JP2006001586A - 缶蓋及び缶蓋を用いた缶の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 缶蓋のカール部を加工治具によって缶胴の上縁部に二重巻締めするときに、缶蓋の外面に被着した熱可塑性樹脂のフィルムに傷が付かないようにする。
【解決手段】 缶蓋１は、アルミニウム板１１の外面にポリエステル等の熱可塑性樹脂のフィルム１２，１３を被着したラミネート板から形成する。缶蓋１の外周縁部に断面湾曲状のカール部７を形成し、そのカール部７が巻締めロール８で缶胴の上縁部に二重巻締めされるようにする。このような缶蓋１において、カール部７の缶軸方向の荷重による塑性変形強度を４０Ｎ以上、８０Ｎ以下に設定し、カール部７が巻締めロール８の湾曲形成面８ａに沿って円滑に追従変形するようにした。
【選択図】 図１

Description

この発明は、アルミニウム板の少なくとも外表面に樹脂材料が被着されたラミネート板から成り、外周縁部が缶胴の上端部と共に巻締めされる缶蓋と、そのような缶蓋を用いた缶の製造方法に関するものである。

従来、手軽に缶を開口して内容物を取り出す手段を具備したイージーオープン缶蓋（ＥＯＥ）が普及し、さらに開口後に開口部品が蓋から切り放されない環境配慮型のイージーオープン缶蓋である、ステイオンタブ（ＳＯＴ）型缶蓋が普及している。

これらの缶蓋には、加工時の金型磨耗防止や母材であるアルミニウムの防食のために、アルミニウム板の表面に熱硬化性樹脂を予めプレコート塗装したラミネート板が広く材料として使用されている。

しかし、アルミニウム板に被着する熱硬化性樹脂は一般に塩化ビニル系やエポキシ系であり、前者はダイオキシンを発生し、後者は内分泌撹乱物質であるビスフェノールＡを発生する恐れがあるものとみなされている。また、熱硬化性樹脂は塗装の際に大量の有機溶剤を使用する。このため、現在では環境負荷の観点から代替技術の開発が急務となっている。

そこで、近年、熱硬化性樹脂に代えて熱可塑性樹脂をアルミニウム板の表面に被着する技術が実用化されつつある（例えば、特許文献１参照。）。

なお、缶蓋への使用にあたって熱可塑性樹脂に要求される主な特性は以下のようなものである。
＜缶内容物と接触する裏面側の熱可塑性樹脂＞
（１）耐フェザリング性
タブ操作によって飲み口を開くときに、スコア部分の樹脂フィルムが完全に切れる前に母材から剥離し、飲み口周りに樹脂フィルムが部分的に残存するフェザリングを低減すること。
（２）耐加工性
飲み口の切り開きを容易にするためのスコアを刻設する際に加工衝撃でフィルムに亀裂が入るのを防止すること。
（３）フレーバー性
内容物の芳香の吸収着を防止すること。
＜缶内容物に接触しない外表面側の熱可塑性樹脂＞
（１）耐エンゼルヘア性
飲み口の切り開き時にアルミニウム板の表面から髪の毛状に剥がれるエンゼルヘア現象を低減すること。
（２）耐巻締めフィルム削れ性
缶蓋の外周縁の湾曲したカール部を缶胴の上縁部に二重巻締めするときに、巻締めロール等の加工冶具（の湾曲成形面）との接触によって生じるフィルム外面の削れを低減すること。
特開２００１−１２２２５８号公報

しかし、この従来の缶蓋の場合、アルミニウム板に被着する熱可塑性樹脂の材質の改善によって種々の要求特性を満たすようにしているため、望む特性、特に、耐巻締めフィルム削れ性の要求を充分に満たすことが難しい。即ち、耐巻締めフィルム削れ性の要求とは、前述のように二重巻締めの際の外表面側のフィルム（熱可塑性樹脂）が加工冶具との初期接触によって削られにくいことであり、この要求を耐エンゼルヘア性等の他の要求と同時に満たそうとすると材料の選定が難しくなり、当然にコスト的にも高いものにならざるを得ない。

そこでこの発明は、アルミニウム板に被着する熱可塑性樹脂の材料特性に頼ることなく前述の耐巻締めフィルム削れ性の要求を充分に満足できるようにして、二重巻締め時に外表面に傷付きが生じにくい缶蓋及び缶蓋を用いた缶の製造方法を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、この出願の缶蓋の発明は、アルミニウム板の少なくとも表面側に熱可塑性樹脂が被着されたラミネート板によって形成され、外周縁部に設けられた断面湾曲状のカール部が、その外表面側から加工冶具の湾曲成形面を押し当てられて缶胴の上縁部に二重巻締めされる缶蓋において、前記カール部の缶軸方向の荷重による塑性変形強度が４０Ｎ以上、８０Ｎ以下に設定されている構成とした。

