JP2012158382A

JP2012158382A - 飲料用アルミニウム缶蓋

Info

Publication number: JP2012158382A
Application number: JP2011020742A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Taguchi; 和洋田口; Yasuhiro Hanabusa; 泰浩花房; Takashi Hasegawa; 貴志長谷川
Original assignee: Universal Can Corp
Current assignee: Altemira Can Co Ltd
Priority date: 2011-02-02
Filing date: 2011-02-02
Publication date: 2012-08-23
Anticipated expiration: 2031-02-02
Also published as: JP5703047B2

Abstract

【課題】シーリングコンパウンドのはみ出しがなく、密封性を確保可能な飲料用アルミニウム缶蓋を提供する。
【解決手段】円筒状の缶胴に二重巻締めされる飲料用アルミニウム缶蓋であって、円板部と、カウンターシンクおよびチャックウォールと、前記缶胴の開口端部を覆うカール部と、このカール部の内面にシーリングコンパウンドを塗布してなるシーリングコンパウンド層とを有し、前記カール部を前記円板部とほぼ平行になるように径方向外方に向けて変形させた状態において、前記シーリングコンパウンド層は、前記カール部の端縁部からの幅が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であるカールクリアランスよりも径方向内方に、所定の塗布幅で形成されており、前記塗布幅は、前記缶蓋の縦断面における前記シーリングコンパウンド層の外周側端部と内周側端部とを結ぶ直線距離が３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。
【選択図】図３

Description

本発明は、炭酸飲料缶、ビール缶などの比較的高い内圧を有する飲料用アルミニウム缶蓋に関する。

従来、清涼飲料等が充填される缶に、有底円筒状の缶胴の開口部に缶蓋の外周部が二重巻締めされた構造が採用されている（特許文献１参照）。このような缶の二重巻締め部は、予め、缶胴の開口端部にフランジ部を形成するとともに、缶蓋の外周部にカール部を形成しておき、缶胴のフランジ部に缶蓋のカール部を被せた状態でこれらを外側に一体にカールさせ、缶蓋のカール部を缶胴のフランジ部の外方から折り返しながら抱き合わせるようにして巻き込んで、その巻込み部分をさらに径方向外方から押しつぶすように押圧することにより、つまり缶蓋と缶胴の各上端部を重ねた状態で巻き込むように変形させることにより形成されている。

この二重巻締め部において缶胴と缶蓋との間にシーリングコンパウンドが充満していることにより、容器の密封性が保たれている。シーリングコンパウンドは、巻締め後の各部の形状に応じて、巻締め前に缶蓋のカール部の内面の所定の範囲に適切な厚さで塗布され、巻締めにより圧縮状態となる。シーリングコンパウンドは、缶蓋の全周にわたって均一に塗布されていることが望ましい。特許文献２には、シーリングコンパウンドの分布状態を検査する方法が開示されている。

特開２００４−３３１１３９号公報特開２００８−７６３６９号公報

近年、飲料用アルミニウム缶においては、缶蓋材の薄肉化によるコストダウンが図られている。缶蓋材の厚さが薄ければ二重巻締め部のサイズも小さくでき、缶蓋材の小径化も可能となるため、缶蓋材の薄肉化はコストダウンに有効である。

しかしながら、缶蓋材の厚さや二重巻締め部のサイズが異なれば、缶胴と缶蓋との隙間を充填するシーリングコンパウンドの適切な塗布量、厚さ、塗布幅や位置等も異なる。このため、密封性が損なわれたりコンパウンドが二重巻締め部からはみ出したりすることのないように、缶蓋材の厚さや二重巻締め部のサイズに応じて、シーリングコンパウンドを適切に設けることが求められる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、シーリングコンパウンドのはみ出しがなく、密封性を確保可能な飲料用アルミニウム缶蓋を提供することを目的とする。

