WO2010016503A1 - 加飾缶体及びその製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a decorative can body excellent in specular gloss and a method for producing the same, and specifically, to provide a specular gloss when providing a metal layer and a printed film layer on the surface of a can body such as a seamless can.
- the present invention relates to a decorative can body excellent in specular gloss and a method for producing the same.
- Metal cans such as steel cans and aluminum cans are lighter and more impact-resistant than glass bottles, have excellent storage and sealing properties, and can be easily recovered and reused.
- a container for storing food and drink it is widely used as a container for soft drinks such as cider, taste drinks such as coffee, or alcoholic drinks such as beer.
- Characters and designs are printed on the surface of the body portion of these can containers in order to display the contents stored in the product, the product name, and the like, and to increase consumers' willingness to purchase. And in order to attract consumers' attention and promote sales, the design and decoration of the body surface of the product can body and so-called decoration have been emphasized.
- the product can body stands out and has a high-class feeling.
- aesthetic and impactful (impressive) decoration is becoming more important in order to obtain the joy of buyers.
- a decorative pattern is printed directly on the body of the can body, or a resin film with a printed pattern is attached, but clear printing on a cylindrical surface is difficult due to curved surface printing. Even if the printed film is simply wound around the body, it becomes a simple decoration without elegance.
- mirror gloss is generally emphasized as an aesthetic design
- in an aluminum can the bright and bright metal color of the metal is used as a background (background) of a decorative pattern for design effects.
- seamless cans formed by drawing, drawing and ironing or stretch drawing an aluminum alloy plate or a steel plate the side walls are subjected to severe processing, resulting in rough skin and insufficient specular gloss.
- An aluminum can is relatively excellent in metal color, but there are cases where better specularity is desired.
- specular gloss cans In welded cans, specular gloss cans have been made by making the surface roughness of tin-plated steel sheets extremely small, but such a surface has a problem that it is easily scratched by conveyance during canning. there were.
- Patent Document 1 cannot provide a deep and high-quality specular gloss.
- Patent Documents 2 to 4 Such a decorative can body is expected to bring a high-class decoration to steel cans due to the correlation between a deep decorative pattern and a brilliant specular gloss. A large number of fine protrusions) are generated, and no specular gloss is exhibited, and a beautiful and bright specular gloss decoration is not obtained.
- Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-229642 (see abstract) Japanese Patent Laid-Open No. 2000-95248 (see abstract and FIG. 2C) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-1676 (see summary and FIG. 6) JP 2005-206160 A (see abstract)
- a can body is disclosed in which a metal foil or metal deposition layer and a transparent resin film on which a pattern is printed are combined and laminated on the body of the can body, and a decorative pattern having a depth and a specular gloss decoration are disclosed.
- the present inventors invented that in a seamless can used heavily as a storage container for food and drink, etc., the body surface of the can body is decorated with excellent specular gloss to increase the commercial value of the seamless can. Is a problem to be solved.
- the inventors of the present invention have laminated a metal film, a metal vapor deposition layer, and a transparent resin film on which a pattern is printed as described in paragraph 0004 on the body of the can body,
- a metal film that seeks to have a decorative pattern with a glossy finish and a specular gloss
- Many blisters occur on the decorative surface, resulting in poor appearance, and no specular gloss is exhibited, and a beautiful and bright specular gloss decoration is not obtained.
- Fig. 1 shows the phenomenon of blistering due to the generation of by-product gas.
- Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a can body without a metal vapor deposition layer (left figure) and a can body with a metal film deposited on the printed surface of a resin film (right figure). As disclosed.
- polyurethane resin adhesives In such cans, polyurethane resin adhesives, polyester resin adhesives, polyester polyurethane resin adhesives and epoxies have excellent adhesion between metal materials and plastic materials, and are excellent in various adhesive properties.
- Thermosetting resin adhesives such as resin adhesives are used, but in such adhesives, gas is generated due to gasification of by-products (low molecular compounds) during the curing reaction of the adhesive.
- the blocking agent that blocked the isocyanate group of the curing agent is dissociated and sublimated to become a gas body.
- the present inventors have searched for an adhesive that does not generate by-product gas during the curing reaction in such a thermosetting resin adhesive. It was found that no by-product gas was generated.
- thermosetting resin adhesives such as polyurethane resin and polyester resin using internal block isocyanate curing agent for the adhesive of the metal layer and the body of the can body, the metal foil and the metal vapor deposition layer and the pattern
- thermosetting resin adhesives such as polyurethane resin and polyester resin using internal block isocyanate curing agent for the adhesive of the metal layer and the body of the can body, the metal foil and the metal vapor deposition layer and the pattern
- a transparent resin film printed with a laminate is laminated on the body of the can body, it is completely prevented that blisters are formed on the decorative surface and the appearance is poor, and the mirror gloss is fully developed and beautiful and brilliant. Specular gloss decoration can be realized for the first time in a seamless can, resulting in the creation of the present invention.
- a gas is generated when the adhesive layer is heated and cured in a decorative can body in which a metal foil or a metal vapor deposition layer is provided on the surface of the can body via an adhesive layer and a printed film is further laminated.
- a decorative can body excellent in specular gloss characterized by using a thermosetting resin adhesive that does not, ”and“ providing a metal foil or a metal vapor deposition layer on the surface of the can body via an adhesive layer;
- a blister fine protrusion
- a method for producing a decorative can body excellent in specular gloss characterized in that the surface of the can body is mirror-finished without causing the”.
- thermosetting resin adhesive that does not generate gas is a thermosetting resin using an internal block isocyanate curing agent, particularly a polyurethane resin.
- a resin film is provided through a transparent adhesive layer, and a hologram pattern (three-dimensional pattern by light interference) is provided between the printed film and the metal vapor deposition layer. It is the processed decoration can body.
- the present invention has been generally described along the background of the creation of the present invention and the basic configuration and features of the present invention. Taking a bird's-eye view of the whole invention, the present invention is composed of the following invention unit groups, and the inventions [1] and [10] are the basic inventions, and other inventions embody the basic invention. The embodiment is to be realized. The entire invention group is collectively referred to as “the present invention”.
- thermosetting that does not generate gas when the adhesive layer is heat cured In a decorative can body in which a metal foil or a metal vapor deposition layer is provided on the surface of the can body via an adhesive layer and a printed film is further laminated, thermosetting that does not generate gas when the adhesive layer is heat cured.
- a decorative can body excellent in specular gloss characterized by using a resin adhesive.
- the thermosetting resin adhesive that does not generate gas is a thermosetting resin adhesive that uses an internally blocked isocyanate curing agent. .
- thermosetting resin adhesive that does not generate gas is any one of polyurethane resin adhesive, polyester polyurethane resin adhesive, or polyester resin adhesive using an internal block isocyanate curing agent, or two or more thereof
- a gas is generated when the adhesive layer is heated and cured.
- a thermosetting resin adhesive that does not occur, the can body surface is mirror-finished without causing blisters (fine projections) on the decorative surface, and a decorative can body with excellent specular gloss How to manufacture.
- the adhesive that does not generate gas is an polyurethane block adhesive, a polyester polyurethane resin adhesive, or a polyester resin adhesive that uses an internally blocked isocyanate curing agent, or a mixture of two or more.
- the basic structure of the decorative can body of the present invention is provided with a metal foil or a metal vapor-deposited layer on the surface of the can body via an adhesive layer.
- a decorative can body laminated with a printing film it is a decorative can body excellent in specular gloss, characterized by using a thermosetting resin adhesive that does not generate gas when heat-cured on an adhesive layer.
- Specular gloss refers to a beautiful glittering metallic decoration, such as reflected light from a mirror, and contrasts with a matte decoration that does not have gloss.
- the specular gloss has a measurement method defined in “JIS Z 8741 (Specular gloss measurement method)” (see paragraph 0008 of Japanese Patent Laid-Open No. 8-3781). Since it is a pattern, it is evaluated visually.
- As a can body since seamless cans are difficult to form, they do not inherently exhibit a specular gloss, so the objects and effects of the present invention are most manifested in the decoration of seamless can bodies, especially steel cans.
- the metal surface has a large unevenness due to molding, and thus its effect is remarkable.
- aluminum is the most preferable from the intrinsic
- a welding can as another can body.
- Welding cans were printed on the outer surface of sheet metal such as LTS (rotein steel, low tin-plated steel plate), TNS (tin nickel-plated steel plate), tinplate, etc. After that, it is created by welding side seams, and the effect of the present invention can be obtained by laminating a resin film deposited with metal on the outer surface of the metal plate sheet through an adhesive.
- a mirror-gloss can body can be obtained without making the roughness of the metal plate extremely small, so that the production yield is good.
- a white polyester resin film mounted on the can body surface of a resin-coated seamless steel can has an internal block.
