JP2003001760A

JP2003001760A - 樹脂被覆シームレス缶

Info

Publication number: JP2003001760A
Application number: JP2001192047A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sato; 一弘佐藤; Kazuaki Ohashi; 和彰大橋
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2001-06-25
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2021-06-25
Also published as: JP4411802B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐腐食性、耐衝撃性に優れた樹脂被覆シームレ
ス缶を提供する。【解決手段】本発明の樹脂被覆シームレス缶１０は、金
属基体２の表面にポリエチレンテレフタレートを含有す
るポリエステル樹脂層３を被覆した樹脂被覆金属板１か
ら成る樹脂被覆シームレス缶において、下記式（１）で
表される缶胴部内面側のポリエステル樹脂層の赤外二色
比（Ｒ１）が、１．１以上になるようにする。Ｒ１＝Ｉｗ(⊥)／Ｉｗ(‖)・・・（１）但し、Ｉｗ(⊥)：缶胴部での缶高さ方向に垂直な偏光赤
外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度であり、
Ｉｗ(‖)：缶胴部での缶高さ方向に平行な偏光赤外線に
対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂被覆シームレ
ス缶に関するもので、より詳細には優れた耐食性、耐衝
撃性を有する樹脂被覆シームレス缶に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、側面無継目缶（シームレス缶）と
しては、アルミニウム板、ブリキ板或いはティンフリー
スチール板等の金属素材を、絞りダイスとポンチとの間
で少なくとも一段の絞り加工に付して、側面に継ぎ目の
無い胴部と該胴部に継ぎ目無しに一体に接続された底部
から成る円筒状カップに形成し、次いで所望により、前
記胴部に、しごきポンチとダイスとの間でしごき加工を
加えて、胴部を薄肉化した缶体が知られている（絞り・
しごき加工）。また、前記しごき加工の代わりに、再絞
りダイスの曲率コーナ部で曲げ伸ばしによる薄肉化絞り
成形を行って側壁部を薄肉化することも既に知られてい
る（絞り・薄肉化絞り成形）。さらに、前記薄肉化絞り
加工時にしごき加工を加えて側壁部を薄肉化する薄肉化
絞り成形及びしごき加工も既に知られている（絞り・薄
肉化絞り成形及びしごき加工）。

【０００３】また、側面無継目缶の有機樹脂被膜法とし
ては、一般的に広く使用されている成形後の缶に有機塗
料を施す方法の他に、成形前の金属素材に予め樹脂フィ
ルムをラミネートする方法が知られており、また、薄肉
化絞り成形による缶体の製造に際し、ポリエステル、ビ
ニルオルガノゾル、エポキシ、フェノール、アクリル等
の被覆金属板を用いることも知られている。

【０００４】熱可塑性ポリエステルに代表される熱可塑
性樹脂フィルムの金属基材に対する被覆方式ついても、
非常に多くの提案がされており、例えば、二軸延伸フィ
ルムを直接、或いは接着用プライマー層を介して、金属
基板に熱接着により貼り合わせる方式（例えば特開平３
−１０１９３０号公報、特開平５−４２２９号公報、特
開平６−１７２５５６号公報）や、溶融樹脂を金属基体
に押し出しコートする方式（特開平１０−８６３０８号
公報）等が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】樹脂被覆金属板から、
絞り・しごき加工、絞り・薄肉化絞り成形、又は絞り・
薄肉化絞り成形及びしごき加工（以後これらの加工法を
絞り・薄肉化絞り成形及び／またはしごき加工という）
により成形されたシームレス缶においては、その加工程
度がコストダウンを図るために年々厳しいものとなって
おり、従来から一般に採用されている二軸延伸フィルム
を金属基体に熱接着で積層させた缶用樹脂被覆金属板で
は、厳しくなる苛酷な加工に追随することが難しくなっ
てきている。これに対し、金属基体に溶融樹脂を直接押
し出しコート、或いは、キャストフィルムをラミネート
した缶用樹脂被覆金属板は、前記樹脂が未配向の状態で
維持されるため、前記したような苛酷な加工に対する追
随性の許容度が大きいので、押し出しコート樹脂被覆金
属板が最近用いられるようになってきている。

【０００６】これらの押し出しコート或いは、キャスト
フィルムをラミネートした熱可塑性樹脂被覆金属板は、
絞り成形により円筒状カップに成形され、次いで薄肉化
絞り成形及び／又はしごき加工によりハイトが高く、し
かも側壁が薄肉化されたシームレス缶に成形される。こ
のシームレス缶では、被覆樹脂層と金属基体との接着界
面の状態が、缶底部と缶胴部とで大きく相違している。
即ち、缶底部では、加工の程度が厳しくないため、前記
接着界面は実質上加工前の樹脂被覆金属板のままの形で
温存されており、一方、缶胴部では加工の程度が厳し
く、前記接着界面おける被覆樹脂層での加工による内部
応力が大きくなるため、前記接着界面において剥離や割
れ等の発生が認められる場合があり、金属基体表面の表
面処理層の有無に係わらずシームレス缶とした時の耐食
性、耐衝撃性を低下させていた。

【０００７】耐食性は、熱可塑性樹脂被覆金属板から成
るシームレス缶においては、一般にアンダー・フィルム
・コロージョン（ＵＦＣ）と呼ばれる被膜下腐食が進行
し易い。この腐食はフィルムによるカバレッジが見掛け
上安全であるにも係わらず、フィルム層の下の金属基板
に腐食が発生する現象であるが、これを防止することが
要求される。

