JPH04311450A

JPH04311450A - 耐圧強度に優れた飲料缶蓋及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04311450A
Application number: JP10197491A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kaneda; 豊金田; Takashi Inaba; 隆稲葉
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1992-11-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は飲料缶の蓋体に関し、更
に詳しくは、ビール、炭酸飲料等の内圧缶において内圧
負荷による蓋の変形を極力押さえた耐圧強度の高い蓋体
とその製造法補に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、飲料缶の蓋体としては、ＡＡ５０５２、ＡＡ５１８
２等のアルミ材料が用いられ、コーヒーや果汁等の負圧
缶には前者のアルミ材料が、ビールや炭酸飲料用缶には
後者のアルミ材料がそれぞれ用いられている。

【０００３】ところで、後者のビール及び炭酸飲料用缶
の場合、内容物が充填され蓋と巻き締めされた後の缶内
は０．５０〜０．６５ＭＰａの圧力が負荷されている。このため、缶胴及び蓋とも内圧による変形を防止する目
的で剛性を向上させた形状となっている。しかし、近年
の薄肉化によるコストダウンに伴い、従来の剛性向上法
では対応できず、耐圧強度の高い缶蓋が要求されている
。

【０００４】この対応策として、素材の高強度化、及び
高耐圧を有する形状の検討が考えられるが、前者の場合
、高強度化に伴い加工性の低下を招き、場合によっては
加工割れが生じるという問題がある。また強度が高くな
るに従って加工後のスプリングバック量が大きくなり、
所定の蓋形状が得られない場合が生じ、実用上問題があ
る。

【０００５】一方、後者の高耐圧形状による方法として
は、特開昭５４−６６３７４号に示されているように、
缶蓋の形状として、缶胴体の開口部内周に密着する側壁
部の下端から中央部に延存する凹曲状溝を、従来よりも
狭く且つ深くする方法が提案されている。しかし、この
場合、加工工程が従来の１工程から２工程方式となるた
めに従来設備では対応できず、また凹曲状溝を深くする
ことにより打ち抜き径（ブランキング径）を大きくする
必要があり、コストダウンのメリットが少ない。このた
め、設備等の大幅な改造を必要とせずして耐圧強度の高
い缶蓋の開発が望まれている。また、凹曲状溝には塵及
び異物等が付着した場合、これらを容易に取り除くこと
は困難であり、衛生上問題があった。

【０００６】本発明は、上記従来技術の欠点を解消して
、材料の薄肉化に伴う耐圧強度の低下を防止し得る衛生
的な飲料缶蓋及びその製造方法を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
、本発明者らは、耐圧強度に及ぼす蓋形状の影響につい
て検討した結果、特開昭５４−６６３７４号に示されて
いるように、■凹曲状溝を深くすること、■溝の先端径
を小さくすること、この他に■凹曲状溝の立ち上がり角
度を９０度に近づけることが有効な手段であることが判
明した。但し、上記３種の方法はいずれも加工条件が厳
しくなる方法であり、加工割れが発生し易く、実用上の
問題が大きいことが判った。

【０００８】一方、飲料缶の耐圧強度は、内圧負荷によ
る側壁部の曲げ変形に伴う凹曲状溝の変形であり、これ
らの変形量を極力低下させることが重要である。そこで
、耐圧強度を向上させる方法について本発明者らが鋭意
検討を重ねた結果、上述の３種の方法を採らずに耐圧強
度を向上させるためには、飲料缶蓋の凹曲状溝にエポキ
シ樹脂或いはアクリル樹脂等の樹脂からなる硬質剤を充
填することが効果的であることが判明した。

【０００９】この場合、エポキシ樹脂或いはアクリル樹
脂等の硬質剤を用いて側壁部及び凹曲状溝の変形を抑制
する方法は、現行成形品に後工程で充填するので、従来
設備をそのまま使用でき、補助設備として樹脂等の充填
設備を設置するのみである。また、これらの耐圧強度向
上効果は従来から検討されている形状改善効果に比べ著
しく大きいことが判明した。

