JP2626310B2 - 底部補強ツーピース缶 - Google Patents
底部補強ツーピース缶Info
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- JP2626310B2 JP2626310B2 JP3134457A JP13445791A JP2626310B2 JP 2626310 B2 JP2626310 B2 JP 2626310B2 JP 3134457 A JP3134457 A JP 3134457A JP 13445791 A JP13445791 A JP 13445791A JP 2626310 B2 JP2626310 B2 JP 2626310B2
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- circumferential
- coating
- piece
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、底部補強ツーピース缶
に関するもので、より詳細には、落下強度、耐圧強度、
耐腐食性及び外観特性に優れた底部補強ツーピース缶に
関する。本発明は特に、比較的薄い金属素材から形成さ
れていながら上記特徴を有するツーピース缶に関する。
に関するもので、より詳細には、落下強度、耐圧強度、
耐腐食性及び外観特性に優れた底部補強ツーピース缶に
関する。本発明は特に、比較的薄い金属素材から形成さ
れていながら上記特徴を有するツーピース缶に関する。
【0002】
【従来の技術】金属素材をポンチとダイスとの間で絞り
−再絞り加工、或いは更にしごき加工に賦して得られる
缶体は、缶胴部及び缶胴部と缶底部との接続部に継目が
なく、外観が良好で底蓋の巻締及び継目形成などの操作
が不要であり、また缶胴側壁部が薄肉化されていて、金
属素材の量が少なくてよい等の利点を有することから、
飲料缶詰等の用途に広く使用されている。
−再絞り加工、或いは更にしごき加工に賦して得られる
缶体は、缶胴部及び缶胴部と缶底部との接続部に継目が
なく、外観が良好で底蓋の巻締及び継目形成などの操作
が不要であり、また缶胴側壁部が薄肉化されていて、金
属素材の量が少なくてよい等の利点を有することから、
飲料缶詰等の用途に広く使用されている。
【0003】このようなツーピース缶は、ビール、炭酸
飲料等の自生圧力を有する内容物や、窒素充填缶詰等の
用途に使用されることから、耐圧性能が要求され、特に
缶底部のバックリングを防止するために、缶底部に周状
接地部と、筒状胴部及び周状接地部に連なる外周底部
と、周状接地部よりも内側の立上り部と、立上り部に接
続されたドーム部とを設ける等、底形状に関する多くの
提案がなされている。
飲料等の自生圧力を有する内容物や、窒素充填缶詰等の
用途に使用されることから、耐圧性能が要求され、特に
缶底部のバックリングを防止するために、缶底部に周状
接地部と、筒状胴部及び周状接地部に連なる外周底部
と、周状接地部よりも内側の立上り部と、立上り部に接
続されたドーム部とを設ける等、底形状に関する多くの
提案がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする問題点】近年、缶詰製品のコ
ストを低減させるため、缶の強度等を実質上低下させる
ことなく、金属素材のコストを低減させる努力が払われ
ている。金属素材コストを低減させるには、厚みが小さ
く、しかも強度の比較的大きい素材を用いることが有効
であるが、厚みが或限界値を下回ると、底形状のデザイ
ンを如何に工夫しても、周状接地部に内圧による膨らみ
変形を生じるようになり、耐圧性が著しく低下すること
がわかった。また、周状接地部にこの様な膨らみ変形が
生じる場合には、缶の耐食性も著しく低下することがわ
かった。
ストを低減させるため、缶の強度等を実質上低下させる
ことなく、金属素材のコストを低減させる努力が払われ
ている。金属素材コストを低減させるには、厚みが小さ
く、しかも強度の比較的大きい素材を用いることが有効
であるが、厚みが或限界値を下回ると、底形状のデザイ
ンを如何に工夫しても、周状接地部に内圧による膨らみ
変形を生じるようになり、耐圧性が著しく低下すること
がわかった。また、周状接地部にこの様な膨らみ変形が
生じる場合には、缶の耐食性も著しく低下することがわ
かった。
【0005】従って本発明の目的は、金属素材が薄肉化
されている場合にも周状接地部の膨らみ変形が防止さ
れ、落下強度、耐圧強度、耐腐食性及び外観特性の組合
せに優れた底部補強ツーピース缶を提供するにある。
されている場合にも周状接地部の膨らみ変形が防止さ
れ、落下強度、耐圧強度、耐腐食性及び外観特性の組合
せに優れた底部補強ツーピース缶を提供するにある。
【0006】本発明の他の目的は、簡単な手段で周状接
地部の膨らみ変形を防止することができ、これにより耐
圧強度等を低下させることなしに金属素材の厚みを減少
させて、素材コストを低減させ且つ容器重量を軽減させ
ることが可能な底部補強ツーピース缶を提供するにあ
る。
地部の膨らみ変形を防止することができ、これにより耐
圧強度等を低下させることなしに金属素材の厚みを減少
させて、素材コストを低減させ且つ容器重量を軽減させ
ることが可能な底部補強ツーピース缶を提供するにあ
る。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明によれば、筒状
胴部と、周状接地部と、筒状胴部及び周状接地部に連な
る外周底部と、周状接地部よりも内側の立上り部と、立
上り部に接続されたドーム部とを備えたツーピース缶に
おいて、周状接地部乃至その近傍或いは立上り部の少な
くとも一方に、100kg/mm 2 以上のヤング率及び
2kg/mm 2 以上の引張り強度を有する樹脂からなる
厚みが50μm以上の部分厚盛り樹脂補強層を設けてな
ることを特徴とする底部補強ツーピース缶が提供され
る。
胴部と、周状接地部と、筒状胴部及び周状接地部に連な
る外周底部と、周状接地部よりも内側の立上り部と、立
上り部に接続されたドーム部とを備えたツーピース缶に
おいて、周状接地部乃至その近傍或いは立上り部の少な
くとも一方に、100kg/mm 2 以上のヤング率及び
2kg/mm 2 以上の引張り強度を有する樹脂からなる
厚みが50μm以上の部分厚盛り樹脂補強層を設けてな
ることを特徴とする底部補強ツーピース缶が提供され
る。
【0008】
【作用】本発明の底部補強ツーピース缶は、筒状胴部
と、周状接地部と、筒状胴部及び周状接地部に連なる外
周底部と、周状接地部よりも内側の立上り部と、立上り
部に接続されたドーム部とを備えているが、周状接地部
乃至その近傍或いは立上り部の少なくとも一方に、10
0kg/mm 2 以上のヤング率及び2kg/mm 2 以上
の引張り強度を有する樹脂からなる厚みが50μm以上
の部分厚盛り樹脂補強層を設けたことが顕著な特徴であ
る。
と、周状接地部と、筒状胴部及び周状接地部に連なる外
周底部と、周状接地部よりも内側の立上り部と、立上り
部に接続されたドーム部とを備えているが、周状接地部
乃至その近傍或いは立上り部の少なくとも一方に、10
0kg/mm 2 以上のヤング率及び2kg/mm 2 以上
の引張り強度を有する樹脂からなる厚みが50μm以上
の部分厚盛り樹脂補強層を設けたことが顕著な特徴であ
る。
【0009】金属素材を薄肉にした場合、内圧による缶
底部の変形は周状接地部の缶軸方向への膨出変形として
現れる。図2は、上記底部構造を有する厚さt0 =0.
20mmのツーピース缶(詳細は後述する実施例1、2
参照)において、缶内圧P(kg/mm^2)を縦軸及
び周状接地部の缶軸方向への膨出変形量δ(mm)を横
軸としてプロットしたものである。この図2において、
線Aは未処理のもの、線Bは立上り部に塗布によりエポ
キシ樹脂をコートしたもの、線Cはポリプロピレンを立
上り部に押し出しによりコートしたものをそれぞれ示
す。接地部の膨出変形量が大きすぎるのは好ましくな
く、本明細書において、この膨出変形量が0.5mmま
での圧力を耐圧力と呼ぶことにする。
底部の変形は周状接地部の缶軸方向への膨出変形として
現れる。図2は、上記底部構造を有する厚さt0 =0.