本発明は、板厚が０．２１０ｍｍ以上０．２３０ｍｍ以下であるアルミニウム板材を成形してなり、円筒状の缶胴に二重巻締めされる飲料用アルミニウム缶蓋であって、円板部と、この円板部の外縁部にカウンターシンクを介して連続して上方へ延びるように設けられたチャックウォールと、このチャックウォールの上部から径方向外方へ拡がり、次いで下方へ折り返されて径方向内方へ延びて、前記缶胴の開口端部を覆うカール部と、このカール部の内面にシーリングコンパウンドを塗布してなるシーリングコンパウンド層とを有し、前記カール部を前記円板部とほぼ平行になるように径方向外方に向けて変形させた状態において、前記シーリングコンパウンド層は、前記カール部の端縁部からの幅が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であるカールクリアランスよりも径方向内方に、所定の塗布幅で形成されており、前記塗布幅は、前記缶蓋の縦断面における前記シーリングコンパウンド層の外周側端部と内周側端部とを結ぶ直線距離が３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。

この飲料用アルミニウム缶蓋によれば、缶蓋の板厚に対して適切にシーリングコンパウンド層が形成されているので、缶胴に巻締められた際に缶胴との間を確実に充填でき、かつ二重巻締め部からシーリングコンパウンドがはみ出すことがない。特に、缶蓋が薄い板材からなる場合には、缶胴と缶蓋との隙間が小さくまた二重巻締め部が小さいため、シーリングコンパウンドのはみ出しが生じやすいが、カールクリアランスが設けられていることにより、シーリングコンパウンドを二重巻締め部の内側に収めることができる。

この飲料用アルミニウム缶蓋において、前記シーリングコンパウンド層を形成する前記シーリングコンパウンドの塗布量は２０ｍｇ以上３５ｍｇ以下であることが好ましい。この場合、シーリングコンパウンド層の厚さが適切であるので、シーリングコンパウンドのはみ出しを防止しながらより確実に密封性を確保できる。

本発明の飲料用アルミニウム缶蓋によれば、シーリングコンパウンドを二重巻締め部からはみ出させることなく缶胴との缶蓋との間に充填できるので、密封性を確保可能な飲料用アルミニウム缶の提供が可能になる。

本発明に係る飲料用アルミニウム缶蓋および缶胴の要部を示す断面図である。本発明に係る飲料用アルミニウム缶蓋を示す半断面図である。カール部を変形させた状態の飲料用アルミニウム缶蓋を示す要部断面図である。巻締め途中の飲料用アルミニウム缶蓋および缶胴を示す要部断面図である。巻締め後の飲料用アルミニウム缶蓋および缶胴を示す要部断面図である。

以下、本発明に係る飲料用アルミニウム缶蓋の一実施形態について説明する。本実施形態の飲料用アルミニウム缶蓋（以下、「缶蓋」）１０は、アルミニウム合金製板材を絞りしごき加工（ＤＩ加工）することにより有底筒状の胴部２１の上端に外向きのフランジ部２２が連続する形状に形成された缶胴２０の開口部に二重巻締めされる（図１参照）。

缶蓋１０は、元板厚が０．２１０ｍｍ以上０．２３０ｍｍ以下のアルミニウム合金製蓋材をプレス成形することにより形成され、図１および図２に示すように、缶胴２０の内側に入り込む缶胴２０の胴部２１より小径の円板部１１と、この円板部１１の外縁部からカウンターシンク１２を介して上方へ延びるように設けられたチャックウォール１３と、チャックウォール１３の上端から径方向外方に拡がって缶胴２０の開口端部を覆うカール部１４と、このカール部１４の内面にシーリングコンパウンドを塗布してなるシーリングコンパウンド層３０とを有する。シーリングコンパウンドは、たとえばスチレン−ブタジエンゴムなどを主材とする、弾性を有する密封材である。シーリングコンパウンド層３０は、たとえば、缶蓋１０を回転させながら、液状のシーリングコンパウンドをカール部１４の内面に向けて噴射することにより、全周にわたって均一な厚さで形成されている。

