JPS5946856B2 - 開口容易な金属蓋 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は開口容易な金属蓋に関し、さらに詳しくは引剥
片を引剥すことによつて開口する金属蓋であつて、開口
後開口部端面を保護するプラスチック材料が開口部に残
留しない、すなわち開口後の開口部端面が美麗で清潔感
を与える開口容易な金属蓋に関する。

炭酸飲料缶やジュース缶等の飲料缶等に用いられる開口
容易な金属蓋は、開口部となるべき部分の周囲を刻み線
で区画しておいて、開口のさいに開口部を引張るか押圧
することによつて刻み線を破断する方式のものと、予め
開口部となるべき部分に透孔を形成して、透孔全体を覆
つてその周囲に引剥片を接着しておいて、開口のさいに
引剥片を引剥す方式のものとに大別される。

後者の方式の場合、透孔端面の金属露出部を内容物によ
る腐食から保護することが実用上重要である。この保護
の方法として、例えば特開昭５２−７２６９２号で提案
されているように、内面シート片を透孔部で引剥片内面
と、透孔周辺部で蓋材内面と接着させる方法があるが、
本発明者等の知る限り、内面シート片を使用したこれら
の開口容易な蓋は、開口後透孔端面の内側にフエザー（
羽毛）状の内面シート材の破断部が残留して（以下この
現象をフエザーリングと呼ぶ）、使用者に不潔感を与え
るという欠点があつた。本発明は以上のように従来技術
の問題点に鑑みなされたものであつて、本発明の目的は
フエザーリングの起らない引剥し方式の開口容易な金属
蓋を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、透孔が形成されか
つ少なくとも内面となるべき面に保護皮膜を有する金属
パネルと、該透孔全体を被つて該金属パネルの外面とな
るべき面に接着された引剥片とを備えた、該引剥片に引
剥すことにより開口する開口容易な金属蓋において、金
属が露出した該透孔端面全体を被覆するゲル化したプラ
スチゾルが、該引剥片および該金属パネルの内面の少な
くとも該透孔の端面周辺全体に接着されており該引剥片
を引剥すさい該プラスチゾルは該引剥片から剥離するこ
となく弾性変形の領域において破断することを特徴とす
る開口容易な金属蓋を提供するものである。

以下本発明について実施例を示す図面を参照しながら説
明する。

第１図ａは金属蓋１の金属パネル２の外面に引剥片３が
接着された状態を、第１図ｂは引剥片の掴み部３ａを手
で掴んで引剥し、透孔４の１部が露出した状態を示す。

金属パネル２は通常錫めつき鋼板（ぶりき）、電解クロ
ム酸処理鋼板、アルミニウム合金板等の金属板（厚さは
通常約０．１５〜０．３５１Ｉｔ１Ｌ）よりなり、その
１部に飲み口、注ぎ口あるいはストロー等の挿入口等に
なる透孔４が形成されている。透孔４の形状、数に特に
制限はない。例えば透孔４の形状は円形もしくは短辺が
円弧状の方形であつてもよい。またバキユウム缶の場合
は透孔４の数は通常１個でよいが、炭酸飲料用等の耐圧
缶の場合は第１図ｃに示すように注ぎ口もしくは飲み口
用の比較的大径の透孔４の他に蓋中心部附近に（炭酸）
ガス噴き出し防止用の小径の透孔４′を設けることが好
ましい。透孔４は通常パンチングによつて形成され、従
つて端面４ａに金属が露出しており、そのままでは内容
液によつて腐食され、錆が発生したり、また内容液中に
金属イオンが溶出する等好ましくない結果となるので、
端面４ａを内容液から遮断する必要がある。

