JP2002225865A - 外巻きカール部を備えた鋼板製容器及びカール部被覆方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板製容器の開口端部にある外巻きカール部
の鋼板切断端面の発錆を、新たな塗料や新たな熱可塑性
樹脂を使用することなく防止することができる鋼板製容
器とその製造方法を提供すること。 【解決手段】 内面及び外面が熱可塑性樹脂被膜１２，
１３によってそれぞれ被覆され、口頸部４となる開口端
部分に外巻きのカール部６を備え、カール部６の内側に
鋼板切断端面１１が露出している鋼板製容器において、
カール部６が実質的に閉じられたカール部６であって、
カール部６の閉じられた部分ではカール部６の先端部近
傍部分を覆っている内面側の熱可塑性樹脂被膜１２と口
頸部外面を覆っている前記熱可塑性樹脂被膜１３とが接
触しており、この接触している部分１０において内面側
の熱可塑性樹脂皮膜１２と外面側の熱可塑性樹脂被膜１
３とが融着していることとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内外面が熱可塑性
樹脂被膜によって被覆されており、開口端部分に外巻き
のカール部であって、内外面の熱可塑性樹脂被膜同士が
接触して実質的に閉じられているカール部を備え、この
閉じられている部分の内面側樹脂被膜と外面側樹脂被膜
とが融着されている鋼板製容器及び鋼板製容器のカール
部被覆方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】飲料用容器としては缶、ビン、紙、ＰＥ
Ｔボトルなどが用途に応じて使い分けられており、容器
間の競争は激化の一途をたどっている。近年では、ＰＥ
Ｔボトルが再栓できることで人気を集めシェアを伸ばし
ているが、その一方でＰＥＴボトルの回収再資源化問題
やＰＥＴのガスバリヤー性の問題など、解決・改善すべ
き問題が表面化してきている。

【０００３】これらの容器の回収再資源化問題と容器の
ガスバリヤー性不足の問題解決とＰＥＴボトルの持つ再
栓機能付与を同時に達成すべく、長く飲料缶用素材とし
て使用されてきたアルミニウムあるいはスチールを用い
て、再栓機能を有するボトル型金属容器の開発が行わ
れ、現在までに内外面に熱可塑性樹脂を被覆したアルミ
ニウム合金板を用いて、ビール・炭酸・茶など種々飲料
用にボトル型缶が商品化され始め人気を集めている。

【０００４】尚、これら金属製ボトル型缶は基本的に容
器内圧が大気圧より大きい、いわゆる内圧用として使用
され、茶などのノンガス飲料にはそれ自体公知の液体窒
素充填法が適用され使用される。これら樹脂被覆アルミ
ニウム合金板を用いて製造されたボトル型容器はそのキ
ャップにもアルミニウム合金板製のものが使用され、飲
料缶で構築された回収再資源化ルートにそのまま適用す
ることが可能な上、ガスバリヤー性に関しても金属は本
来優れたガスバリヤー性を有しているため何ら問題な
い。

【０００５】その一例を図１に示す。このボトル型缶
は、円筒形の胴部と、胴部に続くドーム状の肩部と、肩
部に続く略円筒状でネジ部と閉じられたカール部とが成
形されている口頸部があり、胴部下端のいわゆる缶底
は、底蓋が巻き締められている。尚、ボトル型缶には、
胴部と底部とを一体成形してシームレス缶胴とした後、
胴部の開口部側を縮径加工して円錐台状の肩部と円筒状
の口頸部となる部分を形成し、その後、円筒状部分にカ
ール部やネジ部を形成した底部が胴部と一体成形された
２ピース缶タイプのものもある。そして、口頸部の上端
部には外巻きカール部が設けられて、開口部が形成され
ており、その下方にはネジ部が設けられ、更にネジ部の
下方には、口頸部に冠着されるピルファープルーフキャ
ップのピルファープルーフバンドを固着するための環状
凸部及び環状凹部が設けられている。

【０００６】図示しないが、ピルファープルーフキャッ
プには、開栓時のガス抜きの目的でベントスリットと呼
ばれる小穴が円周方向に多数開けられている。特に炭酸
飲料等においては開栓時にキャップが飛ばされる虞があ
るため、ベントスリットから開栓時のガスを先に放出す
ることができるように形成されているものである。

【０００７】充填内容物はキャップ内面側に取り付けら
れたシーリング材により容器内部に密封されるが、キャ
ップには前記ベントスリットが開けられているため、キ
ャッピング後も前記口頸部とキャップの間に水あるいは
空気中の湿気が入り込む。また、金属容器が水で冷やさ
れた場合や外気温の急激な変化があって空気中の水分が
結露した場合等の様に、水分が鋼板の切断端面に付着す
ると、発錆する可能性がある。