- An aluminum metal foil or aluminum metal vapor deposition layer is provided via a polyester resin adhesive layer with an isocyanate curing agent, and if necessary, a polyester resin film or an anchor coat is further applied.
- FIG. 2 the laminated structure of the decorative portion on the surface of the body portion of the resin-coated seamless steel can body is illustrated in FIG. 2 as a schematic diagram, and the layer configuration of the above specific example is illustrated. ing.
- the can body outer surface film is provided in a resin-coated seamless can body, and has the effect of reducing waste solvent and reducing the amount of water used during container production. .
- a polyester resin film containing a white pigment such as titanium oxide is used in a steel can, and a transparent polyester resin film is used in an aluminum can.
- a can body outer surface film is not necessary.
- Adhesive A metal foil or a metal vapor-deposited layer (preferably a resin film surface or a printing film surface is formed in advance on the body surface of the can body, preferably via a can body outer surface film. Further, in the following, it is an adhesive for joining together, which may be referred to as “metal layer” as a “generic name including a metal foil or a metal deposition layer”. There is also an aspect of an adhesive for joining the resin film surface of the film provided with the metal layer to the can body metal or the can body outer surface film. Specific examples include thermosetting adhesives that are easy to bond to the outer surface film and metal layer of the can body by heating and pressurization and have good bonding properties, such as polyurethane, polyester, polyester polyurethane, and epoxy.
- thermosetting adhesive is preferably used.
- thermoplastic resins such as a polyester-type resin, an ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), and an ethylene methacrylate copolymer (EMMA).
- EVA ethylene vinyl acetate copolymer
- EMMA ethylene methacrylate copolymer
- the melting point is preferably equal to or higher than the retorting temperature. From the viewpoint of retort resistance, a thermosetting adhesive is more preferable.
- Thermosetting adhesives such as polyurethane, polyester and polyester polyurethane mainly used in the present invention are widely used as adhesives in various technical fields.
- the polyurethane-based adhesive is mainly composed of a urethane prepolymer composed of polyisocyanate and polyol
- the polyester-based adhesive is a polyester resin having an unsaturated bond, and an acid component containing an unsaturated acid and alcohol at least partially.
- the main component is a thermosetting polyester resin obtained by bonding.
- a polyester polyurethane resin adhesive is obtained by subjecting a polyester polyol produced by a condensation polymerization reaction of a polyol and a polycarboxylic acid to a urethane reaction via a polyisocyanate.
- the produced resin is used as a main agent, and all are cured by a curing agent such as an isocyanate curing agent or a melamine resin.
- An internal block type isocyanate curing agent is used as a thermosetting component (curing agent) used in the adhesive.
- curing agent an isocyanate having a uretdione group or an isocyanate having a uretoimine group is exemplified.
- the solvent used for the adhesive is not particularly limited, but ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate that are usually used in paints or adhesives, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.
- Aromatic hydrocarbons such as ketone solvents, toluene, xylene and the like can be mentioned.
- the adhesive layer preferably has a thickness of 1 to 6 ⁇ m, and more preferably 2 to 5 ⁇ m. Moreover, you may provide in advance on a can body surface, or you may provide in advance on a can body outer surface film.
- the adhesive between the metal material and the plastic material is very good, and various adhesive properties are excellent, such as polyurethane adhesive, polyester adhesive, polyester polyurethane adhesive or epoxy.
- a thermosetting resin adhesive such as a resin-based adhesive is preferably used.
- a by-product during the curing reaction of the adhesive Gas generation due to gasification of the low molecular weight compound is inevitable.
- the blocking agent that blocked the isocyanate group of the curing agent is dissociated and sublimated. It becomes a gas body.
- the blocking agent is a low-molecular compound such as oxime, lactam, ester, ketone, or amide.
- thermosetting resin adhesive in such a thermosetting resin adhesive, it is an essential requirement to use an adhesive that does not generate a by-product gas during the curing reaction.
- the isocyanate group of the curing agent is An internally blocked, internally blocked isocyanate curing agent is used.
- the reaction when an isocyanate having a uretdione group is used as the internal blocked isocyanate and the reaction when an isocyanate having a uretoimine group are used are shown in the following formulae, respectively.
- the blending amount of the internal blocked isocyanate curing agent is preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main resin. This is because when the upper limit is exceeded, excess isocyanate remains and the adhesiveness tends to decrease, and when below the lower limit, the adhesiveness tends to decrease due to insufficient curing agent.
- thermoplastic resin adhesive can also be used because it does not generate by-product gas.
- a thermoplastic resin generally has a lower adhesive force with a metal or plastic than a thermosetting resin, a thermosetting resin adhesive is more preferable.
- the melting point of the thermoplastic resin is equal to or higher than the retort treatment temperature.
- the specular gloss is further improved when the adhesive layer contains an inorganic pigment (particularly, titanium oxide).
- the mechanism of the specular gloss improvement due to the adhesive layer containing an inorganic pigment has not been fully elucidated, but is considered as follows.
- the metal vapor-deposited layer is deposited on a resin film (biaxially stretched film), and the resin film is heated at 170 to 210 ° C.
- the blending amount of the inorganic pigment in the adhesive layer is preferably 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main resin. When the upper limit is exceeded, too much pigment is likely to cause insufficient adhesion, and when below the lower limit, the pigment may be too little to prevent cracking.
- metal foil or metal vapor-deposited layer examples of the metal foil include, in addition to an aluminum foil, a thin or simple element such as malleable copper, silver, zinc, nickel, or an alloy.
- the metal foil has a thickness of about 3 to 20 ⁇ m, preferably 5 to 10 ⁇ m, and is laminated on the outer surface of the can body film or a printed film via a transparent adhesive layer.
- the metal foil having a thickness of less than 3 ⁇ m is difficult to handle, and if it exceeds 20 ⁇ m, the cost increases, which is not preferable.
- the resin film serving as a base material for vapor deposition of metal is transparent.
- a transparent resin film is sandwiched between the print film and the metal vapor deposition layer, and the light reflected from the metal vapor deposition layer and the print screen are added in three dimensions. This is preferable because a decorative effect is achieved.
- the resin film on which the metal vapor deposition layer is provided preferably has a thickness of 5 to 30 ⁇ m, more preferably about 10 to 20 ⁇ m.
- a thermoplastic resin film having relatively high transparency and excellent heat resistance such as a polyester film, a nylon film, and a polypropylene film
- an unstretched film or a uniaxially stretched film is also used, but it is more preferable to use a biaxially stretched film.
- the resin film which has the same thermal characteristic and mechanical characteristic as a printing film is preferable, and it is preferable that the film thickness of both films is also made comparable.
- a vapor-deposited layer is laminated on one side of the resin film that is the base material, and examples of the metal used for the vapor-deposited layer include aluminum, copper, chromium, and silver. Among them, it has a silver-like metallic color and excellent specular gloss.
- Aluminum is most preferably used from the standpoint of the decorative effect, cost and versatility.
- aluminum vapor deposition is a layer obtained by vapor-depositing aluminum by a conventional method such as vacuum vapor deposition, and can obtain a mirror gloss with a silver-like metallic color.
- the thickness of the deposited layer is preferably deposited within a thickness range of 200 to 800 mm, more preferably 300 to 600 mm. If it is less than 200 mm, sufficient specular gloss cannot be obtained and the hiding power is inferior, and if it exceeds 800 mm, sufficient specular gloss can be obtained, but the vapor deposition process takes time, and productivity may be reduced.
- the light transmitted through the transparent resin film penetrates through the portion where the print layer is not formed (and the print layer when the print layer transmits light), passes through the transparent adhesive layer, and is reflected by the metal layer.
- the metallic reflected light of the metal layer and the printed pattern of the printed layer appear to overlap, giving a deep three-dimensional effect and a raised texture with a specular gloss as the background color. A strong impression can be given to the person who sees the patterns and characters on the printed layer.
- a metal vapor-deposited layer (aluminum) or metal foil (aluminum foil)
- metal aluminum changes to hydroxide or oxide due to high temperature and high humidity.
- Mirror gloss that we had as aluminum may deteriorate.
- a surface coat layer (finish varnish) is provided on the outermost surface of the can body in order to reduce the amount of water vapor or oxygen permeated to the metal aluminum surface. It is valid.
- the polyester resin layer can be thickened by separately preparing and laminating a printing film and a metal vapor deposition film, and both the specular gloss and retort resistance can be improved.
- the resin film used as the substrate of the printed film (decorative film) for covering the can of the present invention is 5 to 30 ⁇ m thick, preferably about 10 to 20 ⁇ m, polyester film, nylon A thermoplastic resin film having relatively high transparency and excellent heat resistance, such as a film and a polypropylene film, is used.
