JPS5882844A - 金属・プラスチツク複合ボトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属・プラスチック複合ボトルに関し、より詳
細には、内容物の透視性、耐腐食性、ガスバリヤ−性、
軽量性等に優れ九金属・プラスチック複合ボトルに関す
る。

金属素材の絞り加工等で形成された無継目カップ状成形
体から成る上部体と下部体と會その開放端部同志で重ね
合せ接合することにより形成された周状の側面継目を備
えた金属製ピンは、軽量性、耐衝撃性、ガスバリヤ−性
、耐圧性等に優れた容器であるが、この周状の側面継目
の形成に尚って、一方の部体の開放端部が容碍内方に露
出し、この内側開放端部からの金属溶出が腐食が問題と
なる。

これを防止する丸めに、継目の内側となる部体開放端部
樹脂で被覆することが当然考えられるが、開放端部同志
を接合して形成される容器は、極めて小径の開口部ｔＶ
するにすぎないため、綴金後の容器の内側Ｉｉ目に樹脂
管筒こすこと社工業的に拡不可能に近い・この九め、両
部体を接合するに売文って、１１１ｍ内側となるべき開
放端部會、グラスチックテープ等で予じめ被覆しておく
ことが考えられるが、この場合にも、１個１個のカップ
状成形体のわん曲した開放端部にプラスチックテープを
施用し、貼着させることには、多くの技術的困ｌｌｔ伴
なう・ 夫々が金属製無継目カップから成る上部体と下部体とを
それらの周状開放端部同志で重ね合せ接合した金属製ビ
ンにおいては、その継目内側の開放端部、轡にそのカッ
トエツジを被覆することが困難であるという製造技術上
の困１ｉＫ加えて、ビンとして使用する際の不便がある
。即ち、金属製ビンは元値断性に優れている反面、ビン
内に内容物がどの位充填されているかｔ＃ｌＳａで判断
することができず、このため、注ぎ口から内容−會堆り
出す際、過度に内容物がＩＩＬ出してコツプ等の入れ物
から溢れるという不便がある。

従って、本発明の目的は、上述した欠点が解消された金
属・プラスチック複合ボトルを提供するにおる。

本発明の他の目的は上部体がプラスチック、下部体が金
属の絞り乃至は級り−しごきカップから成り、この金属
カップの開放端部がプラスチックカップの開放端部で覆
われ、その結果として内容物への金属溶出防止中針腐食
性に優れており１．更に内容物の取出しに−して、ビ、
ン内の内容物の量を肉眼で判足し得る金属・グラスチッ
ク複合ビンを提供するにある。

不発明の更に他の目的は、製造が容易で、しかもビンに
望まれる諸性質の組合せに優れた金属・プラスチック複
合ビンを提供するにある。

本発明によれに、夫々がカップ状成形体から成る下部体
と上部体と１−それらの開放端部同志で重ね合せ愼曾す
ることにより形成されたボトルにおいて、６１１紀Ｆ部
体は金ｊｉＩＩｉ素材の絞り成形乃至は絞り・しごき成
形で形成、され友カップ状成形体であり、前記上部体は
プラスチックで形成され九カップ状成形体で６って、土
壁には容器側壁に比して小径の注ぎ口を有し、金属製カ
ップ状成形の開放端部はプラスチック製カップ状成形体
の開放端部よりも外側に位置する関係で継目の形成が行
われていること１０黴とする金属・プラスチック複合ボ
トルが提供される。

本発ＦＲｔ添付図面を参照しつつ以下に詳細に示す。

本発明の夜会ボトル（ビン）の−例を示す第１及び２図
において、このビンは金属製の無継目カップ状成形体か
ら成る下部体１とプラスチックのカップ状成形体から成
る上部体２とから成っており、これらのカップ状成形体
は、周状の開放端部６と周状Ｏ開放端部４とが重ね合せ
接合されて、周状の側ＷｉＩＩ！目５Ｙｔ形成すること
により容器（ビン）の形に一体化されている。