【０００８】ここで、缶の素材がアルミニウム合金板の
場合は問題ないが、素材が鋼板の場合はカール部の鋼板
切断端面に錆が発生することがあり、商品価値を著しく
低下させる。

【０００９】従って、樹脂被覆鋼板製ボトル型容器のカ
ール部先端の鋼板切断端面には何らかの防錆処理が必要
で、処理方法の一つとして、端面を塗料或いは樹脂で被
覆する方法が考えられる。

【００１０】しかしながら、被覆材として塗料或いは樹
脂を用いる場合はカール端面に塗料或いは樹脂を塗布す
るために特別な装置及びそのための技術が必要であっ
た。即ち、リング状のカール端面に生産性を損なうこと
なく、塗料溶液あるいは溶融させた樹脂を塗布する場
合、飛び散りや糸引きといった問題を生じ易く、これら
問題を回避するための装置及び新規技術が必要であっ
た。

【００１１】この様なカール部の鋼板の切断端面を起点
とした赤錆を防止するために、特公昭５６−３２７１号
公報には、先端部に切断端面を備えたエアゾール缶の先
端部分を外巻きカールに成形する前に、切断端面を樹脂
やゴム等から成る環状パッキングで被覆した後、容器壁
にパッキングを接触させるように外巻きカール成形をす
ることにより、カール部の先端縁と容器の主体壁との間
にパッキングを狭圧させることが開示されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５６−３２７１号公報に開示されている手段は、赤錆を
防止するという観点からは優れた方法であるが、実際の
製缶ラインでは切断端面を樹脂等で被覆する速度が低速
過ぎて、実用的とは言い難い。即ち、予め先端部分と同
一寸法の環状に成形しておいた樹脂等を金属容器の開口
端部分に高速で冠着することがかなり難しい上に、この
環状樹脂被覆を落下させることなく、カール加工をする
ことは更に困難であるという問題があった。

【００１３】また、溶融させた樹脂を開口端部分に塗布
することで切断端面を被覆する場合にも、切断端面を被
覆している樹脂層が鋭い角部により破断されてしまう虞
がある。すなわち図５に示すように、鋼板がプレス加工
により切断されると（図５（ａ）参照）、図５（ｂ）の
切断端拡大部に示すように、切断方向に向かってバリが
発生し、このバリが鋭い角部となっている。この鋭い角
部による樹脂層の破断を回避するために、樹脂が冷却固
化してからカール加工をする必要があることから、樹脂
で被覆してからカール部を成形する迄にかなりの時間を
要し、生産効率が低下してしまうという問題があった。

【００１４】本発明は、上記従来の問題点に着目してな
されたもので、鋼板製容器の開口端部にある外巻きカー
ル部の鋼板切断端面の発錆を、新たな塗料や新たな熱可
塑性樹脂或いはパッキング等を使用することなく防止す
ることができる鋼板製容器とその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、内面及び外面が熱可塑性樹脂被膜によってそれぞれ
被覆され、口頸部となる開口端部分に外巻きのカール部
を備え、該カール部の内側に鋼板切断端面が露出してい
る鋼板製容器において、該カール部が実質的に閉じられ
たカール部であって、該カール部の閉じられた部分では
前記カール部を覆っている前記内面側の熱可塑性樹脂被
膜と前記口頸部外面を覆っている前記外面側の熱可塑性
樹脂被膜とが接触しており、この接触している部分にお
いて前記内面側の熱可塑性樹脂皮膜と前記外面側の熱可
塑性樹脂被膜とが融着していることを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明では、外巻きカール部
を備えた鋼板製容器のカール部被覆方法であって、内面
及び外面が熱可塑性樹脂被膜によってそれぞれ被覆され
ており、先端に鋼板の切断端面が露出している鋼板製容
器の口頸部となる側の先端部分を、外側に巻いてカール
部を成形すると共に、該カール部を覆っている内面側の
熱可塑性樹脂被膜を前記容器の口頸部外面を覆っている
外面側の熱可塑性樹脂被膜と接触させて該カール部を閉
じ、その後、該カール部の接触部分に対して、レーザー
を照射して前記内面側の熱可塑性樹脂被膜と前記外面側
の熱可塑性樹脂被膜とを溶融させて接合させることを特
徴とする。

