JP3144498B2 - 金属板ラミネート用フィルム、ラミネート金属板及び金属容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、清涼飲料、ビール、缶
詰の如き金属缶材の耐熱、美粧、防錆用、味覚保持用と
して使用されるラミネート用フィルム、及び該フィルム
によってラミネートされたラミネート金属、並びに該ラ
ミネート金属板を缶状に成形してなる金属容器に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】各種清涼飲料、ビール、缶詰等の缶材と
しては主として鋼やアルミニウム等の金属板が使用され
ており、そのボデー面には内容物の表示もしくはプラン
ト表示等を目的として様々の印刷・着色が施される、こ
れらの容器の印刷・着色法として現在実用化されている
のは、金属板を所定の寸法にスリット加工した後オフセ
ット印刷等により印刷してから焼付処理を行なう方法、
あるいはスリット加工後円筒状に曲げ加工し、シーム溶
接した後オフセット印刷等により印刷・焼付けを行なう
方法である。そしてその後フランジ加工、インサイドコ
ーティングと焼付け、シーミング加工等を行なって金属
容器を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ラミネート
金属板は種々の容器類が加工される際に、金属であるが
故に高温でラミネート、加工が施される。その場合フィ
ルムが熱的ダメージを受け白化、脆化、レトルト白化、
フィルムの収縮による凹凸形成などがなされて美観を阻
害され、又金属材に直接印刷する方法では、平板状で印
刷するにしても又円筒状に成形した後印刷する方法を採
用するにしても、グラビヤ印刷の如き金属製凹版を用い
た印刷法を採用することはできない。なぜならば、金属
材は硬質であるため、その印刷面全域に金属製凹版を均
一に接触させることが極めて困難であるからである。そ
のため従来はゴム版や可撓性樹脂版の様な弾力性を持っ
た版が使用されているが、この様な弾力性凹版を用いて
場合の印刷精度は悪く、鮮明な印刷が得られ難いばかり
か、ハーフトーン印刷や写真印刷の様な広範囲の階調設
定を必要とする複雑な印刷は困難であり、比較的プレー
ンな印刷・着色しか行なわれていないのが実情である。

【０００４】更に美観で立体感のある印刷を可能にする
には多数の塗料を用いた多重印刷が必要となるが、それ
に伴なって印刷インキの乾燥・焼付けに長時間がかかる
ため、この様な多重印刷を製缶工程に組込むと、印刷イ
ンキの乾燥・焼付けが律速となって製缶速度が極端に遅
くなるという問題も生じてくる。そのため工業規模での
実用可能な重ね印刷数にも自ずと制限があり、満足のい
く鮮明度及び美的意匠感を持った印刷は得られない。

【０００５】またスリット加工された金属板にオフセッ
ト印刷する方法も知られているが、やはりハーフトーン
印刷等が困難であり、満足のいく鮮明度と美的意匠感を
持った印刷が得られない点では、前記グラビア印刷の場
合と同様である。

【０００６】本発明は上記の様な事情な着目してなされ
たものであって、その目的は、板状もしくは円筒状に加
工された金属板に直接印刷を施す場合に指摘される前述
の問題点を一掃することのできる全く新規な技術を提供
するものであって、金属板にラミネートすることによっ
て鮮明且つ美麗で高級感を持った美粧金属板を得ること
のできるラミネート用フィルム、及び該フィルムのラミ
ネートされた金属板、並びに該金属板を缶状に成形して
なる美粧金属容器を提供しようとするものである。