この好運態様において、下部体１は金属素材の高度のＩ
ｉ！リーしどき加工で形成された背の高い薄肉側壁ＩＥ
６と実質上しごき加工を受けていない厚肉の底部７とか
ら成るカップであり、一方、上部体２はプラスチックの
射出成形等の手段で一体に成形された比較的短い側壁８
と上壁９とから成るカップであり、この上壁９は全体と
して上に凸のテーパー面をなしており、その中央には、
内容物の充填用乃至は取出し用の注ぎ口１０が形成され
ている。この具体例においては、この上部体２０側壁８
の途中に段膚部１１が設けられており、との肩部部１１
を介して比較的小径の入子の形の開放端部４に連なって
いる。

この上部体２の入子の形の開放端部４は、下部体１の開
放端部６０内側に嵌挿され、必要により接着剤層１０介
して、或いは直接プラスチックの熱融着により、両開放
端部６及び４同志の重ね合せ接合が行われる。同、上部
体２０段肩部１１は、下部体１のカットエツジ１３が他
の物に尚ってそれを傷つけるのを防止する作用を行う◎
本発明によれば、かくして、金属カップから成る下部体
１は所謂ビンの胴部及び底部の形で、またプラスチック
カップから成る上部体２はビンの肩及び首の形で、一体
に接合されていることが理解されよう。

この際、第２図の断面から明らかな通り、金属カップか
ら成る下部体１の開放端部３は継目５の外側となり、一
方グラスチックから成る上部体２の開放端部４は継目５
の内側となるように、両部体の嵌合が行われる。しかも
、金属カップ端部３の内面とプラスチックカップ端部４
の外面との間で接合が行われるから、金属カップ１のカ
ットエツジ１６はｔＫＩｉ１５よりも外側に位置するよ
うになり、金属素材のカットエツジ１３が内容物中に露
出してこの部分からの金属溶出や腐食が発生するのが有
効に防止される。

しかも、ビンの主体となる胴部及び底部を金属で構成し
、一方ビンの肩部及び底部をプラスチックで構成するこ
とは、ビンとしての緒特性の点で極めて顕著１に８点を
もたらす。即）、このビンは、主体となる胴部及び底部
が金属で形成されている丸め、プラスチックビンに比し
て、落下強度、寸法安定性、ガスバリヤ−性、光遮断性
、内容物の冷却のし易さ等に優れている。しかも、内容
物の注ぎ口１０に近い首部及び肩部のみがプラスチン〜 りで形成されている丸め、内容物に対する光遮断性等を
実質的に低下させることなく、内容物を堆出す際、液体
のレベルがどこ迄きているかを箒易に肉眼で判断できる
という顕著な利点がめる◎更に、本発明においては、ビ
ンの胴部は金属素材の絞り−しごき加工等で薄肉化され
ており、加工により薄肉化することが困難なビンの首部
及び肩部上軽量なプラスチックで置換した（容器構成体
の約％がプラスチックに置き換わる）丸め、ビン全体と
しての重量が大巾に軽量化されるという付加的な利点が
達成される。同、上部体２ｔ−十分に厚内にしておくこ
とにより、上部体壁七通してのガス透過管殆んど無視し
得るレベルにすることができる。

本発明の金属・プラスチック複合ビンと他のビンとの効
果上の相違点【示すと、下部＊１表の通りとなる。

第１表 本発明においては、下部体１は絞り−し、どき成形て形
ｓｉＩれていることが望ましく、前記側壁は、下記式 式中、ＴＢｌａカップ状成形体Ｏ底壁の厚み、ｒｌはカ
ップ状成形体の側壁の厚みを夫々勇わす、 で定義されるしごき率ｌ工）が２０％以上、特に３０乃
至８０％となるようにしごき加工されていることが望ま
しい。