【００１７】

【発明の作用および効果】請求項１記載の外巻きカール
部を備えた鋼板製容器にあっては、外巻きカール部下端
付近のカールが閉じられた部分である内面側の熱可塑性
樹脂被膜と外面側の熱可塑性樹脂被膜とが接触している
部分が融着されているので、鋼板切断端面をカール部の
内面側に閉じ込め、その結果、鋼板切断端面が外気中の
水分に曝されたり、缶内に内容液を充填・密封する際や
缶の開口部から内容液を注出する際に、鋼板切断端面に
内容液が付着して発錆する虞がない。

【００１８】また、本発明では、鋭い角部を有し、しか
も化成処理等が施されていないために塗料や熱可塑性樹
脂との接着性に劣る鋼板切断端面に塗料又は溶融した熱
可塑性樹脂を塗布して保護するのではなく、容器の高さ
方向に見て曲面と平面（又は曲面と曲面）とが互いに接
触している部分の内面側の熱可塑性樹脂被膜と外面側の
熱可塑性樹脂被膜とを融着させているので、鋼板をラミ
ネートする樹脂被膜として、内面側のものと外面側のも
のとを熱融着性の良好な組み合わせにすれば、カール部
の鋼板切断端面を完全に外部の水等から保護できる。

【００１９】請求項２記載の外巻きカール部を備えた鋼
板製容器のカール部被覆方法にあっては、鋼板切断端面
の近傍又はそれよりも離れた部分の内面側の熱可塑性樹
脂被膜の表面と口頸部の外面側の熱可塑性樹脂被膜の表
面とを接触させて、カール部を閉じ、該接触部分にレー
ザーを照射して内面側の熱可塑性樹脂被膜と外面側の熱
可塑性樹脂被膜とを融着させているので、被覆に要する
時間が短時間で済み、生産効率の向上を図ることができ
る。また、レーザーにより局所的に融着させることが可
能となり、接合部分周辺の熱可塑性樹脂被膜に与える影
響を最小限に抑えることができる。

【００２０】また、カール部を成形した後でレーザー照
射を行えるので、カール部の成形工程の後にネジ部成形
工程の有るボトル型缶の場合には、カール部の成形工程
の後工程となるネジ部成形工程の後、更に、胴部に底蓋
巻き締め固着用の開口部を有するタイプのボトル型缶の
場合には、缶の胴部の開口部のネックイン加工工程やフ
ランジ加工工程の後で、レーザー照射による溶接接合が
可能であり、通常の場合には、カール部の切断端面を被
覆する必要のないアルミニウム合金板製のボトル型缶を
製造するラインの途中部分を大幅に改造することなく、
最終工程として、レーザー照射装置を付加すれば良いの
で、素材に関係なく同一のボトル型缶ラインを使用でき
る結果、製缶ラインの稼働率を向上させることができる
という効果が得られる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明で使用する鋼板は、錫メッ
キ鋼板、極薄錫メッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼板、電解
クロム酸処理鋼板、亜鉛メッキ鋼板、クロムメッキ鋼
板、リン酸処理鋼板、有機無機表面処理鋼板、ノンクロ
ム型表面処理鋼板の様な適宜の製缶用鋼板が使用可能で
ある。

【００２２】また、本発明で缶の内外面を被覆している
熱可塑性樹脂被膜は、従来から缶用として使用されてい
る熱可塑性樹脂、例えば、ポリエステル樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリオレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂、或いは
２種類以上の樹脂を混合した混合樹脂でもよく、鋼板表
面に施すのは、製缶する前の金属板の状態の時でも、シ
ームレス缶胴を製缶した後に塗料として塗布しても良い
が、予め鋼板に熱可塑性樹脂フィルムをラミネートし
（接着剤層を介して熱可塑性樹脂フィルムをラミネート
しても良い）、このラミネート板を使用して、絞り・再
絞り成形、又は絞り・再絞り・しごき成形を行って製缶
する方が、多量の水を使用する脱脂処理工程、化成処理
工程を製缶時に省略できるので、好ましい。

【００２３】図１は、本発明のボトル型缶の全体図であ
り、図２は、ボトル型缶１の本体部分（図１に示すボト
ル型缶から底蓋をのぞいた部分）の成形工程を示してお
り、それぞれ（ａ）口頸部４となる小径の円筒状部分を
二段絞り成形した状態、（ｂ）小径円筒部分の先端部の
トリミングをした状態、（ｃ）開口した小径円筒部（口
頸部４）の先端部分を外巻きにカールしてカール部６を
成形した状態、（ｄ）カール部６の下方の口頸部４にネ
ジ部７を成形した状態、（ｅ）ネジ部７の下方に環状凸
部８と環状凹部９とを成形した状態（環状凹部９を成形
すると必然的にその上に環状凸部８ができる）を示す。
尚、肩部形状はドーム状だけでなく、円錐台形状等任意
の傾斜面にすることができる。また、本発明のボトル型
缶としては、胴部と底部とを一体成形したシームレス缶
胴の開口端側を縮径加工することにより肩部と小径の円
筒状部分を形成し、その後、カール部やネジ部を形成す
る底部と胴部とが一体成形されたタイプのボトル型缶で
あっても良い。更にまた、缶蓋にカール部やネジ部を具
備する口頸部を形成し、缶胴にこの缶蓋を固着したタイ
プのボトル型缶であっても良い。