【０００７】

【問題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、ラミネートされたフィルムの熟軟化、溶融した後の
白化は、フィルムが固着、拘束状態になっていて、熱収
縮によりズレが生じないことと、ポリエーテル成分が混
合されることによって防止できることを見い出した。該
白化は特に熱水処理後に発現するが、本発明では極限粘
度を０．５７〜１．７、好ましくは０．６〜１．５、更
に好ましくは０．６５〜１．４以下にすることが好まし
い。図柄及び外観異常については、ラミネートされたフ
ィルムのラミネート後の収縮応力の発生ピーク温度を、
ラミネート後にかかる加工温度よりも低温側にするこ
と、及び収縮応力が加工前に１０ｇ／４ｍｍ以下である
ことにより問題が解決できることを見いだした。上記課
題を解決することのできた本発明に係るラミネート用フ
ィルムの構成は印刷インキ層が設けられると共に、表面
に透明の硬化耐熱層が形成されたガラス転移温度が５０
℃以上で密度が１．３８ｇ／ｃｍ³（好ましくは１．３
６ｇ／ｃｍ³）以下である熱可塑性樹脂フィルムにおけ
る該硬化性耐熱層の反対側に硬化性樹脂からなる接着剤
層を形成したものであり、かつ、印刷インキ層が、熱可
塑性樹脂フィルム層と接着剤層の間に形成されたもので
あるところに要旨を有するものである。そしてこのフィ
ルムを鋼やアルミニウム等の金属板にラミネートする
と、鮮明で高級感を持った美粧ラミネート金属板を得る
ことができ、更にこのラミネート金属板のラミネート面
側を外側にして常法により製缶を行なうと、ボデー部の
美粧された金属容器を得ることができる。

【０００８】

【作用】本発明者らは、鋼板に直接印刷を施す従来技術
で指摘される前述の様な問題を一挙に解消することので
きる新たな美粧手段として、目的にかなうラミネート用
フィルムの開発を期して鋭意研究を行なった。

【０００９】即ちラミネートフィルムに予め印刷を施し
ておき、これを金属板にラミネートする方法を採用すれ
ば、製缶工程が著しく簡素化されて高速生産が可能にな
るばかりでなく、印刷は難質のフィルムに対して行なう
ことになるので金属凹版を用いた鮮明な印刷が可能にな
ると共に、ハーフトーン印刷や写真印刷あるいは立体感
のある多色刷りも容易に行なうことができ、高級感のあ
る美粧印刷が達成できると考え、こうした着想に沿って
研究を進めた。

【００１０】その結果、上記ラミネート法を採用すれ
ば、当初予測された上記の効果が見事に達成されるばか
りでなく、この方式の欠点となる耐熱外観特性の悪さを
解決した画期的な効果を示し、後述する如く様々の付帯
的効果が得られることを知り、ここに本発明の完了を見
た。以下本発明の構成及び作用効果について詳述する。

【００１１】本発明で使用するラミネート用フィルムの
基本となる構成は、たとえば図1(一部拡大断面図)に示
す通りであり、熱可塑性樹脂1の片面に印刷インキ層2を
設け、該インキ層2に更に硬化性樹脂からなる接着剤層3
を形成した3層構造のものであり、破線で示す金属板Me
に対して接着剤層3側をドライラミネート法やサーマラ
ミネート法等によってラミネートし得る様に構成したも
のである。

【００１２】ここで熱可塑性樹脂１は、印刷インキ層２
が形成される基材フィルムとなるものであり、鮮明で美
麗な多重印刷を可能とし、且つラミネート後の製缶加工
時における湾曲加工等が容易に行なえる様、適度の可撓
性を有する熱可塑性樹脂が使用される。但しこの熱可塑
性樹脂は、製缶時のシーム溶接や製缶後のインサイドコ
ーティング処理、内容物を封入したあとで行なわれる煮
沸処理、あるいはその後のレトルト処理等で受ける熱に
耐える様、融点が１７５℃程度以上のものを使用するの
がよく、融点が低すぎる場合、インサイドコーティング
処理時の加熱等によって喪失したり光沢を失い、更には
該フィルムにブリスター状の凹凸やストレスクラック、
デラミネーション又は結晶化による白化等の欠陥を生じ
易くなる。

