JP2002255170A - アルミニウム缶蓋およびこれを備えたアルミニウム缶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再利用しやすいアルミニウム缶を得るととも
に、破断しにくく開缶性の良好な缶蓋を得る。 【解決手段】 金属板１４、の少なくとも一方の面に熱
可塑性樹脂フィルム１３を積層一体化した積層金属板か
らなり、該金属板１４にスコア６が刻設され、このスコ
ア６の破断により開口を行う缶蓋であって、上記金属板
１４が、３０００系のアルミニウム合金からなり、この
金属板１４におけるスコアの加工率が５５〜６５％であ
るアルミニウム缶蓋およびこれを備えたアルミ缶を提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、飲料等の容器とし
て用いられるアルミニウム製の缶蓋およびこれを備えた
アルミニウム缶に関する。

【０００２】

【従来の技術】ジュース、清涼飲料、ビールなどの飲料
類の収容容器としては、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金からなる缶（以下「アルミ缶」とする）が広く用
いられている。このようなアルミ缶は、有底円筒状の缶
胴と、この缶胴の開口部に簡易開口構造を有する缶蓋を
装着した所謂イージーオープン缶が一般的に用いられて
いる。中でも、缶蓋開口後にもタブや開口片が缶蓋に保
持されるステイオンタブ方式（以下「ＳＯＴ式」とす
る）の缶蓋は、環境面からの評価も高く、広く用いられ
ている。

【０００３】図２および図３は、このようなＳＯＴ式の
缶蓋の一例を示したものである。この缶蓋１０は、天板
部１と、天板部１の周縁部に設けられた周縁溝２と、缶
胴２０に巻き締め固定される巻き締め部３とを有してお
り、天板部１の図中平面上下方向には、断面凹状に形成
されたパネルデボス４が形成されている。そして、パネ
ルデボス４内の天板部１中央部には、リベット５が突出
して設けられており、このリベット５と上記パネルデボ
ス４の図中下縁部の間には、切り込み用溝であるスコア
６が開口片９を囲うように刻設されており、このスコア
６の内側に沿うようにして、スコア６よりも浅い溝状に
形成された補助スコア７が刻設されている。上記補助ス
コア７は、スコア６の加工時に、その近傍の金属の移動
を抑制し、特にスコア２直下の金属の残厚みが減少し、
くびれが発生しないようにする機能を持っている。そし
て、前記パネルデボス４内のスコア６が形成されている
部分の反対側には、上記リベット５によりタブ８が固定
されて収められている。このタブ８は、リベット５に固
定される開口部８ｃと、指かけ部８ａおよび押圧部８ｂ
から構成されている。

【０００４】そして、このような缶蓋１０においては、
上記タブ８の指かけ部８ｃを引き上げることによって、
タブ８の押圧部８ｂを開口片９のリベット５側部分に当
接させつつ開口片９を下方へ押圧することによって、ス
コア６が破断し、さらに開口片９を缶内部に押し込むこ
とによって開口するようになっている。缶蓋１０開口後
の開口片９は、ヒンジ部９ａにより天板１に連結して缶
蓋１０に留まる。

【０００５】従来、このような缶蓋１０の材料には、金
属板の少なくとも一面に熱可塑性樹脂フィルムを積層し
た積層金属板などが用いられている。上記熱可塑性樹脂
フィルムは、缶蓋１０における耐食性向上および内容物
保護等のためのもので、缶蓋１０の内面側に設けられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、このような缶蓋
１０に用いられる金属板としては、上記スコア加工やリ
ベット加工における加工性および強度確保のため、５０
００系、特に５１８２番のアルミニウム合金が使用され
てきた。しかしながら、アルミ缶の缶胴２０には、一般
に、３０００系、特に３００４番のアルミニウム合金
（「アルミ合金」とする）が使用されているため、アル
ミ缶をリサイクルしてアルミニウム再生地金を得る際
に、缶蓋１０と缶胴２０のアルミニウム合金の組成の違
いから、新たにＡｌに含有される合金組成（ＭｇやＭｎ
等の含有量）の調整が必要とされ、５０００系アルミ合
金が混入した３０００系アルミ合金の再生の際には、こ
れら合金の混合物に純アルミ（バージン）地金を添加し
てＭｇ成分を希釈しなくてはならず手間がかかった。

