JPH0150497B2

JPH0150497B2 -

Info

Publication number: JPH0150497B2
Application number: JP27277186A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Imazu; Takeshi Takenochi
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1989-10-30
Also published as: JPS63138947A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は二重巻締プラスチツク罐及びその製法
に関するもので、より詳細には金属蓋との間に安
定した巻締形状が維持され且つ巻締部における密
封性能が向上したポリエステル製二重巻締プラス
チツク罐及びその製法に関する。

（従来の技術）プラスチツク容器胴と金属蓋とをそれらの係合
部同志で巻締して成る複合容器は、実公昭37―
25894号公報にもみられる通り古くから知られて
おり、またプラスチツク容器胴として、透明性、
フレーバー保持性、機械的特性に優れたポリエス
テルテレフタレート（PET）等のポリエステル
を用いた複合容器も特開昭55―3915号公報により
既に知られている。また、この後者の公報には、
金属蓋との巻締部分をポリエステル樹脂のガラス
転移点付近の温度に保持することにより、フラン
ジ割れ等の欠点を防止することが記載されてい
る。

最近に至つて、特開昭60―45146号公報には、
この種の複合容器において、巻締部における熱可
塑性ポリエステルを熱結晶化により白化させるこ
とが記載されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、プラスチツク容器胴の端部と金
属蓋とを二重巻締するためには、プラスチツク端
部がほぼ180度り曲げられ、金属蓋端部と機械的
に強固に係合することが必要であるが、プラスチ
ツクは金属に比して折り曲げ加工性に乏きく、且
つ金属に比して剛性に乏しいという特性を有して
いる。

このため、プラスチツク容器胴を用いた二重巻
締罐では、密封作用に最も重要であると言われる
ボデイフツクとカバーフツクとのオーバーラツプ
巾を十分に大きくとることが困難であり、巻締部
の密封性能において未だ十分に満足し得るもので
ない。また、プラスチツク容器胴の巻締用端部を
二重巻締部内に機械的に強固に係合固定させるこ
とが屡々困難となり、更にフランジ部が元の形状
に復元しようとするため、容器胴巻用端部のすり
抜けが生じて、十分な耐圧密封力が得られないと
いう欠点がある。

更にまた、プラスチツク容器胴のボデイフツク
は圧力下で経時した場合、容易に変形を生じ易い
ことから、炭酸飲料やビール等の自生圧力を有す
る内容物を充填したとき、密封性能の低下が顕著
となる。

従つて、本発明はポリエステル製罐胴と金属蓋
とを二重巻締する場合に、二重巻締部においてボ
デイフツク部が常に安定した巻締形状に維持され
且つ圧力下経時においても密封性能が向上した巻
締部を形成することを課題とする。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、エチレンテレフタレート単位
を主体とするポリエステルから形成され且つ開口
端部に巻締用フランジ部を有するプラスチツク罐
胴と、金属から形成され且つ周囲に巻締用端部を
有する金属蓋と、プラスチツク罐胴と金属蓋との
間に形成された巻締部とから成るプラスチツク罐
において、罐胴の内胴部を構成するポリエステル
は配向結晶化され、且つ該フランジ部を構成する
ポリエステルの結晶化度を胴部を構成するポリエ
ステルの結晶化度よりも５〜20％低い範囲の値と
することにより、上記課題を達成できる。

本発明による二重巻締プラスチツク罐は、エチ
レンテレフタレート単位を主体とするポリエステ
ルから胴部が分子配向された有底カツプ状容器を
製造し、該有底カツプ状容器の開口端部にフラン
ジ加工を行ない、且つ得られるプラスチツク罐胴
のフランジ部と金属蓋の周状端部とを二重巻締す
ることにより製造されるが、この際用いるポリエ
ステルのガラス転移点（Tg）以上に加熱された
工具を用いて有底カツプのフランジ出し加工を行
い、形成されるフランジ部を加熱することなく、
プラスチツク罐胴の胴部を加熱処理して、胴部を
配向結晶化させると共に、フランジ部を構成する
ポリエステルの結晶化度を胴部を構成するポリエ
ステルの結晶化度よりも５〜20％低い範囲の値に
調節するようにする。