この発明の場合、カール部を缶胴の上縁部に二重巻締めするときに、加工冶具の湾曲成形面がカール部に接触すると、その接触部に大きな荷重集中が生じる前にカール部が速やかに追従変形を開始する。したがって、このときカール部の外表面の熱可塑性樹脂には傷付きが生じにくくなる。また、カール部の塑性変形強度は、搬送時等に簡単に窪み等の変形を生じない範囲に設定されているため、二重巻締めの加工作業前にカール部に変形を来たす不具合も生じない。さらに、巻締め後には缶胴の上縁部に対して充分な締め付け強度を確保することができる。なお、前記アルミニウム板は、表面側のみでなく裏面側にも熱可塑性樹脂が被着されるようにしても良い。

具体的には、例えば、アルミニウム板が板厚０．２８０ｍｍのＪＩＳ５１８２のアルミニウム合金の場合、前記カール部の頂部の上部曲率半径が１．００〜２．６７ｍｍとされ、カール部最外周位置の曲率半径が０．５０〜１．００ｍｍとされ、カール部先端が径方向内側に向かって１．５〜２．２ｍｍ延出している構成が好適である。

また、前記アルミニウム板に被着する熱可塑性樹脂は、ポリエステル、特に、ポリエチレンテレフタレート、若しくは、ポリエチレンテレフタレートと他のポリエステルとの共重合樹脂であることが望ましい。

さらに、前記アルミニウム板の缶内容物に接しない外表面側に被着される熱可塑性樹脂は、その面配向係数ΔＰ２が０以上、０．１００以下であることが望ましい。
このように外表面側の熱可塑性樹脂の面配向度を上記のように比較的低い範囲に設定すると、分子配列が２次元から３次元的無秩序な状態になり、各方向での平均的な機械強度は全体的に高まることとなる。そして、さらに面配向度の上昇に伴う樹脂の結晶化が避けられるため、粘弾性の特性が強くなる。

また、前記アルミニウム板の缶内容物と接触する裏面側に被着される熱可塑性樹脂は、その面配向係数ΔＰ１が、０．１５５以上、０．１７０以下であることが望ましい。
このように内面側の熱可塑性樹脂の面配向度を上記のように高く設定すると、成分の吸収着が少なくなるのでフレーバー性が向上する。

また、前記熱可塑性樹脂の厚みは７μｍ以上、１１μｍ以下の範囲であることが好ましく、熱可塑性樹脂は、融点の異なる二層フィルムによって構成されると共に、その二層フィルムの総厚みが７μｍ以上、１１μｍ以下であり、融点の低い側のフィルム層が前記アルミニウム板に熱圧着されることがより望ましい。
熱可塑性樹脂の厚みを前記の範囲に設定すると、樹脂の厚みが厚すぎることによるエンゼルヘアやフェザリングの発生を防止することが可能になる。

また、この出願の缶蓋を用いた缶の製造方法の発明は、アルミニウム板の少なくとも外表面側に熱可塑性樹脂が被着されたラミネート板によって缶蓋を形成すると共に、その缶蓋の外周縁部に断面湾曲状のカール部を形成し、前記缶蓋を缶胴の上部に配置し、缶蓋のカール部に外表面側から加工治具の湾曲成形面を押し当てて、そのカール部を缶胴の上縁部に二重巻締めするものにおいて、前記カール部の缶軸方向の荷重による塑性変形強度を４０Ｎ以上、８０Ｎ以下に設定し、二重巻締めを開始する前の缶蓋のカール部と、前記加工治具とを以下の（１），（２）式の条件を満たすように設定した。
Ｒ−０．７７ｍｍ≦Ｒ'≦Ｒ＋０．７７ｍｍ …（１）
ａ≦ｂ …（２）
Ｒ：加工治具の湾曲成形面の頂部の上部曲率半径[ｍｍ]
Ｒ'：カール部の頂部の上部曲率半径[ｍｍ]
ａ：カール部の高さ
ｂ：加工治具の湾曲成形面の高さ