- the resin film used for the printed layer is preferably a transparent resin film in order to make use of the specular reflection light from the metal layer provided on the can body side. A decorative effect can also be obtained.
- the printing surface of a printing film may be provided in the can body side of a resin film, or may be provided in the opposite side to a can body, it is preferable to provide in the can body side of a resin film so that retort resistance may be more excellent.
- a resin film an unstretched film or a uniaxially stretched film can be used, but a biaxially stretched film is preferable because of its excellent strength.
- the adhesive agent which joins a printing film and a metal layer is not specifically limited, A normal transparent adhesive agent is used suitably.
- polyester film those containing ethylene terephthalate, ethylene butyrate and ethylene isophthalate as main constituent components are preferably used.
- Other components can be copolymerized, for example, dicarboxylic acid components to be copolymerized include aromatics such as naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenylsulfonedicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, isophthalic acid, phthalic acid, etc.
- Examples include dicarboxylic acids, and aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, maleic acid, and fumaric acid, and alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid.
- Examples of the glycol component to be copolymerized include aliphatic glycols such as propanediol, butanediol, pentanediol, and neopentylglycol, alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol, and polyoxyethylene glycols such as diethylene glycol and polyethylene glycol. Can be mentioned. About said dicarboxylic acid component and glycol component, 2 or more types can also be used together.
- thermoplastic resin film In the case of using a nylon film as the thermoplastic resin film, ring-opening of a lactam such as nylon 6, nylon 11, nylon 12 and a condensed polymer of diamine and dicarboxylic acid such as nylon 66, nylon 610, nylon 612 and the like. Polymers can also be used. Production of such a resin film can be performed by a conventional method, and is formed into a film by a T-die method or an inflation film forming method, and is performed by performing a stretching process such as uniaxial stretching or biaxial stretching as desired. be able to.
- a lactam such as nylon 6, nylon 11, nylon 12
- a condensed polymer of diamine and dicarboxylic acid such as nylon 66, nylon 610, nylon 612 and the like.
- Polymers can also be used. Production of such a resin film can be performed by a conventional method, and is formed into a film by a T-die method or an inflation film forming method, and is performed by performing a stretching process such
- an anchor coat layer in order to improve the adhesion of a publicly known adhesion improving surface treatment such as corona treatment, plasma treatment or flame treatment to a resin film, and polyurethane resin or modified polyester resin.
- a film compounding agent for example, an antiblocking agent such as amorphous silica, various antistatic agents, lubricants, antioxidants, ultraviolet absorbers, and the like can be blended in the resin film according to a known formulation.
- Printing layer In the case of multiple colors on one side of a resin film, using a printing roller or an appropriate printing means such as a gravure method, with a single color or multiple colors (for example, 2 to 10 colors) of printing ink Are sequentially repeated to form a printing layer by printing a product name or a decorative pattern.
- the printing ink it is preferable to use an ink made of a thermosetting urethane-based resin.
- various printing methods such as flexographic printing and offset printing are appropriately selected in addition to the above gravure printing. Is possible. In order to print beautiful characters and patterns with rich colors using a large number of colors, it is preferable to form a printing layer by gravure printing.
- a transparent thermosetting resin containing a lubricant as a surface coat (finish varnish) layer to provide lubricity to the film surface or to protect the decorative layer.
- a transparent thermosetting resin polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, etc. are basically used, and amino resin such as melamine resin or phenol resin is added as a curing agent, and further, lubricant such as paraffin, polyethylene, silicon, etc. Is used in an amount of 0.1 to 3% by weight.
- the thickness of the surface coat layer is about 0.1 to 10 ⁇ m, preferably about 0.5 to 5 ⁇ m.
- the can body on which the surface coat layer is formed is baked.
- Baking is a treatment performed to cure the adhesive and completely adhere to the can body, and to remove the solvent contained in the surface coat layer and dry and cure the surface coat layer. Heat at ⁇ 230 ° C for approximately 0.5-2 minutes.
- a hologram pattern can also be provided between a printing film and a metal vapor deposition layer.
- the hologram pattern is known as a decorative pattern that manifests a three-dimensional (fine irregularity) stripe pattern due to light interference, and depends on the metallic luster and the printing wrinkles in the decorative can body excellent in specular gloss of the present invention.
- a mirror-like glossy label with a beautiful and brilliant design can be synergistically decorated with a more elegant three-dimensional decoration effect.
- the laminated structure of the decoration part in the outer surface of the can body part provided with the hologram pattern is illustrated as a schematic cross-sectional view in FIG.
- the following method is illustrated as a manufacturing method of said specular gloss label with a hologram.
- a two-component curable resin material such as polyester or urethane is applied to the printing surface of the printing film with an application roll.
- a film with a hologram pattern stamping polypropylene film ( OPP film) etc.
- OPP film patterned polypropylene film
- a master used for forming a resin film master is formed by a known method, that is, for example, a laser interference film is exposed to a dry plate coated with a photoresist. Then, an uneven resist pattern corresponding to the density of the interference fringes is formed, and then a metal is deposited on the pattern surface to form a thin film to make it conductive, and then nickel is plated thereon, and finally By exfoliating the plating layer, an original pattern in which a fine uneven hologram pattern is precisely transferred onto nickel is formed.
- a fine concavo-convex hologram pattern formed on the prototype becomes the surface of the matrix material made of resin film.
- a film master for hologram transfer is manufactured.
- Can body material As a can body, since a seamless can originally does not exhibit a specular gloss, the effect of the present invention is most manifested in the decoration of a seamless can. Among the seamless cans, the steel can does not exhibit a brilliant metallic color, and thus the effects of the present invention are easily manifested.
- As the material of the can body various surface-treated steel plates and light metal plates such as aluminum, or resin-coated metal plates obtained by laminating a resin film on the surfaces of these steel plates and metal plates can be used.
- a chromic acid-treated steel sheet such as TFS (tin-free steel), an aluminum-plated steel sheet, a galvanized steel sheet, a tin-plated steel sheet, a nickel-plated steel sheet, or the like can be used. If necessary, a surface treatment such as phosphate treatment or chromate treatment can be used.
- a surface treatment such as phosphate treatment or chromate treatment can be used.
- an aluminum plate or an aluminum alloy plate can be used, and even if it is surface-treated with a chemical conversion film mainly composed of an oxide of zirconium or titanium or a composite film of polyacrylic acid-zirconium salt. Good.
- the resin-coated metal plate can be obtained by laminating a resin film on the surface of an aluminum alloy substrate or a steel substrate.
- the surface to be laminated may be the inner surface side, the outer surface side, or both surfaces of the can body.
- a thermoplastic film having relatively high transparency and excellent workability and heat resistance such as a polyester film, a nylon film, and a polypropylene film.
- a lamination method it is prepared by a general method such as direct coating from a T die, a method in which a T die is once made into an unstretched film and then heat-laminated, and a method in which a biaxially stretched film is heat-laminated.
- the manufacturing method of the decorative can body excellent in the specular gloss of this invention is basically thermosetting to the can body surface.
- Thermosetting resin that does not generate gas when heat-curing the adhesive layer in a method for producing a decorative can body by providing a metal foil or a metal vapor-deposited layer via a resin adhesive layer and further laminating a printed film By using an adhesive, the surface of the can body is mirror-finished without causing blisters (fine projections) on the decorative surface, thereby producing a decorative can body excellent in specular gloss.
- a polyurethane resin-based adhesive, a polyester polyurethane resin-based adhesive, a polyester resin-based adhesive, or an epoxy resin-based adhesive in which an adhesive that does not generate gas uses an internal block isocyanate curing agent is suitable.
- the adhesive film including the printed resin film and the metal layer provided on the seamless can body is referred to as a specular gloss label.
- a printing method such as gravure printing
- a printing layer is formed (printing film).
- an adhesive is applied to the surface of the printing layer of the printing film, and a metal foil is laminated thereon.
- an anchor coat is applied to the surface of the printing layer of the printing film, and then a metal is vapor-deposited by a conventional method such as a vacuum vapor deposition method.
- a vapor-deposited film in which metal is vapor-deposited on the resin film by a conventional method such as vacuum vapor deposition is prepared, and the adhesive side of the printed film and the resin side of the vapor-deposited film are laminated. Then, a laminate film is produced. At this time, the adhesive film side of the printing film and the vapor deposition layer side of the vapor deposition film may be laminated to form a laminate film.
- An adhesive is provided using a coater on the can body side of the resin film provided with the metal layer, and a specular gloss label is prepared.
- the long specular gloss label manufactured as described above may be formed in one line (size of one can body) over the width direction of the long film, and may be a plurality of lines (a plurality of lines). It may be applied so as to be the size of an individual can body).