【００１３】フィルム層が溶融するような高温処理を受
けるときは、上記ブリスター状の凹凸や、結晶白化等に
よる外観不良を生じるが、ポリエステル／ポリエーテル
ブロック共重合体のポリエーテル成分により解決され、
且つ極限粘度を前記の値にすることにより一層優れた効
果を示すことを見い出した。この熱可塑性樹脂層１は、
図１示す如く該樹脂層１の内側に印刷インキ層２を形成
する場合は、外面側から印刷インキ層が透視できる様に
透明なものにすべきである。

【００１４】次に印刷インキ層２は格別特殊なものでは
なく、従来の包装フィルム用等として用いられるあらゆ
るタイプの印刷インキを使用することができ、その形成
法も常法に従って行なえばよい。実用に当たり、耐熱性
を要する場合は硬化タイプのインクを用いることもでき
る。

【００１５】又金属板Ｍｅとのラミネート面側に形成さ
れる接着剤層３は、ドライラミネート法やサーマルラミ
ネート法等によって金属板Ｍｅに強固に接合し、且つ製
缶時のシーム溶接やその後の煮沸あるいはレトルト処理
等によって接合力を失なうことがない様、硬化性樹脂に
よって構成する。接着剤層３の具体例としてはエポキシ
樹脂、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルポリ
ウレタン、イソシアネート系樹脂等、あるいはそれらの
各種変性樹脂を挙げることができ、これらは通常部分硬
化状態で接着剤層３を形成しておき、金属板Ｍｅにラミ
ネートした状態で完全硬化させる様にするのがよい。

【００１６】図2は前記図１に示した基本構成のラミネ
ートフィルムに改善を加えたフィルムを用いた本発明の
実施例を示すものである。図1と同様に構成されたラミ
ネート用フィルムにおける熱可塑性樹脂層1の外面側に
硬化耐熱層4を形成し、表層部の耐熱性を一段と高めた
ものである。即ち印刷インキ層2の設けられる熱可塑性
樹脂層1としては、前述の如く特定のポリエステル重合
体使用されるが、それでも製缶時のシーム溶接条件等に
よっては熟可塑性樹脂層1が軟化したり熱変質し、ある
いは内容物封入後の熱処理やレトルト処理等により白化
現象を起こして美観を損なうことがある。しかし該熱可
塑性樹脂層1の表面に硬化耐熱層4を形成しておくと、該
硬化耐熱層4が耐熱保護層としての機能を発揮し、熱可
塑性樹脂層1の熟劣化や軟化に伴なう変形あるいは白化
現象等を抑制する。しかしポリエステル重合体の融点を
はるかに超えるとき、例えば最高融点ピーク温度Tmに対
しＴｍ+５℃以上の温度履歴をうけるときは、本発明の
特定ポリエステル重合体加合物により完成される。従っ
て該硬化耐熱層4で保護することと合せれば、熱可塑性
樹脂層1としては比較的低融点の樹脂を使用することも
可能となる。

【００１７】

【００１８】この様な硬化耐熱層４の構成材としては、
融点もしくは分解温度が２５０℃以上、より好ましくは
３００℃以上のものを使用するのがよく、たとえばシコ
リン系、エポキシ系。尿素系、アクリル系、ウレタン
系、不飽和ポリエステル系、アルキッド系およびそれら
の各種変性樹脂等の種々の硬化反応性樹脂あるいは紫外
線硬化樹脂を使用することができるが、印刷インキ層２
によってもたらされる美観を阻害することのない様、透
明なものを使用すべきである。又その厚さは０．５〜１
０ｇ／m²、より好ましくは０．５〜５ｇ／m²の範囲であ
り、薄すぎる場合は表面保護効果が十分に発揮され難
く、一方厚すぎると曲げ加工時に外硬化耐熱層４にクラ
ックが生じ易くなる。

