JPH0818090B2

JPH0818090B2 - 耐腐食性金属製容器蓋の製法

Info

Publication number: JPH0818090B2
Application number: JP62123664A
Authority: JP
Inventors: 弘一土居
Original assignee: Nippon Closures Co Ltd
Current assignee: Nippon Closures Co Ltd
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1987-05-22
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPS63290636A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、耐腐食性に優れ且つ安全性に優れた金属製
容器の製法に関するものである。

（従来の技術）スクリューキャップ、ホワイトキャップ（ツイストオ
フキャップ）、王冠等の剛性が要求される容器蓋は、合
成樹脂塗料で塗装した表面処理鋼板を絞り成形乃至プレ
ス成形することにより製造されている。

塗装の際に生じる有機溶剤による大気汚染の問題等を
解消するものとして、表面処理鋼板にポリエステルフィ
ルムをラミネートし、このラミネート素材を絞り成形し
て容器蓋とすることも既に提案されている（特公昭60-4
058号公報）。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、公知の樹脂被覆表面処理鋼板は、キャ
ップ等の蓋への成形性に関して未だ十分満足し得るもの
ではなく、加工に際してピンホール、クラック等の被覆
欠陥や、被覆欠陥と迄はいかなくても潜在的な欠陥が入
ることが多く、耐腐食性の点で未だ十分満足のいくもの
ではなかった。

例えば、合成樹脂塗料で塗装した表面処理鋼板は、塗
膜の密着性には優れているものの、塗膜中に塗膜欠陥や
潜在的欠陥を生じ易く、しかも塗膜を十分に厚くする
と、塗膜自体の加工性が損われるので、塗膜の薄い状態
で絞り加工等を行わねばならず、得られるキャップは発
錆等の腐食を生じ易い。

また、ポリエステルフィルムをラミネートした表面処
理鋼板は、素材の状態では被覆にピンホール等の被覆欠
点や潜在的被覆欠点がないという利点を有しているが、
これを容器蓋の形状に成形すると、屡々ピンホール等の
被覆欠点を発生し易いことが認められる。この理由は、
成形工程でフィルム表面に付着するゴミ等の微粒子が原
因となって、フィルム割れ等を生じることによると思わ
れる。また、このようなフィルムラミネート金属素材か
ら製造した容器蓋は、開栓時のトルクが異常に大きくな
り、開栓性の点でも未だ十分満足し得るものではなかっ
た。

更に、王冠等のカットエッジが外部に露出する容器蓋
においては、このカットエッジに指等が触れるとこれを
傷つけ易いという不都合も認められる。

従って、本発明の目的は、従来の樹脂被覆表面処理鋼
板から絞り成形乃至プレス成形で容器蓋を製造するに際
し、素材の成形性や加工性を向上させ、被覆中にピンホ
ールやクラック等の欠陥が入るのを防止し、且つ易開栓
性や安全性に優れた樹脂被覆表面処理鋼板製容器蓋の製
造方法を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）本発明者は、容器蓋形成用の表面処理鋼板素材とし
て、表面処理鋼板の上に、ポリエチレンテレフタレート
（PET）のフィルム層及び該フィルム層上の動摩擦係数
が0.3以下の有機塗料樹脂層をこの順に設したものを使
用し、これを頂板部とスカート部を備えた蓋の形に成形
すると、前述した問題点が解決され、上記目的が有効に
達成されることを見出した。

（作用）本発明に用いる容器蓋形成用の積層体素材を示す第１
図において、この積層体１は、表面処理鋼板２、表面処
理鋼板の蓋内面となる側に設けられたポリエチレンテレ
フタレート（PET）のフィルム３及び該フィルム上に施
された動摩擦係数が0.3以下の有機塗料樹脂層４とから
成っている。この具体例において、表面処理鋼板の蓋外
面となる側には、印刷インキ層５及びそれを覆う有機樹
脂保護塗膜６が設けられている。