20mmのツーピース缶(詳細は後述する実施例1、2
参照)において、缶内圧P(kg/mm^2)を縦軸及
び周状接地部の缶軸方向への膨出変形量δ(mm)を横
軸としてプロットしたものである。この図2において、
線Aは未処理のもの、線Bは立上り部に塗布によりエポ
キシ樹脂をコートしたもの、線Cはポリプロピレンを立
上り部に押し出しによりコートしたものをそれぞれ示
す。接地部の膨出変形量が大きすぎるのは好ましくな
く、本明細書において、この膨出変形量が0.5mmま
での圧力を耐圧力と呼ぶことにする。
【0010】図2の結果では、立上り部に樹脂をコート
したものでは、弾性変形域及び塑性変形域の何れにおい
ても、未処理のものに比して一定の内圧に対する膨出変
形量が小さい値に抑制されており、樹脂のコートが周状
接地部の膨出変形を抑制するのに有効であるという予想
外の事実が明らかになる。また、実際の耐圧強度を測定
すると、図2の線Aの未処理のものでは5.7kg/c
m^2であるのに対して、図2の線B及び線Cのコート
処理を行ったものでは夫々6.4 kg/cm^2及び
6.5kg/cm^2であって、耐圧強度の著しい向上
がもたらされていることが了解される。周状接地部の膨
出変形の抑制及び耐圧強度の向上は、立上り部に樹脂コ
ートを行った場合のみならず、周状接地部乃至その近傍
に樹脂コートを行った場合にも同様に達成される。
したものでは、弾性変形域及び塑性変形域の何れにおい
ても、未処理のものに比して一定の内圧に対する膨出変
形量が小さい値に抑制されており、樹脂のコートが周状
接地部の膨出変形を抑制するのに有効であるという予想
外の事実が明らかになる。また、実際の耐圧強度を測定
すると、図2の線Aの未処理のものでは5.7kg/c
m^2であるのに対して、図2の線B及び線Cのコート
処理を行ったものでは夫々6.4 kg/cm^2及び
6.5kg/cm^2であって、耐圧強度の著しい向上
がもたらされていることが了解される。周状接地部の膨
出変形の抑制及び耐圧強度の向上は、立上り部に樹脂コ
ートを行った場合のみならず、周状接地部乃至その近傍
に樹脂コートを行った場合にも同様に達成される。
【0011】本発明の底部補強ツーピース缶において、
周状接地部乃至その近傍或いは立上り部という極めて限
定された部分にのみ、厚みが50μm以上の部分厚盛り
樹脂補強層を設けるのみで、周状接地部の膨出変形の抑
制と耐圧強度の向上とが可能となるという理由は、未だ
十分に明らかではないが、ツーピース缶底部の立上り部
では絞り成形によって金属素材の厚みが薄肉化されてい
ることからみて、樹脂層による強度の増大作用があると
同時に、金属素材にかかる応力を分散して局部的な膨出
変形を防止するように作用するためと信じられる。
周状接地部乃至その近傍或いは立上り部という極めて限
定された部分にのみ、厚みが50μm以上の部分厚盛り
樹脂補強層を設けるのみで、周状接地部の膨出変形の抑
制と耐圧強度の向上とが可能となるという理由は、未だ
十分に明らかではないが、ツーピース缶底部の立上り部
では絞り成形によって金属素材の厚みが薄肉化されてい
ることからみて、樹脂層による強度の増大作用があると
同時に、金属素材にかかる応力を分散して局部的な膨出
変形を防止するように作用するためと信じられる。
【0012】本発明では、周状接地部乃至その近傍或い
は立上り部に施された部分厚盛り樹脂補強層は、缶の落
下強度をも向上させる。これは、上記部分厚盛り樹脂補
強層が落下による衝撃等を分散吸収して、周状接地部の
過大な変形を防止するためと信じられる。また、この部
分厚盛り樹脂補強層は、コーラ等を収容する内圧缶とし
て使用したとき、缶の耐食性、特に缶底部の周状接地部
内面におけるアンダーフィルム・コロージョンや孔食を
顕著に向上させることがわかった。これは、樹脂補強層
が上記部分の金属素材の局部的な変形を防止して、内面
塗膜におけるクラックや剥離の発生を防止するからと思
われる。本発明の部分厚盛り樹脂補強層は、目立たない
缶底部に部分的に設けられているため、缶の外観を損な
うことがなく、支持面への座りも安定であって、外観特
性にも優れている。
は立上り部に施された部分厚盛り樹脂補強層は、缶の落
下強度をも向上させる。これは、上記部分厚盛り樹脂補
強層が落下による衝撃等を分散吸収して、周状接地部の
過大な変形を防止するためと信じられる。また、この部
分厚盛り樹脂補強層は、コーラ等を収容する内圧缶とし
て使用したとき、缶の耐食性、特に缶底部の周状接地部
内面におけるアンダーフィルム・コロージョンや孔食を
顕著に向上させることがわかった。これは、樹脂補強層
が上記部分の金属素材の局部的な変形を防止して、内面
塗膜におけるクラックや剥離の発生を防止するからと思
われる。本発明の部分厚盛り樹脂補強層は、目立たない
缶底部に部分的に設けられているため、缶の外観を損な
うことがなく、支持面への座りも安定であって、外観特
性にも優れている。
【0013】
【発明の好適態様】 ツーピース缶の構造 本発明によるツーピース缶の一例の要部の構造を示す図
1において、Aは樹脂補強層を設ける前の状態、Bは樹
脂補強層を設けた後の状態を示す。この缶胴1は全体と
して2で示す筒状の側壁部(胴部)と全体として3で示
す缶底部とから成っている。缶胴側壁部2の側面及び側
壁部2と缶底部3との接続部4には、一切継目がないこ
とが理解されるべきである。缶底部3は、周状接地部5
と、筒状胴部2及び周状接地部5に連なる外周底部6
と、周状接地部5よりも内側の立上り部7と、立上り部
7に接続されたドーム部8とを有している。
1において、Aは樹脂補強層を設ける前の状態、Bは樹
脂補強層を設けた後の状態を示す。この缶胴1は全体と
して2で示す筒状の側壁部(胴部)と全体として3で示
す缶底部とから成っている。缶胴側壁部2の側面及び側
壁部2と缶底部3との接続部4には、一切継目がないこ
とが理解されるべきである。缶底部3は、周状接地部5
と、筒状胴部2及び周状接地部5に連なる外周底部6
と、周状接地部5よりも内側の立上り部7と、立上り部
7に接続されたドーム部8とを有している。
【0014】外周底部6は倒立円錐体面の形状をしてお
り、周状接地部5はこの倒立円錐体面よりも軸方向下方
に小間隔だけ突出していることが耐圧性の点でよい。こ
の周状接地部5は径方向断面が下方に凸な曲面となって
いる。周状接地部5の径RCは、側壁部の径をRO とし
たとき、RO /RC の比が0.5乃至0.9、特に0.
7乃至0.85の範囲となるものであるのがよい。周状
接地部5の断面の曲率半径rc は一般に0.3乃至2.
0mm、特に0.5乃至1.0mmの範囲にあるのがよ
い。周状接地部に接続される立上り部7はテーパ角度が
小さな正立円錐面上に位置しているのが内圧による底部
バックリングを防止するためによく、1/2テーパ角度
θは、一般に0乃至30度、特に0乃至15度の範囲に
あるのがよい。立上り部7にはドーム部8が変曲点9を
介して接続されるが、このドーム部8の周状接地部5か
らの高さDは、D/RC の比が0.1乃至0.3、特に
0.15乃至0.25の範囲となるものであるのがよ
い。
り、周状接地部5はこの倒立円錐体面よりも軸方向下方
に小間隔だけ突出していることが耐圧性の点でよい。こ
の周状接地部5は径方向断面が下方に凸な曲面となって
いる。周状接地部5の径RCは、側壁部の径をRO とし
たとき、RO /RC の比が0.5乃至0.9、特に0.
7乃至0.85の範囲となるものであるのがよい。周状
接地部5の断面の曲率半径rc は一般に0.3乃至2.