【０００８】耐衝撃性は、実際の缶詰製品とした時の耐
デント性と呼ばれるものが有り、これは、缶詰製品を落
下して、或いは缶詰製品同士が相互に衝突して、缶詰製
品に打痕と呼ばれる凹みが生じた場合でも、被覆の密着
性、カバレッジが完全に保たれることが要求される。

【０００９】従って、本発明の課題は、金属基体の表面
に熱可塑性樹脂を被覆した樹脂被覆金属板から成る樹脂
被覆シームレス缶において、耐食性、耐衝撃性に優れた
樹脂被覆シームレス缶を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の樹脂被覆シーム
レス缶は、金属基体の表面にポリエチレンテレフタレー
トを含有するポリエステル樹脂層を被覆した樹脂被覆金
属板から成る樹脂被覆シームレス缶において、下記式
（１）で表される缶胴部内面側のポリエステル樹脂層の
赤外二色比（Ｒ１）が、１．１以上であることを特徴と
する。Ｒ１＝Ｉｗ(⊥)／Ｉｗ(‖)・・・（１）但し、ここで、Ｉｗ(⊥)は、缶胴部での缶高さ方向に垂
直な偏光赤外線に対する９７３ｃｍ⁻ ^１の赤外線吸収強
度であり、Ｉｗ(‖)は、缶胴部での缶高さ方向に平行な
偏光赤外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度で
ある。前記構成により、金属基体表面の表面処理層と樹
脂層との密着性を高めることができ、シームレス缶の被
膜下の腐食（ＵＦＣ）を抑制し、また、被膜の耐衝撃性
（耐デント性）を高めるという作用が得られるという効
果を有する。前記樹脂被覆シームレス缶は、下記式
（２）で表される缶底部内面側のポリエステル樹脂層の
赤外二色比（Ｒ２）が、１．１以下であることが好まし
い。Ｒ２＝ＩＢ(⊥)／ＩＢ(‖)・・・（２）但し、ここで、ＩＢ(⊥)は、缶底部での金属基体圧延方
向に垂直な偏光赤外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外線
吸収強度であり、ＩＢ(‖)は、缶底部での金属基体圧延
方向に平行な偏光赤外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外
線吸収強度である。このため、前記樹脂被覆金属板は、
未配向のポリエステル樹脂層を金属基体に設けたもので
あることが望ましい。また、本発明の樹脂被覆シームレ
ス缶は、絞り・薄肉化絞り成形及び／またはしごき成形
により、缶胴部の厚みが缶底部の厚みの２０乃至８５％
となるように薄肉化されていることが好ましい。また、
本発明の樹脂被覆シームレス缶は、ポリエステル樹脂層
が２層から成り、表層（Ａ）がイソフタル酸含有量１５
モル％以下のポリエチレンテレフタレート／イソフタレ
ートから成り、下層（Ｂ）がイソフタル酸含有量８乃至
２５モル％のポリエチレンテレフタレート／イソフタレ
ートから成ることが好ましい。また、本発明の樹脂被覆
シームレス缶は、ポリエステル樹脂が固有粘度０．６ｄ
ｌ／ｇ以上であることが好ましい。さらに、本発明の樹
脂被覆シームレス缶は、缶胴部上部のポリエステル樹脂
層の密度法による結晶化度が２０乃至５５％の範囲であ
ることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】［樹脂被覆シームレス缶］図１
は、本発明の樹脂被覆シームレス缶の一実施態様を示す
概略図である。図２は、本発明に用いる樹脂被覆金属板
の参考断面図である。図３は、本発明に用いる他の樹脂
被覆金属板の参考断面図である。図１〜図３において、
樹脂被覆シームレス缶１０は、樹脂被覆金属板１を、絞
り・薄肉化絞り成形及び／又はしごき加工することによ
り形成され、缶底部１１と缶胴部１２とから成ってい
る。本発明の樹脂被覆シームレス缶１０は、金属基体２
の表面にポリエチレンテレフタレートを含有するポリエ
ステル樹脂層３を被覆した樹脂被覆金属板１を、絞り・
薄肉化絞り成形及び／又はしごき加工して形成されたも
のである。

【００１２】また、本発明の樹脂被覆シームレス缶１０
は、前記のポリエステル樹脂被覆金属板１をポンチとダ
イスの間で、有底カップ状に絞り、続いて曲げ伸ばし成
形による薄肉化絞り成形及び／又はしごき加工して形成
されたものである。前記薄肉化絞り成形及び／又はしご
き加工により、カップ側壁部は薄肉化加工され、成形さ
れた樹脂被覆シームレス缶１０の缶胴部１２の熱可塑性
樹脂層３は、少なくとも一軸方向に分子配向している。

【００１３】缶胴部１２の上端には、所望により形成さ
れるネック部１３と、ネック部１３を介して形成される
フランジ部１４とが形成されている。前記のようにして
形成された樹脂被覆シームレス缶１０は、缶胴部１２に
おけるポリエステル樹脂層３が少なくとも一軸方向に分
子配向された状態に維持されており、一方、缶底部１１
におけるポリエステル樹脂層３は無配向の状態に維持さ
れている点に特徴を有する。なお、本発明の樹脂被覆シ
ームレス缶１０は、金属基体２の両面にポリエステル樹
脂層３が被覆されているものであってもよい。この場合
は、図２に示すような断面構造の金属基体２の両面にポ
リエステル樹脂層３が被覆されている樹脂被覆金属板１
を、絞り・薄肉化絞り成形及び／又はしごき加工して形
成される。また、図３に示すような断面構造の内面ポリ
エステル樹脂層３上層に、さらに内表面層５が形成され
ているものであっても良い。このような内表面層５は樹
脂被覆シームレス缶１０の内面側に設けられており、例
えば、内容物中の香味成分に対して吸着性の少ない樹脂
などが好ましく用いられる。