【００１９】本発明のラミネート用フィルムは上記4層
構造を有する積層フィルムであり、これは前述の如く金
属板上にドライラミネート法やサーマルラミネート法等
によってラミネートされる。このとき、たとえば図4に
示す如く該金属板Meのラミネート面側に、透明もしくは
着色されたコート層(あるいはプライマー層)5を予め形
成しておいてからラミネートする方法を採用すれば、ラ
ミネート用フィルムとの接着性が更に高められると共
に、ラミネート速度を一段と高めることができる。

【００２０】特に該コート層５を着色しておけば、それ
によって金属板の地色が隠蔽されて印刷インキ層２によ
ってもたらされる鮮明度が一段と向上すると共に、ラミ
ネート強度も高められるので好ましい。下地層として形
成される該コート層５の色は、印刷インキ層２の彩色に
応じて適当に選定すればよいが、白色のものとすれば、
どの様な彩色の印刷インキ層２に対しても一様に優れた
鮮明度向上効果が発揮されるので好ましい。

【００２１】この様にして得られるラミネート用フィル
ムを前述の様な方法で金属板上あるいはコート層の形成
された金属板上にラミネートすると、美粧された金属板
を得ることができ、これはそのままの状態で様々のパネ
ル材や美粧外板材等として使用できるばかりでなく、こ
れを常法に従って製缶すると、極めて美麗で意匠性の高
い金属器を得ることができる。又反対面にポリエステル
系フィルムをラミネートすることもできる。この場合は
耐熱コート層があってもなくてもよい。ラミネートはド
ライラミネート法又はサーマルラミネートをすることに
よって、同様な方法で得られる。

【００２２】本発明は以上の様に構成されるが、その特
徴を従来から実施されている金属板上に直接印刷し焼付
けを行なう方法と対して整理すると下記の通りである。

【００２３】（１） 高級感のある印刷の実現 金属板へ直接印刷する方法では、先に述べた様に鮮明度
に欠けると共にハーフトーン印刷や写真印刷が困難であ
り、単調な印刷しか得られないが、本発明ではフレキシ
ブルな熱可塑性樹脂層に印刷を施してからラミネートす
る方法であるから、印刷の鮮明度が高く且つハーフトー
ン印刷や写真印刷、多重印刷による立体感の付与等も容
易であり、高級感を持った幅広い彩色、色調の印刷が可
能となる。

【００２４】（２） 高速印刷の達成 従来法では、前述の如く印刷インキの乾燥乃至硬化に要
する時間が製缶工程の律速となるため、製缶速度を十分
に高めることができないが、本発明では印刷されたラミ
ネート用フィルムを予め準備しておき、これを製缶ライ
ンに持ち込んで金属板に対して連続的にラミネートする
ことができないので、製缶速度が著しく高めることがで
きる。

【００２５】（３） 光沢性の向上 従来法でも、金属板への印刷・焼付けの後、オーバーコ
ート層を形成することによってある程度光沢を高めるこ
とができるが、オーバーコート層についてはきめの細か
いコーティングが困難であり、又乾燥時の微収縮によつ
てコーティング層表面に微細な凹凸ができるため、満足
な光沢が得られ難い。これに対し本発明ではポリエステ
ル／ポリエーテルブロック共重合体の混合により、ポリ
エーテル成分が前記の量で混在することにより、白化
や、コーティング表面の微細な凹凸も防止でき、特にフ
ィルムの融点以上の熱履歴を受けても光沢低下しないこ
とを発明した。更に又ラミネート用フィルムの製造工程
で鏡面ロールで処理することによって平滑度の高いフィ
ルムを得ることができ、更にはラミネート工程でフィル
ムストレッチが作用するほか、その後も曲げ加工工程で
外面側が若干引き伸ばされるので、製缶状態でのラミネ
ートフィルム最表面の平滑度し一段と高まり、極めて優
れた光沢が得られる。オーバーコート層は特にフィルム
の結晶融点近傍の温度以上になっても光沢を失なわない
のが特徴であり新規な発明である。