この缶蓋１０において、カール部１４は、チャックウォール１３の上部から径方向外方へ拡がり、次いで下方へ折り返されて径方向内方へ（すなわち缶胴２０に向かって）延びる、断面が略Ｃ字状に形成されている。シーリングコンパウンド層３０は、図３に示すように、カール部１４を円板部１１とほぼ平行なフランジ状になるように径方向外方に向けて変形させた測定状態とした場合、カール部１４の端縁部からの幅ｗ１が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であるカールクリアランス３１よりも径方向内方に、所定の塗布幅ｗ２で形成されている。塗布幅ｗ２は、缶蓋１０の縦断面におけるシーリングコンパウンド層３０の外周側端部３２と内周側端部３３とを結ぶ直線距離であって、３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。

この缶蓋１０と缶胴２０とが二重巻締めされる際、図４に示すように、缶胴２０のフランジ部２２の端縁部がシーリングコンパウンド層３０に食い込みながら巻締めされて、シーリングコンパウンドをカール部１４の端縁側へ矢印で示すように移動させてしまう場合がある。この場合にカール部１４の内面全体にシーリングコンパウンドが塗布されていると、二重巻締め部からシーリングコンパウンドがはみ出してしまうおそれがある。これに対して本発明の缶蓋１０は、カール部１４の端縁部にシーリングコンパウンドが塗布されていないカールクリアランス３１が設けられているので、カール部１４の端縁部においてシーリングコンパウンドの余剰が生じにくく、二重巻締め部からはみ出しにくい。

図５に示すように、二重巻締め部においては、缶蓋１０と缶胴２０との空隙Ｃ１，Ｃ２が形成される。この図からわかるように、缶蓋１０の板厚が小さいほど、空隙Ｃ２は小さくなる。この二重巻締め部において、カール部１４の内面と缶胴２０との間（すなわちシーミングパネル１０ａ、シーミングウォール１０ｂ、カバーフックラジアス１０ｃおよびカバーフック１０ｄの内側と空隙Ｃ１）にシーリングコンパウンドが圧縮状態で充填されることにより缶蓋１０と缶胴２０との間が密封されるので、所定の幅ｗ１のカールクリアランス３１にシーリングコンパウンドが塗布されていないことは密封性に影響しない。

図４に示すように巻締め工程においてシーリングコンパウンドが移動してしまうと、図５に示すように、シーリングコンパウンドが空隙Ｃ２にはみ出す場合がある。しかしながら、本発明に係る缶蓋１０では、空隙Ｃ１と空隙Ｃ２との間の所定範囲（カールクリアランス３１）にはシーリングコンパウンドが塗布されていないので、シーリングコンパウンドは空隙Ｃ２内に収まり、二重巻締め部からはみ出すことがない。

以上説明したように、本発明に係る缶蓋１０によれば、缶蓋１０の板厚に対して適切にシーリングコンパウンド層３０が形成されているので、缶胴２０との間を確実に密封でき、かつ二重巻締め部からシーリングコンパウンドがはみ出すことがない。特に、缶蓋１０が薄い板材からなる場合には、缶胴２０と缶蓋１０との隙間が小さくまた二重巻締め部が小さいため、シーリングコンパウンドのはみ出しが生じやすいが、カールクリアランス３１が設けられていることにより、シーリングコンパウンドを二重巻締め部の内側に収めることができる。

シーリングコンパウンドのカールクリアランスおよび塗布幅の異なる飲料用アルミニウム缶蓋について、二重巻締め部におけるシーリングコンパウンドのはみ出しの有無および内容物漏洩の発生の有無を確認する実験を行った。シーリングコンパウンドのはみ出しは目視により、内容物漏洩はシームギャップ発生試験により確認した。結果を表１に示す。