【００１４】［ポリエステル樹脂層］本発明の樹脂被覆
シームレス缶１０においては、缶胴部１２における内面
側のポリエステル樹脂層３の赤外二色比（Ｒ１）が１．
１以上であるという特徴を有する。赤外二色比（Ｒ１）
が、１．１未満では、形成されるシームレス缶に酸性内
容物を充填した際に被膜下腐食を生じるようになり、ま
た、金属基体との密着性及び耐デント性も低下するよう
になり、好ましくない。即ち、この点について説明する
と、前式（１）で定義される缶胴部内面側のポリエステ
ル樹脂層の赤外二色比（Ｒ１）は、缶胴部内面側のポリ
エステル樹脂層の缶高さ方向に垂直な偏光赤外線に対す
る９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度Ｉｗ(⊥)と、缶胴部
内面側のポリエステル樹脂層の缶高さ方向に平行な偏光
赤外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度Ｉｗ
(‖)との比を示すものである。

【００１５】本発明の樹脂被覆シームレス缶は、缶胴部
内面におけるポリエチレンテレフタレートを含有するポ
リエステル樹脂層が、缶胴部内面側のポリエステル樹脂
層の缶高さ方向に垂直な偏光赤外線に対する９７３ｃｍ
^−１の赤外線吸収強度Ｉｗ(⊥)と、缶胴部内面側のポリ
エステル樹脂層の缶高さ方向に平行な偏光赤外線に対す
る９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度Ｉｗ(‖)との比（Ｒ
１）が１．１以上に維持されており、分子配向されてい
ることを特徴とする。このことにより、絞り・薄肉化絞
り成形及び／又はしごき加工によって、前記ポリエステ
ル樹脂層が缶高さ方向にある程度以上に分子配向し熱固
定されることによって、金属基体表面とポリエステル樹
脂層の接着界面におけるポリエステル樹脂層の加工の際
の内部応力等による密着性阻害要因が取り除かれ、耐食
性、耐衝撃性等を向上させることが可能となる。即ち、
被覆樹脂層と金属基体表面との接着界面における密着性
を高め、シームレス缶の被膜下腐食（ＵＦＣ）を抑制
し、また、被膜の耐衝撃性（耐デント性）を高めるとい
う作用効果が得られる。また、缶詰製品として保管した
時に、内容物のフレーバーが樹脂に吸着して、缶詰製品
を飲用、或いは食する際に開缶した時の味の変化を防止
するという作用効果がある。

【００１６】また、本発明の樹脂被覆シームレス缶は、
缶底部の被覆樹脂層は未配向の状態であり、缶底部内面
におけるポリエチレンテレフタレートを含有するポリエ
ステル樹脂層が、缶底部での金属基体圧延方向に垂直な
偏光赤外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度Ｉ
Ｂ(⊥)と、缶底部での金属基体圧延方向に平行な偏光赤
外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度ＩＢ(‖)
との比（Ｒ２）は１．１以下であることが好ましい。缶
底部では、加工が厳しくないため、被覆した樹脂層の配
向状態を維持しており、缶底部の配向状態は、加工前の
被覆樹脂層の配向状態を示している。缶胴部の厳しい加
工に追随するには、加工前の被覆樹脂層の配向状態が未
配向状態である必要があり、高度に加工した樹脂被覆シ
ームレス缶を得るためには、加工前の被覆樹脂層の配向
状態を示す缶底部の配向が、実質的に未配向状態を示す
Ｒ２が１．１以下であることが必須である。また、缶底
部では、被覆樹脂層と金属基体表面との接着界面は、実
質上加工前の樹脂被覆金属板のままの形で温存されてい
るため両者の密着性は十分であり、耐食性、耐衝撃性等
を満足できる状態に保持される。

【００１７】前記樹脂被覆シームレス缶の赤外二色比
（Ｒ１）及び（Ｒ２）の特性の付与は、加工前の被覆ポ
リエステル樹脂の配向状態、シームレス缶成形条件、シ
ームレス缶成形後の熱処理等によって施すことができ
る。赤外二色比（Ｒ１）及び（Ｒ２）をコントロールす
るには、押し出しコート或いはキャストフィルムをラミ
ネートした実質上未配向のポリエステル樹脂被覆金属板
を用い、適切な温度条件下で、薄肉化絞り成形及び／又
はしごき加工でシームレスカップとした後、その缶胴部
の被覆樹脂層の前記加工による歪み（残留応力）を緩和
させると共に、分子配向を熱固定する熱処理が必要であ
る。

【００１８】この熱処理は、樹脂被覆層のガラス転移点
（Ｔｇ）を基準にして、一般にＴｇ＋５０℃以上、特に
Ｔｇ＋１００乃至融点（Ｔｍ）−５℃の温度範囲で行う
のが好ましく、前記温度域よりも低温側では被覆ポリエ
ステル樹脂層の歪みの緩和が不十分となり、後加工性が
低下する傾向があり、一方、前記温度域よりも高温側で
は缶成形時に形成された分子配向が緩和されてしまう傾
向が大きくなり、缶胴部の耐食性が低下するという問題
が生ずるからである。尚、樹脂被覆層が２層以上の多層
の場合は、最下層の樹脂被覆層が前記温度範囲となるよ
うに熱処理を行うのが好ましい。この熱処理により、被
覆ポリエステル樹脂層の耐熱性が向上すると共に、金属
基体への密着性も向上し、更にネックイン加工やフラン
ジ加工等の後加工に対する加工性、或いは耐フレーバー
性も向上する。