- the conditions for coating the can body with the specular gloss label at that time are as follows: the speed is 10 to 300 m / min, the can body temperature is 140 ° C. to 200 ° C., and the pressure by the pressure roll is 250 to 750 N / cm as the linear pressure.
- the speed it is effective to increase the productivity to 150 m / min or more, and the can body temperature at the time of bonding depends on the thermosetting temperature and melt viscosity of the adhesive.
- the temperature is preferably 150 to 190 ° C., and the higher pressure is more effective for the adhesion, but considering the dimensional stability, 500 N / About cm is preferred.
- the seamless can body coated with the specular gloss label is coated with the surface coat layer on the surface, and then the surface coat layer and the adhesive are baked and cured in a baking oven. Thereafter, the vicinity of the opening of the can body is subjected to neck-in processing by a neck-in processing machine and flange processing by a flanging device, thereby completing a specular gloss seamless can. Also, the surface coat layer on the surface is not coated after coating the seamless can body, but after the surface coat layer is applied and baked on the outer surface side of the printing film or laminate film, the adhesive is applied to the can body side.
- An applied specular gloss label may be prepared, and then coated on the seamless can body by the above method.
- the use of the decorative can body of the present invention is most suitable for a container for food and drink, but it is also used for pharmaceuticals, cosmetics, aerosol products and other uses. Can do. It is also suitably used for storing foods and beverages to be retorted. Typical applications include soft drinks such as natural mineral water and cider, taste drinks such as coffee and tea, or alcoholic drinks such as sparkling liquor and beer.
- the laminated structure of the decorative portion on the surface of the seamless can body as a representative example of the decorative can body of the present invention is schematically illustrated. Illustrated in FIG. In FIG. 2, the layer structure of a specific example is a transparent resin film in which an aluminum metal vapor-deposited layer is provided on a white polyester resin film on the outer surface of a can body of a seamless can via a polyester-based resin adhesive layer with an internal block isocyanate curing agent.
- the layer structure of the specific example in FIG. 3 is that a hologram pattern is provided between the printed film and the metal vapor-deposited layer, and a mirror glossy label having a beautiful and brilliant design with a metallic luster and printing glaze is added to a more elegant three-dimensional decoration effect. It is the laminated structure of the decoration can body which decorates synergistically.
- a resin-coated metal plate was obtained by heat-bonding both surfaces simultaneously at the melting point of the film and immediately cooling with water.
- a glamor wax was uniformly applied to the resin-coated metal plate, then punched out into a disk having a diameter of 143 mm, and subjected to stretch drawing after drawing to obtain a thinned deep drawn recup having a diameter of 52 mm and a height of 112 mm.
- the thinned deep drawn cup was heat-treated at 215 ° C. for 1 minute to remove film processing distortion and volatilize the lubricant.
- the edge of the opening was cut off to obtain a seamless cup having a height of 106 mm.
- a transparent biaxially stretched polyethylene terephthalate film (PET film) having a thickness of 12 ⁇ m was subjected to corona treatment according to a conventional method, and a printing ink layer having a thickness of 2 ⁇ m was provided by gravure printing on the corona treatment side to prepare a printing film.
- metal aluminum was vapor-deposited to a thickness of 500 mm on one side of a 12 ⁇ m-thick film made of the same material as the biaxially stretched film used for the printing film, thereby producing a vapor-deposited film.
- a transparent adhesive made of polyester polyurethane resin is applied to the printing ink side of the printing film with a gravure coater to a thickness of 4 ⁇ m, then laminated to the resin side of the vapor deposition film, and heat treated at 60 ° C for 3 days for lamination.
- a film was created.
- a mirror glossy label was prepared by providing a polyester resin adhesive having the specifications shown in Table 1 on the vapor deposition layer side of the produced laminate film in a thickness of 5 ⁇ m with a gravure coater.
- Table 1 shows the types of the main resin of the adhesive, the types and mixing amounts of the curing agent, and the types and contents of the inorganic pigments in the adhesive. The mixing amount of the curing agent and the content of the inorganic pigment were expressed in parts by weight with respect to 100 parts of the polyester resin as the main agent.
- “internal block isocyanate curing agent” was described as “internal BI”.
- the specular gloss label produced above was cut into a size having a width of the can barrel and a length of 5 mm overlap in addition to the circumference of the can barrel and heated to 160 ° C. After applying pressure on the outer surface and bonding the overlapped portion, a polyesteramino finish varnish was applied to the outer surface to a thickness of 3 ⁇ m and baking at 200 ° C. for 1 minute was performed in an oven. The opening side of the produced cup was necked and then flanged to produce a specular gloss seamless can. The following evaluation was performed after storing at room temperature for 24 hours or more after baking.
- the evaluation criteria are no peeling ( ⁇ ), less than 10% peel ( ⁇ ), 10% or more to less than 50% peel ( ⁇ ), and 50% or more peel ( ⁇ ). ⁇ , ⁇ , and ⁇ are allowable ranges.
- (Iv) Comprehensive evaluation The worst evaluation among (i) to (iii) was taken as the individual comprehensive evaluation in each example and comparative example.
- Example 2 A mirror-gloss seamless can was produced in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of the internally blocked isocyanate was added.
- Example 3 A specular gloss seamless can was prepared in the same manner as in Example 1 except that the internal blocked isocyanate was changed to 0.1 part by weight.
- Example 4 A specular gloss seamless can was produced in the same manner as in Example 1 except that the finishing varnish layer was not provided.
- Example 5 A specular gloss seamless can was produced in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by weight of titanium oxide in the adhesive was used.
- Example 6 A specular gloss seamless can was prepared in the same manner as in Example 1 except that 1 part by weight of titanium oxide in the adhesive was used.
- Example 7 A specular gloss seamless can was produced in the same manner as in Example 1 except that no titanium oxide was added to the adhesive.
- Example 8 A mirror-gloss seamless can was produced in the same manner as in Example 1 except that an aluminum foil (Super Foil 7 ⁇ m, manufactured by Toyo Aluminum) was used instead of the deposited film. In Examples 4 and 8 to 10, as described in the column of Table 1, the layer structure is partially different from other examples.
- Example 9 A mirror surface is obtained in the same manner as in Example 1 except that the transparent adhesive layer of the print film and the vapor deposition surface side of the vapor deposition film are laminated and an adhesive is applied onto the resin surface of the vapor deposition film to produce a specular gloss label.
- a glossy seamless can was prepared.
- Example 10 Specular gloss was obtained in the same manner as in Example 1 except that metallic aluminum was vapor-deposited on the resin surface side (opposite side of the printing surface) of the print film and an adhesive was applied on the vapor-deposited surface to produce a specular gloss label. Seamless cans were made.
- Example 1 A mirror-gloss seamless can was produced in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of block HDI (B-882N made by Mitsui Chemicals Polyurethane) was added instead of the internally blocked isocyanate as a curing agent for the adhesive. After baking in the oven, a large number of blisters that were thought to be due to gas generation during the curing reaction of the adhesive occurred and the appearance deteriorated.
- Table 1 summarizes the conditions and evaluation results of the decorative portions of the examples and comparative examples described above.
- Example 7 since the inorganic pigment was not added to the adhesive, before and after the retorting The specular gloss of the film was ⁇ (substantially good), and in Examples 8, 9, and 10, there was one less resin film layer on the outer surface side of the metal layer (metal foil or vapor-deposited layer). ⁇ (Good).
- the comparative example since an internal block curing agent is not used, gas is generated at the time of curing of the adhesive, mirror gloss is not obtained, and the adhesion of each layer after the retort treatment is also deteriorated, resulting in retort resistance. Also not equipped. Thus, the rationality and significance of the configuration requirements in the present invention and the superiority over the prior art are clarified.
- the present invention combines a metal foil or metal vapor deposition layer and a transparent resin film printed with a pattern and laminates them on the body of the can body to provide a beautiful and brilliant specular gloss decoration that has a sufficient mirror gloss. Since the adhesive bonding of the laminate layers of the body portion of the can body is strong even after being subjected to retort processing, the field of use of the decorative can body of the present invention is mainly the storage of food and drink It is a container and is particularly suitable for storing foods and drinks to be retorted, and can be suitably used in fields such as pharmaceuticals, cosmetics, and aerosol products.