本発明において、下部体を構成する金属素材としては、
未処理の鋼板（ブラックプレート）、各種表面処理鋼板
、例えば錫メッキ鋼板（ブリキ）、亜鉛メッキ鋼板、ア
ルミメッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、クロムメッキ鋼
板等のメッキ鋼板；電解クロム酸処理鋼板等の電解処理
鋼板；リン酸及び／又はクロム酸処理鋼板等の化学処理
鋼板や、アル＜ニラ五等の軽金属板或いはこれらの複合
材等が使用される。

絞りしごきカップをするために、上述した金属素材管円
板等の形状に打抜き、絞りポンチと絞りダイスとの間で
、１段或いは多段の絞り加工に付し、絞りカップ全しご
きポンチをしごきダイスとの間で多段のしごき加工に賦
す。これらの絞り−しどき加工の操作中条件は、それ自
体公知のものであり、しごき率を前述した範囲とする点
を除けばそれ自体公知の条件で行うことができる０加工
に付する金属素材の素板厚は、容器の最終寸法や素材の
種類によっても相違するが、一般に０．２乃至０．５■
、轡に０．２乃至０．５５ｗ５の範囲にあるのが望宜し
く、一方しどき加工により形成される側壁ｗＯ厚み性し
どき率が前述した範囲となり、且つその厚み（Ｔｖ）が
０．０５乃至０．２０ｍ、特に０．０６乃１１０．１７
■となるようにするのがよい。勿論、側壁６の薄肉化全
必要としない場合には、前述し良しごき加工を省略でき
ることは勿論である。

絞り或−は絞りしどき加工カップ社、トリオンダを行い
、必要により洗滌処理、例えばリン酸及び／又紘タ冒ム
酸による衆面化学処理を行った後、少なくと４その内面
に耐腐食性の保１塗料會施こす。

この保膿塗料としては、熱硬化性及び熱可塑性樹脂から
成る任意の塗料；例えばフェノール・エポキシ塗料、ア
イノーエポキシ塗料等の変性エポキシ塗料：例えに塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体部分ケン化物、塩化ビニル−１酢酸ビニル−無
水マレイン酸共重合体、エポキシ変性−、エポキシアＺ
ノ変性−或いはエポキシフェノール変性−ビニル樹脂塗
料等のビニル又は変性ビニル塗料ニアクリル樹脂系塗料
；スチレン−ブタジェン系共重合体等の合成ゴム系塗料
等が使用される。

これらの塗料は、エナメル或いはラッカー等の有機溶媒
溶液の形で、或４は水性分散液Ｘ線水溶液の形で、スプ
レー塗装、浸漬塗装、静電塗装、電気泳動塗装等の形で
カップに施こす。勿論、前記樹脂塗料が熱硬化性の場合
には、必要により塗料上焼付ける。

上部体２を構成するプラスチックとしては、熱成形可能
なプラスチックは全て使用でき、例えばポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエ
ステル；ポリカーボネート；ナイロン６、ナイロン６．
６等のボリアイド；ポリエチレン、ポリスチレン、エチ
レン−ブーピレン共重合体、ポリ４−メチルペンテン−
１、イｔ　ｙ　架橋オレフィン共重合体等のポリオレフ
ィン；ポリスチレン、スチレン−ブタジェン共重合体、
ＡＢＳ樹脂等のスチレン系樹脂；ポリ塩化ビニル；ポリ
スル７オン：アセタール樹脂等を用いることができる・
これらのプラスチックは射出成形により所望の上部体２
の形に成形される。上部体２の器壁の厚み紘、特に制限
はな−が、０．１乃至５１Ｅ１１１特に０．５乃至３■
の範囲とすることが、前述したビンの＃特性の点で望ま
しい。

これらのプラスチックが、金属乃至紘その上の塗膜に対
して熱接着性【示す場合には、プラスチック自体ｔＳ融
乃至は軟化させて熱接着を行って４よ−が、一般には熱
可緻性接着剤を用いて下部体１と上部体２との熱接着上
行うのが好オしい。