【００１９】なお、ポリエステル樹脂の結晶化には、大
別して熱結晶化と配向結晶化があり、本発明の樹脂被覆
シームレス缶のポリエステル樹脂層は、前記の後者の結
晶化特性を主に持つことが特徴である。すなわち、缶胴
部上部のポリエステル樹脂層は、シームレス缶成形時に
高度に配向結晶化されるとともに、その後行う熱処理に
より、粗大なラメラ型結晶を生起することなく、耐熱
性、耐衝撃性及び耐腐食性に優れた特性を付与させるこ
とができる。前記熱処理操作は、シームレス缶成形時に
生じた缶耳部を切断するトリミングを行う前或いは後に
行う。

【００２０】必要な熱処理時間は、缶成形時において缶
胴部の被覆ポリエステル樹脂層に形成される分子配向の
程度によっても相違するが、一般には短時間で十分であ
り、具体的には１乃至１０分間の間で行うことが好まし
い。尚、本発明においては、熱処理後のシームレス缶は
徐冷しても良いし、急冷しても良い。本発明の樹脂被覆
シームレス缶の缶内面側の缶胴部１２においては、加工
により分子配向が生じ、一方、缶底部１１では、加工の
程度が厳しくないため、缶底部の被覆樹脂層は未配向の
状態のままであり、金属基体２との接着界面は、実質上
そのままの形で温存されているのである。この結果、金
属基体表面の表面処理層が割れた場合でもポリエステル
樹脂層との密着性を高め、シームレス缶の被膜した腐食
（ＵＦＣ）を抑制し、また、被膜の耐衝撃性（耐デント
性）を高めるという作用効果が得られる。

【００２１】本発明の樹脂被覆シームレス缶１０は、絞
り成形し、続く曲げ伸ばしによる薄肉化絞り成形及び／
又はしごき加工により、缶胴部１２の厚みが缶底部１１
の厚みの２０乃至８５％、好ましくは４０乃至８０％の
厚みとなるように薄肉化されていることが好ましい。２
０％未満の厚みである場合は、缶胴部１２内面のポリエ
ステル樹脂層に十分な分子配向を付与させることができ
ないと考えられるからであり、８５％を超える厚みであ
る場合は実質的に薄肉化が達成できないからである。

【００２２】本発明の絞り・薄肉化絞り成形及び／又は
しごき加工で形成される樹脂被覆シームレス缶１０の缶
胴部１２のポリエステル樹脂層３には、二種類の分子配
向が形成されている。第一のものは、絞り・薄肉化絞り
成形及び／又はしごき加工に際してポリエステル樹脂分
子が塑性流動に伴って缶軸（缶ハイト）方向に配向する
ものであり、これは繊維配向に近いものである。第二の
ものは、しごき加工特有のものであり、特許第２９７０
４５９号公報に記載されているように、ポリエステル分
子のベンゼン環面がフィルム面に平行に近い状態で配向
するものである。これらの分子配向は、いずれも樹脂被
覆シームレス缶の諸特性、特にデント性、耐食性の向上
に寄与する。

【００２３】本発明において、缶内面側の缶胴部におけ
るポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステ
ル樹脂層の赤外二色比（Ｒ１）が１．１以上になるよう
に熱処理することは既に述べたとおりであるが、熱処理
はまた、加工により残留する内部歪みを抑制する作用効
果を有する点でも行うことが好ましい。

【００２４】次に、本発明の樹脂被覆シームレス缶に用
いられるポリエステル樹脂は、金属基体状に薄いフィル
ム層を形成するに足る分子量を有するべきであり、その
固有粘度（ＩＶ）は０．６ｄｌ／ｇ以上、特に０．６５
乃至１．４ｄｌ／ｇの範囲にあるものが望ましい。固有
粘度（ＩＶ）が０．６ｄｌ／ｇ未満であると、種々の熱
処理に耐える耐熱性、シームレス缶への成形加工、その
後の後加工に耐える加工性とを有していないからであ
り、また、前記数値範囲外のポリエステル樹脂は、十分
な機械的特性を有さず、腐食成分へのバリアー性、耐内
容物性に欠けるためである。なお、前記範囲内のポリエ
ステル樹脂は分子量が大きいため、半結晶化時間（τ）
が長く、後述する熱結晶化防止の点においても有用であ
る。

【００２５】本発明において、缶胴部におけるポリエス
テル樹脂層を少なくとも一軸方向に配向した状態に維持
するには、ポリエステル樹脂として分子配向可能な樹脂
を使用し、シームレス缶への加工も缶胴部の樹脂層に少
なくとも一軸方向の配向が残存するように行うのが良
い。

【００２６】このため、金属基体の缶内面側に積層され
ているポリエステル樹脂層には、ポリエチレンテレフタ
レートやポリブチレンテレフタレート、更にはポリエチ
レンナフタレート等のホモポリエステルを使用すること
が好ましい。しかし、前記ポリエステル樹脂層の到達し
得る最高結晶化度を下げることが、熱結晶化防止、更に
は耐衝撃性や加工性の点で望ましい。このため、原料ポ
リエステル中にエチレンテレフタレート以外の共重合エ
ステル単位を導入することが好ましい。この共重合エス
テル単位の導入は、共重合を行うことで可能である。更
にポリマーブレンド、或いは多層とすることによっても
可能である。共重合ポリエステルでは、ホモポリエステ
ルに比してシームレス缶への成形時に生じる一軸配向を
緩和させる傾向がある。

