缶本体１１の開口部に巻締された缶蓋１５とを備えた、いわゆる２ピース缶とされている。
缶本体１１は、例えばアルミ二ウムまたはアルミニウム合金（好ましくはＡＡ（Aluminum Association）３０００系のアルミニウム合金）からなる薄板（例えば厚さ０．２８ｍｍ以上０．３５ｍｍ以下）に、絞り加工、しごき加工を施すことで成形されている。そして、缶本体１１は、胴部１２と、胴部１２の缶軸方向下端部に連設された底部１３と、胴部１２の缶軸方向上端部に連設されて缶軸方向上方に向かうにしたがって漸次縮径した肩部１４とを備えている。また、肩部１４の缶軸方向上端部が前記開口部となっており、ここに缶蓋１５が巻締されている。

そして、缶本体１１の円筒状をなす胴部１２の外周面が被塗装面２０とされている。この被塗装面２０の上には、有色インキが被塗装面２０を覆うように印刷されることにより、下地層２１が形成されている。この下地層２１は、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊≦５０である有色インキによって形成されており、明度Ｌ＊が低く反射率が低くなるように構成されている。なお、本実施形態においては、例えば、黒あるいは紺などを基調とする濃色系の有色インキを用いて下地層２１が形成されている。

この下地層２１の上には、光干渉型顔料２５を含有する塗料が塗布されることで光干渉型塗膜２２が形成されている。
このとき、光干渉型塗膜２２を構成する塗料に含有される光干渉型顔料２５は、光干渉型顔料２５を含む塗料の全体積に対して、２〜５０ｖｏｌ％となるように混入されている。この光干渉型顔料２５は、図３の断面モデル図で示すように、例えばＡｌ_２Ｏ_３あるいはＳｉＯ_２からなる薄板の鱗片状をなす低屈折率の基材２６に対して、その周囲を例えばＴｉＯ_２からなる高屈折率層２７によって被覆することにより構成されるものである。

このように、光干渉型顔料２５は、多層構造（本実施形態においては基材２６と高屈折率層２７との２層構造）となって界面が多く（本実施形態においては４つの界面）存在し、かつ、それら層同士の屈折率が互いに異なっている構成をとるため、図３に示すように、同じ入射角の入射光に対し、それぞれの界面で反射、透過が起こり、反射した波長同士が光りを強め合う。それゆえ、角度により強められる波長が異なるため見る角度により色調が変化するという特性を有している。また、波長により屈折角が異なるので、波長の異なる色が異なる反射角をもつ反射光となって観察されることになり、見る角度で色調が変化するという特性を有している。

この光干渉型塗膜２２の上には、インキがデザインを形成するように印刷されてなるデザイン層２３が設けられている。
そして、デザイン層２３の上には、透明度に優れたクリアな外面塗料によって外面塗膜２４、いわゆるオーバーバニッシュ層が形成されている。この外面塗膜２４（オーバーバニッシュ層）は、例えば、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂で構成されていて、ＷＡＸとしてパーム油、ラノリン、カルナバロウ、マイクロクリスタリン、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素、シリコーン等が含有されており、缶を搬送する際の滑り性の向上が図られている。

以下に、このような塗装缶１０の製造方法について図４を用いて説明する。塗装前の缶体は薄板を絞り加工、しごき加工を施すことにより成形され、内外面を脱脂した後表面処理されることによって作られ、外面印刷工程へと搬送されてくる。まず、第１プリンター３１によって、缶の被塗装面２０（胴部１２の外周面）に有色インキが印刷される。このとき、２色以上の有色インキを用いてパターン状に印刷を施してもよい。このようにして下地層２１が形成される。

この下地層２１が乾燥しない状態（ウエット状態）で、同じく第１プリンター３１を用いて光干渉型顔料２５を含有する塗料が下地層２１の上に塗布される。このときの塗布量は、例えば３０〜３００ｍｇ／ｄｍ^２の範囲内に設定されている。前記塗料が塗布された後に、第１オーブン３３に搬送されて乾燥され、光干渉型塗膜２２が形成される。こうして光干渉型塗膜２２が形成されることによって、下地層２１が被塗装面２０に強く密着させられることになる。

次に、第２プリンター３２を用いて、光干渉型塗膜２２の上にインキを印刷することによりデザイン層２３が設けられる。ここで、このデザイン層２３を構成するインキは、透明インキあるいは不透明インキが使用される。つまり、デザイン層２３の下に位置する光干渉型塗膜２２の光干渉効果をインキが印刷された部分においても表現する場合には透明インキを用い、インキが印刷された部分において光干渉効果を発揮させない場合は不透明インキを用いることになる。