かかる接着剤樹脂は１３０乃至２４０’Ｃの融点乃至は
軟化点ｔ−育するものが好ましく、その適尚なｎｕ、ナ
イロン１５、ｆイｐン１２．ナイロン−１１、ナイロン
６　、１２．或いはこれらのコボリア電ド乃至紘ブレン
ドのようなナイセン系接着剤：ポリエチレン・テレフタ
レート／イソフタレート、ポリテトラメチレン・テレフ
タレート／イソフタレート等のポリエステル糸接着剤；
酸変性オレフィン樹脂、エチレン−アクリル酸エステル
共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（アイオ／−
ｒ−）、エチレン−酢酸ビニル共１合体等のオレフィン
系接着剤等である。

これらσ接着剤は、フィルム、粉末、分散液、溶液等の
任意の形で、接合すべき開放端縁部に施こし、この開放
端縁部全周にわたって一様に熱接着剤ＮＩＩ會形底形成
る。

嵌合後の継目を加熱し、接着剤層乃至はプラスチック１
溶融させ、次いで冷却して、継目での接合と密封とを行
わせる。継目の加熱は、高周波誘導加熱、超音波加熱、
赤外線加熱、加熱体からの伝達による加熱等によって容
易に行い得る。

本発明の別の好適態様を示す第３及び４図においては、
グラ２チツク製カップ２の開放端部４に、下部体１の開
放端部３を受は入れ゛る下方に開口し九凹溝１４’に形
成し、この凹＃１１４内に端部６を挿入し、この凹１１
１Ｂ１４の周囲の内壁１５及び外壁１６と端部６の内外
面との間で重ね合せ接合【行わせる。この態様では、金
属カップ１のカットエツジ１６の被覆保護が完全なもの
とな・す、カットエツジ１５における錆の発生や、カッ
トエツジ１６が他の−Ｋｍって傷を付けるというトラブ
ルも有効に塀消される。

詞、この態様においては、下部化側面６と上部体側面８
とが面一となるように、下部体１の開放端部６はネック
インにより小径となるように絞られてｉる。

本発ｆＩｔ次の例で説明する。

実施例１゜ 素板厚０．２７−の錫メッキ鋼板に１２５ａ＋の径に打
抜き、常法に従い絞りポンチと絞りダイスとＯ関で内機
が８５−のカップ状に成形する。次いで、このカップ状
成形体を昇叙り工程に賦し友後、直径６５．５ｗ５Ｏし
どきポンチと、数次のしごきダイス上用−てしどき成形
ｔした。

この下部体の内外面を公知の方法で脱脂洗浄及びリン酸
処理後、エポキシ系塗料で塗装・焼付けし九。

一方、上部体はポリエチレンテレフタレートＣＰＥＴ）
樹脂を常法の手段により射出成形を行ない、第１図２に
示すような液体の注ぎ口を設けた上部体を作成した。

次ｉで、前記上部体と前記下部体を常温にて嵌合し、約
２７０℃で重ね合わせ部を加熱溶融後冷却して接合し金
属・プラスチックから成る複合ボトルとし丸。

次いで、この金容器内に、下記飲料 几　コーラ Ｂ、　ビール Ｃ０合成飲料 を冷間充填し、注ぎ口を封印した。これら３種を充填し
九ボトルを下記第２表に示す条件で加温殺菌した。

第２表 ボトル詰　　装　置　　□　温度　　自生圧力Ａ　　　
キャンウオーマ−４２℃　　７．０に９／傷８Ｂ　　　
バストライザー　　　６２℃　　６．２ｋｇ／ｃｍ”Ｃ
キャンウオーマ−４２℃　　８．０　ｋｌｉＦ／傷怠こ
れら３種のボトル詰の何れについても、上記処理中に接
金ｓＯ剥離、漏洩を生ずることがなかった。

を九、これらのボトル詰をカートンケースに詰め（３０
備／ケース）、振動試験、落下試験上行なつ九が、プラ
スチックから成る上部体と金属から成る下部体の接合部
の変形や破損及び漏洩社全く確認されなかつ九。