【００２７】本発明に用いるポリエステル樹脂層は多層
の樹脂層から成っていても良く、この場合は、表層
（Ａ）がイソフタル酸含有量１５モル％以下のポリエチ
レンテレフタレート／イソフタレートから成り、下層
（Ｂ）がイソフタル酸含有量８乃至２５モル％のポリエ
チレンテレフタレート／イソフタレートであることが望
ましい。このような２層とすることにより、金属基体と
の密着性、高加工性、耐食性、耐衝撃性、耐フレーバー
吸着性等が付与される。

【００２８】また、本発明の樹脂被覆シームレス缶は、
缶胴部上部のポリエステル樹脂層の、密度法による結晶
化度が２０乃至５５％の範囲にあることが好ましい。結
晶化度が２０％未満であると、金属基体との密着性、耐
食性、耐衝撃性が劣り、内容物のフレーバー成分の吸着
量が増える傾向にあり、シームレス缶として、好ましく
ない。一方、結晶化度が５５％を超えると、金属基体と
の密着性に劣り、また加工時にポリエステル樹脂層に割
れが入る可能性が大になるからである。密度法による結
晶化度（Ｘｃ）は、一般的に下記式（３）で表される。Ｘｃ＝［ｄｃ（ｄ−ｄａ）］／［ｄ（ｄｃ−ｄａ）］×１００…（３）（３）式中、ｄｃは完全結晶層の密度＝１．４５５ｇ／
ｃｍ^３であり、ｄａは完全非晶層の密度＝１．３３５ｇ
／ｃｍ^３であり、ｄは試料の密度（ｇ／ｃｍ^３）であ
る。

【００２９】ポリエステル樹脂層には、それ自体公知の
樹脂用配合剤、例えば立体障害性フェノール類等の酸化
防止剤、非晶質シリカ等のアンチブロック剤、二酸化チ
タン（チタン白）等の顔料、各種帯電防止剤、滑剤等を
公知の処方に従って配合することができる。

【００３０】［樹脂被覆金属板］次に、本発明の樹脂被
覆シームレス缶に用いられる樹脂被覆金属板について図
１〜図３を用いて説明する。本発明の樹脂被覆シームレ
ス缶１０に用いる樹脂被覆金属板１は、未配向のポリエ
ステル樹脂層３を金属基体２に積層したものである。未
配向のポリエステル樹脂層を用いる理由は、溶融樹脂の
押し出しコート法や未延伸フィルム（キャストフィル
ム）のラミネート法を用いることによって、少ない工程
数で、しかも安価に樹脂被覆金属板を製造できるためで
ある。更に、樹脂被覆金属板１上に形成されたポリエス
テル樹脂層３が未配向状態であるため、絞り・薄肉化絞
り成形及び／またはしごき加工性に優れており、缶胴部
１２を高度に薄肉化することができ、また、シームレス
缶１０のハイトを大きくすることも容易であるからであ
る。また、従来缶用途に用いられていた二軸延伸フィル
ムを用いないのは、加工が難しくコストアップにつなが
るという理由からである。

【００３１】本発明に用いる樹脂被覆金属板１は、金属
基体２に分子配向可能なポリエステル樹脂層３を未延伸
の状態で熱接着させることにより製造される。即ち、シ
ームレス缶１０の缶胴部内面側のポリエステル樹脂層３
の赤外二色比（Ｒ１）を１．１以上に、また、缶底部内
面側のポリエステル樹脂層３の赤外二色比（Ｒ２）を
１．１以下にするためには、ポリエステル樹脂層３を実
質上未配向の状態でラミネートすることが重要となる。
以下、本発明に用いる金属基体２、ポリエステル樹脂層
３及び樹脂被覆金属板１について説明する。

【００３２】本発明に用いる樹脂被覆金属板１の断面構
造の一例を示す図２において、樹脂被覆金属板１は、金
属基体２と少なくとも缶内面側に位置するポリエステル
樹脂層３とからなっている。また、樹脂被覆金属板１に
は外面被膜４が形成されていることも好ましく、この外
面被膜４はポリエステル樹脂層３と同様のものであって
も良いし、また、通常の缶用塗料や樹脂フィルムであっ
ても良い。

【００３３】樹脂被覆金属板の断面構造の他の例を示す
図３において、缶内面となる側のポリエステル樹脂層３
の上に内表面層５を設けることも好ましい。例えば、内
面表層が、内容物中の香味成分に対して吸着性の少な
い、テレフタル酸成分やイソフタル酸成分から誘導され
たポリエステル乃至コポリエステルであり、下層が、金
属基体に対する接着性に優れたイソフタル酸などの共重
合量の多いコポリエステルであることが好ましい。

【００３４】本発明に用いる樹脂被覆金属板１は、前記
ポリエステル樹脂層３を溶融状態で金属基体２上に押し
出しコートして、熱接着させることにより製造すること
ができる。また、別の製造方法としては、予め製膜され
たポリエステル樹脂の未延伸フィルム（キャストフィル
ム）を金属基体２上に熱接着させることによっても製造
することができる。本発明に使用するポリエステル樹脂
層３の厚みは、全体として２乃至６０μｍ、特に３乃至
４０μｍの範囲にあるのが金属の保護効果、加工性の点
で好ましい。また、必要に応じて、接着剤、接着用プラ
イマーを用いても良い。