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Abstract
Description
これらの缶体容器の胴部表面には、商品の収納内容物や商品名などを表示し、また消費者の購買意欲を高めるために、文字や意匠が印刷されている。そして、消費者の注意を引き販売を促進するために、商品缶体の胴部表面の意匠と装飾、いわゆる加飾が重要視され、最近では、特に、商品の缶体が際立ち、かつ高級感や購入者の歓心を得るために美的でインパクトのある(印象深い)加飾がいっそう重要になっている。
アルミ合金板やスチール板を絞り加工や絞りしごき加工或いはストレッチドロー加工することによって成形されるシームレス缶においては、側壁が過酷な加工を受けるため肌荒れして鏡面光沢が不足していた。アルミ缶は比較的金属色は優れているがより優れた鏡面性を望まれる場合がある。また、特にポリエステルフィルムなどをラミネートした樹脂被覆金属板から成形されたシームレス缶はアルミ缶においてもスチール缶においても、金属面が直接成形工具に触れない成形であるため、樹脂下の金属面の肌荒れがより大きく、鏡面光沢は得られなかった。溶接缶においては、すずめっき鋼板の表面粗度を極く小さくすることにより鏡面光沢缶が作られてきているが、そのような表面は製缶中の搬送などで、傷が付き易いという問題があった。
そして、アルミ缶より廉価なスチール缶ではアルミ缶のような鏡面光沢は得られず、くすんだ灰色系統の地金色となるので、缶体の胴部に明るい金属粉末塗料を塗布したり、銀インキにより金属様の光沢のグラビア印刷を施した樹脂フィルムを装着して、鏡面光沢を顕出させる試みがなされているが、充分に明るい光輝な鏡面光沢は得られ難い。
蒸着アルミニウムを顔料化したグラビアインキも存在するが、それにより印刷するとメタリック感が発現するとしても、缶体がレトルト処理を受けるとアルミ顔料が白化して光沢が低下してしまう。
最近では、金属箔や金属蒸着層と模様を印刷した透明な樹脂フィルムを組み合わせ缶体の胴部に積層して、深みのある装飾模様と金属光沢の加飾を施す缶体が開示されている(特許文献2~4)。
かかる加飾缶体は、スチール缶においても、深みのある装飾模様と光輝な鏡面光沢の相関により高級な加飾をもたらすものと期待されるが、試作しても装飾表面にブリスター(
微細な突起)が多数生じて、鏡面光沢が発現せず美麗で光輝な鏡面光沢装飾は得られていない。
そして、金属箔や金属蒸着層と模様を印刷した透明な樹脂フィルムを組み合わせ缶体の胴部に積層して、深みのある装飾模様と鏡面光沢の加飾を施す缶体が開示され、かかる加飾缶体は、シームレス缶においても、深みのある装飾模様と光輝な鏡面光沢の相関により高級な加飾をもたらすものと期待されるが、試作しても装飾表面にブリスターが多数生じて外観不良となり、鏡面光沢が発現せず美麗で光輝な鏡面光沢装飾は得られていない。
なお、副生ガスの発生によりブリスターが生じる現象を図1に、金属蒸着層のない缶体(左図)と樹脂フィルムの印刷面に金属蒸着を施した缶体(右図)の模式断面図として開示している。
しかして、かかる新規な特別の構成の要件と、格別の特徴は、背景技術に列記した先行文献はもとより、他の特許文献においても窺うことはできない。
なお、本発明において重要なことであるが、本発明の特別の構成の要件における合理性と有意性及び格別の特徴は、後記する実施例のデータ及び実施例と比較例の対照により実証されている。
[2]ガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤が、内部ブロックイソシアネート硬化剤を
使用する熱硬化性樹脂接着剤であることを特徴とする、[1]における鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[3]ガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤が、内部ブロックイソシアネート硬化剤を使用するポリウレタン樹脂系接着剤、ポリエステルポリウレタン樹脂系接着剤又はポリエステル樹脂系接着剤のいずれか一種、或いは二種以上の混合物であることを特徴とする、[2]における鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[4]接着剤が無機顔料を含むことを特徴とする、[1]~[3]のいずれかにおける鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[5]印刷フィルムの外面に表面コートしたことを特徴とする、[1]~[4]のいずれかにおける鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[6]印刷フィルムと金属箔又は金属蒸着層の間に透明接着剤層を介して樹脂フィルムが設けられたことを特徴とする、[1]~[5]のいずれかにおける鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[7]印刷フィルムと金属蒸着層の間に、ホログラムパターンが設けられたことを特徴とする、[1]~[5]のいずれかにおける鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[8]飲食品が収納されレトルト処理されたことを特徴とする、[1]~[7]のいずれかにおける鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[9]缶体が樹脂被覆シームレス缶であることを特徴とする、[1]~[8]のいずれかにおける鏡面光沢に優れた加飾缶体。
[11]ガスを発生しない接着剤が、内部ブロックイソシアネート硬化剤を使用する、ポリウレタン樹脂系接着剤、ポリエステルポリウレタン樹脂系接着剤又はポリエステル樹脂系接着剤のいずれか一種、或いは二種以上の混合物であることを特徴とする、[10]における鏡面光沢に優れた加飾缶体を製造する方法。
[12] 印刷フィルムと金属蒸着層の間に、ホログラムパターンを設けることを特徴とする、[10]又は[11]における鏡面光沢に優れた加飾缶体を製造する方法。
段落0016及び0017に前述した本発明群の発明についての実施の形態を、図面を参照しながら、具体的に詳しく説明する。
(1)基本構成
本発明の加飾缶体の基本構成は、缶胴表面に接着剤層を介して金属箔又は金属蒸着層を設け、更に印刷フィルムを積層した加飾缶体において、接着剤層に加熱硬化する際にガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤を使用したことを特徴とする、鏡面光沢に優れた加飾缶体である。
鏡面光沢は、鏡面の反射光の様な、美麗な光輝性金属調の加飾意匠をいい、光沢を有さない艶消し加飾と対照をなす。
なお、鏡面光沢は厳密には、「JIS Z 8741(鏡面光沢度測定方法)」に定める測定方法があるが(特開平8-3781号公報の段落0008を参照)、本発明においては視覚感覚意匠模様なので視覚において評価する。
缶体としては、シームレス缶は成形加工が厳しいため、本来には光輝な鏡面光沢を呈さないので、シームレス缶体、とりわけそのスチール缶、の加飾において本発明の目的及び作用効果が最も顕現される。特に樹脂被覆シームレス缶体の場合には成形による金属表面の凹凸が大きいため、その作用効果は著しい。そして金属箔又は金属蒸着層としてはアルミニウム(本願明細書では「アルミ」と略記している場合がある。)が、その固有の明るい光輝な金属色と鏡面光沢性からして最も好ましい。
また、他の缶体として溶接缶にも適用できる。溶接缶は、LTS(ローテインスチール、低すずめっき鋼板)、TNS(すずニッケルめっき鋼板)、ぶりきなどの金属板シートを外面印刷し、内面塗装したのちにブランクに切断して円筒形にした後、サイドシームを溶接して作成されるが、金属板シートの外面に金属蒸着した樹脂フィルムを接着剤を介して積層することにより本発明の作用効果が得られる。この仕様にすることにより、金属板の粗度を極く小さくすることなしに鏡面光沢缶体を得ることができるため、製造歩留まりがよい。
本発明の加飾缶体の代表的な具体例としては、樹脂被覆シームレススチール缶の缶胴表面に装着された白色ポリエステル樹脂フィルムに、内部ブロックイソシアネート硬化剤によるポリエステル系樹脂接着剤層を介して、アルミ金属箔又はアルミ金属蒸着層を設け、必要により更にポリエステル系樹脂フィルム或いはアンカーコートを施し、更に商品名や装飾模様を印刷した印刷フィルムを必要に応じて透明接着剤層を介して積層し、その上に表面コート(仕上げニス)を施した、鏡面光沢と装飾に優れた加飾缶体である。
本発明の加飾缶体の代表例としての、樹脂被覆シームレススチール缶体胴部表面における加飾部の積層構造が、模式図として図2に例示され、上記の具体例の層構成が図示されている。
(1)缶胴外面フィルム
缶胴外面フィルムは、樹脂被覆シームレス缶体において設けられるものであり、容器製造中における廃棄溶剤の低減や使用水量低減の効果がある。一般に、スチール缶においては酸化チタンなどの白色顔料入りポリエステル樹脂フィルムが使用され、アルミ缶においては透明ポリエステル樹脂フィルムが使用される。予め樹脂被覆されていない金属板から成形されるシームレス缶体の場合や、溶接缶の場合には、缶胴外面フィルムは必要ない。
缶体の胴部表面に、好ましくは缶胴外面フィルムを介して、胴部表面に金属箔又は金属蒸着層(好ましくは、樹脂フィルム面或いは印刷フィルム面に予め層形成されている。ま
