KR20220152388A - 금속제 캡 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 접착성 내면 도막 및 마스킹층을 동일 공정으로 형성 가능한 생산성이 현저히 우수한 금속제 캡 및 그 제조 방법에 관한 것이며, 금속제 캡셀의 정판부(頂板部) 내면과 올레핀 수지제 라이너 사이에는, 베이스 수지 중에 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 및 마스킹제를 포함하는 도막이 형성되고, 상기 도막은, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 접착부와, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부를 가지며, 상기 도막의 접착부는, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 도막 표면에 위치함으로써 구성되고, 상기 도막의 비접착부는, 도막의 금속제 캡셀측에 마스킹제를 포함하는 마스킹층을 갖고, 상기 마스킹층에 대응하는 도막 표면에, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 분산상이며 그리고 베이스 수지가 연속상인, 해도(海島) 구조가 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 금속제 캡셀 및 올레핀 수지제 라이너를 구비하여 이루어지고, 금속제 캡셀과 올레핀 수지제 라이너 사이에 비접착 내지 약접착 부분을 갖는, 금속제 캡 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 접착성 내면 도료 조성물 및 비접착 내지 약접착 부분을 형성하기 위한 마스킹제의 도공(塗工)을 일공정으로 행하는 것이 가능하며, 생산성이 우수한 금속제 캡 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 수지제 라이너를 구비한 금속제 캡에 있어서, 수지제 라이너와 금속제 캡셀의 정판부(頂板部) 내면에 비접착 내지 약접착 부분을 형성한 캡은 알려져 있다.
예컨대, 하기 특허문헌 1에는, 올레핀 수지제 라이너가 금속제 캡셀에 대하여 비접착성이 되도록 부분적으로 형성되는 마스킹층을 갖고, 라이너의 금속제 캡셀로부터의 탈락이 방지되며, 내충격 밀봉성 및 내스트레스 크래킹성이 향상된, 라이너를 갖는, 용기 덮개가 제안되어 있다.
또한 하기 특허문헌 2에는, 금속제 캡셀 및 수지제 라이너를 구비하여 이루어지고, 금속제 캡셀에 형성된 스커트부 하단으로부터 정판부로 연장되는 한 쌍의 스코어를 따라 금속제 캡셀을 찢음으로써 개봉되는 금속제 캡에 있어서, 수지제 라이너는, 금속제 캡셀 정판부 내면에 대하여, 비접착 내지 약접착의 부분과, 박리 불가능한 강접착의 부분을 갖는, 개봉 용이성 캡이 제안되어 있다. 이러한 개봉 용이성 캡에 있어서는, 금속제 캡셀에 비접착 내지 약접착으로 접착된 부분이 존재함으로써, 금속제 캡셀에 형성된 스코어를 용이하게 파단할 수 있으며, 금속제 캡셀과 박리 불가능하게 강접착된 부분이 존재함으로써, 수지제 라이너가 금속제 캡셀과 일체가 되어, 용기 입구부로부터 한 동작으로 용이하게 제거할 수 있게 된다.
이러한, 수지제 라이너가 금속제 캡셀에 비접착 내지 약접착으로 접착된 부분이 존재하는 캡은, 일반적으로, 금속제 캡셀의 정판부 내면에 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 내면 도료를 도포·경화한 후, 상기 접착성 내면 도막 상에 비접착 내지 약접착으로 해야 하는 부분에 마스킹제를 도포·경화하여 마스킹층을 형성하고, 라이너가 되는 용융 수지를 공급하여 엠보싱함으로써, 수지제 라이너의 형성과 동시에, 금속제 캡셀과 수지제 라이너를 일체화하여 성형된다.