【００３５】［金属基体］金属基体としては、各種表面
処理鋼板やアルミニウム等の軽金属板を使用することが
できる。表面処理鋼板としては、冷圧延鋼板を焼鈍後二
次冷間圧延し、亜鉛メッキ、錫メッキ、ニッケルメッ
キ、ニッケル錫メッキ、電解クロム酸処理、クロム酸処
理等の表面処理の一種または二種以上行ったものを用い
ることができる。好適な表面処理鋼板の一例は、電解ク
ロム酸処理鋼板であり、特に１０乃至２００ｍｇ／ｍ^２
の金属クロム層と、１乃至５０ｍｇ／ｍ^２（金属換算）
のクロム酸化物層を備えたものであり、このものは、樹
脂被膜や塗膜などとの密着性に優れており、耐腐食性に
も優れている。表面処理鋼板の他の例は、０．５乃至１
１．２ｇ／ｍ^２の錫メッキ量を有する硬質ブリキ板であ
る。このブリキ板の上層には、金属クロム換算で、クロ
ム量が１乃至３０ｍｇ／ｍ^２となるようなクロム酸処
理或いはクロム酸／リン酸処理が行われていることが望
ましい。更に、他の例としては、アルミニウムメッキ、
アルミニウム圧接等を施したアルミニウム被覆鋼板も用
いることができる。

【００３６】軽金属板としては、アルミニウム板やアル
ミニウム合金板を使用することができる。耐食性と加工
性との点で優れるアルミニウム合金板は、Ｍｎ：０．２
乃至１．５重量％、Ｍｇ：０．８乃至５重量％、Ｚｎ：
０．２５乃至０．３重量％、及びＣｕ：０．１５乃至
０．２５重量％、残部がＡｌの組成を有するものが好ま
しい。これらの軽金属板の上層にも、金属クロム換算で
クロム量が２０乃至３００ｍｇ／ｍ^２となるようなクロ
ム酸処理或いはクロム酸／リン酸処理が施されているこ
とが望ましい。軽金属板に対する表面処理は、水溶性フ
ェノール樹脂を併用して行うこともできる。

【００３７】金属基体の素板厚みは、金属の種類、シー
ムレス缶の用途或いはサイズによっても相違するが、一
般に０．１０乃至０．５０ｍｍの厚みを有するのが好ま
しく用いられる。中でも、表面処理鋼板の場合は、０．
１０乃至０．３０ｍｍの厚みのものが好ましく、また、
軽金属板の場合は、０．１５乃至０．４０ｍｍの厚みを
有するものが好ましい。

【００３８】

【実施例】本発明を、次の実施例を用いてさらに詳細に
説明する。表１には各実施例で用いた樹脂の組成を、表
２には各実施例の条件、評価等を示す。

【００３９】（実施例１）表１に示した組成Ｃのポリエ
ステル樹脂を、二軸押出機に投入し、Ｔダイを通して厚
さ２０μｍとなるように押し出して冷却ロールで冷却し
たフィルムを巻き取り、キャストフィルムとした。その
後、これらの作成したフィルムをアルミ合金板（板厚
０．２８ｍｍ、Ａ３００４材、クロム酸／リン酸表面処
理）の両面に熱ラミネートし、直ちに水冷することによ
りポリエステル樹脂被覆金属板を得た。この時のラミネ
ート前の金属板の温度は、ポリエステル樹脂の融点より
１５℃高く設定し、ラミネートロールの温度は１５０
℃、通板速度は４０ｍ／ｍｉｎ．でラミネートし樹脂被
覆金属板とした。

【００４０】こうして作製したポリエステル樹脂被覆金
属板にワックス系潤滑剤を塗布し、直径１５２ｍｍの円
盤を打ち抜き、浅絞りカップを得た。次いで、この浅絞
りカップをしごき加工を行い、シームレスカップを得
た。このシームレスカップの諸特性は以下のとおりであ
った。カップ径：６６ｍｍカップ高さ：１２７ｍｍ素板に対する缶壁部の厚み：４５％このシームレスカップを、常法に従ってドーミング成形
を行い、ポリエステル樹脂のＴｍ−１０℃、３分の熱処
理を行った後、カップを放冷後、開口端縁部のトリミン
グ加工、曲面印刷及び焼き付け乾燥、ネックイン加工、
フランジ加工等の後加工を行って、３５０ｃｃ用シーム
レス缶を得た。

【００４１】（実施例２）表１に示す組成Ｄのポリエス
テル樹脂を用いた以外は、実施例１と同様の方法により
シームレス缶を得た。

【００４２】（実施例３）表１に示す組成Ｂのポリエス
テル樹脂を表層、組成Ｄのポリエステル樹脂を下層と
し、二台の二軸押出機に投入して、２層Ｔダイを通し
て、表層の厚さが５μｍ、下層の厚さが１５μｍの２層
となるように押し出したキャストフィルムを用いてラミ
ネート材を得た以外は、実施例１と同様の方法によりシ
ームレス缶を得た。

【００４３】（実施例４）表１に示す組成Ａのポリエス
テル樹脂を表層、組成Ｃのポリエステル樹脂を下層とし
た以外は、実施例３と同様の方法によりシームレス缶を
得た。

【００４４】（実施例５）表１に示す組成Ｄのポリエス
テル樹脂を表層、組成Ｅのポリエステル樹脂を下層とし
たキャストフィルムを、ＴＦＳ鋼板（板厚０．１８ｍ
ｍ、金属クロム量１２０ｍｇ／ｍ^２、クロム水和酸化物
量１５ｍｇ／ｍ^２）の両面にラミネートした以外は、実
施例３と同様のラミネートを行った。

【００４５】こうして作製したポリエステル樹脂被覆金
属板にワックス系潤滑剤を塗布し、直径１６６ｍｍの円
盤を打ち抜き、浅絞りカップを得た。次いで、この浅絞
りカップを引き伸ばしによる薄肉化絞り加工・しごき加
工を行い、シームレスカップを得た。このシームレスカ
ップの諸特性は以下の通りであった。カップ径：６６ｍｍカップ高さ：１２８ｍｍ素板に対する缶壁部の厚み：６５％このシームレスカップを、実施例１と同様の方法により
シームレス缶とした。