【００２６】（４）耐スクラッチ性及ぴ防汚性の向上 従来例の場合、堅い金属上に印刷されたインキ層は引掻
き等によって容易に傷つき、印刷インキの脱落等が生じ
易いが、本発明における印刷インキ層は硬化耐熱層およ
び高融点の熱可塑性樹脂層によって保護されているの
で、インキの脱落やスクラッチ等を生ずることがない。
又こぼれ出た内容物(飲料、スープ等の液体)や外部から
の汚染物による印刷インキ層の汚染が起こらない。

【００２７】（５） 美粧された金属板あるいは金属容
器の低コスト化 金属板やその円筒成形体に印刷する方法では、印刷ミス
が生ずると、当該印刷された金属板や円筒成形体のすべ
てが不良品となる。つまり付加価値の高い状態に至って
からロスを生ずることになる。しかしながら本願発明で
は熱可塑性樹脂フィルムへの印刷段階でその良否を選別
することができ、且つ樹脂フィルムへの印刷技術は著し
く高度化しており不良品発生率は極めて少なく、又印刷
ミスを生じたとしても付加価値の低い状態であるため、
損失を最小限に抑えることができる。又フィルムへの印
刷及び該フィルムの金属板へのラミネートも高速で行な
うことができるので高速生産が可能であり、こうした観
点からしても製品価格を下げることができる。

【００２８】（６） 多品種生産への対応 従来例では一旦金属板等に印刷してしまうとその用途・
目的にしか使用できないが、本発明のラミネート用フィ
ルムは、同一サイズのものであれば他の金属板や成形体
に対しても同様にラミネートすることができ、同一品種
大量生産はもとより、多品種少量生産への対応も容易で
ある。 （７） 耐熱変色性 ラミネートされたフィルムの熱履歴及びその後の成形加
工、製缶、その他２次加工などの工程において受ける加
熱、特にフィルムの融点以上の熱履歴を受け、更に熱水
処理などを受けた後も白濁、変色、色斑などを生じない
特徴がある。 （８） 高温による外観寸法の防止 ラミネートされたフィルムの融点以上の温度で処理、加
工などの熱履歴を受けても、表裏に凹凸、気泡、浮上が
りなどの現象を生じない特徴がある。

【００２９】次に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限
を受けるものではなく、前述の趣旨を逸脱しない限度に
おいて変更して実施することはいずれも本発明の技術的
範囲に含まれる。

【００３０】

【実施例】

実施例１ 極限粘度が０．７５であるシクロヘキサンジメタノール
を３０wt％含有する共重合体ポリエステル（ガラス転移
温度７５℃）とポリエチレンテレフタレートとを前者が
５０重量％、後者が５０重量％となるように混合し、厚
さ１２μｍの二軸延伸フィルムを得た。このフィルムの
片面にアルキッド樹脂を固形分で２g/m²となる様にコー
ティングして硬化させ耐熱層を形成した。次いで該フィ
ルムの硬化耐熱層とは反対側の面に印刷を施した後、該
印刷インキ層の上に接着剤（東洋インク社製のポリウレ
タン系接着剤「アドコート」及び硬化剤の混合物）を固
形分換算で４g/m²コーティングし、乾燥し４０℃で２４
時間エージングしてラミネート用フィルムを得た。この
ラミネートフィルムの密度は１．３３g/cm³ であった。
又残留応力は０．１２g/mm² であった。

【００３１】このラミネート用フィルムを、脱脂処理し
た冷延鋼板にサーマルラミネート法によつてラミネート
し、ラミネート鋼板を得た。比較のためにポリエチレン
テレフタレート二軸延伸フィルムの厚さ１２μを用い印
刷したのち、同様にラミネートした。ラミネート後の残
留応力は０．４０kg／mm²であった。

【００３２】このラミネート鋼板を用いて常法により清
涼飲料用の金属容器を作成したところ、得れらた容器ボ
デー部のラミネート面は鮮明で光沢に富んだ美しい外観
を有しており、優れた光沢を有するものであった。