전술한 바와 같이, 수지제 라이너가 금속제 캡셀에 대하여 비접착 내지 약접착이 되도록 하는 마스킹층이 형성된 캡에 있어서는, 수지제 라이너의 금속제 캡셀로부터의 탈락을 방지하기 위한 접착성 내면 도막을 형성하기 위한 공정, 및 수지제 라이너가 비접착 내지 약접착이 되도록 하는 마스킹층을 형성하기 위한 공정을, 각각 따로따로 행하여야 하기 때문에, 생산성이 뒤떨어져 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 접착성 내면 도막 및 마스킹층을 동일 공정으로 형성 가능한, 생산성이 현저히 우수한 금속제 캡 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 정판부(頂板部)와 상기 정판부의 주위로부터 하방으로 연장되는 스커트부를 갖는 금속제 캡셀과, 상기 금속제 캡셀의 정판부 내면에 올레핀 수지제 라이너를 구비하여 이루어지는, 금속제 캡에 있어서, 상기 금속제 캡셀의 정판부 내면과 올레핀 수지제 라이너 사이에는, 베이스 수지 중에 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 및 마스킹제를 포함하는 도막이 형성되고, 상기 도막은, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 접착부와, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부를 가지며, 상기 도막의 접착부는, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 도막 표면에 위치함으로써 구성되고, 상기 도막의 비접착부는, 도막의 금속제 캡셀측에 마스킹제를 포함하는 마스킹층을 갖고, 상기 마스킹층에 대응하는 도막 표면에, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 분산상이며 그리고 베이스 수지가 연속상인, 해도((海島)) 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속제 캡이 제공된다.
본 발명의 금속제 캡에 있어서는,
1. 상기 마스킹제의 도공량(塗工量)이 1∼25 ㎎/dm2인 것,
2. 상기 도료 조성물의 도공량이 25∼45 ㎎/dm2인 것,
3. 상기 도료 조성물의 도공량이, 마스킹제의 도공량보다 많고, 마스킹층의 전부 또는 일부가 도료 조성물에 의해 덮이는 것,
4. 상기 마스킹제가 유변성 알키드 수지(oil-modified alkyd resin)이고, 상기 도료 조성물이, 산화폴리에틸렌 또는 산변성 올레핀계 수지를 접착성 성분으로 하고, 에폭시-페놀 수지 또는 폴리에스테르-페놀 수지를 베이스 수지로 하는 도료 조성물인 것,
5. 상기 해도 구조에 있어서의 분산상이 4∼18 면적%인 것,
이 적합하다.
본 발명에 따르면 또한, 정판부와 상기 정판부의 주위로부터 하방으로 연장되는 스커트부를 갖는 금속제 캡셀과, 상기 금속제 셸의 정판부 내면에 도막을 개재시켜 올레핀 수지제 라이너를 구비하여 이루어지는, 금속제 캡의 제조 방법에 있어서, 금속제 캡셀의 상기 정판부 내면에, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부를 형성하는 개소에 마스킹제를 도포하고, 상기 마스킹제를 경화시키는 일없이, 상기 비접착부 및 접착부를 형성하는 개소에 베이스 수지 중에 접착 성분을 함유하는 도료 조성물을 도포한 후, 상기 마스킹제 및 상기 도료 조성물의 경화를 행함으로써, 마스킹제를 도포한 개소 이외의 도료 조성물을 도포한 개소에 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 접착부, 그리고 마스킹제를 도포한 개소에 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부를 구비하는, 도막을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속제 캡의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 금속제 캡에 있어서는, 올레핀 수지제 라이너와 금속제 캡셀 사이에 접착부 및 비접착 내지 약접착부의 양방을 일공정으로 형성하는 것이 가능하며, 생산성이 우수하다. 또한 생산성 좋게 제조할 수 있기 때문에, 경제성도 우수하다.
또한 비접착 내지 약접착부에 대응하는 마스킹층이 접착 성분을 함유하는 도료 조성물에 의해 전부 또는 일부가 덮여 있음으로써, 마스킹층이 깎여 나가거나 하는 것에 따른, 마스킹제에 의한 내용물에의 영향을 저감시키는 것이 가능하다.
도 1은 종래의 금속제 캡셀 내면의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 이용하는 금속제 캡셀 내면의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 금속제 캡의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 금속제 캡의 금속제 캡셀로 성형하기 전의 평판인 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 실시예 2 및 종래예에 있어서의 마스킹층에 대응하는 도막 표면의 주사형 전자 현미경 화상 데이터를 2치화 처리한 화상이며, (A)가 실시예 2이고, (B)가 종래예이다.
도 2는 본 발명에 이용하는 금속제 캡셀 내면의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 금속제 캡의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 금속제 캡의 금속제 캡셀로 성형하기 전의 평판인 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 실시예 2 및 종래예에 있어서의 마스킹층에 대응하는 도막 표면의 주사형 전자 현미경 화상 데이터를 2치화 처리한 화상이며, (A)가 실시예 2이고, (B)가 종래예이다.