【００４６】（実施例６）表１に示した組成Ｆのポリエ
ステル樹脂を、２５０℃に加熱したアルミ合金板（板厚
０．２８ｍｍ、Ａ３００４材、クロム酸／リン酸表面処
理）の両面側に、φ６５ｍｍの押出機から内外面側とし
てそれぞれ厚さが２０μｍとなるように同時押し出しコ
ートを行った後に冷却を行い、ポリエステル樹脂被覆金
属板を得た。こうして得られた樹脂被覆金属板を用い
て、実施例１と同様の方法によりシームレス缶を得た。

【００４７】（実施例７）表１に示した組成Ｇのポリエ
ステル樹脂を用いた以外は、実施例６と同様の方法によ
りシームレス缶を得た。

【００４８】

【実施例８】表１に示す組成Ａのポリエステル樹脂を表
層、組成Ｅのポリエステル樹脂を下層とし、表層５μ
ｍ、下層１５μｍの２層になるように、二軸押出機及び
２層Ｔダイを用いて同時押し出しコートを行った以外
は、実施例６と同様の方法によりシームレス缶を得た。

【００４９】（実施例９）表１に示す組成Ｄのポリエス
テル樹脂を表層、組成Ｃのポリエステル樹脂を下層とし
た以外は、実施例８と同様の方法によりシームレス缶を
得た。

【００５０】（比較例１）表１に示す組成Ａのポリエス
テル樹脂を用い表２に示した熱処理を施した以外は、実
施例１と同様の方法によりシームレス缶を得た。

【００５１】（比較例２）表１に示す組成Ｂのポリエス
テル樹脂を表層、組成Ｄのポリエステルを下層とし、表
２に示した熱処理を施した以外は、実施例１と同様の方
法によりシームレス缶を得た。

【００５２】（比較例３）表１に示す組成Ａのポリエス
テル樹脂を用いたキャストフィルムを、ＴＦＳ鋼板（板
厚０．１８ｍｍ、金属クロム量１２０ｍｇ／ｍ^２、クロ
ム水和酸化物量１５ｍｇ／ｍ^２）にラミネートした以外
は、実施例１と同様の樹脂被覆金属板とした。この樹脂
金属板を用いて、実施例５と同様の薄肉化絞り加工・し
ごき加工及び表２に示した熱処理を行ってシームレスカ
ップとした。次いで、実施例１と同様の後加工を行って
シームレス缶を得た。

【００５３】（比較例４）表１に示す組成Ｆのポリエス
テル樹脂を用い、シームレスカップの熱処理を行わなか
った以外は、比較例３と同様に樹脂被覆金属板を用いて
シームレス缶を得た。

【００５４】（比較例５）表１に示す組成Ｅのポリエス
テル樹脂を表層、組成Ｂのポリエステル樹脂を下層と
し、シームレスカップの熱処理を行わなかった以外は、
比較例３と同様にシームレス缶を得た。

【００５５】（比較例６）表１に示す組成Ａのポリエス
テル樹脂を用いてキャストフィルムとした後に、１００
℃で縦・横それぞれ３倍に延伸後、２３０℃で５秒間熱
処理して二軸延伸フィルムを作製し、用い、表２に示し
た熱処理を施した以外は、実施例１と同様の方法により
シームレス缶を得た。

【００５６】（比較例７）表１に示す組成Ｂのポリエス
テル樹脂を用い、表２に示した熱処理を施した以外は、
実施例６と同様の方法によりシームレス缶を得た。

【００５７】（比較例８）表１に示す組成Ｅのポリエス
テル樹脂を表層、組成Ｄのポリエステル樹脂を下層とし
て、二軸押出機及び２層Ｔダイを用いて同時押し出しコ
ートを行い、表２に示した熱処理を施した以外は、実施
例６と同様の方法によりシームレス缶を得た。

【００５８】前記実施例及び比較例で作製した樹脂被覆
シームレス缶を、以下のような方法で評価した。

【００５９】［二色比測定］シームレス缶の缶底部から
７０ｍｍの位置の缶胴部を切り出し、金属を溶解して内
面樹脂層のフリーフィルムを単離した。その後少なくと
も２４時間真空乾燥を行った後、単離したフィルムの缶
高さ方向と垂直及び平行に偏光した赤外線の赤外吸収ス
ペクトルを測定し、得られた垂直及び平行の赤外吸収ス
ペクトルのチャートから、９７３ｃｍ^−１のそれぞれの
吸光度Ｉw(⊥)とＩｗ(‖)を求め、缶胴部内面側のポリ
エステル樹脂層の赤外二色比Ｒ１をＲ１＝Ｉw(⊥)／Ｉｗ(‖)・・・（１）から計算し求めた。

【００６０】同様に、缶底部を切り出し、金属を溶解し
て内面樹脂層のフリーフィルムを単離・乾燥を行い、缶
底部での金属基体圧延方向に垂直及び平行に偏光した赤
外線の赤外吸収スペクトルを測定し、得られた垂直及び
平行の赤外吸収スペクトルのチャートから、９７３ｃｍ
^−１のそれぞれの吸光度ＩＢ(⊥)とＩＢ(‖)を求め、缶
胴部内面側のポリエステル樹脂層の赤外二色比Ｒ２をＲ２＝ＩＢ(⊥)／ＩＢ(‖)・・・（２）から計算し求めた。その結果を表２にまとめた。

【００６１】［結晶化度］シームレス缶の缶胴上部を切
り出し、金属を溶解してフリーフィルムを単離した。そ
の後少なくとも２４時間真空乾燥を行った後、試料の密
度を測定し、密度法により樹脂フィルムの結晶化度を計
算し表示した。