0mm、特に0.5乃至1.0mmの範囲にあるのがよ
い。周状接地部に接続される立上り部7はテーパ角度が
小さな正立円錐面上に位置しているのが内圧による底部
バックリングを防止するためによく、1/2テーパ角度
θは、一般に0乃至30度、特に0乃至15度の範囲に
あるのがよい。立上り部7にはドーム部8が変曲点9を
介して接続されるが、このドーム部8の周状接地部5か
らの高さDは、D/RC の比が0.1乃至0.3、特に
0.15乃至0.25の範囲となるものであるのがよ
い。
【0015】本発明によれば、図1Bに示す通り、この
周状接地部5乃至その近傍或いは立上り部7の少なくと
も一方に、部分厚盛り樹脂補強層10を設ける。この部
分厚盛り樹脂補強層は50μm以上の厚みで設けられて
いることが耐圧性の点で重要であり、上記厚みよりも少
ない場合には所望の耐変形性及び耐圧性の向上は望めな
い。この樹脂層は、一般に100kg/mm^2以上、
特に150kg/mm^2以上のヤング率と2kg/m
m^2以上、特に4kg/mm^2以上の引張り強度を
有するべきであり、この条件を満足する範囲で熱硬化性
樹脂でも、熱可塑性樹脂でも使用し得る。部分厚盛り樹
脂補強層のヤング率及び引張り強度を増加する上で好ま
しい一つの手段は、樹脂中に繊維補強材を含有せしめる
ことである。
周状接地部5乃至その近傍或いは立上り部7の少なくと
も一方に、部分厚盛り樹脂補強層10を設ける。この部
分厚盛り樹脂補強層は50μm以上の厚みで設けられて
いることが耐圧性の点で重要であり、上記厚みよりも少
ない場合には所望の耐変形性及び耐圧性の向上は望めな
い。この樹脂層は、一般に100kg/mm^2以上、
特に150kg/mm^2以上のヤング率と2kg/m
m^2以上、特に4kg/mm^2以上の引張り強度を
有するべきであり、この条件を満足する範囲で熱硬化性
樹脂でも、熱可塑性樹脂でも使用し得る。部分厚盛り樹
脂補強層のヤング率及び引張り強度を増加する上で好ま
しい一つの手段は、樹脂中に繊維補強材を含有せしめる
ことである。
【0016】ツーピース缶底部の内、最も膨出変形を生
じ易いところは、周状接地部と立上り部との接続部であ
り、この意味で周状接地部乃至その近傍或いは立上り部
の少なくとも一方に部分厚盛り樹脂補強層を設けること
は前記部分の変形を防止する上で顕著な効果をもたら
す。しかしながら、周状接地部と立上り部との接続部を
被覆するように部分厚盛り樹脂補強層を設けることは補
強効果が最も顕著であり、周状接地部と立上り部との両
方を被覆するように、部分厚盛り樹脂補強層を設けるこ
とが耐圧性、落下強度及び耐食性の点で最も顕著な効果
をもたらすことが判明した。部分厚盛り樹脂補強層は缶
底部外面に設けても或いは缶底部内面に設けてもよい
が、一般には缶底部外面に設けた方が総合的に利点があ
る。
じ易いところは、周状接地部と立上り部との接続部であ
り、この意味で周状接地部乃至その近傍或いは立上り部
の少なくとも一方に部分厚盛り樹脂補強層を設けること
は前記部分の変形を防止する上で顕著な効果をもたら
す。しかしながら、周状接地部と立上り部との接続部を
被覆するように部分厚盛り樹脂補強層を設けることは補
強効果が最も顕著であり、周状接地部と立上り部との両
方を被覆するように、部分厚盛り樹脂補強層を設けるこ
とが耐圧性、落下強度及び耐食性の点で最も顕著な効果
をもたらすことが判明した。部分厚盛り樹脂補強層は缶
底部外面に設けても或いは缶底部内面に設けてもよい
が、一般には缶底部外面に設けた方が総合的に利点があ
る。
【0017】缶素材本発明に用いる缶素材は、金属素材
或いは金属素材と各種樹脂素材との被覆構造体からな
る。金属素材としては、例えば各種表面処理鋼板や、ア
ルミニウム等の軽金属板が挙げられ、缶底部に内圧によ
る膨出変形を生じ易い金属素材、特に厚みが0.07乃
至0.35mm、好適には0.10乃至0.30mmの
ものに有用である。
或いは金属素材と各種樹脂素材との被覆構造体からな
る。金属素材としては、例えば各種表面処理鋼板や、ア
ルミニウム等の軽金属板が挙げられ、缶底部に内圧によ
る膨出変形を生じ易い金属素材、特に厚みが0.07乃
至0.35mm、好適には0.10乃至0.30mmの
ものに有用である。
【0018】表面処理鋼板としては、冷間圧延鋼板を焼
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、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を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(金属クロム換算)の
クロム酸化物層とを備えたものであり、このものは塗膜
密着性と耐腐食性との組合せに優れている。表面処理鋼
板の他の例は、0.5乃至11.2g/m^2の錫メッ
キ量を有する硬質ブリキ板である。
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、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を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(金属クロム換算)の
クロム酸化物層とを備えたものであり、このものは塗膜
密着性と耐腐食性との組合せに優れている。表面処理鋼
板の他の例は、0.5乃至11.2g/m^2の錫メッ
キ量を有する硬質ブリキ板である。
【0019】更に、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が使用できる。軽
金属としては、所謂純アルミニウム板の他にアルミニウ
ム合金板が使用される。耐腐食性と加工性との点で優れ
た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である。
圧接等を施したアルミニウム被覆鋼板が使用できる。軽
金属としては、所謂純アルミニウム板の他にアルミニウ
ム合金板が使用される。耐腐食性と加工性との点で優れ
た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である。
【0020】本発明で用いる金属素材には成形に先立っ
て予め保護塗膜を形成させておくこともできるし、また
成形後に保護塗膜を設けることもできる。保護塗料とし
ては、熱硬化性及び熱可塑性樹脂から成る任意の保護塗
料:例えばフェノール−エポキシ塗料、アミノ−エポキ
シ塗料等の変性エポキシ塗料;例えば塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体部分
ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共
重合体、エポキシ変性−、エポキシアミノ変性−、或い
はエポキシフェノール変性−ビニル樹脂塗料等のビニル
または変性ビニル塗料;アクリル樹脂系塗料;スチレン
−ブタジエン系共重合体等の合成ゴム系塗料等の単独ま
たは2種以上の組合せが使用される。
て予め保護塗膜を形成させておくこともできるし、また
成形後に保護塗膜を設けることもできる。保護塗料とし
ては、熱硬化性及び熱可塑性樹脂から成る任意の保護塗
料:例えばフェノール−エポキシ塗料、アミノ−エポキ
シ塗料等の変性エポキシ塗料;例えば塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体部分
ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共
重合体、エポキシ変性−、エポキシアミノ変性−、或い
はエポキシフェノール変性−ビニル樹脂塗料等のビニル
または変性ビニル塗料;アクリル樹脂系塗料;スチレン
−ブタジエン系共重合体等の合成ゴム系塗料等の単独ま
たは2種以上の組合せが使用される。
【0021】これらの塗料は、エナメル或いはラッカー
等の有機溶媒溶液の形で、或いは水性分散液または水溶
液の形で、ローラ塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、静電
塗装、電気泳動塗装等の形で金属素材に施す。勿論、前
記樹脂塗料が熱硬化性の場合には、必要により塗料を焼
付ける。また絞り−しごき加工を行う場合には、加工後
のカップにスプレー塗布等の手段で、前記塗料を缶胴に
施す。勿論、加工前と加工後との二段階で塗料を施すこ
ともできる。これら有機塗膜は腐食防止及び加工性向上
の見地から、一般に2乃至3μm,特に3乃至20μm