ポリエステルフィルムは、予じめ形成されたフィルム
であることから、ピンホール等の欠点がなく完全な連続
性を有しているが、それと同時に腐食性成分に対する耐
透過性（バリヤー性）が大であり、しかも他の樹脂フィ
ルムに比して強靱性、耐クリープ性等の機械的性質や耐
熱性にも優れている。従って、ポリエステルフィルムを
表面処理鋼板に貼り合せた積層体は、シートの状態では
耐腐食性に優れているが、これを頂板部とスカート部と
から成るキャップに成形した場合には、成形時に傷が入
りしかもキャップの開栓トルクが異常に大きくなるとい
う欠点がある。

本発明によれば、表面処理鋼板を覆うポリエステルフ
ィルム層３の上に動摩擦係数が0.3以下の有機塗料樹脂
層４を設けることにより、これらの欠点を有効に防止し
得る。即ち、ポリエステルフィルム上に施した有機塗料
樹脂層３は、第一に、その低い動摩擦係数により、ポン
チとダイスとの間で積層体の滑り性を向上させることに
より、絞り加工性を向上させ、ポリエステルフィルム層
にピンホールやクラック等の欠陥が入るのを防止する。
また、絞り成形時には成形用積層体には空気中の浮遊ゴ
ミ、切削等のゴミが付着し、これがポリエステルフィル
ム層に食い込んでピンホールやクラック等を発生する他
の原因となるが、本発明に用いる有機塗料樹脂層は、ポ
リエステルフィルムに比して硬質であり、ゴミの食込み
を防止することによっても、絞り成形時の被覆欠陥の発
生を防止するものである。第二に、ポリエステルフィル
ムの動摩擦係数は0.4乃至0.7のオーダーであり、開栓ト
ルクが例えば28mmスクリューキャップ20〜40kg−cmの大
きさに到達して開栓しにくいという不都合を生じるが、
本発明によれば動摩擦係数が0.3以下の塗膜を設けるこ
とにより、開栓トルクを15kg−cm以下に抑制し、開栓性
を向上させることができる。

また、王冠のように、容器蓋の端に表面処理鋼板のカ
ットエッジが露出している場合また表面処理鋼板を剪断
して開栓を行うタイプの易開封性蓋の場合にも、カット
エッジの直ぐそばにポリエステルフィルムの端部が存在
するため、これに指を触れても指を損傷しないという利
点もある。

表面処理鋼板としては、鋼板表面に化成処理、電解メ
ッキ処理、化学処理等の手段で任意の表面処理層を設け
たものが使用されるが、特に電解クロム酸処理鋼板、即
ち鋼板基体、該基体上の0.1乃至1.5mg/dm²の金属クロム
層及び金属クロム層上の0.02乃至0.50mg/dm²（金属クロ
ム換算）の非金属クロム層から成るものが有利に使用さ
れる。その他、スズメッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、
ニッケル−スズメッキ鋼、クロムメッキ鋼板等も使用す
ることができる。表面処理鋼板は一般に0.16乃至0.25m
m、特に0.18乃至0.22mmの厚みを有することが望まし
い。

ポリエステルフィルムとしては、ポリエチレンテレフ
タレート（PET）が使用されるが、PETの本質を損わない
範囲内で、イソフタル酸等の他の二塩基酸成分やプロピ
レングリコール、ジエチレングリコール等の他のジオー
ル成分を共重合せしめた改質PETを用いることもでき
る。ポリエステルフィルムは未配向のものでもよいが、
機械的性質や耐熱性の点からは、二軸方向に分子配向さ
れていることが望ましい。ポリエステルフィルムの厚み
は、一般に７乃至50μｍ、特に10乃至30μｍの範囲内に
あるのが望ましい。