본 발명은, 정판부와 상기 정판부의 주위로부터 하방으로 연장되는 스커트부를 갖는 금속제 캡셀과, 상기 금속제 캡셀의 정판부 내면에 올레핀 수지제 라이너를 구비하고, 금속제 캡셀의 정판부 내면과 올레핀계 수지제 라이너 사이에, 베이스 수지 중에 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 및 마스킹제를 포함하는 도막이 형성되며, 상기 도막이, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 접착부와, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부를 갖는, 금속제 캡에 있어서, 상기 도막의 접착부는, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 도막 표면에 위치함으로써 구성되고, 상기 도막의 비접착부는, 도막의 금속제 캡셀측에 마스킹제를 포함하는 마스킹층을 갖고, 상기 마스킹층에 대응하는 도막 표면에, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 분산상이며 그리고 베이스 수지가 연속상인, 해도 구조가 형성되는 것이 중요한 특징이다.
도 1 및 도 2는, 접착 성분을 갖는 도료 조성물을 포함하는 도막 및 마스킹층이 형성된, 금속제 캡셀 내면의 구조를 설명하기 위한 도면이며, (A)는 단면도, 및 (B)는 상면도를 각각 모식적으로 나타낸 도면이고, 도 1은 종래의 금속제 캡셀, 도 2는 본 발명에 이용하는 금속제 캡셀을 각각 나타낸다.
도 1의 (A)에 나타내는 바와 같이, 종래의 금속제 캡셀에 있어서는, 금속제 캡셀(1)의 내면 상에, 베이스 수지(2a) 중에 접착 성분(2b)을 함유하는 도료 조성물이 도포·경화됨으로써 형성되는 도막(2), 상기 도막(2) 상에 비접착 또는 약접착으로 해야 하는 부분에 마스킹제가 도포·경화됨으로써 마스킹층(3)이 형성된다. 도막(2)은, 도 1의 (B)로부터 분명한 바와 같이, 마스킹층(3)이 형성된 부분을 제외하고, 접착 성분(2b)이 도막 표면으로 삼출(渗出)됨으로써 접착부(「접착 영역」이라고 하는 경우가 있음)를 형성하며, 마스킹층(3)의 표면이 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부(「비접착 영역」이라고 하는 경우가 있음)를 형성한다.
이에 대하여, 본 발명에 이용하는 금속제 캡에 있어서는, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 금속제 캡셀(1)의 내면에, 비접착 영역으로 해야 하는 부분에 마스킹층(3)이 형성되며, 접착 영역으로 해야 하는 부분에 베이스 수지(2a) 중에 접착 성분(2b)을 함유하는 도료 조성물이, 마스킹층(3)도 덮도록 도포되어 도막(2)이 형성된다. 이 도막(2)은, 도 2의 (B)로부터 분명한 바와 같이, 마스킹층(3)이 형성되지 않은 영역에서는, 표면에 접착 성분(2b)이 삼출되어 접착 영역을 형성하고, 마스킹층(3)이 형성되어 있는 위치에서는, 도료 조성물의 베이스 수지(2a) 중에 접착 성분(2b)이 분산된 해도 구조가 형성된다. 이 해도 구조가 형성되어 있는 영역에 있어서는, 접착 성분(2b)의 도막 표면에서 차지하는 비율이 적기 때문에, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착 내지 약접착이 되고, 마스킹층(3)에 대응하는 도막 표면이 비접착 영역으로서 형성된다. 마스킹층(3)은 도막 표면에 부분적으로 노출되어도 좋지만, 도료 조성물에 의해 전부 또는 일부가 덮여 있음으로써, 종래의 도막 형성 공정에서 작성한 도막 표면과 비교하여 경도가 커지기 때문에 내손상성이 향상하고, 마스킹층의 내용물에의 영향을 저감시키는 것이 가능하다.
본 발명의 금속제 캡에 있어서는, 금속제 캡셀의 비접착 영역을 형성해야 하는 개소에, 도료 조성물에 앞서 마스킹제를 도포하며, 이 마스킹제를 경화시키는 일없이 웨트의 상태로, 도료 조성물을 마스킹제도 덮도록 도포한 후, 마스킹제 및 도료 조성물의 양방을 경화하는 것이 중요하다. 이에 의해, 마스킹층에 대응하는 표면에, 전술한 비접착 영역이 되는 해도 구조를 형성할 수 있게 된다. 해도 구조가 형성되는 메커니즘은 분명하지 않지만, 금속제 캡셀 표면에 도포된 마스킹제가, 도료 조성물의 도포 시에 웨트의 상태에 있는 것으로부터, 도료 조성물의 도포에 의해 그 표면에 요철이 형성되고, 마스킹층이 웨트인 것과 맞물려 이 요철에 도료 조성물 중의 접착 성분이 부착되어, 접착 성분의 도막 표면으로의 삼출량이 적어져, 해도 구조를 형성한다고 생각된다. 따라서, 금속제 캡셀에 먼저 도포된 마스킹제를 경화한 후, 도료 조성물을 도포·경화한 경우에는, 마스킹층에 대응하는 표면은, 전술한 접착 영역과 마찬가지로, 도막 표면으로 접착 성분이 삼출되어 버려, 비접착 영역을 형성할 수 없다.