の厚み(乾燥状態)を有することが望ましい。
等の有機溶媒溶液の形で、或いは水性分散液または水溶
液の形で、ローラ塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、静電
塗装、電気泳動塗装等の形で金属素材に施す。勿論、前
記樹脂塗料が熱硬化性の場合には、必要により塗料を焼
付ける。また絞り−しごき加工を行う場合には、加工後
のカップにスプレー塗布等の手段で、前記塗料を缶胴に
施す。勿論、加工前と加工後との二段階で塗料を施すこ
ともできる。これら有機塗膜は腐食防止及び加工性向上
の見地から、一般に2乃至3μm,特に3乃至20μm
の厚み(乾燥状態)を有することが望ましい。
【0022】金属素材に塗料を施す代わりに、熱可塑性
樹脂フィルムをラミネートしたものを用いることもでき
る。ラミネートに用いる熱可塑性樹脂フィルムとして
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリルエステル共重合体、アイオノマー、酸乃至
酸無水物変性オレフィン樹脂等のオレフィン系樹脂フィ
ルム:ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、エチレンテレフタレート/イソフタレート
共重合体等のポリエステルフィルム:ナイロン6、ナイ
ロン6,6、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミ
ドフィルム:ポリ塩化ビニルフィルム:ポリ塩化ビニリ
デンフィルム等を挙げることができる。
樹脂フィルムをラミネートしたものを用いることもでき
る。ラミネートに用いる熱可塑性樹脂フィルムとして
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリルエステル共重合体、アイオノマー、酸乃至
酸無水物変性オレフィン樹脂等のオレフィン系樹脂フィ
ルム:ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、エチレンテレフタレート/イソフタレート
共重合体等のポリエステルフィルム:ナイロン6、ナイ
ロン6,6、ナイロン11、ナイロン12等のポリアミ
ドフィルム:ポリ塩化ビニルフィルム:ポリ塩化ビニリ
デンフィルム等を挙げることができる。
【0023】これらのフィルムは未延伸のものでも、二
軸延伸のものでもよい。その厚みは、一般に3乃至50
μm、特に5乃至40μmの範囲にあることが望まし
い。フィルムの金属板乃至箔への積層は、熱融着法、ド
ライラミネーション、押出コート法等により行われ、フ
ィルムと金属板との間に接着性(熱融着性)が乏しい場
合には、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、
酸変性オレフィン樹脂系接着剤、コポリアミド系接着
剤、コポリエステル系接着剤を介在させることができ
る。
軸延伸のものでもよい。その厚みは、一般に3乃至50
μm、特に5乃至40μmの範囲にあることが望まし
い。フィルムの金属板乃至箔への積層は、熱融着法、ド
ライラミネーション、押出コート法等により行われ、フ
ィルムと金属板との間に接着性(熱融着性)が乏しい場
合には、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、
酸変性オレフィン樹脂系接着剤、コポリアミド系接着
剤、コポリエステル系接着剤を介在させることができ
る。
【0024】上記ラミネートに用いる外面用のフィルム
には、金属素材を隠蔽し、また絞り−再絞り成形時に金
属板へのしわ押え力の伝達を助ける目的で無機フィラー
(顔料)を含有させることができる。無機フィラーとし
ては、ルチル型またはアナターゼ型の二酸化チタン、亜
鉛華、グロスホワイト等の無機白色顔料;バライト、沈
降性硫酸バライト、炭酸カルシウム、石膏、沈降性シリ
カ、エアロジル、タルク、焼成或いは未焼成クレイ、炭
酸バリウム、アルミナホワイト、合成乃至天然のマイ
カ、合成ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の白色
体質顔料;カーボンブラック、マグネタイト等の黒色顔
料;ベンガラ等の赤色顔料;シエナ等の黄色顔料;群
青、コバルト青等の青色顔料を挙げることができる。こ
れらの無機フィラーは、樹脂当り10乃至500重量
%、特に10乃至300重量%の量で配合させることが
できる。
には、金属素材を隠蔽し、また絞り−再絞り成形時に金
属板へのしわ押え力の伝達を助ける目的で無機フィラー
(顔料)を含有させることができる。無機フィラーとし
ては、ルチル型またはアナターゼ型の二酸化チタン、亜
鉛華、グロスホワイト等の無機白色顔料;バライト、沈
降性硫酸バライト、炭酸カルシウム、石膏、沈降性シリ
カ、エアロジル、タルク、焼成或いは未焼成クレイ、炭
酸バリウム、アルミナホワイト、合成乃至天然のマイ
カ、合成ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の白色
体質顔料;カーボンブラック、マグネタイト等の黒色顔
料;ベンガラ等の赤色顔料;シエナ等の黄色顔料;群
青、コバルト青等の青色顔料を挙げることができる。こ
れらの無機フィラーは、樹脂当り10乃至500重量
%、特に10乃至300重量%の量で配合させることが
できる。
【0025】缶の成形 本発明のツーピース缶の製造においては、上記金属素材
を、絞りポンチと絞りダイスの組合せを用い、金属素材
をしわ押えで押圧しながら、平底を有する缶胴に成形す
る。本発明は勿論絞り成形に限定されるものでなく、絞
りダイスの代わりに、しごきダイスを使用すると、絞り
しごき加工を受ける缶側壁部が形成される。次いで、底
打工程において、缶の外周底部の内面に対応する作用面
を有する筒状パンチ及び外周底部の外面に対応する形状
の作用面を有する支持リングで缶の底部周辺部を挟持し
ながら、筒状パンチよりやや小さい外径を有するドーミ
ングダイと噛み合わせる。これにより、図1Aの缶底部
が形成される。
を、絞りポンチと絞りダイスの組合せを用い、金属素材
をしわ押えで押圧しながら、平底を有する缶胴に成形す
る。本発明は勿論絞り成形に限定されるものでなく、絞
りダイスの代わりに、しごきダイスを使用すると、絞り
しごき加工を受ける缶側壁部が形成される。次いで、底
打工程において、缶の外周底部の内面に対応する作用面
を有する筒状パンチ及び外周底部の外面に対応する形状
の作用面を有する支持リングで缶の底部周辺部を挟持し
ながら、筒状パンチよりやや小さい外径を有するドーミ
ングダイと噛み合わせる。これにより、図1Aの缶底部
が形成される。
【0026】本発明においては、絞り加工は、所望の形
状及び所望の高さ/径比率となるまで、ポンチ及びダイ
スの径を段々小さくしながら、数次にわたって絞り加工
を行うことが好ましい。この際、下記式 で定義される絞り比を、一段の絞り加工で1.20乃至
2.10、特に、1.30乃至1.90となるように、
また全体としての絞り比を、1.50乃至3.00、特
に1.80乃至2.70となるように行うことが望まし
い。
状及び所望の高さ/径比率となるまで、ポンチ及びダイ
スの径を段々小さくしながら、数次にわたって絞り加工
を行うことが好ましい。この際、下記式 で定義される絞り比を、一段の絞り加工で1.20乃至
2.10、特に、1.30乃至1.90となるように、
また全体としての絞り比を、1.50乃至3.00、特
に1.80乃至2.70となるように行うことが望まし
い。
【0027】また側壁部にしごき加工を行う場合には、
下記式 で定義されるしごき率が一段で10乃至50%、特に1
5乃至45%、及び全体として40乃至80%、特に4
5乃至75%となるように行うのがよい。
下記式 で定義されるしごき率が一段で10乃至50%、特に1
5乃至45%、及び全体として40乃至80%、特に4
5乃至75%となるように行うのがよい。
【0028】成形後のカップ体は、トリミングを行った
後、必要に応じ、それ自体公知の脱脂操作、例えば湯洗
浄、溶剤洗浄、フロンガス洗浄等に付した後、以後の製
缶操作に付する。
後、必要に応じ、それ自体公知の脱脂操作、例えば湯洗
浄、溶剤洗浄、フロンガス洗浄等に付した後、以後の製
缶操作に付する。
【0029】部分厚盛り樹脂補強層 本発明における部分厚盛り樹脂補強層は、樹脂の種類等
に応じて、溶融押し出し或いは射出によるコート法や、
塗装法により施すことができる。塗装法としては、エナ
メル或いはラッカー等の有機溶媒溶液の形で、水性分散