【０００７】また、３０００系アルミ合金においては、
金属内に晶出物が存在し、このため、金属に衝撃や変形
応力が加えられたとき、この晶出物を起点に亀裂が伝搬
して金属の破壊が起こり易いという性質がある。この性
質のため、３０００系アルミ合金を缶蓋１０に用いた場
合、缶蓋１０の飲み口を形成するスコア６部分において
亀裂が入りやすく、破断漏れを起こしやすくなったり、
飲み口のヒンジ部９ａが破断して開口不良などの不具合
が発生したりするといった問題があった。このため、従
来３０００系アルミ合金は缶蓋１０として使用するのに
は適していないと考えられていた。

【０００８】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、缶蓋を、缶銅に用いられるアルミ合金に近い組成の
アルミ合金から形成することを可能にし、再利用しやす
いアルミニウム缶を得るとともに、破断しにくく開缶性
の良好な缶蓋を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、缶蓋に、缶胴
と同様の３０００系アルミ合金あるいは類似の組成を有
するアルミ合金を用いたものであり、このようなアルミ
ニウムの破断性を考慮して最適なスコア加工条件を特定
することで、缶蓋としての使用を可能にしたものであ
る。

【００１０】通常、５１８２番等の５０００系アルミ合
金においては、缶蓋製造時のスコア形成工程において、
スコアの加工率、すなわち（スコアの加工深さ／金属板
の元厚さ）×１００（％）で表される加工率は６０〜７
０％、更に好ましくは、スコア時の熱可塑性樹脂フィル
ムの損傷を考慮して６０〜６５％とされている。また、
スコア加工の工程管理上、スコア加工の許容範囲として
１０％以上確保することが望まれている。しかしなが
ら、上記缶蓋１０に用いる金属板として３０００系アル
ミ合金を用いた場合、このような５０００系アルミ合金
におけるスコアの加工率をそのまま３０００系アルミ合
金に当てはめると、上述のようにスコア部分において破
断し易くなったり、樹脂フィルムに損傷が生じたりする
問題がおこってしまう。

【００１１】本発明者らは、鋭意検討の結果、上記組成
を有するアルミニウム合金を用いて缶蓋を製造する場合
には、上記スコア加工率を５０００系アルミニウムより
も低く設定することによって、破断することなく、開口
性が良好な缶蓋を得ることができ、また熱可塑性樹脂フ
ィルムを損傷することなくスコアを形成できることを見
出した。すなわち、本発明の缶蓋は、金属板の少なくと
も一方の面に熱可塑性樹脂フィルムを積層一体化した積
層金属板からなり、該金属板にスコアが刻設され、この
スコアの破断により開口を行う缶蓋であって、上記金属
板が上記組成からなるアルミニウム合金からなり、この
金属板におけるスコアの加工率が５５〜６５％であるこ
とを特徴とする。

【００１２】本発明の缶蓋においては、上記缶蓋に用い
る積層金属板の熱可塑性樹脂として、ポリエステルフィ
ルムからなるベース層に変性ポリエステルフィルムから
なる接着層を積層した結晶性ポリエステルフィルムを用
いることが好ましい。また、本発明のアルミニウム缶
は、上記缶蓋を備えてなることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳しく説明
する。本発明のアルミ缶蓋は、３０００系のアルミ合金
からなり、スコアの加工率が５５〜６５％であることを
特徴とし、その他の構造および製造方法においては、公
知の缶蓋の構造および製造方法と同様とすることができ
る。以下、上述の図２および３に示す構造のＳＯＴ方式
の缶蓋を例に挙げ、缶蓋のスコア部分の構造を中心に説
明する。

【００１４】本発明に用いられるアルミ合金としては、
３０００系アルミニウム合金が好ましく用いられる。特
に、缶胴に多く用いられるＭｎおよびＭｇが添加された
３００４番のアルミ合金が好ましく用いられ、その他、
この３００４番のアルミ合金に近い組成を有するアルミ
ニウム合金（以下、「３ｘｘｘ系合金」とする）が好適
に用いられる。また、３００４系のアルミニウム合金と
は、ＪＩＳ規格により、Ｍｇを０．８〜１．３５重量
％、Ｍｎを１．０〜１．５、Ｆｅを０．７重量％、Ｓｉ
を０．３０重量％、Ｃｕを０．２５重量％、Ｚｎを０．
２５重量％、２〜０．０５重量％を含有し、残部がＡｌ
である。このような３０００系のアルミ合金を用いれ
ば、缶蓋１０と缶胴２０とのアルミ合金の組成が近似し
たものであるので、アルミ缶のリサイクル時に、合金組
成の調整をする必要がなく３０００系のアルミ合金の地
金を容易に得られる。