実施例２ 上記実施例１において、上部体の素材樹ｍｔポリオレフ
イｙ樹脂を使−射出成形を行−１入子部の外周に熱可ｍ
ａ接着剤ｔ−５０μ惰の厚さで塗布し、下部体との嵌合
後、加熱接合する温度を約２００℃した以外は実施例１
と同様にして複合ボトルｔ−羨造した。

次いで、前記実施例１と同様に、前記飲料を充填し、第
２ＪＲＯ条件で殺菌した。その結果、何れの条件にり一
″ｒ％、処理中に接合部が剥離、漏洩が生ぜず、振動試
験、落下試験に付した場合にも、接合部の変形や破損が
全く認められなかった。

比較例１゜ 上記実施例１で作成した複合ボトルと性能比較を行なう
ために、実施例１とほぼ同等の内容積をＶ−ｔ−るプラ
スチックボトルを成形した。

素材はポリエチレンテレフタレー）　ＣＰＥＴ）を使い
、常法の延伸ブロー成形によって製造した０このＰＥＴ
ボトルの内容積ははぼ３５０ｍ１／でめった。

この比較例１のＰＥＴボトルについても実施例１と同様
に、前記飲料を充填し、第２表の条件で殺菌し、振動試
験及び落下試験に付したところ、ボトルが変形したり、
一部破損が生じ、内容物が噴き出すものが確認された。

更に実施例１の複合ボトルと比較例１０ＰＥＴボトルに
ついて、各々酸素透過度を測定した結果、第６表のよう
な結果を得た。

第３懺 上記ｊ［３表の結果は、本発明に従い金属プラスチック
會複合化したボトル會形成することにより、従来のプラ
スチックボトル等に比較して酸素透過度が着しく優れて
、内容物の長期保存に、何ら影響を及ぼさないことを示
し、従来のプラスチックのもつ欠点を大幅に改善された
こと金示している。

４〔図Ｗ１の１１！ＩｊＩＬな説明〕 第１図拡恢合前の金属製下部体とプラスチック製上部体
とを示す側面断面図。

第２図は第１図の下部体と上部体と全嵌合して成る容器
の部分断面側面図、 第３図は本発明の別の態様における嵌合前の金属製下部
体とプラスチック製上部体とｔ示す側面断面図、 第４図は第３図の下部体と上部体と全嵌合して成る容器
の部分断面側面図である。

側照数字１は金属製下部体、２はプラスチック製上部体
、６及び４腫署放喝部、１０は注ぎ口、１１は段差部、
１３はカットエツジ、１４は凹溝を夫々示す。

特許出願人　岸　本　　昭 第１図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）夫々がカップ状成形体から成る下部体と上部体と
   をそれらの開放端部同志で重ね合せ接合することにより
   形成されたボトルにお１て、前記下部体は金属素材ＯＲ
   り成形乃至拡絞り・しごき成形で形成され九カップ状成
   形体であり、前記上部体状プラスチックで形成され九カ
   ップ状成形体でめって、上１１には１！器側壁に比して
   Ｉト径の注ぎ口を有し、金属製カップ状成形の開放端部
   はプラスチック製カップ状ＪＥ形体ＯＷ４放端部よりも
   外側に位置する関係で継目の形成が行われていること１
   轡徽とする金属・プラスチック複合ボトル。 ■　金属諷カップ状成形体のカットエツジが継目Ｏ外方
   に位置している特許請求の範囲第１項記載ＯＩｔ合ボト
   ル。 ■　プラスチック製上部体はプラスチックの射出成形で
   形威畜れ、ボトルｏ’６ｉ’及び肩の形状を有している
   特許請求の範囲第１項記載の複合ボトル０（４）　　プ
   ラスチック製上部体は開放端部に下方に開口した凹溝を
   有し、該凹溝内に金属製上部体の開放端部が嵌挿されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の複合ボトル。