液または水溶液の形で、或いは粉体の形で、ローラ塗
装、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗装、電気泳動塗
装、流動浸漬法等の形で金属素材に施す。この場合、通
常の保護塗膜の場合その厚みが高々10μmのオーダー
であるのに対して、部分厚盛り樹脂補強層ではその厚み
が50μm以上でなければならないことに注意する必要
がある。
に応じて、溶融押し出し或いは射出によるコート法や、
塗装法により施すことができる。塗装法としては、エナ
メル或いはラッカー等の有機溶媒溶液の形で、水性分散
液または水溶液の形で、或いは粉体の形で、ローラ塗
装、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗装、電気泳動塗
装、流動浸漬法等の形で金属素材に施す。この場合、通
常の保護塗膜の場合その厚みが高々10μmのオーダー
であるのに対して、部分厚盛り樹脂補強層ではその厚み
が50μm以上でなければならないことに注意する必要
がある。
【0030】樹脂コート法の一例を示す図3において、
塗料乃至樹脂溶液或いは樹脂分散液11を収容するタン
ク12の液面近くには、汲み上げロール13が回転可能
に設けられ、この汲み上げロール13と接するように塗
布ロール14が設けられている。ツーピース缶1は、そ
の底部の周状接地部5が塗布ロール14と接触するよう
にガイド15A、15B、15Cで支持され、ベルト1
6により回転されている。この具体例において、汲み上
げロール13は反時計方向に回転し、一方塗布ロール1
4は時計方向に回転しており、これにより缶底部の立上
り部7から周状接地部5に向けて塗料乃至樹脂溶液或い
は樹脂分散液11を施す。施された樹脂液を乾燥し或い
は更に焼き付けすることにより樹脂補強層を形成させる
ことができる。
塗料乃至樹脂溶液或いは樹脂分散液11を収容するタン
ク12の液面近くには、汲み上げロール13が回転可能
に設けられ、この汲み上げロール13と接するように塗
布ロール14が設けられている。ツーピース缶1は、そ
の底部の周状接地部5が塗布ロール14と接触するよう
にガイド15A、15B、15Cで支持され、ベルト1
6により回転されている。この具体例において、汲み上
げロール13は反時計方向に回転し、一方塗布ロール1
4は時計方向に回転しており、これにより缶底部の立上
り部7から周状接地部5に向けて塗料乃至樹脂溶液或い
は樹脂分散液11を施す。施された樹脂液を乾燥し或い
は更に焼き付けすることにより樹脂補強層を形成させる
ことができる。
【0031】樹脂コート法の他の例を示す図4におい
て、全体として17で示すダイスヘッドが設けられる。
このダイスヘッド17は、先端外周部に、缶底部の立上
り部7から周状接地部5を受け入れる凹部(環状溝)1
8を有している。またダイスヘッド17には、樹脂供給
部(図示せず)に接続する軸方向通路19とこの軸方向
通路19と凹部18とを接続するために径方向に延びて
いる放射状通路20とを備えている。缶底部の周状接地
部5は上記凹部18にしっかり固定され、この状態にお
いて溶融樹脂或いは樹脂液が前記各通路19、20を経
て凹部18に供給され、これにより缶底部の立上り部7
から周状接地部5に向けて部分厚盛り樹脂補強層の形成
が行われる。
て、全体として17で示すダイスヘッドが設けられる。
このダイスヘッド17は、先端外周部に、缶底部の立上
り部7から周状接地部5を受け入れる凹部(環状溝)1
8を有している。またダイスヘッド17には、樹脂供給
部(図示せず)に接続する軸方向通路19とこの軸方向
通路19と凹部18とを接続するために径方向に延びて
いる放射状通路20とを備えている。缶底部の周状接地
部5は上記凹部18にしっかり固定され、この状態にお
いて溶融樹脂或いは樹脂液が前記各通路19、20を経
て凹部18に供給され、これにより缶底部の立上り部7
から周状接地部5に向けて部分厚盛り樹脂補強層の形成
が行われる。
【0032】樹脂コート法の更に他の例を示す図5にお
いて、この例は缶の内面側に部分厚盛り樹脂補強層を設
ける例を示す。この例では、ランス方式と呼ばれるスプ
レー域が狭い領域に限定されたスプレーガン21が使用
される。このスプレーガン21は缶1の内部に挿入可能
に設けられており、且つ缶底部の立上り部7から周状接
地部5に向けてスプレー可能な配置関係にある。一方、
缶底部3を支持するための支持部材22が設けられ、こ
の支持部材22は減圧通路23を経て缶底ドーム部8と
の間の空間24を減圧に維持することにより、缶底部3
をしっかり保持している。支持部材22は回転可能に設
けられ、缶1を回転させる。缶1が回転している状態
で、缶1内にスプレーガン21が挿入され、樹脂液を缶
底部の立上り部7から周状接地部5にかけて吹き付ける
ことにより、これらの部分に部分厚盛り樹脂補強層を形
成させる。
いて、この例は缶の内面側に部分厚盛り樹脂補強層を設
ける例を示す。この例では、ランス方式と呼ばれるスプ
レー域が狭い領域に限定されたスプレーガン21が使用
される。このスプレーガン21は缶1の内部に挿入可能
に設けられており、且つ缶底部の立上り部7から周状接
地部5に向けてスプレー可能な配置関係にある。一方、
缶底部3を支持するための支持部材22が設けられ、こ
の支持部材22は減圧通路23を経て缶底ドーム部8と
の間の空間24を減圧に維持することにより、缶底部3
をしっかり保持している。支持部材22は回転可能に設
けられ、缶1を回転させる。缶1が回転している状態
で、缶1内にスプレーガン21が挿入され、樹脂液を缶
底部の立上り部7から周状接地部5にかけて吹き付ける
ことにより、これらの部分に部分厚盛り樹脂補強層を形
成させる。
【0033】図6は、従来缶底部の保護塗膜の形成に使
用されているスプレー塗装法を示すものである。この場
合には、スプレーノズル25は塗料を少なくとも周状接
地部5からドーム部8の中心を覆う角度で噴霧し全体の
被覆を行うようになっているが、形成される塗膜は耐食
性の点では満足し得るとしても、耐圧性向上の点では不
満足なものである。
用されているスプレー塗装法を示すものである。この場
合には、スプレーノズル25は塗料を少なくとも周状接
地部5からドーム部8の中心を覆う角度で噴霧し全体の
被覆を行うようになっているが、形成される塗膜は耐食
性の点では満足し得るとしても、耐圧性向上の点では不
満足なものである。
【0034】補強用樹脂としては、ヤング率が100k
g/mm^2以上である限り、熱硬化性樹脂(硬化反応
型樹脂)、熱可塑性樹脂或いはこれらの混合物のいかな
るものも使用される。例えば、熱硬化性樹脂としては、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアン酸エステ
ル樹脂、熱硬化アクリル樹脂等の単独または2種以上の
組合せが使用される。また、ラジカル開始剤を含むポリ
ブタジエン樹脂も用いられる。
g/mm^2以上である限り、熱硬化性樹脂(硬化反応
型樹脂)、熱可塑性樹脂或いはこれらの混合物のいかな
るものも使用される。例えば、熱硬化性樹脂としては、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアン酸エステ
ル樹脂、熱硬化アクリル樹脂等の単独または2種以上の
組合せが使用される。また、ラジカル開始剤を含むポリ
ブタジエン樹脂も用いられる。
【0035】熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリルエステル
共重合体、アイオノマー、酸乃至酸無水物変性オレフィ
ン樹脂等のオレフィン系樹脂:ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタ
レート/イソフタレート共重合体等のポリエステル:ナ
イロン6、ナイロン6,6、ナイロン11、ナイロン1
2等のポリアミド:ポリ塩化ビニル:ポリ塩化ビニリデ
ン等を挙げることができる。これらは、樹脂の重合度等
に応じて、ホットメルト、射出、押し出し、フイルム、
モノフィラメント等のあらゆる形態にて施用することが
できる。
リプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリルエステル
共重合体、アイオノマー、酸乃至酸無水物変性オレフィ
ン樹脂等のオレフィン系樹脂:ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、エチレンテレフタ
レート/イソフタレート共重合体等のポリエステル:ナ