【００６２】［密着性評価］シームレス缶の缶胴上部内
面フィルムにカッターでクロスカットを入れ、その部分
にセロハンテープ（ニチバン社製：２４ｍｍ幅）を貼
り、そのセロハンテープを剥離した。評価は、セロハン
テープ剥離後のポリエステル樹脂被膜の剥離状態を目視
観察した。評価結果を表２に次の記号で示した。 ○：フィルム剥離がなかった ×：フィルム剥離があった

【００６３】［クロスカット評価］シームレス缶の缶胴
上部内面から３ｃｍ×３ｃｍを切り出し、カッターでク
ロスカットを入れた後、０．１％塩化ナトリウム水溶液
に浸し、５０℃で一週間経時した後、腐食状況を観察し
た。評価は、クロスカット部からのフィルム剥離の大き
さ及びフィルム下腐食の大きさで行った。評価結果を表
２に次の記号で示した。 ○：１ｍｍ未満のフィルム剥離又はフィルム下腐食が見
られた ×：１ｍｍ以上のフィルム剥離又はフィルム下腐食が見
られたで示した。

【００６４】［パック評価］コーラを充填した缶を横向
きに静置した後、５℃において金属板の圧延方向に対し
直角となる缶軸線上で、缶のネックイン加工部の缶底側
終点に、径６５．５ｍｍの球面を有する１ｋｇの重りを
４０ｍｍの高さから球面が当たるように落下させて衝撃
を与えた。その後、３７℃の温度で貯蔵試験を行い、一
年後の缶内面の状態を評価した。また、５０ｃｍの高さ
から正立落下させ、その後、３７℃の温度で貯蔵試験を
行い、一年後の缶内面の状態を観察した。特に缶ネック
部と缶底部の腐食を観察し表２に示した。

【００６５】［レトルト処理評価］９５℃の蒸留水を充
填後、１３５℃３０分のレトルト処理を行い、室温に戻
して蒸留水を抜き取り、缶内面の腐食状態を観察した。
その結果を表２に示した。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】

【００６８】

【発明の効果】本発明の樹脂被覆シームレス缶は、缶胴
部内面側のポリエステル樹脂層の赤外二色比（Ｒ１）が
１．１以上なるように制御することにより、優れた、耐
腐食性、耐衝撃性、耐フレーバー性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂被覆シームレス缶の参考図であ
る。

【図２】本発明に用いる樹脂被覆金属板の参考断面図で
ある。

【図３】本発明に用いるの他の樹脂被覆金属板の参考断
面図である。

【符号の説明】

１：樹脂被覆金属板２：金属基体３：熱可塑性樹脂層（ポリエステル樹脂層）４：外面被膜５：内表面層１０：シームレス缶１１：缶底部１２：缶胴部１３：ネック部１４：フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3E061 AA16 AB13 AC09 AD02 AD04 AD06 BA01 BB14 DA02 3E062 AA04 AB14 AC09 JA07 JB11 JC02 JD03 4F100 AB01A AK42B AK42K BA02 DA01 GB16 JA06B JA12B JB02 JD10B JK10 JL01 JN10B YY00B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属基体の表面にポリエチレンテレフタ
レートを含有するポリエステル樹脂層を被覆した樹脂被
覆金属板から成る樹脂被覆シームレス缶において、下記
式（１）で表される缶胴部内面側のポリエステル樹脂層
の赤外二色比（Ｒ１）が、１．１以上であることを特徴
とする樹脂被覆シームレス缶。Ｒ１＝Ｉｗ(⊥)／Ｉｗ(‖)・・・（１）Ｉｗ(⊥)：缶胴部での缶高さ方向に垂直な偏光赤外線に
対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度Ｉｗ(‖)：缶胴部での缶高さ方向に平行な偏光赤外線に
対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度
【請求項２】下記式（２）で表される缶底部内面側の
ポリエステル樹脂層の赤外二色比（Ｒ２）が、１．１以
下であることを特徴とする請求項１に記載の樹脂被覆シ
ームレス缶。Ｒ２＝ＩＢ(⊥)／ＩＢ(‖)・・・（２）ＩＢ(⊥)：缶底部での金属基体圧延方向に垂直な偏光赤
外線に対する９７３ｃｍ^−１の赤外線吸収強度ＩＢ(‖)：缶底部での金属基体圧延方向に平行な偏光赤
外線に対する９７３ｃｍ ^−１の赤外線吸収強度
【請求項３】前記樹脂被覆金属板が、未配向のポリエ
ステル樹脂層を金属基体に設けたものであることを特徴
とする請求項１または２に記載の樹脂被覆シームレス
缶。
【請求項４】前記樹脂被覆シームレス缶が、絞り・薄
肉化絞り成形及び／またはしごき成形により、缶胴部の
厚みが缶底部の厚みの２０乃至８５％となるように薄肉
化されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか
に記載の樹脂被覆シームレス缶。
【請求項５】前記ポリエステル樹脂層が２層から成
り、表層（Ａ）がイソフタル酸含有量１５モル％以下の
ポリエチレンテレフタレート／イソフタレートから成
り、下層（Ｂ）がイソフタル酸含有量８乃至２５モル％
のポリエチレンテレフタレート／イソフタレートから成
ることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の樹
脂被覆シームレス缶。
【請求項６】前記ポリエステル樹脂層を形成するポリ
エステル樹脂が、固有粘度０．６ｄｌ／ｇ以上であるこ
とを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の樹脂被
覆シームレス缶。
【請求項７】缶胴部上部のポリエステル樹脂層の密度
法による結晶化度が、２０乃至５５％の範囲にあること
を特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の樹脂被覆
シームレス缶。