해도 구조는, 마스킹층에 대응하는 도막 표면의 영역 면적(도 2의 (A)에 나타내는 마스킹층(3)의 도막 표면에의 투영 면적(도 2의 (B)의 3'로 나타내는 영역))에 있어서, 분산상인 접착 성분(2b)이, 20 면적% 이하, 특히 4∼18 면적%의 범위에 있는 것이 적합하다. 상기 범위보다 분산상의 면적이 큰 경우에는, 마스킹층에 대응하는 도막 표면이 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착 또는 약접착의 상태가 되지 않아, 소기의 목적을 달성할 수 없다. 한편 상기 범위보다 분산상의 면적이 작은 경우에는, 도료 조성물에 있어서의 접착 성분이 적기 때문에, 도막에 의한 접착 영역의 접착 강도가 상기 범위에 있는 경우에 비해서 약해질 우려가 있다.
본 발명의 금속제 캡에 있어서, 마스킹제는, 1∼25 ㎎/dm2의 도공량으로 도포하는 것이 바람직하고, 도료 조성물은, 50 ㎎/dm2 이하, 특히 25∼45 ㎎/dm2의 도공량으로 도포하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 후술하는 올레핀 수지제 라이너를 금속제 캡셀 내에 확실하게 유지하여, 우수한 밀봉성을 발현하며, 필요에 따라 올레핀 수지제 라이너를 금속제 캡셀로부터 용이하게 박리하는 것이 가능해져, 금속제 캡을 용기 입구부로부터 한 동작으로 용이하게 제거할 수 있게 된다.
또한 도료 조성물의 도공량은, 마스킹제의 도공량보다 많고, 마스킹층이 도료 조성물에 의해 완전히 덮이는 것이 특히 바람직하다. 이에 의해, 전술한 바와 같이, 마스킹제의 내용물 등에의 영향을 고려할 필요가 없어진다고 하는 이점이 있다.
(도료 조성물)
본 발명의 금속제 캡에 있어서, 금속제 캡셀의 정판부 내면에 올레핀 수지제 라이너를 접착 고정하기 위한 도료 조성물로서는, 종래부터 금속제 캡셀의 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 도료 조성물로서 사용되고 있던 것을 전부 사용할 수 있다.
구체적으로는, 이에 한정되지 않지만, 베이스 도료로서, 에폭시-페놀계 도료, 에폭시-아미노계 도료, 비닐-페놀계 도료 등의 열경화형 도료에, 접착 성분으로서, 산화폴리에틸렌이나, 무수말레산이나 아크릴산 등의 에틸렌계 불포화 카르복실산 내지 그 무수물로 그라프트 변성된 산변성 올레핀 수지를 분산시킨 도료 조성물을 예시할 수 있다.
또한 베이스 도료로서, 상기 열경화형 도료 외에, 자외선 경화형 도료도 사용할 수 있고, 이러한 자외선 경화형 도료로서는, 이에 한정되지 않지만, 에폭시아크릴레이트 수지, 우레탄아크릴레이트 수지, 열경화형 아크릴 수지 등의 자외선 경화형 모노머 내지 프리폴리머와 광라디칼 중합 개시제를 포함하는 자외선 라디칼 경화형의 도료 조성물, 혹은 수지 성분으로서 자외선 경화형 에폭시 수지와, 광중합 개시제로서 양이온성 자외선 중합 개시제, 및 필요에 따라 그 자체 공지의 양이온 중합성 비닐 단량체, 희석제, 다른 에폭시 수지, 증감제, 가교제 등을 포함하는 양이온 경화형의 도료 조성물을 예시할 수 있다.
접착 성분은, 도료 조성물의 베이스 수지 100 질량부에 대하여 1∼15 질량부의 양으로 함유되는 것이 적합하다.