た、以下においては「金属箔又は金属蒸着層を含めた総称」として「金属層」と呼称する場合がある。)を接合するための接着剤である。金属層を設けたフィルムの樹脂フィルム面を缶胴金属或いは缶胴外面フィルムに接合する接着剤の態様などもある。
具体的には、缶胴外面フィルム及び金属層と加熱加圧により接合し易く、接合性が良好な熱硬化型の接着剤が挙げられ、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエステルポリウレタン系、エポキシ系などの熱硬化性接着剤が好ましく使用される。また、ポリエステル系樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)やエチレンメタクリレート共重合体(EMMA)などの熱可塑性樹脂を使用することも可能である。熱可塑性樹脂の場合、融点がレトルト処理温度以上であることが好ましい。耐レトルト性の観点からは、熱硬化性接着剤がより好ましい。
ポリウレタン系接着剤は、ポリイソシアネートとポリオールからなるウレタンプレポリマーを主剤とし、ポリエステル系接着剤は、不飽和結合をもったポリエステル樹脂であって少なくとも一部に不飽和酸を含む酸成分とアルコールを結合させて得られる、熱硬化性ポリエステル樹脂を主剤とし、ポリエステルポリウレタン樹脂系接着剤は、ポリオールとポリカルボン酸との縮合重合反応により生成したポリエステルポリオールを、更にポリイソシアネートを介してウレタン反応させて生成した樹脂を主剤とし、いずれもイソシアネート硬化剤やメラミン樹脂などの硬化剤により硬化されるものである。
接着剤に使用される溶剤は特に限定されるものではないが、通常に塗料又は接着剤に用いられている酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類が挙げられる。
接着剤層は、一般に1~6μmの厚みとすることが好ましく、更には2~5μmにすることがより好ましい。また、予め缶胴面上に設けても、或いは予め缶胴外面フィルム上に設けてもよい。
なお、ブロック剤は、周知のとおり、オキシム、ラクタム、エステル、ケトン、アミドなどの低分子化合物である。
の反応、及びウレトイミン基を有するイソシアネートを使用した場合の反応を、それぞれ次式に示す。
内部ブロックイソシアネート硬化剤の配合量は、主剤樹脂100重量部に対して0.1重量部~20重量部が好ましい。上限を超えた場合、余分のイソシアネートが残り密着性低下がおこりやすく、下限を下回った場合、硬化剤不足により密着性低下がおこりやすいためである。
なお、その他のアルキッド樹脂やフェノール樹脂などの硬化性接着剤でも、硬化反応の際に、アルコールやホルムアルデヒドなどの低分子ガスを副生する。また、熱可塑性樹脂接着剤も副生ガスを生じないため、使用することができる。但し、熱可塑性樹脂は、金属やプラスチックとの接着力が概して熱硬化性樹脂よりも低いので、熱硬化性樹脂接着剤のほうがより好ましい。また、レトルト処理を要する内容物用缶体の場合には、熱可塑性樹脂の融点がレトルト処理温度以上の融点であることが必要となる。
接着剤層が無機顔料を含むことによる鏡面光沢性向上の機構は、充分に解明できているとはいえないが、次のように考えられる。
金属蒸着層は樹脂フィルム(二軸延伸フィルム)に蒸着されており、樹脂フィルムには、オーブンでの接着剤層の焼付け時に170~210℃の熱がかかり、樹脂フィルムの熱収縮が発生し、それに伴い金属蒸着層にクラックが発生して、鏡面光沢が低下する現象が
生じることがあるが、このとき缶体との間の接着剤に無機顔料が入っていると、樹脂フィルムの熱収縮が抑えられるため、金属蒸着層にクラックが入りにくいものと推察される。
接着剤層中への無機顔料の配合量は、主剤樹脂100重量部に対して1重量部~100重量部が好ましい。上限を超えた場合、顔料が多すぎて密着性不足がおこりやすく、下限を下回った場合、顔料が少なすぎてクラック防止効果が不十分の場合がある。
本発明においては、金属箔としては、アルミ箔の他に、展延性のある銅、銀、亜鉛、ニッケルなどの単体又は合金を薄膜化したものが挙げられる。
金属箔の厚みは、3~20μm程度が使用され、好ましくは5~10μmの厚さのもので、缶胴外面フィルム又は印刷フィルム上に透明接着層を介してラミネートされている。なお、厚さが3μm未満の金属箔は、取り扱いが困難であり、20μmを超えると、コストアップにつながり好ましくない。
基材である樹脂フィルムの片面に蒸着層が積層され、蒸着層に用いる金属としては、アルミニウム、銅、クロム、銀などが挙げられるが、中でもシルバー調の金属色を有しかつ鏡面光沢が優れるという加飾効果かつコストと汎用性の点からアルミニウムが最も好ましく用いられる。
例示として、アルミ蒸着は、アルミニウムを真空蒸着法などの常法により蒸着して得られる層であり、アルミニウムによりシルバー調の金属色とともに鏡面光沢を得ることができる。蒸着層の厚さは、200~800Åの厚みの範囲内で蒸着することが好ましく、更には300~600Åであることがより好ましい。200Å未満では充分な鏡面光沢を得ることができず隠蔽力も劣り、800Åを超えると、充分な鏡面光沢を得ることはできるものの、蒸着処理に時間がかかるため生産性が低下する惧れがある。
このような金属層を積層することによって、金属による反射で光輝性が高く鮮やかなメタリック感を呈すると共に、印刷層よりも缶体側の金属層による鏡面光沢の反射光の影響を受けることで、印刷層の色及び模様と金属層の鏡面光沢が組み合わされた、光輝性の高い鏡面光沢色を利用した装飾模様による加飾効果を得ることができる。すなわち、透明な樹脂フィルムを透過した光が、印刷層が形成されていない部分(及び印刷層が光を透過する場合は印刷層)を通して浸入し、透明接着層を透過し、金属層で反射して再度透明な樹
脂フィルムを透過し表出する際に、金属層のメタリック反射光と印刷層の印刷模様とが重なって見え、深みのある立体感と鏡面光沢を背景色とした浮き出し模様感が醸し出され、印刷層に表示した模様や文字などを見る人に対して強い印象を与えることができる。
本発明の側面的な特徴のひとつであるが、この対策として、金属アルミ面への水蒸気や酸素の透過量を低減するために、缶体最表面に表面コート層(仕上げニス)を設けることが有効である。また、印刷フィルムと金属蒸着フィルムを別に作成してラミネートすることによりポリエステル樹脂層を厚くでき、鏡面光沢性と耐レトルト性を共に向上させることもできるのである。
本発明の缶体を被覆する印刷フィルム(加飾フィルム)の基材となる樹脂フィルムとしては、5~30μmの厚さ、好ましくは10~20μm程度である、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリプロピレンフィルムなど、比較的透明性が高くて耐熱性に優れた熱可塑性樹脂フィルムが使用される。
印刷層に用いられる樹脂フィルムは、より缶体側に設けた金属層からの鏡面反射光を活かすため透明な樹脂フィルムであることが好ましく、また、透明性を保った着色にすることで特殊な加飾効果を得ることもできる。また、印刷フィルムの印刷面は、樹脂フィルムの缶体側に設けても缶体と反対側に設けてもよいが、耐レトルト性がより優れるように樹脂フィルムの缶体側に設けることが好ましい。
樹脂フィルムとしては、無延伸フィルムや一軸延伸フィルムも使用することができるが、強度に優れているため二軸延伸フィルムが好ましい。
なお、印刷フィルムと金属層を接合する接着剤は特に限定されず、通常の透明な接着剤が適宜に使用される。
他の成分を共重合することもでき、例えば、共重合するジカルボン酸成分としては、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、イソフタル酸、フタル酸などの芳香族ジカルボン酸、及び、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸などの脂肪族ジカルボン酸、更に、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸が挙げられる。
共重合するグリコール成分としては、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールなどの脂肪族グリコール、及びシクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール、更にジエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのポリオキシエチレングリコールなどが挙げられる。
上記のジカルボン酸成分及びグリコール成分については、2種以上を併用することもできる。
このような樹脂フィルムの製造は、常法によって行うことができ、T-ダイ法やインフレーション製膜法でフィルムに成形して、所望により一軸延伸、二軸延伸などの延伸処理を行って製造することができる。
樹脂フィルムの片面に、印刷ローラーを用いて或いはグラビア法などの適宜な印刷手段を使って、単色或いは複数色(例えば、2~10色)の印刷インキにより、複数色の場合は順次繰り返して、商品名や装飾模様の印刷を行うことにより印刷層を形成する。
印刷インキは、熱硬化性のウレタン系樹脂からなるインキを使用することが好ましく、その印刷方法としては、上記のグラビア印刷のほか、フレキソ印刷やオフセット印刷などの各種の印刷方法を適宜選択することが可能である。色数を豊富に使って色調豊かで美麗な文字や模様を印刷するには、グラビア印刷により印刷層を形成することが好ましい。
印刷フィルムを被覆した後、フィルム表面に潤滑性をもたらすため、或いは、加飾層の保護のために、潤滑剤を含有させた透明熱硬化性樹脂を表面コート(仕上げニス)層として塗布することが好ましい。