金属基体に対するポリエステルフィルムの接着は、所
謂熱接着でも、接着剤を介しての接着であってもよい。
例えば、二軸延伸ポリエステルフィルムを金属基体に対
して金属基体と接する表面近傍のみが溶融する条件下で
熱接着させ、次いでこの積層体を急冷すると、ポリエス
テルの二軸分子配向層が非晶質ポリエステル層を介して
接合された積層体が得られることが知られており、これ
を本発明に適用することができる。また、ポリエステル
フィルムと金属基体とを、それ自体公知の接着剤、例え
ばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、コポリエステ
ル系接着剤を介して接着することができる。また、エポ
キシ−フェノール系接着プライマーやエポキシ−ビニル
系接着プライマーを介して両者を接合することもでき
る。

ポリエステルフィルム層上に設けられる有機塗料樹脂
層としては、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン樹
脂、ケトン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹
脂、アルキド樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の１種
又は２種以上から成る熱硬化型塗料や、ビニル系塗料、
アクリル系塗料、飽和ポリエステル系塗料、ナイロン系
塗料、スチレン−ブタジエン系塗料等の熱可塑性重合体
塗料が使用される。これらの塗料の内でも、エポキシ樹
脂とエポキシ樹脂に対する硬化剤樹脂、例えばフェノー
ル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹
脂、極性基含有アクリル樹脂又はビニル樹脂との組合せ
から成る塗料が特に適している。

塗膜の動摩擦係数を0.3以下に抑制するために、塗料
中にそれ自体公知の滑剤を含有させる。このような滑剤
としては、脂肪族炭化水素系滑剤、シリコーン系滑剤、
脂肪族アルコール滑剤、脂肪族アルコール系滑剤、ポリ
グリコール系滑剤、アマイド又はアミン系滑剤、一価乃
至多価アルコールの脂肪酸エステル滑剤、トリグリセラ
イド系滑剤、ワックス、高級脂肪酸のアルカリ金属塩又
は多価金属塩、低分子量オレフィン樹脂、フッ素樹脂、
アクリル共重合体系滑剤が挙げられ、この滑剤を塗膜表
面に浮かせることにより、所望の動摩擦係数を得る。滑
剤の塗料への配合量は固形分基準で0.5乃至５重量％の
範囲がよい。

塗膜の厚みは、一般に0.5乃至15μｍ、特に１乃至７
μｍの範囲にあるのがよい。

ポリエステルフィルム層とその上の塗膜層との組合せ
は、表面処理鋼板の両方の面に設けることもできるし、
容器蓋内側となる面或いは外側となる面の片方にのみ設
けることができる。

容器蓋への成形は、上述した積層体を使用する点を除
けば、それ自体公知の手段で行われる。例えば、この積
層体を円板等の適当な形に打抜き、次いでこれを頂板部
とスカート部とを備えた帽体にプレス成形乃至絞り成形
し、必要な付加加工、例えばビード加工、ナール加工、
等を行ってキャップとする。また王冠の場合は、プレス
成形時にコルゲート加工を行う。

本発明に用いる積層体では、前述した複合樹脂被覆の
存在により加工性が著しく向上しているが、一般にプレ
ス加工乃至絞り加工を10乃至80℃、特に30乃至70℃の温
度で行うことにより、その加工性能の一層の向上がもた
らされる。

本発明による容器蓋の一例を示す第２図及び第３図に
おいて、前述した積層体から成る容器蓋殻体11とその内
側に施された密閉用ライナー12とから成っている。殻体
11は頂板部13とこれに連なり、その周囲から垂下してい
るスカート部14とから成っている。このスカート部14と
一体に且つ外方に突出するように開封用タブ15が設けら
れ、この開封用タブ15の先端には把持部16がある。開封
用タブ15のスカート部14への付け根17から２本のスコア
（弱化線）18,18がスカート部14を横切るように延び、
更にこれらのスコアは訂板部13の外周乃至は頂板部13と
スカート部14との境界に沿って延びている。

この具体例において、殻体11は前述した積層体（第１
図）のポリエステルフィルム３及びその上の塗膜４が蓋
内面側となるように成形されていて、スコア18,18は殻
体11の外面側から表面処理鋼板基体２の厚み方向の途中
に達するように設けられている。ポリエステルフィルム
３及び低摩擦係数の塗膜４の組合せは、このスコア刻設
工程においても、スコア加工部下方の被覆破壊による金
属露出を防止し、その腐食を防止する優れた作用を示
す。