同じ理由で金属パネル２の内面も適当な保護皮膜２ａ（
第２図参照）によつて内容液との接触から保護されてい
る。本発明における保護皮膜２ａとしては、第２図に示
される如く、その表面にプラスチゾルを被覆、加熱して
形成されたゲル化プラスチゾル５との間の接着力が、両
者の界面に内容液が浸透し透孔４の端面に達するのを少
なくとも防止できる程度であるという条件を満足する限
り特に制限はない。そして例えばエポキシ塗料、エポキ
シーフエノール系塗料、エポキシ−エステル系塗料、エ
ポ斗シーアミノ系塗料、アクリル系塗料、ポリエステル
系塗料、塩化ビニル塗料、塩ビ一酢ビ共重合体系塗料、
塩ビーマレイン酸共重体系塗料等の焼付もしくは乾燥塗
膜あるいはポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の熱接
着フイルム等が使用目的に応じて適宜選択される。金属
パネル２の外面は、錫めつき鋼板やアルミニウム合金板
の場合は必ずしも塗膜等で保護される必要はないが、電
解クロム酸処理鋼板のように比較的錆び易い材料の場合
は、通常塗膜（例えばエポキシ−アミノ塗料あるいはエ
ポキシ−エステル塗料あるいはオルガノゾル等の）によ
つて保護される。引剥片３は透孔４全体を蔽つて、その
周辺部の金属パネル外面に接着されているが、その一端
部である掴み部３ａは接着されていない。引剥片３とし
ては、１金属パネル外面との接着力が、手指で容易に引
剥ぐことができ、しかも加熱殺菌処理時あるいは輸送中
等に剥離しない程度の強さであること、２引剥ぐさいに
切断しない程度の引張強度を有すること、３ゲル化プラ
スチゾルとの接着力が、引剥ぐさいのゲル化プラスチゾ
ルの破断強度よりも大きいこと、４貯蔵中の内容液の劣
化、変質、蒸発を防止できる程度の酸素、炭酸ガス、水
蒸気等に対するガスバリヤー性を有すること、等の条件
を満す限り、特に制限はない。金属パネル外面との接着
も、熱接着（高周波接着、超音波接着等を含む）、感圧
接着剤あるいは感熱接着剤による接着等が使用目的に応
じて選択される。従つてその構成としては、１ガスバリ
ヤー性の大きい熱接着性樹脂の多層フイルム、２熱接着
性樹脂単体のフイルム（この場合は透孔全体を力バ一し
たプラスチゾルでガスバリヤー性をもたせる）、３内層
：熱接着性樹脂フイルム（例えばポリエチレンテレフタ
レートアジペート等のような芳香族カルボン酸と脂肪族
カルボン酸とグライコールとの共重合体、エチレンテレ
フタレートとエチレンイソフタレートの共重合体のよう
な変性ポリエチレンテレフタレート樹脂、ナイロン１１
又は１２のような比較的融点の低いポリアミド樹脂、ブ
チレンテレフタレートとテトラメチレンエーテルとの共
重合体のようなポリエステル−エーテル樹脂、無水マレ
イン酸変性ポリプロピレンのようなグラフト変性ポリオ
レフイン樹脂、マイオマーアクリル樹脂あるいはこれら
の共重合体もしくはブレンド等）、外層：アルミニウム
箔、４内層：熱接着性樹脂フイルム、中間層：アルミニ
ウム箔又は蒸着膜、外層：保護皮膜（例えば焼付塗膜）
、５内層：感圧性接着剤（例えばアクリルゴム系、ポリ
イソブチレン系、ポリクロロプレン系等）もしくは感熱
性接着剤（例えばポリビニールエーテル系、塩素化ポリ
プロピレン系、グラフト変性ポリプロピレン等）、外層
：アルミニウム箔、６内層：感圧性もしくは感熱性接着
剤、中間層：アルミニウム箔又は蒸着膜、外層：保護皮
膜、等が例示される。なお第２図において、３ｂは内層
、３ｃは中間層、３ｄは外層を示す。内層が熱接着性樹
脂フイルムもしくは感熱性接着剤よりなる場合は、掴み
部３ａを残して、他の部分が熱接着され、また感圧性接
着剤よりなる場合は、接着剤は、予め掴み部３ａ以外の
部分にのみ塗布される。第２図ａに示されるように、プ
ラスチゾルは透孔の端面４ａ全体およびその周辺部であ
る金属パネル２の内面２ｂおよび引剥片の内面３ｅ全体
に塗布されている。端面４ａ全体に塗布するのは金属露
出部を完全に保護するためであり、金属パネルの内面周
辺部２ｂ全体および引剥片の内面周辺部３ｅ全体を塗布
するのも同じ目的である。なお第２図ａでは、透孔４の
中央部に相当する引剥片の内面は塗布されていないが、
透孔４上にある引剥片の内層３ｂ全体に塗布を行なつて
も勿論差支えない。塗布後その完全溶融化温度１７０〜
１８０℃以上に加熱された後、冷却固化されたゲル化プ
ラスチゾル５（本明細書においてはプラスチゾルのゲル
化物をよぶ）となる。上記加熱処理によつてゲル化プラ
スチゾル５は、引剥片内層３ｂの熱接着性樹脂、感圧性
接着剤もしくは感熱性接着剤と接着し、また金属パネル
内面の保護皮膜２ａとも接着する。プラスチゾルは通常
塩化ビニル樹脂微粒子と可塑剤、充填剤よりなるものを
称するが、本明細書においては、さらに芳香族、脂肪族
の炭化水素等の稀釈剤をも含むオルガノゾルを含めてプ
ラスチゾルと呼ぶことにする。