この出願の缶蓋の発明は、カール部の缶軸方向からの荷重入力に対する塑性変形強度を４０Ｎ〜８０Ｎの範囲に設定したことにより、二重巻締め工程においてカール部が加工治具の湾曲形成面に円滑に追従し、カール部の表面に傷が付くのを確実に防止することができる。また、前記の塑性変形強度を４０Ｎ〜８０Ｎの範囲に設定したことから、搬送時等におけるカール部の変形や、巻締め不良の発生をも防止することができる。

また、この出願の缶の製造方法は、前記と同様の缶蓋カール部の塑性変形強度の設定と共に、カール部と加工冶具の適切な設定によって、二重巻締め工程において巻締め部に傷が付くのをより確実に防止することができる。

次に、この発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図２，図３は、この発明にかかる缶蓋１を採用した缶の上面図と断面図を夫々示すものであり、これらの図に示すように、この実施形態の缶は、有底円筒状の缶胴２の上縁の開口部分にステイオンタブ型の缶蓋１が固定されている。

缶蓋１は、略円板状の蓋本体３の上面中央にプルタブ４がリベット５によって固定され、蓋本体３の外周縁部には、缶胴２の上縁部２ａに嵌合するための略円筒状のチャックウォール６と、そのチャックウォール６の上部から断面湾曲状に延出するカール部７とが形成されている。このカール部７は後述するように加工冶具である巻締めロール８（図１参照。）を用いて缶胴２の上縁部２ａに二重巻締めされる。なお、カール部７は二段の工程で巻締めされ、前記の巻締めロール８によって予備的な第１段の巻締めが行われた後、別の巻締めロールを用いて本巻締めが行われる。また、蓋本体３の上面には、飲み口となる開口を形成するためのスコア９（破断溝）が形成されており、そのスコア９に囲まれた領域（以下、「開口片１０」と呼ぶ。）が前記プルタブ４の引き起こし時にプルタブ４の基端によって缶内に押し下げられるようになっている。なお、このときスコア９は破断され、開口片１０はその付根の一部を残して蓋本体３から切り離される。

缶蓋１は、図４に示すようにアルミニウム板１１の表裏に熱可塑性樹脂の二層フィルム１２，１３が被着されたラミネート板によって形成されている。アルミニウム板１１はＪＩＳの５０００系若しくは３０００系のアルミニウム合金によって形成されている。なお、缶蓋１の加工性の面からは５０００系が望ましい。アルミニウム板１１の表面は、リン酸クロメート処理や、リン酸アルマイト、硫酸アルマイトのような陽極酸化処理によって表面処理されている。ただし、必要に応じて表面仕上げ面にシランカップリング剤等を適宜塗布するようにしても良い。

アルミニウム板１１に被着される熱可塑性樹脂はこの実施形態ではポリエステル樹脂が用いられている。この実施形態では、二層フィルム１２，１３のアルミニウム板１１に接する側の樹脂は、イソフタル酸とエチレングリコールのエステル重合であるポリエチレンイソフタレートを数mol％共重合させたものを使用し、アルミニウム板１１に接しない外側の樹脂は単一ポリエチレンテレフタレート（ホモＰＥＴ）を使用するようにしている。このようにした場合、アルミニウム板１１に接する側の樹脂は共重合化によって融点が下がるため、二層フィルム１２，１３をアルミニウム板１１に貼着するときに内側のフィルム層１２ａ，１３ａをアルミニウム板１１に熱圧着することが可能になる。

この実施形態では、アルミニウム板１１は厚みが０．２８０ｍｍのものを用い、アルミニウム板１１に被着される二層フィルム１２，１３は、総厚みが９．５μｍのものを用いており、各二層フィルム１２，１３の外側のフィルム層（ホモＰＥＴ層）１２ａ，１３ａの厚みは８μｍ、内側のフィルム層（共重合ＰＥＴ層）１２ｂ，１３ｂの厚みは１．５μｍとしている。ただし、各二層フィルム１２，１３の総厚みは、７〜１１μｍの範囲であれば良い。しかし、総厚みをこの範囲に収まるようにして外側のフィルム層（ホモＰＥＴ層）１２ａ，１３ａの厚みをほぼ８μｍに設定すると、耐フェザリング性、耐食性、耐エンゼルヘア性、耐巻締めフィルム剥がれ性の点で非常に優れた結果を得ることができる。

また、アルミニウム板１１の裏面側の二層フィルム１３の樹脂の面配向度は、面配向係数ΔＰ１が０．１５５≦ΔＰ１≦０．１７０の関係を満たし、アルミニウム板１１の表側に被着される二層フィルム１２の樹脂の面配向度は、面配向係数ΔＰ２が０≦ΔＰ２≦０．１００の関係を満たすようになっている。