【００１５】図１は、缶蓋１０のスコア６形成部分の拡
大図であり、金属板１４の片面に熱可塑性樹脂フィルム
１３が積層された積層金属板の金属板側にスコア６が形
成されたものである。本発明の缶蓋１０においては、金
属板１４におけるスコア加工率が５５〜６５％であるこ
とが好ましい。上記スコア加工率とは、金属板の元厚さ
を（ａ）、上記スコア６の加工深さを（ｂ）としたとき
に、金属板１４の元厚さ（ａ）に対する上記加工深さ
（ｂ）の割合（ｂ／ａ×１００）で表される値である。
上記スコア加工率が、上記範囲であれば、３０００系ア
ルミ合金を用いても、缶蓋１０における開缶性を損なう
ことなくスコア６を刻設することができるとともに、ス
コア６部分やヒンジ９ａ部分における金属板１４の破断
を防ぐことができる。上記加工率が５５％未満であれ
ば、スコア６が破断しにくくなり開缶が困難になってし
まう。また、上記加工率が６５％を超えると、缶蓋１０
が破断しやすい状態となり、缶の内圧によりスコア６部
分が破断して液漏れが生じたり（ブローアップ現象）、
ヒンジ部９ａ部分が破断（ヒンジ切れ）したりしてしま
う。

【００１６】このように、上記組成のアルミ合金からな
る缶蓋においては、スコア加工率を５０００系アルミ合
金からなる缶蓋と比べて、およそ５％程度減少させるこ
とが可能である。このように加工率を低減することによ
って、スコア加工時に金属板１４内部において生じる金
属移動を少なくすることができ、金属板１４に積層され
る熱可塑性樹脂フィルム１３に係る応力を減少させるこ
とができるため、熱可塑性フィルム１３の損傷を少なく
することができる。

【００１７】また、上記缶蓋１０に用いられる積層金属
板としては、例えば、図４に示す構造のものを用いるこ
とができる。この積層金属板１５は、金属板１４の少な
くとも一面に熱可塑性樹脂フィルム１３を積層したもの
であり、熱可塑性樹脂フィルム１３がベース層１１と接
着層１２からなるものである。上記熱可塑性樹脂フィル
ム１３としては、ポリエステルあるいは変性ポリエステ
ルからなる厚み６〜１５μｍのベース層１１と、変性ポ
リエステルからなる厚さ０．５〜３μｍ接着層１２とか
らなるものが好適に用いられる。

【００１８】中でも、ベース層１１に、融点（Ｔｍ）が
２５１〜２５９℃のポリエチレンテレフタレートを二軸
延伸して得られたポリエステルフィルムを用い、接着層
１２に融点（Ｔ'ｍ）が２００〜２２０℃、イソフタル
酸１５〜２２ｍｏｌ含有のコポリエチレンテレフタレー
トの結晶性フィルム用い、これらのフィルムを積層一体
化したものを、ポリエステルとの接着性を向上するため
にその表面がクロメート処理されたアルミニウム板に積
層し、貼り合わせ温度が（Ｔ'ｍ−３）℃＜貼り合わせ
温度＜（Ｔｍ−５）℃で、貼り合わせスピードが、６０
ｍ／ｍｉｎ以下となるようにして熱圧着し、これを空冷
あるいは水冷して得たものであることが好ましい。この
とき、アルミニウム板の厚さは通常０．２８ｍｍとされ
る。

【００１９】このようにして得られた積層金属板１５に
おいては、金属板１４と熱可塑性樹脂フィルム１３との
密着性が高いものとなる。このような２層の密着性が高
い積層金属板１５であれば、スコア形成時に熱可塑性樹
脂フィルム１３の薄膜化および損傷がより起こりにくく
なり、膜質の高い熱可塑性樹脂フィルム１３とすること
ができ、缶蓋１０における耐食性など熱可塑性樹脂フィ
ルムによりもたらされる効果を向上させることができ
る。