密封用ライナー２は、低密度ポリエチレンの溶融物の型
押し成形や、塩化ビニル樹脂プラスチゾルのスピンライ
ニング等で形成される。前者の場合には、塗膜４を構成
するエポキシ−フェノール系塗料に、酸化ポリエチレン
ワックスを分散させれば、このものが滑剤としての作用
と接着促進剤としての作用を兼ねることになる。後者の
場合には、塗膜４として塩化ビニル系塗料やアクリル系
塗料を用いれば、適度の接着性が得られることになる。

（発明の効果）本発明によれば、表面処理鋼板にポリエステルフィル
ムと低摩擦係数の塗膜との複合被覆を設けることによ
り、キャップへの成形性や加工性を向上させ、被覆中に
ピンホールやクラック等の欠陥が入るのを防止して、易
開栓や安全性に優れたキャップを提供することが可能と
なった。

実施例１厚さ0.22mmのTFSのコイルにエポキシ系接着剤を塗布
（約厚さ１μｍ）したPETフィルム（厚さ12μｍ）を約1
20℃で加熱加圧により貼合し、これを800mm角の板に切
断した。このPETラミ面にさらに塩ビゾルコンパウンド
の接着ニスとしてビニルフェノール系塗料を40mg/dm²の
乾燥膜厚で塗布し、焼付条件190℃−10分で乾燥した。
反対面は印刷仕上ニスを塗布して180℃−10分の焼付乾
燥を行った。

この板を一定条件の温度（15℃、40℃、60℃、80℃）
でPET面が内面になる様にしてスクリューキャップに成
形した。このときのキャップの寸法はナール外径27.0m
m、ネジ内径25.5mm、カール外径28.7mm、高さ17.5mmで
あった。

比較例として上記キャップの板で、ビニルフェノール
系接着塗料を塗布しないものを使用して、キャップの成
形性を比較した。

又このキャップに厚さ2mmの発泡樹脂製パッキングを
入れ、熱水（80℃）が充填された200ml入りの壜に締め
トルク20kg−cmでキャッピングしたのち、経時による開
栓トルクを調べた。

結果を次表に示す。

実施例２本発明として実施例１の板を使用、比較例としてキャ
ップ内面をTFSの板にプライマーとしてのビニル塗料10m
g/dm²塗布、190℃−10分焼付、さらに実施例１と同様に
塩ビゾル接着塗料を塗布した。これを外径53φのラグキ
ャップに成形しPVCゾルをリング状に焼付けた。このキ
ャップを使用し５％酢酸を入れた壜にキャッピングして
40℃恒温器中に横置して経時的にキャップ内面の腐蝕状
態を調べた。結果を次表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる容器蓋形成用の積層体材料の断
面図であり、第２図は本発明の容器蓋の一例を示す斜視図であり、第３図は第２図の容器蓋の断面図である。１は積層体、２は表面処理鋼板、３はポリエチレンテレ
フタレートフィルム、４は動摩擦係数が0.3以下の有機
塗料樹脂層、５は印刷インキ層、６は有機樹脂保護塗
膜、11は容器蓋殻体、12は密封用ライナー、13は頂板
部、14はスカート部、15は開封用タブ、16は把持部、17
は付け根、18はスコア。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面処理鋼板と、該鋼板の少なくとも蓋内
面となる側に接着さ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フィルム層と、ポリエステルフ
ィルム層上に施された動摩擦係数が0.3以下の有機塗料
樹脂層とから成る積層体を、頂板部とスカート部とを備
えた蓋の形に絞り成形乃至プレス成形することを特徴と
する耐腐食性金属製容器蓋の製法。
【請求項２】絞り成形乃至プレス成形を40乃至60℃の温
度で行う特許請求の範囲第１項記載の製法。