次に、二層フィルム１２，１３の代表的な貼合わせ方法について説明する。
まず、最初に前述の表面処理まで行ったアルミニウム板１１をコイル状に巻いたものを引き出しながら予備加熱工程に送る。この工程での予備加熱は樹脂のガラス転移温度から融点の間の温度で処理を行う。この加熱は、電気加熱ロール、高周波誘導加熱、赤外線加熱等を単独で行うようにしても、また、任意のものを適宜組み合わせて行うようにしても良い。

次に、予備加熱されたアルミニウム板１１の缶蓋外表面側の面に対し、二軸延伸フィルムコイルから巻き出された二層フィルム１２を連続的にニップロールで圧着する。そして、こうして二層フィルム１２を圧着した後、外側のフィルム層１２ａ（ホモＰＥＴ）の融点近くの温度で再加熱を行い、樹脂の配向度を下げる。なお、このとき再加熱によって樹脂が溶融に近い状態になり、その状態で搬送機器に接触すると、樹脂の表面が損なわれる恐れがあるため、加熱手段としては、非接触で加熱できる高周波誘導加熱や遠赤外線加熱等が好ましい。

再加熱によって樹脂の配向度が下がると樹脂の高温安定性が悪くなるため、コイル板搬送用のロールとの接触で傷が付いたり固着する恐れがあるため、再加熱後には、適宜エアやミストの噴射、若しくは、冷却水浸漬によって冷却を行う。特に、この段階でポリエステル樹脂を急激に冷却すると、ポリエステル樹脂内での結晶化を防止し、透明度の高い樹脂層を形成することが可能になる。

このようにして外表面側に二層フィルム１２を被着したアルミニウム板１１の裏面側には、次のようにして二層フィルム１３を被着する。
即ち、外表面側に二層フィルム１２が被着されたアルミニウム板１１を再度ガラス転移温度から融点の間の温度で予備加熱し、外表面側の樹脂の場合と同様に二層フィルム１３を引き出してアルミニウム板１１の裏面にニップロールで圧着する。そして、この後外側のフィルム層１３ａ（ホモＰＥＴ）の融点よりも低い温度で加熱・保持を行う。この処理により接着層となる内側のフィルム層１３ｂ（共重合ポリエステル樹脂層）がアルミニウム板１１の表面処理面上で充分に流動するので、内側のフィルム層１３ｂとアルミニウム板１１の密着性がより高まることとなり、裏面側の二層フィルム１３に要求される耐腐食性、開口性等が確保されるようになる。

また、前述のように裏面側の二層フィルム１３に予備加熱と圧着後の加熱処理が行われると、これらの熱によって外表面側の低配向度のフィルム層１２ｂに有効に微結晶部を生じさせることが可能になる。この微結晶は球状になるため球晶とも呼ばれるものであるが、この球晶が発生すると非晶部分との境界で応力が集中するため、樹脂フィルムに破断が生じ易くなる。したがって、この実施形態による缶蓋１は、この球晶の発生によって開口時にスコア底部の残留フィルムを確実に破断させ、所謂エンゼルヘアの発生を防止することができる。

このようにしてアルミニウム板１１の表裏に二層フィルム１２，１３が被着されて形成されたラミネート板は、この後に、表面に固形の潤滑剤が塗布される。この実施形態では、一般の塗装アルミニウム板材でも使用されている石油精製パラフィンワックス（融点５５〜６０℃）が使用されている。このワックスは、缶蓋成形用の金型の表面を潤滑し、加工時にラミネート材の二層フィルム１２，１３に亀裂や傷が生じるのを防止する。なお、ワックスは、パラフィンワックスに限らず、ラノリンワックスやポリエチレンワックス等も採用可能である。

以上のように成形されたラミネート板からの缶蓋の製造方法について説明する。
まず、ラミネート板から円盤状の蓋本体３を打ち抜き、こうして打ち抜かれた蓋本体３の外周縁部を、回転式の成形機（ロータリ・カーラ）やプレス成形機によってカーリング成形する。このとき、蓋本体３の外周縁部には図３に示すようなチャックウォール６とカール部７が形成される。このカーリング成形において、より加工性を高める場合には、この成形開始前にラミネート板の表面の樹脂をガラス転移温度と融点の間の温度で再加熱すれば、低配向度の外側のフィルム層１２，１３の分子緩和した部分を回復させることが可能になり、その結果、加工性が向上する。