イロン6、ナイロン6,6、ナイロン11、ナイロン1
2等のポリアミド:ポリ塩化ビニル:ポリ塩化ビニリデ
ン等を挙げることができる。これらは、樹脂の重合度等
に応じて、ホットメルト、射出、押し出し、フイルム、
モノフィラメント等のあらゆる形態にて施用することが
できる。
【0036】本発明において樹脂補強層に用いる繊維状
補強材としては、径が0.1μm〜15μm程度、長さ
が5μm〜10mm程度のものが好ましく、具体例とし
ては、ガラス繊維(チョップドストランド、ロービン
グ、ミルドガラス繊維、ガラスフレーク等)、ウォラス
トナイト、カットファイバー、ロックファイバー、ミク
ロファイバー、プロセスドミネラルファイバー、炭素繊
維、石膏繊維、芳香族ポリアミド繊維、チタン酸カリウ
ム繊維等を挙げることができる。これらの中でもミルド
ガラス繊維、ガラスフレーク、チタン酸カリウム繊維が
好ましい。又、繊維状フィラーはマトリックスとなる樹
脂との濡れをよくするために、シラン系、クロム系、チ
タン系等の各種カップリング剤で処理されたものがより
好ましい。上記繊維補強材は、樹脂100重量部当たり
5乃至30重量部、特に10乃至20重量部の量で用い
るのがよい。
補強材としては、径が0.1μm〜15μm程度、長さ
が5μm〜10mm程度のものが好ましく、具体例とし
ては、ガラス繊維(チョップドストランド、ロービン
グ、ミルドガラス繊維、ガラスフレーク等)、ウォラス
トナイト、カットファイバー、ロックファイバー、ミク
ロファイバー、プロセスドミネラルファイバー、炭素繊
維、石膏繊維、芳香族ポリアミド繊維、チタン酸カリウ
ム繊維等を挙げることができる。これらの中でもミルド
ガラス繊維、ガラスフレーク、チタン酸カリウム繊維が
好ましい。又、繊維状フィラーはマトリックスとなる樹
脂との濡れをよくするために、シラン系、クロム系、チ
タン系等の各種カップリング剤で処理されたものがより
好ましい。上記繊維補強材は、樹脂100重量部当たり
5乃至30重量部、特に10乃至20重量部の量で用い
るのがよい。
【0037】本発明で用いる部分厚盛り樹脂補強層は、
当然のことながら、缶を構成する素材に強固に接着する
べきである。これは、缶を構成する素材の保護樹脂層を
樹脂補強層と接着性のあるプライマーとするか、或いは
樹脂補強層に接着性の成分をブレンド或いはグラフト等
の化学処理を行って予め変性しておくか、或いは両者の
間に格別の接着剤層を介在させる。オレフィン樹脂と多
くの塗料との間に接着性を付与する成分は、酸乃至酸無
水物変性オレフィン樹脂であり、ポリエステル樹脂と接
着性を示す成分はエポキシ及び/またはフェノール変性
の塩化ビニル系樹脂であり、ナイロン系樹脂に対して接
着性を示す成分はエポキシ/フェノール系樹脂である。
また、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂はほとんどの樹
脂に対して良好な接着性を示す。
当然のことながら、缶を構成する素材に強固に接着する
べきである。これは、缶を構成する素材の保護樹脂層を
樹脂補強層と接着性のあるプライマーとするか、或いは
樹脂補強層に接着性の成分をブレンド或いはグラフト等
の化学処理を行って予め変性しておくか、或いは両者の
間に格別の接着剤層を介在させる。オレフィン樹脂と多
くの塗料との間に接着性を付与する成分は、酸乃至酸無
水物変性オレフィン樹脂であり、ポリエステル樹脂と接
着性を示す成分はエポキシ及び/またはフェノール変性
の塩化ビニル系樹脂であり、ナイロン系樹脂に対して接
着性を示す成分はエポキシ/フェノール系樹脂である。
また、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂はほとんどの樹
脂に対して良好な接着性を示す。
【0038】本発明を次の例で説明する。
実施例1
【0039】板厚0.20mmのブリキ鋼板(引張り強
度42kg/mm^2)を直径140mmの円板に打ち
抜き、常法に従い、ポンチと絞り・しごきダイスとの間
で、絞りしごき加工を行い、同時に底成形工具を用いた
底成形を行って、図1Aに示す内径66mmの缶体を成
形した。この成形した缶底部の形状は、接地部の内径
(Rc )51mm、接地部の曲率半径(rc )0.7m
m、中央凹部(ドーム)の深さ(D)10mm、接地部
からの内方立ち上がり部の缶中心軸からの傾き(θ)1
0度であり、一般的に高い耐圧力を示す断面形状を呈し
ている。この缶体の内部に水圧を負荷して、耐圧強度を
測定したところ5.7kg/cm^2の強度を示し、炭
酸飲料用に使用する場合の底耐圧強度6.3kg/cm
^2を下回った。この強度不足の原因は部材の厚みが一
般に使用される厚み0.23乃至0.26mmよりもさ
らに薄い為である。そこでこの缶体に対し、「図3」に
示した方法により缶底の接地部外面5および中央部への
立ち上がり部外面7に変性アクリレートを塗布した。缶
体をガイド15cで垂直方向に支持し、回転ベルト16
を缶の上下面に接触させる機構により回転させながら図
面の奥から手前に移動させた。これと同時に、樹脂槽1
2の変性アクリレート(粘度約1000CPS/25
℃)を回転ロール13および14により塗りだし、缶接
地部5及び7に約0.5g塗布し、そのまま転がしなが
ら紫外線を照射し10秒間かけて硬化させた。この塗膜
のヤング率は195kg/mm^2、引張り強度は4.
6kg/mm^2、最大厚みは0.060mmであっ
た。この様にして部分的に樹脂補強した缶底の耐圧強度
を測定したところ、6.4kg/cm^2と要求性能を
示した。
度42kg/mm^2)を直径140mmの円板に打ち
抜き、常法に従い、ポンチと絞り・しごきダイスとの間
で、絞りしごき加工を行い、同時に底成形工具を用いた
底成形を行って、図1Aに示す内径66mmの缶体を成
形した。この成形した缶底部の形状は、接地部の内径
(Rc )51mm、接地部の曲率半径(rc )0.7m
m、中央凹部(ドーム)の深さ(D)10mm、接地部
からの内方立ち上がり部の缶中心軸からの傾き(θ)1
0度であり、一般的に高い耐圧力を示す断面形状を呈し
ている。この缶体の内部に水圧を負荷して、耐圧強度を
測定したところ5.7kg/cm^2の強度を示し、炭
酸飲料用に使用する場合の底耐圧強度6.3kg/cm
^2を下回った。この強度不足の原因は部材の厚みが一
般に使用される厚み0.23乃至0.26mmよりもさ
らに薄い為である。そこでこの缶体に対し、「図3」に
示した方法により缶底の接地部外面5および中央部への
立ち上がり部外面7に変性アクリレートを塗布した。缶
体をガイド15cで垂直方向に支持し、回転ベルト16
を缶の上下面に接触させる機構により回転させながら図
面の奥から手前に移動させた。これと同時に、樹脂槽1
2の変性アクリレート(粘度約1000CPS/25
℃)を回転ロール13および14により塗りだし、缶接
地部5及び7に約0.5g塗布し、そのまま転がしなが
ら紫外線を照射し10秒間かけて硬化させた。この塗膜
のヤング率は195kg/mm^2、引張り強度は4.
6kg/mm^2、最大厚みは0.060mmであっ
た。この様にして部分的に樹脂補強した缶底の耐圧強度
を測定したところ、6.4kg/cm^2と要求性能を
示した。
【0040】実施例2 実施例1と全く同じブリキ鋼板から、実施例1と全く同
じ工程に従って、図1に示した缶体を成形した。そこで
この缶体に対し、「図4」に示した方法により缶底の接
地部外面5および中央部への立ち上がり部外面7にポリ
エステル系ホットメルト接着剤樹脂を塗布した。缶底部
に樹脂押しだし用ヘッドから押しだして、缶接地部5、
7に補強用樹脂を0.5g塗布した。この樹脂のヤング
率は350kg/mm^2、引っ張り強度は5.5kg
/mm^2、最大厚みは0.07mmであった。この様
にして部分的に樹脂補強した缶体の耐圧強度を測定した
ところ、6.5kg/cm^2と要求性能を示した。
じ工程に従って、図1に示した缶体を成形した。そこで
この缶体に対し、「図4」に示した方法により缶底の接
地部外面5および中央部への立ち上がり部外面7にポリ
エステル系ホットメルト接着剤樹脂を塗布した。缶底部
に樹脂押しだし用ヘッドから押しだして、缶接地部5、
7に補強用樹脂を0.5g塗布した。この樹脂のヤング
率は350kg/mm^2、引っ張り強度は5.5kg
/mm^2、最大厚みは0.07mmであった。この様
にして部分的に樹脂補強した缶体の耐圧強度を測定した
ところ、6.5kg/cm^2と要求性能を示した。
【0041】実施例3 板厚0.28mmのアルミ板(引張り強度29kg/m
m^2)を直径145mmの円板に打ち抜き、常法に従