（作用）本発明に用いるプラスチツク罐胴の要部を示す
第１図において、この罐胴１は内周面２と外周面
３とを有する周状側壁部、即ち胴部４があり、こ
の周状側壁部４の開口端部には、付け根５を介し
てフランジ部６を設けるが、胴部４を構成するポ
リエステルは配向結晶化されており、一方このフ
ランジ部６を構成するポリエステル結晶化度
（C_F）が胴部４を構成するポリエステルの結晶化
度（C_B）よりも５〜20％低い範囲の値に抑制さ
れていることが特徴である。

本明細書において、結晶化度とは密度勾配管法
により測定される結晶化度を意味し、詳細には下
記式Ｃ（％）＝P_s−P_a／P_c−P_a×100 式中、P_sは試料の密度（ｇ／c.c.）、P_aは非晶
質ポリエステルの密度、即ち1.333g／c.c.であ
り、P_cはポリエステル結晶の密度、即ち
1.455g／c.c.であり、Ｃは結晶化度（％）であ
る、で表わされる結晶化度である。

プラスチツク罐胴１と金属蓋との巻締工程を説
明するための第２図において、金属蓋１０は、平
板状のパネル部１１を有しており、このパネル部
１１の外周にはＶ字形断面のカウンターシンク部
１２があり、更にその外周に溝部１３及びカール
部１４がある。第２図において、溝部１３はその
開口部が下向きに示されており、この溝部１３に
対して密封用のシーリングコンパウンド１５がラ
イニングにより施されている。最外周のカーリン
グ部１４はその先端が内向きに湾曲されている。

金属蓋１０は、その溝部１３の間隙内に胴のフ
ランジ部６が入るように、プラスチツク容器胴１
に組合され、容器胴１に対して上向きのリフト圧
P₁を加えると共に、蓋カール部１４に径方向内
向きの巻締変形圧P₂を加え、蓋カール部１４を
変形させることにより二重巻締を行う。

形成される二重巻締部２０の構造を示す第３図
において、プラスチツク容器胴１は下向きのボデ
イフツク２１を有し、このボデイフツク２１は、
第１図のフランジ部６が金属蓋１０の巻締用カー
ル部と共に下方に強制的に折曲げられることによ
り形成される。一方、金属蓋１０は、巻締状態に
おいて上向きのカバーフツク２２を有し、カバー
フツク２２よりも外周側に外周部２３及びカバー
フツク２２よりも内周側にカウンターシンク部２
４を有している。かくして、プラスチツク容器胴
のボデイフツク２１は金属蓋のカバーフツク２２
と外周部２３とに挾示され、またプラスチツク容
器胴のストレート頂部２５は金属蓋のカウンター
シンク部２４と係合され、或いは更にカウンター
シンク部２４とカバーフツク２２とにより挾持さ
れている。更に、ボデイフツク２１の先端には下
方間隙部２６があり、カバーフツク２２の先端に
上方間隙部２７が存在する。この二重巻締構造に
おいて、巻締部の密封性能に最も重要な影響を及
ぼすのは、ボデイフツク２１とカバーフツク２２
との重なり合いにより生じるオーバーラツプ巾
（OL）であると言われている。

本発明においては、罐胴の胴部４を構成するポ
リエステルを、耐熱性及び耐クリープ性を賦与す
るために配向結晶化させるが、フランジ部６を構
成するポリエステルの結晶化度を、胴部４のそれ
よりも５〜20％低い範囲の値に抑制することによ
り、オーバーラツプ巾（OL）も最も有効にとり
得るという知見に基ずくものである。