そして、このようにしてカール部７を形成した後には、周知の缶蓋成形方法によってスコア９の形成や飲み口の形成、プルタブ４の取り付け等を行う。これにより、最終的には図２，図３に示すような缶蓋１が造形される。なお、この後に表面の樹脂に対してガラス転移温度と融点の間の温度でもう一度加熱処理すると、加工の際に二層フィルム１２，１３に生じた残留応力を除去し、表裏の二層フィルム１２，１３を早く安定化させることができる。

この発明にかかる缶蓋１においては、カール部７の缶軸方向の荷重による塑性変形強度が４０Ｎ以上、８０Ｎ以下になるように設定することによって、二重巻締め時におけるフィルム削れを確実に抑制できる。なお、ここで缶軸方向とは、製品である缶の軸方向に沿った方向のことを言い、缶軸方向の荷重による塑性変形強度とは、図５に示すように試験荷重物体Ｗ（例えば、下端突出部の径がφ３．０ｍｍのもの。）を缶蓋１のカール部７に対して設定圧下速度（例えば、０．５ｍｍ／ｍｉｎ。）で缶軸方向に沿うように落下させたとき、カール部７が塑性変形を開始する強度（図６参照。）のことを言うものとする。

カール部７の具体的な形状は、アルミニウム板１１が板厚０．２８０ｍｍのＪＩＳ５１８２のアルミニウム合金で形成した場合、頂部の上部曲率半径Ｒ’（図１参照。）を１．００〜２．６７ｍｍとし、カール部最外周位置の曲率半径Ｒ_１を０．５０〜１．００ｍｍとしており、カール部７の先端は径方向内側に向かって１．５〜２．２ｍｍ延出している。

また、巻締めロール８との関係では、以下の（１），（２）式を満たすようにカール部７と巻締めロール８の各部が設定されている。
Ｒ−０．７７ｍｍ≦Ｒ'≦Ｒ＋０．７７ｍｍ …（１）
ａ≦ｂ …（２）
Ｒ：巻締めロール８の湾曲成形面８ａの頂部の上部曲率半径[ｍｍ]
Ｒ'：カール部７の頂部の上部曲率半径[ｍｍ]
ａ：カール部７の高さ
ｂ：巻締めロール８の湾曲成形面８ａの高さ
ただし、カール部７の頂部の湾曲部は少なくとも４５°以上の角度範囲において上記（３）式を満たすものとする。

つづいて、カール部７の巻締めについて説明する。
まず、缶蓋１と缶胴２を図示しないチャックとボトムプレートによって挟持し、この状態において缶蓋１と缶胴２を高速で回転させる。そして、この状態で巻締めロール８の湾曲成形面８ａがカール部７の外面に押し当てられ、それによってカール部７が缶胴２の上縁部２ａを巻き込んで徐々に締め込まれる。

この実施形態の缶蓋１の場合、前述のように缶軸方向の荷重による塑性変形強度が４０Ｎ以上、８０Ｎ以下になるようにカール部７を設定しているため、巻締め初期に滑りよる摩擦によって二層フィルム１２の表面が削られる前にカール部７を巻締めロール８の湾曲成形面８ａに沿わせて円滑に塑性変形させることができる。また、搬送時等にはカール部７が凹状に変形する不具合を無くすことができる。したがって、巻締め不良の発生も確実に防止することができる。

また、缶蓋１の外表面側の二層フィルム１２は、少なくともその表面側の面配向係数ΔＰ２が、０≦ΔＰ２≦０．１００の関係を満たし、かつ、総厚みが７〜１１μｍの範囲になるように設定され、これによってエンゼルヘアの発生を防止できるようにしている。開口時にスコア９部分に残留するフィルム量に最も影響するのはフィルムの厚さであり、極力薄くすることが望ましいが、経済性を考慮すると前記の範囲が望ましい。さらに、前記面配向係数ΔＰ２のフィルムを加熱すると、フィルム内に球晶と呼ばれる結晶部分が発達し、結晶部と非晶部の境界で応力集中が起こるために破断し易くなり、開口時に残留フィルムが髪の毛状に遊離するのを抑制することが可能となる。また、分子内に適度な配向を残すようにすれば、分子緩和現象が抑えられるため、経時劣化による衝撃割れも防止することができる。

また、この缶蓋１は裏面側の二層フィルム１３の面配向係数ΔＰ１を０．１５５以上に設定しているため、缶内容物に対する充分なフレーバー性を確保することができると共に、スコア９の刻設時の強加工にも充分に耐えることができる。一方、二層フィルム１３の面配向係数ΔＰ１が高すぎると、加工の際の瞬間的な歪みに耐えられなくなり、破断が生じてしまうため、この缶蓋１においては二層フィルム１３の面配向係数ΔＰ１を０．１７０以下に設定している。したがって、加工時の歪みによる応力を緩和し、加工追従性を向上させることができる。