デザイン層２３が乾燥しない状態（ウエット状態）で、同じく第２プリンター３２を用いてクリアな外面塗料がデザイン層２３の上に塗布される。このときの塗布量は、例えば３０〜１５０ｍｇ／ｄｍ^２の範囲内に設定されている。外面塗料が塗布された後に、第２オーブン３４に搬送されて乾燥され、外面塗膜２４が形成される。こうして外面塗膜２４が形成されることによって、デザイン層２３が光干渉型塗膜２２に強く密着させられることになる。このようにして印刷、塗装を施された缶に内面塗装を施し、缶軸方向上方を漸次縮径した肩部１４を成形し、缶蓋１５を巻締めることにより、本実施形態である塗装缶１０が製造される。

このような構成とされた本実施形態である塗装缶１０によれば、有色インキが被塗装面２０を覆うように印刷されてなる下地層２１が形成されているので、缶の被塗装面２０における光の反射が下地層２１によって抑制され、下地層２１の上に形成された光干渉型塗膜２２の光干渉効果を阻害することがなく、光干渉効果を効果的に引き起こすことができる。

また、光干渉型塗膜２２の上に、インキが印刷されてなるデザイン層２３が設けられているので、光干渉効果によってデザイン層２３のインキの色調が変化することがなく、デザイン層２３の色を忠実に表現することができる。さらに、デザイン層２３が光干渉型塗膜２２の上に設けられているので、光干渉型塗膜２２の透明性を必要以上に確保する必要がなく、光干渉型顔料２５の含有率を増加させて光干渉効果をさらに強くすることが可能となる。

また、本実施形態では、下地層２１が、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊≦５０である有色インキで形成されているので、下地層２１の明度Ｌ＊が低くなって低反射率となり、その上に設けられた光干渉型塗膜２２による光干渉効果をより効果的に引き起こすことができる。

さらに、光干渉型顔料２５を含有する塗料において、光干渉型顔料２５の含有比率が２〜５０ｖｏｌ％に設定されているので、光干渉型顔料２５の含有比率を２ｖｏｌ％以上として光干渉効果を確実に奏功せしめることができるとともに、前記含有比率を５０ｖｏｌ％以下として下地層２１を認識させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は本発明の第２の実施形態の塗装缶の製造工程を示す図である。なお、前述の第１の実施形態と同様の部位には、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２の実施形態の塗装缶は、図２において、被塗装面２０の上に、ベースコート（有色塗料）が、この被塗装面２０を覆うように塗装されることにより、下地層２１が形成されている。この下地層２１は、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊＞８０である有色塗料によって形成されており、本実施形態では、例えば白色とされている。

次に、このような塗装缶１０の製造方法について図５を用いて説明する。塗装前の缶体は薄板を絞り加工、しごき加工を施すことにより成形され、内外面を脱脂した後表面処理されることによって作られ、外面印刷工程へと搬送されてくる。まず、ベースコーター３０によって、缶の被塗装面２０（胴部１２の外周面）にベースコート（有色塗料）が塗装され、下地層２１が形成される。

次に、この下地層２１は、第１オーブン３３において乾燥される。次いで、第１プリンター３１を用いて光干渉型顔料２５を含有する塗料が下地層２１の上に塗布される。以降の工程については、前述の第１の実施形態と同様にして塗装缶が製造される。但し、図５に示すように、この第２の実施形態では前述の第１の実施形態における第１オーブン３３が第２オーブン３４とされ、また第２オーブン３４が第３オーブン３５とされている点で第１実施形態とは異なる。

このような構成とされた塗装缶１０によれば、有色塗料が被塗装面２０を覆うように塗装されてなる下地層２１が形成されているので、缶の被塗装面２０における光の反射が下地層２１によって抑制され、下地層２１の上に形成された光干渉型塗膜２２の光干渉効果を阻害することがなく、光干渉効果を効果的に引き起こすことができる。尚、本実施形態のようにベースコーター３０を用いて下地層２１を形成することにより、この下地層２１は、例えば１５μｍ程度の比較的厚みのある層に形成される。従って被塗装面２０をより効果的に覆い隠すことが出来るとともに、またこの下地層２１の塗装を、例えば２ロールで夫々２周塗装し計４周塗装することとすれば、さらに色斑が少なく外観の良い塗装缶１０を製造することができる。