添付図面第４図は、PET罐胴の胴部の結晶化
度（C_B）を40％とし、フランジ部の結晶化度
（C_F）を変化させて、（C_B―C_F）／C_B×100の値と
形成されるオーバーラツプ巾（OL）との関係を
プロツトした結果を示している。第４図の結果に
よると、（C_B―C_F）／C_B×100の値が大きくなる
につれてオーバーラツプ巾（OL）が大きくなる
が、この値が或る一定値を越えるとオーバーラツ
プ巾がまた小さくなることがわかる。また、第４
図は、この巻締罐内に内圧5.5Kg／cm²ゲージの炭
酸水を充填し、37℃で７日間経時させた場合、漏
洩を生じたものを斜線域で示している。この結果
によると（C_B―C_F）／C_B×100の値が本発明で規
定した５乃至20％の範囲内にある巻締罐では、圧
力下による経時漏洩も解消されていることが明ら
かである。上述した結果を生ずる理由は、次のよ
うなものと考えられる。即ち、フランジ部の結晶
化度（C_F）が高く、胴部結晶化度（C_B）との差
が一定基準値より小さくなればなるほど、フラン
ジからのカバーフツク出しが小さくなり、これは
オーバーラツプ巾（OL）を十分にとることが困
難となり、またフランジ部が元の形状に戻ろうと
するため、圧力下の経時において漏洩傾向が大き
くなるものと思われる。一方、（C_B―C_F）／C_B×
100の値が或る基準よりも小さくなると、カバー
フツク先端と罐蓋のシーリングコンパウンドとの
係合に際して、カバーフツク先端の座屈を生じる
ようになり、やはりオーバーラツプ巾（OL）が
減少し、圧力下における経時密封も低下するもの
と認められる。これに対して、本発明によれば、
（C_B―C_F）／C_B×100の値を一定の範囲に選ぶこ
とにより、オーバーラツプ巾（OL）を十分な大
きさにとることが可能となり、しかもボデイフツ
ク部が巻締部において安定な形状に保たれるた
め、密封信頼性及び耐圧経時密封性に優れた巻締
部の形成が可能となるものである。

（発明の作用効果）以上説明した本発明によれば、プラスチツク容
器胴と金属蓋との間に、密封信頼性及び耐圧密封
力に優れた二重巻締部を形成することが可能とな
り、炭酸飲料やビール等の自生圧力を有する内容
物や、内部が減圧乃至真空となる内容物に対して
も、漏洩の問題を確実に防止することが可能とな
つた。

（発明の好適実施態様の説明）本発明で用いるプラスチツク容器胴は、エチレ
ンテレフタレート反復単位を主体とするポリエス
テルから形成される。ここで、エチレンテレフタ
レートを主たる繰返し単位とする熱可塑性ポリエ
ステルとは通常酸成分の80モル％以上、好ましく
は90モル％以上がテレフタル酸であり、グリコー
ル成分の80モル％、好ましくは90モル％以上がエ
チレングリコールであるポリエステルを意味し、
残部の他の酸成分としてイソフタル酸、ジフエニ
ルエーテル４，4′―ジカルボン酸、ナフタレン
１，４―または２，６―ジカルボン酸、アジピン
酸、セバシン酸、デカン１，10―ジカルボン酸、
ヘキサヒドロテレフタル酸、また他のグリコール
成分としてプロピレングリコール、１，４―ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレ
ングリコール、１，６―ヘキシレングリコール、
シクロヘキサンジメタノール、２，２―ビス（４
―ヒドロキシフエニル）プロパン、２，２―ビス
（４―ヒドロキシエトキシフエニル）プロパン、
またはオキシ酸としてｐ―オキシ安息香酸、ｐ―
ヒドロエトキシ安息香酸等を含有するポリエステ
ルを意味する。また成形性を損なわない範囲内で
３官能性以上の多官能成分を共重合してもよい。
またエチレンテレフタレートと他の熱可塑性ポリ
エステルとの混合によりエチレンテレフタレート
が80モル％以上となるような２種以上の混合ポリ
エステルであつてもよい。用いる熱可塑性ポリエ
ステルは0.55以上の固有粘度を有することが必要
であり、好ましくは0.6以上、更に好ましくは0.7
〜1.4の固有粘度を有する。固有粘度とはフエノ
ール／テトラクロロエタン混合溶媒（6/4重量比）
にポリエステルを溶解した溶液を30℃において測
定した極限粘度である。また本発明はポリエステ
ルと他の樹脂たとえばメタキシリレン基含有ポリ
アミド、ポリ塩化ビニリデン、アクリロニトリル
スチレン共重合体、エチレンビニルアルコール共
重合体のようなガスバリヤー性のより優れた樹脂
との積層筒体又はコーーテイングポリエステル筒
体からなる罐状容器も包含するものである。