い、ポンチと絞り・しごきダイスとの間で、絞りしごき
加工を行い、同時に底成形工具を用いた底成形を行っ
て、「図1」に示す内径66mmの缶体を成形した。こ
の成形した缶底部の形状は、接地部の内径(Rc )51
mm、接地部の曲率半径(rc )1.2mm、中央凹部
の深さ(D)10mm、接地部からの内方立ち上がり部
の缶中心軸からの傾き(θ)5度である。この缶体の内
部に水圧を負荷して、耐圧強度を測定したところ5.6
kg/cm^2の強度を示し、炭酸飲料用に使用する場
合の底耐圧強度6.3 kg/cm^2を下回った。こ
の強度不足の原因は部材の強度が実施例1で示したブリ
キ鋼板に比べ材料強度が低いことと、厚みが一般に使用
される厚み0.30ないし0.32mmよりもさらに薄
い為である。そこでこの缶体に対し、実施例1に示した
方法を適用し、缶底の接地部外面5および中央部への立
ち上がり部外面7にエポキシポリアミド系樹脂を0.5
g塗布し、150℃で2分間乾燥、焼付硬化させた。こ
の塗膜のヤング率は264kg/mm^2、引っ張り強
度は6.2kg/mm^2、最大厚みは0.06mmで
あった。この様にして部分的に樹脂補強した缶底の耐圧
強度を測定したところ、6.4kg/cm^2と要求性
能を示した。
m^2)を直径145mmの円板に打ち抜き、常法に従
い、ポンチと絞り・しごきダイスとの間で、絞りしごき
加工を行い、同時に底成形工具を用いた底成形を行っ
て、「図1」に示す内径66mmの缶体を成形した。こ
の成形した缶底部の形状は、接地部の内径(Rc )51
mm、接地部の曲率半径(rc )1.2mm、中央凹部
の深さ(D)10mm、接地部からの内方立ち上がり部
の缶中心軸からの傾き(θ)5度である。この缶体の内
部に水圧を負荷して、耐圧強度を測定したところ5.6
kg/cm^2の強度を示し、炭酸飲料用に使用する場
合の底耐圧強度6.3 kg/cm^2を下回った。こ
の強度不足の原因は部材の強度が実施例1で示したブリ
キ鋼板に比べ材料強度が低いことと、厚みが一般に使用
される厚み0.30ないし0.32mmよりもさらに薄
い為である。そこでこの缶体に対し、実施例1に示した
方法を適用し、缶底の接地部外面5および中央部への立
ち上がり部外面7にエポキシポリアミド系樹脂を0.5
g塗布し、150℃で2分間乾燥、焼付硬化させた。こ
の塗膜のヤング率は264kg/mm^2、引っ張り強
度は6.2kg/mm^2、最大厚みは0.06mmで
あった。この様にして部分的に樹脂補強した缶底の耐圧
強度を測定したところ、6.4kg/cm^2と要求性
能を示した。
【0042】実施例4 実施例3で示したアルミ製金属缶に対し、実施例2にお
いて示した方法を適用し、缶底の接地部外面5および中
央部への立ち上がり部外面7にグラスフアイバーを30
%充填したポリエステル系ホットメルト接着剤樹脂を
0.4g塗布した。この塗膜のヤング率は530kg/
mm^2、引張り強度は8.2kg/mm^2、最大厚
みは0.06mmであった。この様にして部分的に樹脂
補強した缶底の耐圧強度を測定したところ、6.4kg
/cm^2と要求性能を示した。
いて示した方法を適用し、缶底の接地部外面5および中
央部への立ち上がり部外面7にグラスフアイバーを30
%充填したポリエステル系ホットメルト接着剤樹脂を
0.4g塗布した。この塗膜のヤング率は530kg/
mm^2、引張り強度は8.2kg/mm^2、最大厚
みは0.06mmであった。この様にして部分的に樹脂
補強した缶底の耐圧強度を測定したところ、6.4kg
/cm^2と要求性能を示した。
【0043】実施例5 板厚0.15mmのテインフリースチール(引張り強さ
約70kg/mm^2、DR−10)に予め両面に熱硬
化性樹脂塗料を塗装焼付けした素材を直径180mmの
円板に打ち抜き、常法に従い絞りポンチと絞りダイスと
の間で、絞り再絞りを行い内径66mmの平底のコップ
状に成形した。次いで、このコップ状成形物を底形状成
形工具を用いて缶底部の成形を行った。以上の条件下で
成形した缶底部の形状は、接地部の内径(Rc )51m
m、接地部の曲率半径(rc )0.7mm、中央凹部の
深さ(D)10mm、接地部からの内方立ち上がり部の
缶中心軸からの傾き(θ)1度であり、優れた耐圧性能
を示す断面形状を呈している。この缶体の内部に水圧を
負荷して、耐圧強度を測定したところ5.8kg/cm
^2の強度を示し、炭酸飲料用容器を目的として使用す
る場合の強度6.3kg/cm^2を下回った。この強
度不足の原因は部材の厚みが一般に使用される厚み0.
17mmよりもさらに薄い為である。そこでこの缶体に
対し、実施例1に示した装置を用いて、変性アクリレー
ト(粘度約800PCS/25℃)0.5gを塗布し
た。この塗膜のヤング率は300kg/mm^2、引張
り強度は5.0kg/mm^2、最大厚みは0.06m
mであった。この様にして部分的に樹脂補強した缶底の
耐圧強度を測定したところ、6.4kg/cm^2と要
求性能を示した。
約70kg/mm^2、DR−10)に予め両面に熱硬
化性樹脂塗料を塗装焼付けした素材を直径180mmの
円板に打ち抜き、常法に従い絞りポンチと絞りダイスと
の間で、絞り再絞りを行い内径66mmの平底のコップ
状に成形した。次いで、このコップ状成形物を底形状成
形工具を用いて缶底部の成形を行った。以上の条件下で
成形した缶底部の形状は、接地部の内径(Rc )51m
m、接地部の曲率半径(rc )0.7mm、中央凹部の
深さ(D)10mm、接地部からの内方立ち上がり部の
缶中心軸からの傾き(θ)1度であり、優れた耐圧性能
を示す断面形状を呈している。この缶体の内部に水圧を
負荷して、耐圧強度を測定したところ5.8kg/cm
^2の強度を示し、炭酸飲料用容器を目的として使用す
る場合の強度6.3kg/cm^2を下回った。この強
度不足の原因は部材の厚みが一般に使用される厚み0.
17mmよりもさらに薄い為である。そこでこの缶体に
対し、実施例1に示した装置を用いて、変性アクリレー
ト(粘度約800PCS/25℃)0.5gを塗布し
た。この塗膜のヤング率は300kg/mm^2、引張
り強度は5.0kg/mm^2、最大厚みは0.06m
mであった。この様にして部分的に樹脂補強した缶底の
耐圧強度を測定したところ、6.4kg/cm^2と要
求性能を示した。
【0044】比較例1 実施例1と全く同じ内容のブリキ製金属缶に対し、図6
に示した常法のボトムスプレーにより缶底の接地部外面
5および中央部への立ち上がり部外面7に変性アクリレ
ートを塗布した。さらに、紫外線硬化装置内にこの部分
を約10秒間いれて硬化させた。この塗膜のヤング率は
195kg/mm^2、引張り強度は4.6kg/mm
^2、最大厚みは0.01mmと実施例1の場合に比べ
塗膜の厚みはかなり薄く、部分的に樹脂補強した缶底の
耐圧強度を測定したところ、 5.7kg/cm^2と
本発明の効果が全く得られなかった。
に示した常法のボトムスプレーにより缶底の接地部外面
5および中央部への立ち上がり部外面7に変性アクリレ
ートを塗布した。さらに、紫外線硬化装置内にこの部分
を約10秒間いれて硬化させた。この塗膜のヤング率は
195kg/mm^2、引張り強度は4.6kg/mm
^2、最大厚みは0.01mmと実施例1の場合に比べ
塗膜の厚みはかなり薄く、部分的に樹脂補強した缶底の
耐圧強度を測定したところ、 5.7kg/cm^2と
本発明の効果が全く得られなかった。
【0045】比較例2 実施例1と全く同じブリキ鋼板を、実施例1と全く同じ
工程に従って図1に示した缶体を成形した。そこでこの
缶体に対し、実施例2に示した方法を用いて缶底の樹脂
補強を行った。図4に示した方法により缶底の接地部外
面5および中央部への立ち上がり部外面7にシリコーン
系接着剤樹脂を塗布した。缶底部に樹脂押しだし用ヘッ
ドから押しだして、缶接地部5、7に補強用樹脂を0.
5g塗布した。この缶体を150℃で2分加熱した後、
常温に24時間放置し硬化させた。この樹脂のヤング率
は55kg/mm^2、引っ張り強度は0.7kg/m
m^2、最大厚みは0.05mmであった。この様にし
て部分的に樹脂補強した缶体の耐圧強度を測定したとこ
ろ、5.9kg/cm^2と十分な効果が得られなかっ
た。
工程に従って図1に示した缶体を成形した。そこでこの
缶体に対し、実施例2に示した方法を用いて缶底の樹脂
補強を行った。図4に示した方法により缶底の接地部外
面5および中央部への立ち上がり部外面7にシリコーン
系接着剤樹脂を塗布した。缶底部に樹脂押しだし用ヘッ
ドから押しだして、缶接地部5、7に補強用樹脂を0.