(마스킹제)
본 발명의 금속제 캡에 있어서, 금속제 캡셀의 정판부 내면에 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착 영역을 형성하기 위해 이용하는 마스킹제로서는, 유변성 알키드 수지, 로진, 로진 변성 페놀 수지, 석유 수지 등을 사용할 수 있다. 특히, 상기 도료 조성물이, 산화폴리에틸렌 또는 산변성 올레핀계 수지를 접착 성분으로 하며, 에폭시-페놀 수지 또는 폴리에스테르-페놀 수지를 베이스 수지로 하는 도료 조성물인 경우에는, 유변성 알키드 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도료 조성물에 앞서 도포된 마스킹제의 표면에 도료 조성물의 접착 성분이 충분히 부착되어, 마스킹층에 대응하는 도막 표면에, 접착 성분을 포함하는 분산상이 20 면적% 이하인, 해도 구조가 형성되고, 비접착 영역을 효율적으로 형성할 수 있게 된다.
(올레핀 수지제 라이너)
본 발명의 금속제 캡에 사용되는 올레핀 수지제 라이너는, 금속제 캡에 종래 이용하고 있던 공지의 것을 전부 사용할 수 있다. 라이너를 구성하는 올레핀 수지로서는, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 결정성 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체 등을 예시할 수 있지만, 밀봉성 등의 점에서 저밀도 폴리에틸렌을 주체로 하는 것을 적합하게 사용할 수 있다.
올레핀 수지제 라이너는, 별도 성형된 라이너를 금속 캡셀에 적용할 수도 있지만, 전술한 내면 도막이 형성된 금속제 캡셀 정판부 내면에 용융 수지를 실시하고, 엠보싱함으로써, 올레핀 수지제 라이너의 부형(賦形)과 금속제 캡셀 내에의 접착을 동시에 행하는 것이 적합하다.
(금속제 캡셀)
본 발명의 금속제 캡에 사용되는 금속제 캡셀은, 순알루미늄 또는 알루미늄 합금, 틴 프리 스틸, 생철, 아연 도금 강판 등의 종래 금속제 캡에 사용되고 있던 금속판을 포함할 수 있고, 특히 알루미늄판을 적합하게 사용할 수 있다.
또한 그 형상도 특별히 한정되지 않고, 후술하는 도 3에 나타내는 바와 같은 티어 타입의 것 외에, 나사 캡, 타전 캡 등 종래 공지의 형상의 것을 사용할 수 있다.
(금속제 캡)
본 발명의 금속제 캡은, 금속제 캡셀의 정판부에, 비접착 영역을 형성해야 하는 개소에, 전술한 마스킹제를 도포하고, 상기 마스킹제가 웨트의 상태로 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 도료 조성물을, 금속제 캡셀 정판부 내면의 전면에 도포하고, 이것을 경화시켜 이루어지는 도막 상에, 올레핀 수지제 라이너를 갖는 한 여러 가지 형태를 취할 수 있다.
예컨대, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전체를 도면 부호 10으로 나타내는 본 발명의 캡은, 정판부(11), 정판부(11)로부터 하방으로 연장되는 스커트부(12), 스커트부의 하단(13)으로부터 하방으로 연장되는 개봉을 위한 파지부(14)를 포함하는 금속제의 캡셀(15)에 있어서, 스커트부 하단(13)의 파지부(14)의 베이스 근방에서 스커트부 상단을 지나 정판부(11)에 달하며, 이어서 정판부(11)의 둘레 가장자리 부근으로 연장되는 한 쌍의 약화 라인(16a, 16b)이 형성된다. 또한 파지부(14)의 선단에는, 파지하기 쉽게 하기 위한 수지제의 링(17)이 부착된다. 또한, 도 3에는 나타내지 않지만, 정판부(11)의 내면에는, 접착성 도막을 개재시켜 올레핀 수지제 라이너가 형성되며, 이 라이너에 용기 입구부가 접촉하도록 되어 있다.
도 4는 도 3에 나타낸 금속제 캡의 금속제 캡셀(15)로 성형하기 전의 금속판(평판인 상태)에 있어서의 캡 내면이 되는 측의 평면도이다. 이 구체예에 있어서는, 망점이 찍힌 영역이 접착 영역(S1)이고, 백색의 부분이 비접착 영역(S2)이지만, 물론 이 패턴에 한정되지 않는다.