プラスチツク罐胴の胴部は少なくとも一軸方
向、好適には二軸方向に分子配向せしめる。例え
ば、二軸方向に分子配向された容器胴は、予じめ
形成されたパイプ乃至プリフオーム等を軸方向に
引張り延伸し、周方向に膨脹延伸することにより
得られ、一軸方向に分子配向された容器は、シー
ト或いはパイプ或いはその他のプリフオームを、
引張り延伸成形、絞り成形、絞りしごき成形等の
手段で引張延伸することにより得られる。

本発明のプラスチツク容器胴は、第５図に示す
如く、両端開口の筒状のものであつても、また第
６図に示す如く一端開口で、他端が閉塞して底部
３０となつているものであつてもよい。また、こ
れら何れの場合には、フランジ部７の直下には小
径に絞られたネツクイン部３１が存在していても
よい。

本発明に用いるプラスチツク罐胴において、周
状側壁部４の厚み（T_w）は、プラスチツクの種
類によつても相違するが、一般に0.2乃至1.0mm、
特に0.2乃至0.8mmの厚みを有するのが好ましく、
一方フランジ６の厚み（T_F）は0.1乃至0.8mm、特
に0.15乃至0.6mmの範囲にあるのがよく、周状側
壁部の厚みとフランジ部の厚みとは同一であつて
もよいし、また互いに異なつていてもよい。フラ
ンジ部６の径方向寸法は、容器全体の寸法等によ
つても相違するが、一般に２乃至５mm、特に２乃
至４mmの範囲内にあるのがよい。

第１図に示すフランジ部を形成するための工程
を示す第７図及び第８図において、筒状の罐胴１
を支持する支持部材４１とフランジングダイス４
２とを用いることにより、フランジ部の成形を容
易に行なうことができる。支持部材４１とフラン
ジングダイス４２とは、同軸上に且つ軸方向に相
対的に移動可能に設けられており、支持部材４１
は容器胴１を軸方向にずれないように緊密に保持
しており、且つ上部には第１図のフランジ部６に
対応する形状及び寸法の成形面４２を備えてい
る。一方、フランジングダイス４２は胴部１の内
部に挿入される先端部４４を有すると共に、その
周囲にフランジ部の上面に対応する形状及び寸法
の成形面４５を有している。これらの成形部材が
第８図に示すように互いに係合することにより、
フランジ部６の形成が行われる。この成形に際し
て、用いるフランジングダイス４２を、用いるポ
リエステルのガラス転移点（Tg）以上の温度、
一般に80乃至150℃の温度に加熱しておくことが、
フランジ加工に際しての分子配向を抑制する上で
重要である。

このようにして形成されたフランジ付罐胴を、
フランジを加熱することなく、プラスチツク罐胴
の胴部を加熱処理して、胴部を配向結晶化させる
と共に、フランジ部の結晶化を抑制する。この工
程を説明するための第９図において、フランジ付
罐胴１′の内面側は、加熱されたマンドレル４６
により支持され、且つ赤外線加熱器４７からの熱
輻射に曝されることにより、胴部４の熱処理が行
われる。一方フランジ部６は支持部材４８ａ，４
８ｂにより支持され、マンドレル４６からの熱転
導による加熱や、赤外線加熱から遮断される。

胴部４の配向結晶化の程度は、結晶化度（C_B）
が20乃至60％、特に30乃至50％の範囲となるよう
なものであればよく、このために、一般に90乃至
200℃、特に100乃至180℃の温度で、0.2乃至60秒
間、特に0.2乃至15秒間の熱処理が行われる。一
方フランジ部６は、加熱されないため、結晶化度
（C_F）はC_Bよりも4.5乃至25％、特に５乃至20％低
い範囲内に抑制されることになる。