【００２４】図３は、本発明のボトル型缶１の要部を拡
大した半縦断面図であり、このボトル型缶１の本体部分
は内面及び外面がそれぞれ内面側熱可塑性樹脂被膜１２
及び外面側熱可塑性樹脂被膜１３によって被覆されてお
り、外巻きカール部６の鋼板切断端面１１の近傍部分の
内面側熱可塑性樹脂被膜１２が口頸部４の外面側熱可塑
性樹脂被膜１３と接触してカール部６を閉じており、内
面側熱可塑性樹脂被膜１２と外面側熱可塑性樹脂被膜１
３との接触部分１０において、内面側熱可塑性樹脂被膜
１２と外面側熱可塑性樹脂被膜１３が融着されている。

【００２５】図４は、ボトル型缶１の本体部分のカール
部６の内面側熱可塑性樹脂被膜１２と口頸部４の外面側
熱可塑性樹脂被膜１３との接触部分１０にレーザー照射
装置２０によってレーザーを照射し、内面側熱可塑性樹
脂被膜１２と外面側熱可塑性樹脂被膜１３とを溶融によ
り接合している状態を示す。

【００２６】尚、本実施の形態においては図２（ｃ）の
カール成形工程におけるカール成形条件として、鋼板切
断端面１１の近傍部分の内面側熱可塑性樹脂被膜１２が
口頸部４の外面側熱可塑性樹脂被膜１３に接触するよう
に成形されている。

【００２７】ボトル型容器１を高速回転させた状態で、
カール部の内面側の熱可塑性樹脂１２と口頸部４の外面
側熱可塑性樹脂１３とが接触している部分にビーム径を
適切に絞ったＹＡＧレーザーを照射し、接触状態にある
内面側の樹脂と外面側の樹脂とを融着させることで、鋼
板切断端面１１をカール部内面に閉じこめることができ
る。

【００２８】以上により、接触部分１０に新たな防錆用
塗料或いは防錆用樹脂を使用することなく、すなわち特
別な塗布装置を使用することなく、また生産性を損なう
ことなく、更にはカール部６の接触部分１０以外の樹脂
に極力影響を及ぼすことなく鋼板切断端面１１をカール
部６内に封鎖密封状態にすることが可能となり、カール
部６の鋼板切断端面１１の発錆を有効に防止することが
できる。

【００２９】尚、ＹＡＧレーザー以外のレーザーでも樹
脂を融着させることが出来れば使用することが出来る。
例えば、ＣＯ_２レーザー等の出力を調整することで使用
しても良い。また、パルス波を用いて、ボトル型容器の
インフィード・アウトフィードに要する時間をエネルギ
ー蓄積に当てることで、連続波を用いる場合より装置仕
様を小型化することができる。

【００３０】以上説明したように、本発明の実施の形態
における鋼板製のボトル型缶１においては、外巻きカー
ル部６下端付近のカールが閉じられた部分である内面側
熱可塑性樹脂被膜１２と外面側熱可塑性樹脂被膜１３と
が接触している接触部分１０が融着されているので、鋼
板切断端面１１をカール部６の内面側に閉じ込めること
が可能となり、その結果、鋼板切断端面１１が外気中の
水分に曝されたり、缶内に内容液を充填・密封する際や
缶の開口部から缶内容液を注出する際に、鋼板切断端面
１１に内容液が付着して発錆する虞がない。

【００３１】また、本実施の形態では、鋭い角部を有
し、しかも化成処理等が施されていないために塗料や熱
可塑性樹脂と接着性に劣る鋼板切断端面１１に硬化型塗
料や溶融した熱可塑性樹脂を塗布して保護するのではな
く、容器の高さ方向に見て曲面と平面（又は曲面と曲
面）とが互いに接触している部分の内面側熱可塑性樹脂
被膜と外面側熱可塑性樹脂被膜とを融着させるので、鋼
板にラミネートする樹脂被膜として、内面側に用いるも
のと外面側に用いるものとで熱融着性が良好なものを選
択すれば、カール部６の鋼板切断端面１１を完全に外部
の水等から保護できる。