プラスチゾルの機械的性質は、可塑剤、稀釈剤および充
填剤の量によつて大きく支配されるが、フエザーリング
の発生を防止するという本発明の目的を達成する上で、
塗布が円滑に行なわれる範囲内で充填剤が多いことが望
ましい。このような配合によつて弾性変形の領域で破断
し、残留歪の少ないゲル化プラスチゾルが得られ、この
ような機械的性質のゲレ化プラスチゾルによつて、初め
てフエザーリングが防止されるからである。この機構に
ついて第２図によつて以下に説明する。ゲル化プラスチ
ゾル５と金属端面４ａとの間には接着力はほとんど存在
しない。従つて引剥片３の掴み部３ａを引上げると、第
２図ｂに示すようにゲル化プラスチゾル５は金属パネル
内面の透孔周辺部２ｂと引剥片内面の透孔周辺部３ｅの
間で伸長し、通常端面４ａの下角隅部４ａ１が起点とな
つて破断面５ａより破断する。この場合、端面４ａの下
方への延長線と破断部５ａとの間にあるゲル化プラスチ
ゾルの部分５ｂが塑性変形すると、破断後も部分５ｂは
ほぼそのまま残り、フエザーリングを生ずる。一方部分
５ｂの変形が弾性変形のみであると、第２図Ｃに示され
るように破断後は弾性回復により、破断面５ａは端面４
ａのほぼ真下に、また部分５ｂは金属パネル内面の透孔
周辺部２ｂの下に復帰するので、フエザーリングは生じ
ない。従つて引剥片３を完全に引剥した後は、第２図ｄ
に示すように、フエザーリングのない、美麗な清潔感の
ある透孔周面６（端面４ａと破断面５ａよりなる）が得
られる。透孔端面の下角隅部４ａ１の下におけるプラス
チゾルの塗布厚さは約０．０３〜０．７ｍｕであること
が好ましい。

約０．０３１Ｂ７！Ｌより薄いと端面４ａおよびその周
辺全体を完全に被覆することが困難であるので、内容液
に対する防護が不完全であり、方約０．７ｍｍより厚く
しても、特に防護効果が大きくなることなく、逆に第４
図に示されるように、ゲル化プラスチゾルの破断強度が
引剥片内層３ｂとの接着強度よりも大きくなつて、ゲル
化，プラスチゾル５は破断する前に内層３ｂから剥離し
てしまい、透孔内部にそのまま残留して、開口不完全が
不能となる傾向があるからである。弾性変形の領域で破
断するゲル化プヨスチゾルとは別言すれば降伏点に達す
ることなく破断するゲル化プラスチゾルである。