胴部の熱処理は、例示した手段に限定されず、
例えば熱風、型からの伝熱、マイクロ波加熱等の
任意の手段で行い得るが、何れの場合にもフラン
ジ部の加熱が避けられるようにするのがよい。

罐蓋としては、錫鍍金鋼板、テイン・フリー・
スチール（電解クロム酸処理鋼板）等の各種表面
処理鋼板やアルミニウム等の軽金属から成り、表
面に、エポキシ―フエノール系塗料、エポキシ―
ウリア系塗料、エポキシ―アクリル系塗料、エポ
キシ―ビニル系塗料、ビニル―フエノール系塗料
等の保護塗膜を設けたものが使用される。この罐
蓋の周囲には、容器胴の巻締用端部と係合させる
ための周状溝部を設け、この溝内に密封用ゴム組
成物がライニングされる。罐蓋のセンターパネル
部には、それ自体公知の易開封性機構を設けるこ
とができる。

罐蓋の厚みは、金属素材の厚みによつても相違
するが、一般に0.15乃至0.50mm、特に0.20乃至
0.45mmの範囲にあるのがよい。

第１０図は罐蓋の好適な一例を示すものであ
り、センターパネル部部１１の周囲には、環状リ
ム部１２を介して巻締用周状溝１３が設けられ、
この溝内には密封用ゴム組成物のライニング層１
５が設けられている。センターパネル部１１には
開口すべき部分１６を区画するスコア１７が設け
られ、この開口すべき部分１６には開封片１８が
リベツトのような固定部１９を介して取付けられ
る。

ポリエステル容器胴と罐蓋との二重巻締は、従
来金属罐の巻締に使用されているシーマを用いる
ことができる。

本発明によれば、ボデイフツクとカバーフツク
とのオーバーラツプ巾（OL）を0.5mm以上、特に
０・７mm以上とすることが容易である。

（実施例）実施例１ポリエチレンテレフタレートを常法の押出し／
ブロー成形によつて、外径66mm、内径65.2mm、板
厚0.4mmの円筒状のプラスチツク管を作製し、次
いで両端部を切断し高さ123mmの管胴とした。

これを第８図に図示したフランジングダイスと
支持プレートの組合せによつてフランジ成形を行
なつた。この時のフランジダイスは110℃に加熱
しておきフランジ加工を行なつた。このようにし
て得られたフランジ付罐胴を、フランジ部を加熱
することなく胴部のみの加熱処理を施こした。こ
の時の加熱処理条件は次の通りである。

処理温度 130℃ 処理時間５秒このようにした得られたフランジ付罐胴の得ら
れた諸特性は以下の通りである。

フランジ長さ 3.0mm フランジ部厚み 0.40〜0.42mm 罐胴部厚み 0.40〜0.45mm フランジ部結晶化度（C_F） 35％罐胴部結晶化度（C_B） 40％（C_B―C_F）／C_B×100値 12.5％このフランジ部の結晶化度（C_F）を低下させ
たプラスチツク罐胴に金属蓋（板厚0.39mm、5052
アルミニウム材）を空巻きした後、高速充填機に
おいて4.0ガスボリウムの炭酸水を充填し、巻締
速度が毎分500罐の高速巻締機で約3000罐のイ―
ジ―オープンタイプのアルミニウム蓋の二重巻締
を行なつた。この際、巻締作業中に罐胴が座屈し
たり、あるいは巻締不良などは全く生じなかつ
た。また充填後、巻締部を切り出しフランジ部と
金属蓋との係合状態について観祭した結果、十分
なボデイフツク長さが確保されていることが確認
された。併せてボデイフツク部とカバーフツク部
のオーバーラツプ巾（OL）の巾を測定したとこ
ろ、いずれも0.8mm以上の巾が得られていること
が確認され、良好な巻締性が得られた。

この充填プラスチツク罐のうち500罐を50℃で
24時間の保存試験を行なつたが、内圧によつてア
ルミニウム蓋が外れたり、漏洩の生じたものは全
く発見されなかつた。