【００３２】また、鋼板切断端面１１の近傍部分の内面
側熱可塑性樹脂被膜１２の表面と口頸部４の外面側熱可
塑性樹脂被膜１３の表面とを接触させて、カール部６を
閉じ、この接触部分１０にレーザーを照射して内面側の
熱可塑性樹脂被膜１２と外面側の熱可塑性樹脂被膜１３
とを融着させているので、被覆に要する時間が短時間で
済み、生産効率の向上を図ることができる。

【００３３】尚、カール部６の形状は上記実施の形態の
ように、鋼板切断端面１１の近傍部分の内面側熱可塑性
樹脂被膜１２を口頸部４の外面側熱可塑性樹脂被膜１３
に接触させてカール部６を閉鎖させる場合の他に、図６
に示すように、鋼板切断端面１１から少し離れた部分の
内面側熱可塑性樹脂被膜１２を口頸部４の外面側熱可塑
性樹脂被膜１３に接触させてカール部６を閉鎖させる場
合、更には、図７に示すように、鋼板切断端面１１から
少し離れた部分の内面側熱可塑性樹脂被膜１２を口頸部
４の外面側熱可塑性樹脂被膜１３に接触させてカール部
６を閉じ、更に、鋼板切断端面１１をカール部６内の外
面側熱可塑性樹脂被膜１３と接触させても良い。

【００３４】また、カール部を成形した後でレーザー照
射を行えるので、カール部の成形工程の後にネジ部成形
工程の有るボトル型缶の場合には、カール部の成形工程
の後工程となるネジ部成形工程の後、更には、胴部に底
蓋巻き締め固着用の開口部を有するボトル型缶の場合に
は、缶の胴部の開口部のネックイン加工工程やフランジ
加工工程の後で、レーザー照射による融着が可能であ
り、通常の場合には、カール部６の鋼板切断端面１１を
被覆する必要のないアルミニウム合金板製のボトル型缶
を製造するラインの途中部分を大幅に改造することな
く、最終工程として、レーザー照射装置２０を付加すれ
ば良いので、素材に関係なく同一のボトル型缶ラインを
使用できる結果、製缶ラインの稼働率を向上させること
ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のボトル型缶の全体図である。

【図２】本発明の実施例のボトル型缶の口頸部の加工工
程を表す図である。

【図３】本発明の実施例のボトル型缶の要部拡大半縦断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態のボトル型缶のカール部接
触部分近傍にレーザー照射を行い溶接をしている状態を
表す図である。

【図５】鋼板を切断加工する際の鋼板切断端を表す図で
ある。

【図６】本発明の他の実施例の要部拡大半縦断面図であ
る。

【図７】本発明の更に他の実施例の要部拡大半縦断面図
である。

【符号の説明】

１ ボトル型缶 ２ 胴部 ３ 肩部 ４ 口頸部 ５ 底蓋 ６ カール部 ７ ネジ部 ８ 環状凸部 ９ 環状凹部 １０ 接触部分 １１ 鋼板切断端面 １２ 内面側熱可塑性樹脂被膜 １３ 外面側熱可塑性樹脂被膜 ２０ レーザー照射装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面及び外面が熱可塑性樹脂被膜によっ
   てそれぞれ被覆され、口頸部となる開口端部分に外巻き
   のカール部を備え、カール部の内側に鋼板切断端面が露
   出している鋼板製容器において、 該カール部が実質的に閉じられたカール部であって、該
   カール部の閉じられた部分では該カール部を覆っている
   前記内面側の熱可塑性樹脂被膜と前記口頸部外面を覆っ
   ている前記外面側の熱可塑性樹脂被膜とが接触してお
   り、 この接触している部分において前記内面側の熱可塑性樹
   脂皮膜と前記外面側の熱可塑性樹脂被膜とが融着してい
   ることを特徴とする外巻きカール部を備えた鋼板製容
   器。
2. 【請求項２】 内面及び外面が熱可塑性樹脂被膜によっ
   てそれぞれ被覆されており、先端に鋼板切断端面が露出
   している鋼板製容器の口頸部となる側の先端部分を、外
   側に巻いてカール部を成形すると共に、該カール部を覆
   っている内面側の熱可塑性樹脂被膜を前記容器の口頸部
   外面を覆っている外面側の熱可塑性樹脂被膜と接触させ
   て該カール部を閉じ、 その後、該カール部の接触部分に対して、レーザーを照
   射して前記内面側の熱可塑性樹脂被膜と前記外面側の熱
   可塑性樹脂被膜とを溶融させて接合させることを特徴と
   する外巻きカール部を備えた鋼板製容器のカール部被覆
   方法。