また、フェザリング防止のためには、スコア９部分の二層フィルム１３は破断強度が密着強度よりも小さくなくてはならない。この実施形態の缶蓋１においては、二層フィルム１３の面配向係数ΔＰ１が、０．１５５≦ΔＰ１≦０．１７０の範囲となり、かつ、フィルム１３の総厚み７〜１１μｍとなるように設定することによって前記破断強度を密着強度よりも小さくしている。なお、密着強度側を高めれば、やはりフェザリングを防止することができるが、熱圧着のみでは密着強度を高めるのに限界があり、接着剤等のバインダを別途予め接合面に塗布しなければならない。したがって、この実施形態のようにすればバインダの塗布工程を無くすことができる。

以上のように、この実施形態の缶蓋１は、内面側に要求される耐フェザリング性、耐加工性（耐腐食性）、フレーバー性等と共に、外面側に要求される耐エンゼルヘア性、耐巻締めフィルム剥れ性等の性能をほぼ完全に満たすことができる。

板厚０．２８０ｍｍのＪＩＳ５１８２の合金から成るアルミニウム板１１の両面にＣｒ量が１０〜２０ｍｇ／ｍ^２となるようにリン酸クロメート処理を施し、そのアルミニウム板１１を基にして実施例１〜３、比較例１〜８の各条件下で缶蓋を製作し、その缶蓋に対して各種の性能試験を行った。
なお、性能試験におけるカール部の巻締めには、上部曲率半径Ｒ＝１．９０ｍｍ、湾曲成形面の高さｂ＝２．３０ｍｍの巻締めロール（加工治具）を用いた。また、実施例１〜３と比較例１〜９では、二層フィルム１２，１３を前述のラミネート板の製作する工程において、二層フィルム１２，１３の面配向係数ΔＰ１，ΔＰ２を夫々設定した。

（実施例１）
二層フィルム１２，１３の総厚み…９．５μｍ（ホモＰＥＴのフィルム層１２ａ，１３ａの厚みが８μｍ、共重合ＰＥＴのフィルム層１２ｂ，１３ｂの厚みが１．５μｍ）
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５９
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０７
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３４ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２４ｍｍ
（実施例２）
二層フィルム１２，１３の総厚…７μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５６
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０６
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３５ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２１ｍｍ
（実施例３）
二層フィルム１２，１３の総厚…１１μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５９
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０７
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３４ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２４ｍｍ
（比較例１）
二層フィルム１２，１３の総厚…９．５μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５９
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０７
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３５ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．４１ｍｍ
（比較例２）
二層フィルム１２，１３の総厚…９．５μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５９
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０７
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝０．９７ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２５ｍｍ
（比較例３）
二層フィルム１２，１３の総厚…９．５μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１４２
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．１０
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３４ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２４ｍｍ
（比較例４）
二層フィルム１２，１３の総厚…９．５μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１４０
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．１２
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３６ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２４ｍｍ
（比較例５）
二層フィルム１２，１３の総厚…９．５μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１００
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０８
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３５ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２５ｍｍ
（比較例６）
二層フィルム１２，１３の総厚…９．５μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５５
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０２
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３６ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．４１ｍｍ
（比較例７）
二層フィルム１２，１３の総厚…６μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５５
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．１０
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３５ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２３ｍｍ
（比較例８）
二層フィルム１２，１３の総厚…１２μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５８
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０８
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３５ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２３ｍｍ
（比較例９）
二層フィルム１２，１３の総厚…１５μｍ
二層フィルム１３の面配向係数…ΔＰ１＝０．１５８
二層フィルム１２の面配向係数…ΔＰ２＝０．０８
カール部７の上部曲率半径…Ｒ’＝１．３６ｍｍ
カール部７の高さ…ａ＝２．２５ｍｍ

以上の実施例１〜３と比較例１〜９に対して行った評価試験の方法は以下の通りである。

[面配向係数測定]
（株）アタゴ製アッベ屈折計２Ｔを用い、ナトリウムＤ線で２０℃における延伸方向（Ｘ，Ｙ）と厚み方向（Ｚ）の３方向の屈折率を測定し、下記の（１０）式により面配向係数を算出した。
ΔＰ＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ …（１０）
ｎｘ，ｎｙ，ｎｚ：フィルム面に対して横，縦，厚みの各方向の屈折率
なお、各例ともサンプル５枚を測定して平均値で評価した。