塗布性が良好で、しかもゲル化後このような慨械的性質
を与えるプラスチゾルの塩化ビニル樹脂、可塑剤および
充填剤の適正な組成比は、これらの棟類によつてかなり
異なるが、塩化ビニル樹脂１００重量部に対し、可塑剤
約６０〜３００重量部、充填剤約５０〜３００重量部の
範囲内が好ましい。そして可塑剤量が上記の下限に近い
ときは充填剤量もその下限に近い量を選び、可塑剤量が
上記の上限に近いときは充填剤量もその上限に近い値を
選ぶのが望ましい。前者の場合は流動性すなわち塗布性
を損なわないためであり、後者の場合は弾性変形領域で
の破断を確保するためである。組成比が上記範囲外にあ
るとき、例えば可塑剤量が５５重量部のときは、充填剤
が少ないと破断は降伏点通過後に起り、一方充填剤が多
いと塗布性が劣化して、適正な充填剤量を定めるのが困
難となる。一方可塑剤が例えば３５０重量部となると、
充填剤が少ない場合は流動性が良すぎて塗布後流れ落ち
易くなり、透孔端面の保護が不可能となり、また上記欠
点を修正する程度に充填剤を増すと、ゲル化プラスチゾ
ルの脆化が著るしく、僅かの衝撃力等によりクラツクが
入り易くなり、やはり防護機能が不完全となり易い。な
お上記の組成に加えて、流動性を向上させるための稀釈
剤（例えば脂肪族炭化水素）熱安定剤（例えばセバシン
酸アルキル）や酸化防止剤等を添加しうることはいうま
でもない。可塑剤としては、公知のもの例えばエポキシ
化大豆油、フタル酸ジオクチル、リン酸トリクレジル等
が用いられ、充填剤も公知のもの、例えば硫酸バリウム
、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、クレー等が用い
られる。また塩化ビニル樹脂も純粋のものでなくてもよ
く、例えば塩化ビニルと塩化ビニリデン、ジエチルマレ
イン酸、あるいは醋酸ビニル等との共重合体等のポリ塩
化ビニルを主成分とする樹脂をも本明細書の塩化ビニル
樹脂は包含するものとする。本発明の引剥片を引剥す方
式の開口容易な金属蓋は、金属が露出する透孔端面がゲ
ル化プラスチゾルで完全に被覆され、さらに引剥片と金
属パネルの内面透孔周辺部全体も上記ゲル化プラスチゾ
ルと接着しているので、内容液が透孔端面に浸透して、
端面が腐食し、内容液が金属イオンで汚染されるという
おそれがない。

またゲル化プラスチゾルは引剥しのさい引剥片から剥離
することなく弾性変形の領域の領域で破断するものが使
用されるので、金属パネル内面周辺部から透孔内に伸長
して破断したゲル化プラスチゾルの部分は、大部分が上
記周辺部の原位置に復帰するので、フエザーリングを起
すことなく、美麗で清潔感のある開口部が得られるとい
う効果を有する。以下実施例について説明する。

実施例 缶蓋の外面のなるべき面にエポ牛シ一尿素樹脂塗料の焼
付塗膜（膜厚４μｍ）を形成し、内面となるべき面にエ
ポキシ系プライマー膜（乾燥膜厚５μｍ）の上にポリ塩
化ビニル系塗料膜（乾燥膜厚７μｍ）を形成した。