シーリングコンパウンドの塗布量は２０ｍｇ以上３５ｍｇ以下で一定とした。したがって、塗布幅が大きいほど、シーリングコンパウンド層の厚さは薄くなる。カールクリアランスおよび塗布幅は、周方向に等分した８カ所で測定した平均値である。

シームギャップ発生試験は、特開２００１−３０５００３号公報に開示の試験方法である。概略説明すると、内容液を充填した飲料缶を倒立姿勢として首部に連続するテーパ状の縮径部を下方から支持し、飲料缶の底部に孔を開けて、その孔から略０．５ＭＰａの圧縮空気を缶内に圧入し、その加圧状態で５分間保持する。その後、巻締め部に軸心方向に約１５７Ｎ（約１６ｋｇｆ）の荷重を３．３Ｈｚで繰り返し付与し、巻締め部からの漏れの発生を目視により確認する。試験はそれぞれ１０缶測定し、振動と軸心方向の荷重の付与時間が５分間経過して、１缶も漏れが生じなかったものを漏洩無し、１缶でも漏れが生じたものを漏洩有りと判断した。

実験の結果、カールクリアランスが０ｍｍであると、内容物の漏洩はなかったがシーリングコンパウンドのはみ出しが生じた。これに対して、カールクリアランスを１．６ｍｍと大きくすると、シーリングコンパウンドのはみ出しは生じなかったが内容物の漏洩が生じた。

カールクリアランスを０．５ｍｍ、１．５ｍｍとした場合、塗布幅が小さく２．０ｍｍであるとシーリングコンパウンドのはみ出しが生じた。これは、シーリングコンパウンドの塗布量を一定としたので、塗布幅が小さいとシーリングコンパウンド層が厚くなり、二重巻締め時に缶胴のフランジ部端縁により押し出されやすくなったためと考えられる。一方、塗布幅が大きく５．５ｍｍであると内容物が漏洩した。これは、塗布幅が大きいとシーリングコンパウンド層が薄くなり、缶蓋と缶胴との間にシーリングコンパウンドが十分に充填されなかったためと考えられる。

なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１０飲料用アルミニウム缶蓋
１０ａシーミングパネル
１０ｂシーミングウォール
１０ｃカバーフックラジアス
１０ｄカバーフック
１１円板部
１２カウンターシンク
１３チャックウォール
１４カール部
２０缶胴
２１胴部
２２フランジ部
３０シーリングコンパウンド層
３１カールクリアランス
３２シーリングコンパウンド層の外周側端部
３３シーリングコンパウンド層の内周側端部
Ｃ１，Ｃ２空隙
ｗ１カールクリアランスの幅
ｗ２シーリングコンパウンド層の塗布幅

Claims

板厚が０．２１０ｍｍ以上０．２３０ｍｍ以下であるアルミニウム板材を成形してなり、円筒状の缶胴に二重巻締めされる飲料用アルミニウム缶蓋であって、
円板部と、
この円板部の外縁部にカウンターシンクを介して連続して上方へ延びるように設けられたチャックウォールと、
このチャックウォールの上部から径方向外方へ拡がり、次いで下方へ折り返されて径方向内方へ延びて、前記缶胴の開口端部を覆うカール部と、
このカール部の内面にシーリングコンパウンドを塗布してなるシーリングコンパウンド層と
を有し、
前記カール部を前記円板部とほぼ平行になるように径方向外方に向けて変形させた状態において、
前記シーリングコンパウンド層は、前記カール部の端縁部からの幅が０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であるカールクリアランスよりも径方向内方に、所定の塗布幅で形成されており、
前記塗布幅は、前記缶蓋の縦断面における前記シーリングコンパウンド層の外周側端部と内周側端部とを結ぶ直線距離が３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることを特徴とする飲料用アルミニウム缶蓋。
前記シーリングコンパウンド層を形成する前記シーリングコンパウンドの塗布量は２０ｍｇ以上３５ｍｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載の飲料用アルミニウム缶蓋。