이 양태의 금속제 캡에 있어서는, 금속제 캡셀의 정판부의 비접착 영역(S2)에 약화 라인(16a, 16b)이 형성되기 때문에, 약화 라인을 용이하게 파단할 수 있다. 그 한편, 금속제 캡셀 정판부 중앙부가 접착 영역(S1)에 있는 것으로부터, 파지부(14)를 더욱 끌어올려 약화 라인(16a, 16b)을 파단함으로써, 금속제 캡셀과 함께, 올레핀 수지제 라이너도, 용기 입구부로부터 일체로 제거할 수 있게 된다.
또한 도 3 및 4에 나타낸 양태 이외에도, 본 발명의 금속제 캡은, 종래 공지의 현상 기능을 갖는 금속제 캡, 즉, 금속제 캡셀의 정판부 내면 또는 올레핀 수지제 라이너 내면에 현상 표시를 갖고, 금속제 캡셀 내로부터 라이너를 박리함으로써 표시를 확인할 수 있는, 캡에도 적용 가능하다. 이 경우에는, 금속제 캡셀은, 나사 캡이나 타전(打栓) 타입의 캡이어도 좋다.
또한, 전술한 일본 특허 공개 소화58-171359호 공보에 기재된 캡과 같이, 라이너를 박리하는 것을 목적으로 하지 않고, 내충격 밀봉성이나 내스트레스 크래킹성을 개량할 목적으로, 비접착 영역을 형성하는 것이어도 물론 좋다.
실시예
본 발명의 우수한 효과를 이하의 실시예 및 비교예에 의해 설명한다.
또한, 이하의 예에서 이용한 각종 재료 및 평가 방법은 이하와 같다.
(도료 조성물)
도료 조성물은, 베이스 수지(베이스 도료)로서 90 질량%의 에폭시 수지 및 10 질량%의 페놀 수지와 함께, 접착 성분으로서 10 phr의 산변성 폴리에틸렌을 함유한 에폭시페놀계 도료를 사용하였다.
(마스킹제)
마스킹제는, 유변성 알키드 수지를 사용하였다.
(도막 형성 공정)
도 4에서 나타내는 바와 같이, 금속제 캡셀로 성형하기 전의 알루미늄기 합금 박판의, 백색으로 나타내는 비접착 영역(S2)에 상기 마스킹제 10 ㎎/dm2을 도포하고, 상기 마스킹제가 웨트인 상태로 상기한 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 30 ㎎/dm2∼50 ㎎/dm2을, 금속제 캡셀 정판부 내면측의 전면에 도포하였다. 이것을, 오븐에서 180℃, 10분간의 베이킹을 행하여, 상기 마스킹제 및 상기 도료 조성물을 경화시켜 도막을 형성하였다.
(금속제 캡셀)
금속제 캡셀은, 두께 0.24 ㎜의 알루미늄기 합금 박판(JIS·5052번)을, 전술한 도막 형성 공정 후에 프레스 성형한 것을 사용하였다. 이 셸의 외직경은 27.0 ㎜, 높이는 7.0 ㎜이고, 그 자체 공지의 것이다(일본 특허 공개 제2003-191982호를 참조).
(올레핀 수지제 라이너)
고주파 유도 가열한 상기 셸의 정판부 내면에, 80 질량%의 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 및 20 질량%의 올레핀계 고무와 함께, 1000 ppm의 윤활제를 함유하는 올레핀 수지제 라이너 소재를 공급하여, 라이너를 엠보싱 성형하였다. 이 라이너의 직경은 24.75 ㎜이고, 그 자체 공지의 것이다(일본 특허 공개 제2003-191982호를 참조).
(금속제 캡)
금속제 캡셀로서, 도 3에 나타내는 금속제의 캡셀을 사용하였다. 금속제 캡셀의 정판부의 내면에, 접착성 도막을 개재시켜, 상기 올레핀 수지제 라이너를 형성하였다.
실시예 및 비교예에서 작성된 금속제 캡의 각종 평가는, 이 금속제 캡을 셸의 외직경에 맞춘 소정의 유리제 용기의 입경부에 장착하고, 이하의 방법에 따라 행하였다.
(개전성)
금속제 캡(10)의 링(17)을 반경 방향 외방으로, 그리고 상방으로 잡아당겨, 금속제 캡(10)을 용기의 구경부로부터 이탈시켜, 용기를 개전(開栓)하였다. 이러한 개전 시의 한 쌍의 스코어의 후반부를 파단할 때에, 요구되는 힘의 최대값을 측정하고, 후술하는 <종래예>에서 나타내는 도막 형성 공정에서 작성한 금속제 캡(종래품)과 비교 평가하였다.