5g塗布した。この缶体を150℃で2分加熱した後、
常温に24時間放置し硬化させた。この樹脂のヤング率
は55kg/mm^2、引っ張り強度は0.7kg/m
m^2、最大厚みは0.05mmであった。この様にし
て部分的に樹脂補強した缶体の耐圧強度を測定したとこ
ろ、5.9kg/cm^2と十分な効果が得られなかっ
た。
【0046】実施例6 実施例1と全く同じブリキ鋼板を、実施例1と全く同じ
工程に従って図1に示した缶体に成形した。そこでこの
缶体に対し、実施例2に示した方法およびほぼ同様なヘ
ッドを用いて、缶底の中央部への立ち上がり部外面7及
びこの部分から中央凹部にかけてポリエステル系ホット
メルト接着剤樹脂を1g塗布した。この樹脂のヤング率
は350kg/mm^2、引張り強度は5.5kg/m
m^2、最大厚みは0.1mmであった。この様にして
部分的に樹脂補強した缶体の耐圧強度を測定したとこ
ろ、7.0kg/cm^2と十分な要求性能を示した。
工程に従って図1に示した缶体に成形した。そこでこの
缶体に対し、実施例2に示した方法およびほぼ同様なヘ
ッドを用いて、缶底の中央部への立ち上がり部外面7及
びこの部分から中央凹部にかけてポリエステル系ホット
メルト接着剤樹脂を1g塗布した。この樹脂のヤング率
は350kg/mm^2、引張り強度は5.5kg/m
m^2、最大厚みは0.1mmであった。この様にして
部分的に樹脂補強した缶体の耐圧強度を測定したとこ
ろ、7.0kg/cm^2と十分な要求性能を示した。
【0047】実施例7 実施例1と全く同じブリキ鋼板を、実施例1と全く同じ
工程に従って図1に示した缶体に成形した。そこでこの
缶体に対し、図5に示した方法により缶底をバキューム
チャック22で保持しながら回転させ、缶底の接地部内
面5および中央部への立ち上がり部内面7にエポキシア
ミド系塗料をランス方式と一般に呼ばれるスプレーガン
21を用いて0.7g塗布した。この缶体を正立で通常
の乾燥装置(160℃)に約2分間入れて硬化させた。
この塗膜のヤング率は264kg/mm^2、引張り強
度は4.2kg/mm^2、最大厚みは0.05mmで
あった。この様にして部分的に樹脂補強した缶体の耐圧
強度を測定したところ、6.4kg/cm^2と十分な
要求性能を示した。
工程に従って図1に示した缶体に成形した。そこでこの
缶体に対し、図5に示した方法により缶底をバキューム
チャック22で保持しながら回転させ、缶底の接地部内
面5および中央部への立ち上がり部内面7にエポキシア
ミド系塗料をランス方式と一般に呼ばれるスプレーガン
21を用いて0.7g塗布した。この缶体を正立で通常
の乾燥装置(160℃)に約2分間入れて硬化させた。
この塗膜のヤング率は264kg/mm^2、引張り強
度は4.2kg/mm^2、最大厚みは0.05mmで
あった。この様にして部分的に樹脂補強した缶体の耐圧
強度を測定したところ、6.4kg/cm^2と十分な
要求性能を示した。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、筒状胴部と、周状接地
部と、筒状胴部及び周状接地部に連なる外周底部と、周
状接地部よりも内側の立上り部と、立上り部に接続され
たドーム部とを備えたツーピース缶において、周状接地
部乃至その近傍或いは立上り部の少なくとも一方に、1
00kg/mm 2 以上のヤング率及び2kg/mm 2 以
上の引張り強度を有する樹脂からなる厚みが50μm以
上の部分厚盛り樹脂補強層を設けるという簡単な手段に
より、金属素材が薄肉化されている場合にも周状接地部
の膨らみ変形が防止され、落下強度、耐圧強度、耐腐食
性及び外観特性の組合せに優れた底部補強ツーピース缶
が提供された。
部と、筒状胴部及び周状接地部に連なる外周底部と、周
状接地部よりも内側の立上り部と、立上り部に接続され
たドーム部とを備えたツーピース缶において、周状接地
部乃至その近傍或いは立上り部の少なくとも一方に、1
00kg/mm 2 以上のヤング率及び2kg/mm 2 以
上の引張り強度を有する樹脂からなる厚みが50μm以
上の部分厚盛り樹脂補強層を設けるという簡単な手段に
より、金属素材が薄肉化されている場合にも周状接地部
の膨らみ変形が防止され、落下強度、耐圧強度、耐腐食
性及び外観特性の組合せに優れた底部補強ツーピース缶
が提供された。
【図1】本発明によるツーピース缶の一例の要部の構造
を示す断面図であって、Aは樹脂補強層を設ける前の状
態、Bは樹脂補強層を設けた後の状態を示す。
を示す断面図であって、Aは樹脂補強層を設ける前の状
態、Bは樹脂補強層を設けた後の状態を示す。
【図2】ツーピース缶において、缶内圧P(kg/mm
^2)を縦軸及び周状接地部の缶軸方向への膨出変形量
δ(mm)を横軸としてプロットしたグラフである。
^2)を縦軸及び周状接地部の缶軸方向への膨出変形量
δ(mm)を横軸としてプロットしたグラフである。
【図3】本発明に用いる樹脂コート法の一例を示す側面
配置図である。
配置図である。
【図4】本発明に用いる樹脂コート法の他の例を示す側
面配置図である。
面配置図である。
【図5】本発明に用いる樹脂コート法の更に他の例を示
す側面配置図である。
す側面配置図である。
【図6】従来缶底部の保護塗膜の形成に使用されている
スプレー塗装法を示す側面配置図である。
スプレー塗装法を示す側面配置図である。
1… 缶胴、2… 筒状の側壁部(胴部)、3… 缶底
部、4… 側壁部と缶底部との接続部、5… 周状接地
部、6… 外周底部、7… 立上り部7、8…ドーム
部、11… 塗料乃至樹脂溶液或いは樹脂分散液、12
… タンク、13…汲み上げロール、14… 塗布ロー
ル、15A、15B、15C… ガイド、16… ベル
ト、17… ダイスヘッド、18… 凹部(環状溝)、
19…軸方向通路、20… 放射状通路、21… スプ
レーガン、22… 支持部材、23… 減圧通路、24
… ドーム部との間の空間、25… スプレーノズル。
部、4… 側壁部と缶底部との接続部、5… 周状接地
部、6… 外周底部、7… 立上り部7、8…ドーム
部、11… 塗料乃至樹脂溶液或いは樹脂分散液、12
… タンク、13…汲み上げロール、14… 塗布ロー
ル、15A、15B、15C… ガイド、16… ベル
ト、17… ダイスヘッド、18… 凹部(環状溝)、
19…軸方向通路、20… 放射状通路、21… スプ
レーガン、22… 支持部材、23… 減圧通路、24
… ドーム部との間の空間、25… スプレーノズル。
フロントページの続き (72)発明者 小林 誠七 神奈川県横浜市栄区犬山町52−8 (56)参考文献 特開 昭63−319084(JP,A) 特開 平2−180145(JP,A) 実開 昭61−196923(JP,U)
Claims (1)
- 【請求項1】 筒状胴部と、周状接地部と、筒状胴部及
び周状接地部に連なる外周底部と、周状接地部よりも内
側の立上り部と、立上り部に接続されたドーム部とを備
えたツーピース缶において、周状接地部乃至その近傍或
いは立上り部の少なくとも一方に、100kg/mm 2
以上のヤング率及び2kg/mm 2 以上の引張り強度を
有する樹脂からなる厚みが50μm以上の部分厚盛り樹
脂補強層を設けてなることを特徴とする底部補強ツーピ
ース缶。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3134457A JP2626310B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 底部補強ツーピース缶 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3134457A JP2626310B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 底部補強ツーピース缶 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04367437A JPH04367437A (ja) | 1992-12-18 |
JP2626310B2 true JP2626310B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=15128787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3134457A Expired - Lifetime JP2626310B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 底部補強ツーピース缶 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2626310B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200451876Y1 (ko) * | 2010-07-02 | 2011-01-17 | 이상래 | 캔 용기 |
WO2018070542A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 新日鐵住金株式会社 | 2ピース缶胴の成形方法、その製造装置および2ピース缶胴 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61196923U (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-09 | ||
JPS63319084A (ja) * | 1987-06-20 | 1988-12-27 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | シ−ムレス罐の塗装方法 |
JP2703787B2 (ja) * | 1988-12-23 | 1998-01-26 | 大和製罐株式会社 | 表面処理鋼板製ツーピース缶とその製造方法 |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP3134457A patent/JP2626310B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04367437A (ja) | 1992-12-18 |
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