また同一の充填プラスチツク罐を30罐ずつカー
トン詰にして高さ１ｍからの落下試験を行なつた
が、アルミニウム蓋が外れたり、漏洩を起こした
ものは全く無かつた。併せて内圧の測定も実施し
たが、圧力の低下は確認されなかつた。

比較例１上記実施例１において、胴部結晶化度（C_B）
を40％、フランジ部結晶化度（C_F）を30％とし、
（C_B―C_F）／C_B×100値を25％とした以外は上記
実施例１と同様のプラスチツク罐を作製した。そ
の結果、保存試験では500罐中169罐がアルミニウ
ム蓋の外れ、ないしは大小いずれかの漏洩が発見
された。この時の充填後の巻締状態、特にフラン
ジ部と金属蓋との係合状態について観察したが、
十分なボデイフツクが確保されず、オーバーラツ
プ巾（OL）も０〜1.0mmと小さく、かつバラツキ
も非常に大きかつた。

比較例２上記実施例１において胴部結晶化度（C_B）を
30％、フランジ部結晶化度（C_F）を30％とし、
（C_B―C_F）／C_B×100値を０％とした以外は実施
例１と同様のプラスチツク罐を作製した。

その結果、充填後の巻締状態は比較例１と同様
に十分なボデイフツクを確保することが出来ず、
特にオーバーラツプ巾（OL）のバラツキが大き
く、その巾は０〜0.5mmであつた。保存試験でも
500罐中214罐が何らかの漏洩が発生し、アルミニ
ウム蓋が外れたものもあつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるプラスチツク罐の要部の
断面図、第２図は巻締工程を示す図面、第３図は
二重巻締の構造を示す断面図、第４図は結晶化度
（C_B―C_F）／C_B×100値とオーバーラツプ巾
（OL）との関係を示す図、第５図、第６図は本発
明による好適な態様を示す罐胴の例を示す断面
図、第７図、第８図は本発明の罐胴フランジ部を
形成する方法の例を示す図面、第９図は罐胴を加
熱処理する方法の例を示す図面、第１０図は金属
蓋の好適な一例を示す図面である。１……罐胴、６……フランジ部、１０……金属
蓋、１１……パネル部、１２……カウンターシン
ク部、１３……溝部、１４……カール部、１５…
…密封剤層、２０……二重巻締部、２１……ボデ
イフツク、２２……カバーフツク、３０……底
部、３１……ネツク部、４１…支持部材、４２…
…フランジングダイス、４６……マンドレル、４
７……加熱器。

Claims

【特許請求の範囲】１エチレンテレフタレート単位を主体とするポ
リエステルから形成され且つ開口端部に巻締用フ
ランジ部を有するプラスチツク罐胴と、金属から
形成され且つ周囲に巻締用端部をを有する金属蓋
と、プラスチツク罐胴と金属蓋との間に形成され
た巻締部とから成るプラスチツク罐において、該罐胴の内胴部を構成するポリエステルは配向
結晶化され、該フランジ部を構成するポリエステルの結晶化
度を胴部を構成するポリエステルの結晶化度より
も５〜20％低い範囲の値としたことを特徴とする
二重巻締プラスチツク罐。２エチレンテレフタレート単位を主体とするポ
リエステルから胴部が分子配向された有底カツプ
状容器を製造し、該有底カツプ状容器の開口端部
にフランジ加工を行ない、且つ得られるプラスチ
ツク罐胴のフランジ部と金属蓋の周状端部とを二
重巻締することから成る二重巻締プラスチツク罐
の製法において、用いるポリエステルのガラス転
移点（Tg）以上に加熱された工具を用いて有底
カツプのフランジ出し加工を行い、形成されるフ
ランジ部を加熱することなく、プラスチツク罐胴
の胴部を加熱処理して、胴部を配向結晶化させる
と共に、フランジ部を構成するポリエステルの結
晶化度を胴部を構成するポリエステルの結晶化度
よりも５〜20％低い範囲の値に調節することを特
徴とする二重巻締プラスチツク罐の製法。