○: 종래품과 개전력이 동등.
×: 종래품보다 개전력이 높다.
(라이너 접착성)
금속제 캡(10)의 올레핀 수지제 라이너를, 정판부(11) 내면으로부터 멀어지는 방향으로 잡아당겨, 올레핀 수지제 라이너가 박리될 때에, 요구되는 힘의 최대값을 측정하고, 후술하는 <종래예>에서 나타내는 도막 형성 공정에서 작성한 금속제 캡(종래품)과 비교 평가하였다.
○: 종래품과 접착력이 동등.
×1: 종래품보다 접착력이 낮다.
×2: 종래품보다 접착력이 높다.
<실시예 1>
전술한 (도막 형성 공정)에 있어서, 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 30 ㎎/dm2을 사용하여, 금속제 캡을 작성하였다. 이 금속제 캡을 이용하여 전술한 각종 평가를 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
개전성: ○
라이너 접착성: ○
<실시예 2>
전술한 (도막 형성 공정)에 있어서, 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 40 ㎎/dm2을 사용하여, 금속제 캡을 작성하였다. 이 금속제 캡을 이용하여 전술한 각종 평가를 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
개전성: ○
라이너 접착성: ○
<실시예 3>
전술한 (도막 형성 공정)에 있어서, 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 50 ㎎/dm2을 사용하여, 금속제 캡을 작성하였다. 이 금속제 캡을 이용하여 전술한 각종 평가를 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
개전성: ○
라이너 접착성: ○
<비교예 1>
실시예의 (도막 형성 공정)에 있어서, 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 20 ㎎/dm2을 사용하며, 그 외에는 실시예와 동일한 방법으로 금속제 캡을 작성하였다. 이 금속제 캡을 이용하여 전술한 각종 평가를 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
개전성: ○
라이너 접착성: ×1
<비교예 2>
실시예의 (도막 형성 공정)에 있어서, 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 60 ㎎/dm2을 사용하며, 그 외에는 실시예와 동일한 방법으로 금속제 캡을 작성하였다. 이 금속제 캡을 이용하여 전술한 각종 평가를 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
개전성: ×
라이너 접착성: ×2
<비교예 3>
도 4에서 나타내는 바와 같이, 금속제 캡셀로 성형하기 전의 알루미늄기 합금 박판의, 백색으로 나타내는 비접착 내지 약접착 영역에 실시예와 동일한 마스킹제 10 ㎎/dm2을 도포하고, 오븐에서 180℃, 10분간의 베이킹을 행하여, 상기 마스킹제를 경화시켜 도막을 형성하였다. 그 후, 실시예와 동일한 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 40 ㎎/dm2을, 금속제 캡셀 정판부 내면측의 전면에 도포하고, 오븐에서 180℃, 10분간의 베이킹을 행하여, 상기 도료 조성물을 경화시켜 도막을 형성한 후, 그 외에는 실시예와 동일한 방법으로 금속제 캡을 작성하였다. 이 금속제 캡을 이용하여 전술한 각종 평가를 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
개전성: ×
라이너 접착성: ×2
<종래예>
금속제 캡셀로 성형하기 전의 알루미늄기 합금 박판에, 실시예와 동일한 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 40 ㎎/dm2을, 금속제 캡셀 정판부 내면측의 전면에 도포하고, 오븐에서 180℃, 10분간의 베이킹을 행하여, 상기 도료 조성물을 경화시켜 도막을 형성하였다. 그 후, 도 4에서 나타내는 바와 같이, 백색으로 나타내는 비접착 영역(S2)에 실시예와 동일한 마스킹제 10 ㎎/dm2을 도포하고, 재차 오븐에서 180℃, 10분간의 베이킹을 행하여, 상기 마스킹제를 경화시켜 도막을 형성하였다.
그 외에는 실시예와 동일한 방법으로 금속제 캡(종래품)을 작성하였다.