透明熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などを基本とし、これにメラミン樹脂などのアミノ樹脂或いはフェノール樹脂などを硬化剤として加え、更に、パラフィン、ポリエチレン、シリコンなどの潤滑剤を0.1~3重量%配合させたものが使用される。
表面コート層の厚みとしては、0.1~10μm程度、好ましくは0.5~5μm程度にされる。
本発明においては、印刷フィルムと金属蒸着層の間に、ホログラムパターンを設けることもできる。
ホログラムパターンは、光の干渉による縞模様を立体的(微細凹凸)に顕現する加飾模様として知られており、本発明の鏡面光沢に優れた加飾缶体における、金属光沢と印刷摸様による美麗で光輝な意匠を有する鏡面光沢ラベルに、更に雅趣深い立体装飾効果を相乗的に加飾することができる。
ホログラムパターンを設けた、缶体胴部外面における加飾部の積層構造は、図3に模式断面図として例示されている。
ログラムパターンの凹凸に沿った蒸着層を形成すれば、ホログラムパターンと金属蒸着層の形成を一度に行うこともでき、その際には、(v)次いで、アルミ蒸着層面に本願接着剤を塗工して、鏡面光沢ラベルを作製することになる。
この原型を、OPPフィルムなどの母型材料の表面に対して、加熱下で押圧(熱圧成形)すると、原型に形成された微細な凹凸状のホログラムパターンが、樹脂フィルム製母型材料の表面にホログラムパターンとして転写され、ホログラム転写用のフィルム製母型が製造される。
缶体としては、シームレス缶が本来には光輝な鏡面光沢を呈さないので、シームレス缶の加飾において本発明の作用効果が最も顕現される。また、シームレス缶のうちでも、とりわけスチール缶が光輝な金属色を呈さないので本発明の作用効果が顕現しやすい。
缶体の材料としては、各種表面処理鋼板やアルミニウムなどの軽金属板、或いはこれらの鋼板や金属板の表面に樹脂フィルムを積層した樹脂被覆金属板を使用することができる。
表面処理鋼板としては、TFS(ティンフリースチール)などのクロム酸処理鋼板、アルミメッキ鋼板、亜鉛メッキ鋼板、錫メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板などを用いることができる。必要に応じてリン酸塩処理やクロメート処理などの表面処理を行ったものを用いることができる。
軽金属板としては、アルミニウム板やアルミニウム合金板を用いることができ、更に、ジルコニウムやチタンの酸化物を主成分とする化成皮膜或いはポリアクリル酸-ジルコニウム塩の複合皮膜などにより表面処理されていてもよい。
樹脂被覆金属板は、アルミニウム合金系基板やスチール系基板の表面に、樹脂フィルムを積層することにより得られる。積層する面は、缶体の内面側、外面側、或いは両面でもよい。積層する樹脂としては、ポリエステルフィルム、ナイロンフィルム、ポリプロピレンフィルムなど、比較的透明性が高くて加工性及び耐熱性に優れた熱可塑性フィルムが使用される。積層方法としては、Tダイからの直接コート、Tダイから一旦無延伸フィルムにしてから熱ラミネートする方法、二軸延伸フィルムを熱ラミネートする方法などの一般的な方法で作成される。
(1)基本的方法
本発明の鏡面光沢に優れた加飾缶体の製法は、基本的には、缶胴表面に熱硬化性樹脂接着剤層を介して金属箔又は金属蒸着層を設け、更に印刷フィルムを積層して加飾缶体を製造する方法において、接着剤層に加熱硬化する際にガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤を使用することにより、加飾表面にブリスター(微細突起)を生じさせずに缶胴表面を鏡面仕上げすることによって、鏡面光沢に優れた加飾缶体を製造する方法である。
そして、ガスを発生しない接着剤が、内部ブロックイソシアネート硬化剤を使用する、ポリウレタン樹脂系接着剤、ポリエステルポリウレタン樹脂系接着剤又はポリエステル樹脂系接着剤或いはエポキシ樹脂系接着剤が好適である。
ここでは、シームレス缶胴に設ける、印刷樹脂フィルム及び金属層を含んだ接着用フィ
ルムを鏡面光沢ラベルと呼称する。
印刷層を樹脂フィルムの片面側に施す方法、金属箔を印刷フィルムに積層する方法、金属蒸着層を印刷フィルムに積層する方法、及び金属蒸着層を樹脂フィルムに積層したのち更に印刷フィルムと積層する方法が代表的なので、それらについて説明する。
次に、印刷フィルムの印刷層表面に接着剤を塗布し、更にその上に金属箔をラミネートする。或いは、印刷フィルムの印刷層表面にアンカーコートを塗布した上に、真空蒸着法などの常法により金属を蒸着する。
更に、上記の接着剤を塗布した印刷フィルムとは別に、樹脂フィルムに真空蒸着法などの常法により金属を蒸着した蒸着フィルムを作製し、印刷フィルムの接着剤側と蒸着フィルムの樹脂側をラミネートして、ラミネートフィルムを作製する。またこのとき、印刷フィルムの接着剤側と蒸着フィルムの蒸着層側をラミネートして、ラミネートフィルムを作成してもよい。
上記で作製した、金属層を設けた樹脂フィルムの缶体側に、コーターを用いて接着剤を設けて、鏡面光沢ラベルを作成する。
上記のようにして得られた長尺の鏡面光沢ラベルを、その横幅が缶胴の周長よりもやや長い寸法に切断して一缶ごとの大きさのラベルを作製する。次いで、シームレス缶の缶胴を加熱し、シームレス缶胴に上記ラベルを巻き回して缶胴外周面に被覆する。このとき、ラベルの両端双方を重ね合わせてオーバーラップ部となるように積層して、ロールで押圧する。
本発明の加飾缶体の用途は、飲食品の収納容器に最も適しているが、医薬品や化粧品やエアゾール製品その他の用途にも使用し得る。レトルト処理される飲食品の収納にも好適に使用される。
天然鉱水やサイダーなどの清涼飲料又はコーヒーや紅茶などの嗜好飲料或いは発泡酒やビールなどのアルコール性飲料などの用途が代表的である。
本願の第一の基本発明(段落0016に[1]として記載)において、本発明の加飾缶体の代表例としての、シームレス缶体胴部表面における加飾部の積層構造が、模式図として図2に例示されている。
図2における、具体例の層構成は、シームレス缶の缶胴外面の白色ポリエステル樹脂フィルムに、内部ブロックイソシアネート硬化剤によるポリエステル系樹脂接着剤層を介して、アルミ金属蒸着層を設けた透明樹脂フィルムと商品名や装飾模様を印刷した印刷フィルムとを積層した鏡面光沢ラベルを積層したのちに、表面コート層(仕上げニス層)を設けた加飾缶体の積層構造である。
図3における具体例の層構成は、印刷フィルムと金属蒸着層の間に、ホログラムパターンを設け、金属光沢と印刷摸様による美麗で光輝な意匠を有する鏡面光沢ラベルに、更に雅趣深い立体装飾効果を相乗的に加飾する、加飾缶体の積層構造である。
素板厚0.24mm、調質度T3-CAのティンフリースチール板(表面処理被覆量として金属クロム量120mg/m2、クロム酸化物量15mg/m2とした)の缶内面になる側に厚さ20μmの2軸延伸ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体フィルムを、一方、缶外面になる側に酸化チタンを20重量%含有する厚さ15μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体フィルムをフィルムの融点で両面同時に熱接着し、直ちに水冷することにより樹脂被覆金属板を得た。
この樹脂被覆金属板にグラマーワックスを均一に塗布した後、直径143mmの円板に打ち抜き、絞り加工後ストレッチドロー加工することにより直径52mmで高さ112mmの薄肉化深絞リカップを得た。
この後、常法に従ってドーミング成形を行った後、上記の薄肉化深絞りカップを215℃で1分間熱処理し、フィルムの加工歪みを取り除くと共に、潤滑剤を揮発させた。次いで、開口端部の縁切りを行い、高さ106mmのシームレスカップを得た。
厚みが12μmの透明二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)の片面に常法に従ってコロナ処理を施し、コロナ処理側にグラビア印刷で厚さ2μmの印刷インキ層を設け印刷フィルムを作成した。
また、印刷フィルムに使用した二軸延伸フィルムと同一素材の厚さ12μmのフィルムの片面側に真空蒸着法で金属アルミニウムを500Åの厚みに蒸着して、蒸着フィルムを作製した。
印刷フィルムの印刷インキ面側にポリエステルポリウレタン樹脂からなる透明接着剤をグラビアコーターにて4μmの厚さに塗布したのち、蒸着フィルムの樹脂面側とラミネートし、60℃3日間の熱処理をしてラミネートフィルムを作成した。
作製したラミネートフィルムの蒸着層側に、表1に示す仕様のポリエステル樹脂系接着剤をグラビアコーターにて厚さ5μmに設けて鏡面光沢ラベルを作製した。
表1には、接着剤の主剤樹脂の種類、硬化剤の種類と混合量、接着剤中の無機顔料の種類と含有量を示した。硬化剤混合量及び無機顔料含有量は、主剤であるポリエステル樹脂100部に対しての重量部で表した。尚、表1中では、「内部ブロックイソシアネート硬
化剤」を、「内部BI」と表記した。
上記で作成した鏡面光沢ラベルを、幅は缶胴高さで長さは缶胴周に加えて5mmのオーバーラップ部を有する長さのサイズに切断し、160℃に加温した上記シームレスカップの外面に加圧しながら巻いてオーバーラップ部を接着させたのち、更に外面にポリエステルアミノ系の仕上げニスを厚さ3μmに塗布し、200℃、1分の焼付けをオーブンで行った。作製したカップの開口部側をネッキング加工したのちフランジ加工して、鏡面光沢シームレス缶を作製した。焼付処理から24時間以上室温で保管したのち、下記評価を行った。