また、本実施形態では、下地層２１が、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊＞８０である有色塗料で形成されているので、下地層２１の白色が光干渉型塗膜２２と相まってパール調の上質感を演出する効果が得られる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は本発明の第３の実施形態の塗装缶の被塗装面近傍の拡大断面図である。なお、前述の第１、第２の実施形態と同様の部位には、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３の実施形態の塗装缶は、図６に示すように、被塗装面２０の上に、ベースコート（有色塗料）が、この被塗装面２０を覆うように塗装されることにより、下地層２１が形成されている。この下地層２１は、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊≦５０である有色塗料によって形成されており、明度Ｌ＊が低く反射率が低くなるように構成されている。

また、この下地層２１の上には、有色インキがパターン状に印刷されてなるパターン印刷層２８が形成されている。さらに、このパターン印刷層２８の上には、光干渉型顔料２５を含有する塗料が塗布されることで光干渉型塗膜２２が形成されている。それ以外の構成については、前述の実施形態と同様である。

このような構成とされた塗装缶１０によれば、デザイン層の背景となる部分をパターン状とし、光干渉効果を与えることができるので、塗装缶の意匠性のさらなる向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、缶蓋が巻締められた２ピース缶として説明したが、これに限定されることはなく、缶本体の上部に首部が形成されたボトル缶等の他の缶であってもよい。

また、下地層を少なくとも２種類以上の有色インキをパターン状に印刷して形成してもよい。この場合も、デザイン層の背景となる部分をパターン状とし、光干渉効果を与えることができるので、塗装缶の意匠性のさらなる向上を図ることができる。
なお、有色インキを用いて下地層を印刷する場合は、意匠性を良好に保つために印刷のオーバーラップ部を極力形成させないことが望ましい。
さらに、デザイン層の少なくとも一部を透明インキによって印刷しても良い。この場合、デザイン層の下側に設けられている光干渉型塗膜による光干渉効果を、透明インキ部分を介して外部から視認させるような構成とでき、デザインの自由度を向上させることができる。

さらに、光干渉型顔料として図３に図示したもので説明したが、これに限定されることはなく、その他の光干渉型顔料を用いてもよい。
また、ベースコーター、第１プリンター、第２プリンターを用いて塗装缶を製造するものとして説明したが、その他の装置で、下地層、光干渉型塗膜、デザイン層、外面塗膜を形成してもよい。

また、本実施形態では、下地層２１はＬ＊≦５０、或いはＬ＊＞８０として説明したが、この範囲に限定されることなく明度Ｌ＊を任意に設定することができる。ただし、下地層２１をＬ＊≦５０で形成すれば明度Ｌ＊が低くなって低反射率となり、その上に設けられた光干渉型塗膜２２による光干渉効果をより効果的に引き起こすことができ、また下地層２１をＬ＊＞８０で形成すればその白色が光干渉型塗膜２２と相まってパール調の上質感を演出する効果が得られるので、これらの範囲に設定されることが好ましい。

本発明の第１の実施形態である塗装缶の概略斜視図である。図１に示す塗装缶の被塗装面近傍の拡大断面図である。光干渉型顔料の断面を示すモデル図である。本発明の第１の実施形態である塗装缶の製造工程を示す工程図である。本発明の第２の実施形態である塗装缶の製造工程を示す工程図である。本発明の第３の実施形態である塗装缶の被塗装面近傍の拡大断面図である。

符号の説明

１０塗装缶
２０被塗装面
２１下地層
２２光干渉型塗膜
２３デザイン層
２４外面塗膜
２５光干渉型顔料

Claims

缶の被塗装面に、有色の下地層と、この下地層の上に被覆され、第一のプリンターによって光干渉型顔料を含有する塗料が塗布された後、乾燥されて形成される光干渉型塗膜と、この光干渉型塗膜の上に、第二のプリンターによってインキがデザインを形成するように印刷されてなるデザイン層と、このデザイン層の上に被覆される外面塗膜と、が設けられていることを特徴とする塗装缶。
前記光干渉型顔料を含有する塗料において、前記光干渉型顔料の含有比率が、２〜５０ｖｏｌ％とされていることを特徴とする請求項１に記載の塗装缶。
前記デザイン層の少なくとも一部が透明インキによって印刷されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の塗装缶。
前記下地層が、少なくとも２種類以上の有色インキがパターン状に印刷されてなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の塗装缶。
前記下地層は、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊≦５０とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の塗装缶。
前記下地層は、ＪＩＳＺ８７２９に規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系でＬ＊＞８０とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の塗装缶。