[フレーバー性評価]
フレーバー成分としてリモネンを溶解したエタノール水溶液中に、１００ｃｍ^２のサンプル板材を浸漬し、３５℃の恒温状態で１ヵ月保存した。保存終了後、サンプル片からジエチルエーテルで吸収フレーバー成分の抽出及び濃縮を行い、抽出液をガスクロマト・質量分析計（島津製作所ＱＰ５０００）で定量を行い、１００ｃｍ^２当たりの吸収着量とした。なお、各例とも５枚の測定を行い、平均値で評価した。
また、表１中の◎，○，×の記号の意味は以下の通りであり、評価として許容し得るのは◎と○である。
◎：従来の熱硬化性樹脂と比較して、著しく吸収着量が低い。
○：従来の熱硬化性樹脂とほぼ同等の吸収着量。
×：従来の熱硬化性樹脂と比較して、著しく吸収着量が高い。

[巻締め性評価]
缶胴に内圧５〜６ｋｇｆ／ｃｍ^２となるように炭酸ガス水溶液を入れ、サンプル缶蓋をかぶせて１０００ｃｐｍの連続高速巻締めを行い、巻締め部の電子顕微鏡観察によるフィルム削れ状態と、巻締めロールへのフィルム片付着状況の目視観察を行った。なお、各例とも２０缶を巻締めて評価を行った。
ｃｐｍ：ｃａｎ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ
表１中の◎，○，△，×の記号の意味は以下の通りであり、評価として許容し得るのは◎と○である。
◎：外面フィルムに傷がまったく見られない。
○：外面フィルムには僅かに傷が見られるが、削れまでには至らない。
△：外面フィルムに僅かな削れが見られる。
×：外面フィルムに削れや剥離が見られる。

[耐フェザリング性評価]
１０％エタノール水溶液を缶胴に所定量注ぎ、内圧確保のため液体窒素を少量滴下してサンプル缶蓋をかぶせて二重巻締めを行いサンプル缶とした。このサンプル缶を６５℃で２０分保存し、一度室温に冷却した後５５℃で２０分保存し、缶温度が５５℃の状態で缶蓋の開口を行った。開口後に缶蓋のフィルムの剥離状態を観察・評価を行った。なお、各例とも１０缶の開口評価を行った。
表１中の◎，○，×の記号の意味は以下の通りであり、評価として許容し得るのは◎と○である。
◎：フィルムの残留はまったく見られない。
○：フィルムの残留は僅かに見られるものの、開缶性の問題はない。
×：著しいフィルムの残留が有り、開缶性に影響が見られる。

[耐エンゼルヘア性評価]
フェザリング性評価で用いた同じサンプル缶に関して、外面側からの髪の毛状フィルムの残留の有無を観察した。なお、各例とも１０缶の開口評価を行った。
表１中の○，△，×の記号の意味は以下の通りであり、評価として許容し得るのは○である。
○：フィルムの残留はまったく見られない。
△：フィルムの微小な破片が見られる。
×：フィルムの残留が見られる。

[加工性評価]
加工した缶蓋サンプルを、１％食塩水を缶蓋表面に接液させて６．４Ｖで４秒の通電を行い、フィルム破損に伴う金属露出部を電流値に置き換えて評価するＥＲＶ（Ｅｎａｍｅｌ Ｒａｔｅ Ｖａｌｕｅ）測定を行い、フィルムの加工性を調査した。なお、各例とも５０枚の測定を行い、平均値で評価した。
また、この加工性評価において、許容し得る電流値範囲は０．０ｍＡ〜１．０ｍＡである。

[評価結果]
実施例１〜３ではすべての試験について許容し得る評価を得られた。
比較例１では、巻締めロールへのフィルム片（熱可塑性樹脂）の堆積が見られ、カール部には鮮明な傷が認められた。これはカール部の高さａが巻締めロールの高さｂに対して相対的に大きいことが原因と見られる。

比較例２，３では、巻締めロールへのフィルム片の堆積はほとんど無かったが、フィルムに傷が認められた。比較例２の場合は、カール部の上部曲率半径が小さいことが原因と見られ、比較例３の場合は、面配向度（ΔＰ２）がやや高いことが原因と見られる。