(i)鏡面光沢性評価(レトルト前)
作製した鏡面光沢シームレス缶について、缶外面からの目視により鏡面光沢性の視覚評価を行い、4段階で評価した。評価基準は、非常に良好(◎)、良好(○)、ほぼ良好(△)、不良(×)である。◎、○、△が、許容範囲である。
(ii)鏡面光沢性評価(レトルト後)
作製した鏡面光沢シームレス缶を130℃・30分の蒸気レトルト処理を行った後、缶外面からの目視により鏡面光沢性の視覚評価を行い、4段階で評価した。評価基準は、非常に良好(◎)、良好(○)、ほぼ良好(△)、不良(×)である。◎、○、△が、許容範囲である。
(iii)ラベル密着性(レトルト後)
作製した鏡面光沢シームレス缶における鏡面光沢ラベルの缶胴との密着性を評価するため、鏡面光沢シームレス缶を130℃・30分の蒸気レトルト処理を行い乾燥させた後、1mm間隔に缶高さ方向と缶円周方向にそれぞれ6本ずつのスクラッチをカッターで付与して25ピースの碁盤目を作り、セロテープ(ニチバン社商品名)を粘着し1回剥離をしたのち、下記の基準でラベル密着性の評価を行った。評価基準は、剥離無し(◎)、剥離10%未満(○)、剥離10%以上~50%未満(△)剥離50%以上(×)である。◎、○、△が、許容範囲である。
(iv)総合評価
(i)~(iii)のうち最も悪い評価を、各実施例と比較例における個々の総合評価とした。
接着剤として、主剤であるポリエステル樹脂(バイロン670、Mn=20,000、Tg=7℃、東洋紡製)100重量部に対してウレトジオン基を有する内部ブロックイソシアネート硬化剤を5重量部添加した。同様にして酸化チタン(R-580、石原産業社製)を50重量部と、シランカップリング剤(KBM-403、信越化学工業製)を0.5重量部と溶剤を加えて攪拌し接着剤を得て、鏡面光沢シームレス缶を作製した。仕上げニスは3μmの厚さに設けた。内部ブロックイソシアネート硬化剤は140℃で反応開始するものであった。結果を表1に掲示する(以下の各実施例及び比較例において同様である。)
内部ブロックイソシアネートを20重量部添加した以外は、実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。
[実施例3]
内部ブロックイソシアネートを0.1重量部とした以外は、実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。
[実施例4]
仕上げニス層を設けないこと以外は、実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。
[実施例5]
接着剤中の酸化チタンを100重量部とした以外は、実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。
[実施例6]
接着剤中の酸化チタンを1重量部とした以外は、実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。
[実施例7]
接着剤中に酸化チタンを加えなかったこと以外は、実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。
[実施例8]
蒸着フィルムに替えて、アルミ箔(スーパーホイル 7μm 東洋アルミニウム製)を使用した以外は実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。なお、実施例4,8~10においては、表1の欄外に記載されているように、他の実施例とは部分的に異なる層構成となっている。
[実施例9]
印刷フィルムの透明接着層と蒸着フィルムの蒸着面側とをラミネートして、蒸着フィルムの樹脂面上に接着剤を塗布して鏡面光沢ラベルを作製した以外は、実施例1と同様にして、鏡面光沢シームレス缶を作製した。
[実施例10]
印刷フィルムの樹脂面側(印刷面と反対側)に金属アルミニウムを蒸着し、その蒸着面上に接着剤を塗布して鏡面光沢ラベルを作製した以外は、実施例1と同様にして、鏡面光沢シームレス缶を作製した。
接着剤の硬化剤として、内部ブロックイソシアネートに替えて、ブロックHDI(B-882N 三井化学ポリウレタン製)を5重量部添加した以外は、実施例1と同様にして鏡面光沢シームレス缶を作製した。オーブンでの焼付け後、接着剤が硬化反応する際のガス発生によると考えられるブリスターが多数発生し外観が悪化した。
以上における各実施例と比較例の加飾部分の条件と評価結果をまとめて表1に掲載した。
以上における各実施例は本願の請求項1における構成の要件を満たしており、特に主として内部ブロック硬化剤を使用しているので、硬化剤の硬化時にガスが発生せず、非常に優れた鏡面光沢が得られている。レトルト処理後も鏡面光沢は低下せず、レトルト耐性も
高く、各層の密着性も良好である。
なお、実施例4では、仕上げニスが塗布されていないので、レトルト後の鏡面光沢の評価が△(ほぼ良好)となり、実施例7では、無機顔料が接着剤に添加されていないので、レトルト前後の鏡面光沢が△(ほぼ良好)となり、実施例8、9、10では、金属層(金属箔あるいは蒸着層)の外面側に樹脂フィルム層が1層少ないので、レトルト後の鏡面光沢の評価が○(良好)になっている。
一方、比較例においては、内部ブロック硬化剤を使用していないので、接着剤の硬化時にガスが発生して、鏡面光沢が得られず、レトルト処理後の各層の密着性も悪化してレトルト耐性も備わっていない。
よって、本発明における構成の要件の合理性と有意性及び従来技術に対する卓越性が明らかにされている。
Claims (12)
- 缶胴表面に接着剤層を介して金属箔又は金属蒸着層を設け、更に印刷フィルムを積層した加飾缶体において、接着剤層に加熱硬化する際にガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤を使用したことを特徴とする、鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- ガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤が、内部ブロックイソシアネート硬化剤を使用する熱硬化性樹脂接着剤であることを特徴とする、請求項1に記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- ガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤が、内部ブロックイソシアネート硬化剤を使用するポリウレタン樹脂系接着剤、ポリエステルポリウレタン樹脂系接着剤又はポリエステル樹脂系接着剤のいずれか一種、或いは二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項2に記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- 接着剤が無機顔料を含むことを特徴とする、請求項1~請求項3のいずれかに記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- 印刷フィルムの外面に更に表面コートしたことを特徴とする、請求項1~請求項4のいずれかに記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- 印刷フィルムと金属箔又は金属蒸着層の間に透明接着剤層を介して、樹脂フィルムが設けられたことを特徴とする、請求項1~請求項5のいずれかに記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- 印刷フィルムと金属蒸着層の間に、ホログラムパターンが設けられたことを特徴とする、請求項1~請求項5のいずれかに記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- 飲食品が収納されレトルト処理されたことを特徴とする、請求項1~請求項7のいずれかに記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- 缶体が樹脂被覆シームレス缶であることを特徴とする、請求項1~請求項8のいずれかに記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体。
- 缶胴表面に接着剤層を介して金属箔又は金属蒸着層を設け、更に印刷フィルムを積層して加飾缶体を製造する方法において、接着剤層に加熱硬化する際にガスを発生しない熱硬化性樹脂接着剤を使用することにより、加飾表面にブリスター(微細突起)を生じさせずに缶胴表面を鏡面仕上げすることを特徴とする、鏡面光沢に優れた加飾缶体を製造する方法。
- ガスを発生しない接着剤が、内部ブロックイソシアネート硬化剤を使用
する、ポリウレタン樹脂系接着剤、ポリエステルポリウレタン樹脂系接着剤又はポリエステル樹脂系接着剤のいずれか一種、或いは二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項10に記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体を製造する方法。 - 印刷フィルムと金属蒸着層の間に、ホログラムパターンが設けられたことを特徴とする、請求項10又は請求項11に記載された鏡面光沢に優れた加飾缶体を製造する方法。
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