<내손상성>
실시예 2 및 전술한 종래예의 도막 형성 공정 후에 얻어진 알루미늄기 합금 박판으로부터, 마스킹층에 대응하는 도막 표면을 갖는 시험편을 소정 길이로 절취하였다. 이들 시험편에 대해서, 스크래치 경도 시험법(JIS K 5600-5-4)으로 정해진 연필 경도 시험을 행하여, 내손상성의 비교 평가를 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
실시예 2: 연필 경도=3H 내지 4H
종래예: 연필 경도=F 내지 H
<해도 구조의 관찰>
실시예 2 및 전술한 종래예의 도막 형성 공정 후에 얻어진 알루미늄기 합금 박판으로부터, 마스킹층에 대응하는 도막 표면을 절취하고, 주사형 전자 현미경 「히타치하이테크사 제조 S-3400N」을 이용하여 배율 150배로 관찰하였다(화상 사이즈 250×250 픽셀로 트리밍). 그 전자 현미경 화상 데이터를 화상 해석 소프트 「ImageJ」를 이용하여 2치화 처리하여, 마스킹층에 대응하는 도막 표면의 영역 면적에 있어서의 접착 성분의 폴리에틸렌(도 5에 나타내는 사진에서 검은 점으로 나타내는 부분)의 화상 정량 분석을 행하였다. 그 결과는, 이하와 같다.
실시예 2: 9 면적%
종래예: 0 면적%
1: 금속제 캡셀, 2: 도막, 2a: 베이스 수지, 2b: 접착 성분, 3: 마스킹층, 10: 금속제 캡, 11: 정판부, 12: 스커트부, 16: 약화 라인.
Claims (7)
- 정판부(頂板部)와 상기 정판부의 주위로부터 하방으로 연장되는 스커트부를 갖는 금속제 캡셀과, 상기 금속제 캡셀의 정판부 내면에 올레핀 수지제 라이너를 구비하여 이루어지는, 금속제 캡에 있어서,
상기 금속제 캡셀의 정판부 내면과 올레핀 수지제 라이너 사이에는, 베이스 수지 중에 접착 성분을 함유하는 도료 조성물 및 마스킹제를 포함하는 도막이 형성되고, 상기 도막은, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 접착부와, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부를 가지며,
상기 도막의 접착부는, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 도막 표면에 위치함으로써 구성되며, 상기 도막의 비접착부는, 도막의 금속제 캡셀측에 마스킹제를 포함하는 마스킹층을 갖고, 상기 마스킹층에 대응하는 도막 표면에, 상기 도료 조성물의 접착 성분이 분산상이며 그리고 베이스 수지가 연속상인, 해도(海島) 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 금속제 캡. - 제1항에 있어서,
상기 마스킹제의 도공량(塗工量)이 1∼25 ㎎/dm2인 것인, 금속제 캡. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도료 조성물의 도공량이 25∼45 ㎎/dm2인 것인, 금속제 캡. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도료 조성물의 도공량이, 마스킹제의 도공량보다 많고, 마스킹층의 전부 또는 일부가 도료 조성물에 의해 덮이는 것인, 금속제 캡. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마스킹제가 유변성 알키드 수지(oil-modified alkyd resin)이고, 상기 도료 조성물이, 산화폴리에틸렌 또는 산변성 올레핀계 수지를 접착성 성분으로 하고, 에폭시-페놀 수지 또는 폴리에스테르-페놀 수지를 베이스 수지로 하는 도료 조성물인 것인, 금속제 캡. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 해도 구조에 있어서의 분산상이 4∼18 면적%인 것인, 금속제 캡. - 정판부와 상기 정판부의 주위로부터 하방으로 연장되는 스커트부를 갖는 금속제 캡셀과, 상기 금속제 셸의 정판부 내면에 도막을 개재시켜 올레핀 수지제 라이너를 구비하여 이루어지는, 금속제 캡의 제조 방법에 있어서,
금속제 캡셀의 상기 정판부 내면에, 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 내지 약접착성을 갖는 비접착부를 형성하는 개소에 마스킹제를 도포하고, 상기 마스킹제를 경화시키는 일없이, 상기 비접착부 및 접착부를 형성하는 개소에 베이스 수지 중에 접착 성분을 함유하는 도료 조성물을 도포한 후, 상기 마스킹제 및 상기 도료 조성물의 경화를 행함으로써, 마스킹제를 도포한 개소 이외의 도료 조성물을 도포한 개소에 올레핀 수지제 라이너에 대하여 접착성을 갖는 접착부, 그리고 마스킹제를 도포한 개소에 올레핀 수지제 라이너에 대하여 비접착성 또는 약접착성을 갖는 비접착부를 구비하는, 도막을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속제 캡의 제조 방법.
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