【００２０】本発明のアルミ缶は上記缶蓋１０を、その
巻き締め部３により、３０００系のアルミ合金からなる
有底円筒状の缶胴２０の開口部に固定してなるものであ
る。このようなアルミ缶においては、缶蓋１０および缶
胴２０が合金組成の似たアルミ合金からなるので、新た
にＡｌに含有される合金組成（ＭｇやＭｎ等の含有量）
の調整を必要としないためリサイクルしやすいものであ
る。

【００２１】

【実施例】以下、実施例を示して本発明について詳しく
説明する。図２および３に示す構造のＳＯＴ方式の缶蓋
を製造した。まず、厚さ０．２８ｍｍの金属板の片面
に、ポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」とする）
からなるベース層に、イソフタル酸（ＩＰＡ）を１５mo
l%含有するco-ＰＥＴからなる接着層を積層した厚さ９
μｍのポリエステルフィルムを積層した積層金属板を缶
蓋の形状に成形し、ついでこの成形体の金属板側にスコ
ア６を刻設し、ついで缶蓋にリベット５加工を施したの
ち、タブ８をリベット５に固定して缶蓋１０を製造し
た。

【００２２】上記金属板としては、実施例として、上記
組成の３００４番のアルミ合金、比較例として５１８２
番のアルミ合金を用い、金属板１４におけるスコア加工
率を表１に示すように変えて缶蓋１０を製造し、それぞ
れの缶蓋１０について開缶性を評価した。結果を表１に
示す。表中、Ｓ／Ｒ（スコアレンジュアル）は金属板１
４におけるスコア６部分の残厚を示す。また、上記スコ
ア加工率は、缶蓋１０の中心から６時方向にあるスコア
６部分におけるスコア加工率を示したものである。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１に示す結果より、実施例においては、
比較例の５０００系アルミニウムを用いた場合に開缶で
きなかった６０％以下の加工率においても缶蓋の開缶が
可能であることがわかる。また、実施例においては、加
工率が６７．９％以上となった場合、ブローアップ現象
により破断が生じることがわかったが、５５〜６５％の
範囲においては、ブローアップ等、缶蓋１０に破断が生
じることはなかった。この結果から、３０００系のアル
ミニウムにおいては、スコア加工率が５５〜６５％の範
囲が適切であり、開缶性にも問題がないことがわかっ
た。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の缶蓋は、上
記組成のアルミ合金からなるものであるので再利用し易
いものであるとともに、スコア加工率が最適なものに設
定されているので、ブローアップ現象や、ヒンジ切れ等
が生じることなく開缶性に優れたものである。また、ス
コア加工率を従来の５０００系のものよりも少なく設定
することができ、これにより、熱可塑性樹脂フィルムの
損傷を少なくすることが可能となる。また、上記アルミ
合金からなる金属板の少なくとも一方の面に、ポリエス
テルフィルムからなるベース層と、変性ポリエステルフ
ィルムからなる接着層より結晶性ポリエステルフィルム
よりなるが積層された積層金属板により缶蓋を形成すれ
ば、金属板とポリエステルフィルムとの密着性が高いの
で、加工性や開缶性に優れるるとともに、より損傷が少
なく膜質の高い熱可塑性樹脂フィルムを有する缶蓋を得
ることができる。また、上記缶蓋を備えたアルミ缶であ
れば、缶蓋と缶胴が同一または近似した組成のアルミ合
金からなるので、再利用し易いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の缶蓋のスコア部分の一例を示す拡大
断面図である。

【図２】 ＳＯＴ方式の缶蓋の一例を示す平面図であ
る。

【図３】 ＳＯＴ方式の缶蓋の一例を示す斜視図であ
る。

【図４】 積層金属板の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

６ スコア １４ 金属板 １３ 熱可塑性樹脂フィルム ａ スコア加工深さ ｂ 金属板の元厚さ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板の少なくとも一方の面に熱可塑性
   樹脂フィルムを積層一体化した積層金属板からなり、該
   金属板にスコアが刻設され、このスコアの破断により開
   口を行う缶蓋であって、上記金属板が、３０００系のア
   ルミニウム合金からなり、この金属板におけるスコアの
   加工率が５５〜６５％であることを特徴とするアルミニ
   ウム缶蓋。
2. 【請求項２】 上記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエス
   テルフィルムからなるベース層に変性ポリエステルフィ
   ルムからなる接着層を積層した結晶性ポリエステルフィ
   ルムであることを特徴とする請求項１に記載のアルミニ
   ウム缶蓋。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のアルミニウム
   缶蓋を備えていることを特徴とするアルミニウム缶。