【００３３】尚、製缶工程で、ラミネート用フィルムに
ポリエステル系フィルム融点以上の温度が加わり、それ
によって該フィルムのポリエステル系フィルム層は若干
軟化しているものと思われるが、アミノアルキッド樹脂
よりなる硬化耐熱層によって保護されているばかりでな
く密度が低いこと、残留応力が低いことにより熱変形が
ないという発明に到達した。勿論光沢の低下、及び印刷
インキ層の変質は殆んど認められなかった。又この容器
を１００℃の熱水及び１２５℃の水蒸気で処理したが、
ラミネート用フィルム層の白濁や熱劣化は全く認められ
ず、美しい外観が損なわれることはなかった。缶の継目
部のフィルム端に特に高温で生じ易いこの欠点もなく、
特に波打ち、凹凸が全く認められず、比較例は全く著し
い変化を生じ商品にはならなかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、前
記（１）〜（８）で記載した様に、ハーフトーンや写真
印刷、多重印刷による立体間感の付与等が容易で高級感
のある美麗な金属板若しくは金属容器を優れた生産性の
もとで安価に提供することができ、更には印刷インキの
脱落やスクラッチ等を生ずることがなく、且つ高光沢で
耐汚染性等に優れた美粧金属板及び美粧金属容器を提供
し得ることになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るラミネート用フィルムの基本構造
を示す断面説明図である。内面の熱可塑性樹脂層はあっ
てもなくてもよい。

【図２】本発明に係るラミネート用フィルムの積層構造
を示す断面図である。内面の熱可塑性樹脂層はあっても
なくてもよい。

【図３】本発明に係る更に他のラミネート用フィルムの
積層構造を示す断面説明図である。

【符号の説明】

1熱可塑性樹脂層 2印刷インキ層 3接着剤層 4硬化耐熱層 5コート層(又はプライマー層) 6熱可塑性樹脂層 Me金属板

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−55126（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−280627（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−139954（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−130487（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−57747（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−112361（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷インキ層を設けたガラス転移温度が
   ５０℃以上で密度が１．３８ｇ／ｃｍ³以下である熱可
   塑性樹脂フィルムの表面には透明の硬化耐熱層が形成さ
   れると共に、反対面側には硬化性樹脂からなる接着剤層
   を形成たものであり、かつ、印刷インキ層が、熱可塑性
   樹脂フィルム層と接着剤層の間に形成されたものである
   ことを特徴とする金属板ラミネート用フィルム。
2. 【請求項２】 予め着色コート層又はプライマー層を形
   成した金属板へのラミネートに供されるものである請求
   項１に記載のフィルム。
3. 【請求項３】 着色コート層における着色が白色である
   請求項２記載のフィルム。
4. 【請求項４】 熱可塑性樹脂フィルムがポリエチレンテ
   レフタレート（テレフタル酸残基が７０重量％以上）及
   び／又はポリエチレンテレフタレート（ナフタレン酸残
   基が５０重量％以上）とガラス転移温度が５０℃以上で
   ある非晶性ポリエステルを混合し、混合重合体より得ら
   れたフィルムの密度が１．３８ｇ／ｃｍ³以下、成形前
   のラミネートフィルムの内部応力が、後工程で受ける最
   高温度において０〜０．２５Kg／mm²である請求項１〜
   ３のいずれかに記載のフィルム。
5. 【請求項５】 請求項４においてフィルムを構成する成
   分中にポリエステル成分が０．１〜１０重量％全量基準
   で含有するようにポリエーテルブロック共重合体を混合
   したフィルム。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１つに記載のフ
   ィルムを金属板にラミネートしたものであるラミネート
   金属板。
7. 【請求項７】 請求項６の記載のラミネート金属板使用
   し、ラミネート層を外側にして成形した金属容器。
8. 【請求項８】 容器の内側の一部または前面にポリエス
   テル系フィルムを請求項７に記載の容器にラミネートし
   た金属容器。