比較例４では、削れの程度の悪化が確認された。これは面配向度（ΔＰ２）が高すぎることが原因と見られる。

比較例５では、明らかなフレーバー成分の吸収着の上昇が確認された。これは缶内容物に接触する内面側の樹脂フィルムの面配向度が小さいことが原因と見られる。

比較例６では、カール部の高さａがロールの開口高さｂに比較して大きすぎるため、外面フィルムの面配向度（ΔＰ２）は低くても巻締め性は完全に良くなっていない。

比較例７では、面配向度（ΔＰ２）が高くなったが、フィルム厚が薄いため、フィルム内部のせん断破壊が抑制され、良好な巻締め性が得られている。しかし、フィルム厚が薄すぎるため、製造の際のスコア加工性が極度に悪くなっている。

比較例８，９では、耐フェザリング性、耐エンゼルヘア性の著しい低下が確認され、また、カール部の傷付きも確認された。これは、フィルムの厚みが厚いことが原因と見られる。

この発明の一実施形態を示す加工治具と缶蓋の部分断面側面図と、その要部の拡大図面を併せて記載した図。 同実施形態を示す缶蓋の上面図。 同実施形態を示す図２のＡ−Ａ断面に相当する缶蓋の断面図。 同実施形態を示す缶蓋素材の拡大断面図。 塑性変形強度試験の概要を示す模式図。

符号の説明

１ 缶蓋
２ 缶胴
７ カール部
８ 巻締めロール（加工治具）
８ａ 湾曲成形面
１１ アルミニウム板
１２，１３ 二層フィルム
１２ａ，１３ａ 内側のフィルム層（融点が低い側のフィルム層）

Claims (9)

1. アルミニウム板の少なくとも表面側に熱可塑性樹脂が被着されたラミネート板によって形成され、外周縁部に設けられた断面湾曲状のカール部が、その外表面側から加工冶具の湾曲成形面を押し当てられて缶胴の上縁部に二重巻締めされる缶蓋において、
   前記カール部の缶軸方向の荷重による塑性変形強度が４０Ｎ以上、８０Ｎ以下に設定されていることを特徴とする缶蓋。
2. 前記アルミニウム板は、表裏両面に熱可塑性樹脂が被着されていることを特徴とする請求項１に記載の缶蓋。
3. 前記アルミニウム板が板厚０．２８０ｍｍのＪＩＳ５１８２のアルミニウム合金で形成され、前記カール部の頂部の上部曲率半径が１．００〜２．６７ｍｍとされ、カール部最外周位置の曲率半径が０．５０〜１．００ｍｍとされ、カール部先端が径方向内側に向かって１．５〜２．２ｍｍ延出していることを特徴とする請求項１または２に記載の缶蓋。
4. 前記熱可塑性樹脂は、ポリエステルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の缶蓋。
5. 前記アルミニウム板の缶内容物に接しない外表面側に被着される熱可塑性樹脂の面配向係数ΔＰ２が、０以上、０．１００以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の缶蓋。
6. 前記アルミニウム板の缶内容物と接触する裏面側に被着される熱可塑性樹脂の面配向係数ΔＰ１が、０．１５５以上、０．１７０以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の缶蓋。
7. 前記熱可塑性樹脂の厚みが７μｍ以上、１１μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の缶蓋。
8. 前記熱可塑性樹脂は、融点の異なる二層フィルムによって構成されると共に、その二層フィルムの総厚みが７μｍ以上、１１μｍ以下であり、さらに、融点の低い側のフィルム層が前記アルミニウム板に熱圧着されていることを特徴とする請求項７に記載の缶蓋。
9. アルミニウム板の少なくとも外表面側に熱可塑性樹脂が被着されたラミネート板によって缶蓋を形成すると共に、その缶蓋の外周縁部に断面湾曲状のカール部を形成し、前記缶蓋を缶胴の上部に配置し、缶蓋のカール部に外表面側から加工治具の湾曲成形面を押し当てて、そのカール部を缶胴の上縁部に二重巻締めする、缶蓋を用いた缶の製造方法において、
   前記カール部の缶軸方向の荷重による塑性変形強度を４０Ｎ以上、８０Ｎ以下に設定し、二重巻締めを開始する前の缶蓋のカール部と、前記加工治具とを以下の（１），（２）式の条件を満たすように設定したことを特徴とする缶蓋を用いた缶の製造方法。
   Ｒ−０．７７ｍｍ≦Ｒ'≦Ｒ＋０．７７ｍｍ …（１）
   ａ≦ｂ …（２）
   Ｒ：加工治具の湾曲成形面の頂部の上部曲率半径[ｍｍ]
   Ｒ'：カール部の頂部の上部曲率半径[ｍｍ]
   ａ：カール部の高さ
   ｂ：加工治具の湾曲成形面の高さ
   
   

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