．２６ｍ７！Ｌ厚のテインフリースチール（電解クロム
酸処理鋼板）を金属パネル２として、第１図ａに示す透
孔４を有する金属蓋１（直径６６龍）を作製した。次に
透孔４全体を蔽うようにして１００μｍ厚の無水マレイ
ン酸変性ポリプロピレンフイルムと５０ｔｔｍのアルミ
ニウム箔よりなる積層体より作製した引剥片３を掴み部
３ａを残して、金属蓋１に熱融着した。熱融着はヒート
バ一を使用し、加圧力２ｋ９／Ｃｌｌｌ加熱温度２５０
℃で１秒間行なつた。次いでプラスチゾル（塩化ビニル
樹脂３０重量％、エポキシ化大豆油系可塑剤３５重量％
、ＢａＳＯ４３５重量％）を、第２図ａに示すように、
透孔端面４ａ、引剥片およよび金属パネルの内面透孔周
辺部３ｅおよび２ｂの全体を連続的に被覆するように、
かつ透孔端面４ａ下方の厚さが約０．５ｍｍになるよう
に塗布した後、１９０℃で２分間加熱して完全ゲル化し
た。以上のようにして製造された開口容易な金属蓋の引
剥片の掴み部を掴んで引剥片を引剥して開口したところ
、第２図ｄに示すように金属パネル下のゲル化プラスチ
ゾルは透孔内部にはみ出て残留することなく、すなわち
フエザーリングＣま皆無であつた。比較のため第３図ａ
に示すように、他の条件は同一にして、プラスチゾルの
代りに、透孔端面４ａ、引剥片内面の透孔４上の部分３
ｆおよび金属パネル内面の透孔周辺部２ｂ全体を被覆す
るようにして、４０μｍ厚のポリエステルエーテル樹脂
フイルム（東洋紡（株）、商品名ペルプレン）を２７０
℃、１秒間熱融着した。

掴み部３ａを引上げて引剥片を引剥した所、第３図ｂの
７ａに示されるように著るしいフエザーリングを生じた
。変性ポリエステル樹脂フイルムを使用した場合も同様
に著るしいフエザーリングを生じた。上記の例に示した
ゲル化プラスチゾルとペルプレンの機械的性質の比較を
第１表に示す。

なお透孔が直径１４ｍ７１Ｌの円孔である場合に、透孔
端面４ａ下のゲル化プラスチゾルの厚さと、ゲル化プラ
スチゾルと引剥片内層３ｂ間の接着力（内層材料および
ゲル化温度を変えて変化させた）との関係を調査した結
果の１例を第４図に示す。

図において領域１は完全に開口できた範囲、領域は引剥
片とゲル化プラス手ゾルの界面で剥離してしまつて開口
できない範囲、領域ｌは上記界面の一部で剥離してしま
つて不完全開口となる範囲を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の金属蓋の一実施例の外面斜視図、第
１図ｂは第１図ａの金属蓋の引剥片の一部を引剥いた状
態を示す斜視図、第１図ｃは本発明の金属蓋の他の実施
例の外面斜視図、第２図ａは第１図ａのＨ−…線に沿う
縦断面図、第２図ｂは第２図ａの引剥片を引剥いでゲル
化プラスチゾルの破断が開始する時点を示す縦断面図、
第２図ｃは第２図ｂの破断部における破断が終了した後
の状態を示す縦断面図、第２図ｄは引剥片が完全に引剥
された後の金属パネルの状態を示す縦断面図、第３図ａ
は比較例の場合の透孔周辺の縦断面図、第３図ｂは第３
図ａの引剥片を完全に引剥した後の金属パネルの縦断面
図、第４図はゲル化プラス手ゾルの厚さと、ゲル化プラ
スチゾルと引剥片内層間の接着力の関係を示す線図であ
る。 １・・・・・・金属蓋、２・・・・・・金属パネル、２
ａ・・・・・・保護皮膜、２ｂ・・・・・・金属パネル
内面の透孔端面周辺部、３・・・・・・引剥片、３ｅ・
・・・・・引剥片内面の透孔端面周辺部、４・・・・・
・透孔、４ａ・・・・・・透孔端面、５・・・・・・ゲ
ル化プラスチゾル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透孔が形成されかつ少なくとも内面となるべき面に
   保護皮膜を有する金属パネルと、該透孔全体を被つて該
   金属パネルの外面となるべき面に接着された引剥片とを
   備えた、該引剥片を引剥すことにより開口する開口容易
   な金属蓋において、金属が露出した該透孔端面全体を被
   覆するゲル化プラスチゾルが、該引剥片および該金属パ
   ネルの内面の少なくとも該透孔の端面周辺全体に接着さ
   れており、該引剥片を引剥すさい該ゲル化プラスチゾル
   は該引剥片から剥離することなく弾性変形の領域におい
   て破断することを特徴とする開口容易な金属蓋。