【００１０】以上の知見に基づいて、ここに本発明をな
したものである。

【００１１】すなわち、本発明は、飲料缶用の缶蓋の耐
圧性端部において、缶胴体の開口部内周に密着する側壁
部と、該側壁部下端から中央部に延在する凹曲状の溝と
、この凹曲状溝に対して上方に突出するほぼ平坦な中央
壁部とを有し、且つ該凹曲状溝が樹脂からなる硬質剤で
充填され、該側壁部から該中央壁部へ至るコーナー部の
剛性を増加させたことを特徴とする耐圧強度に優れた飲
料缶蓋を要旨とするものである。

【００１２】また、その製造方法は、打ち抜き加工によ
り、缶胴体の開口部内周に密着する側壁部と、該側壁部
下端から中央部に延在する凹曲状の溝と、この凹曲状溝
に対して上方に突出するほぼ平坦な中央壁部とを有する
缶蓋を製作した後、該缶蓋を一定速度で回転させながら
該凹曲状溝に樹脂からなる硬質剤を均一に充填すること
を特徴とするものである。

【００１３】以下に本発明を更に詳述する。

【００１４】

【作用】

【００１５】図１に従来の缶蓋の断面形状を示すが、前
述のとおり、耐圧強度を向上させるための形状改善方法
としては、■凹曲状溝の深さ（ｈ）を深くする、■凹曲
状溝の先端径（Ｒ）を小さくする、及び■凹曲状溝の立
ち上がり角度（α）を９０度に近づけるなどの方法が考
えられる。しかし、これらの方法は、何れも、加工条件
が厳しくなる方向であり、凹曲状溝に対し、上方に突出
するほぼ平坦な中央壁部とのコーナー近傍で割れが発生
し易い。

【００１６】一方、本発明では、上記３種の方法を採用
せずに、図２に示すように、エポキシ樹脂やアクリル樹
脂等の硬質剤を凹曲状溝の円周方向に充填して耐圧強度
を向上させる方法を採用したものである。

【００１７】すなわち、缶蓋の形状は、凹曲状溝の深さ
（ｈ）を深くしすぎず、凹曲状溝の先端径（Ｒ）を小さ
くしすぎず、及び凹曲状溝の立ち上がり角度（α）を９
０度よりもかなり小さくした形状であり、ｈは１．９ｍ
ｍ以下、Ｒは０．７ｍｍ以上、αは８０゜以下が望まし
い。

【００１８】充填剤の量は、多い程、耐圧強度向上効果
は大きくなるものの、凹曲状溝の高さより上まで充填し
てもその効果は飽和してしまう。また、本方法は、硬質
剤を円周方向に均一に充填することが重要であり、不均
一に充填した場合は耐圧強度向上効果は少ない。均一に
充填するには、缶蓋を一定速度で回転しつつ樹脂を一定
量充填するのが良い。

【００１９】なお、充填する硬質剤としては、飲料用の
缶蓋であることを考慮して、人体に影響を与えず、臭味
のない樹脂で、且つ硬化時に収縮性、発熱性がなく、板
表面に塗られている塗料との密着性の良い樹脂が望まし
く、エポキシ系或いはアクリル系等の樹脂が最適である
。缶蓋の材料としては従来と同様にアルミ材料等が用い
られることは云うまでもない。

【００２０】次に本発明の実施例を示す。

【００２１】

【実施例】ビール及び炭酸飲料缶の代表的な化学成分で
あるＡＡ５１８２のアルミ合金鋳塊に常法によって熱間
圧延、冷間圧延を施し、板厚０．２５ｍｍの板材とした
後、打ち抜き加工によつて図３に示す形状及び

【表１】に示す寸法の缶蓋を製作した。その後、この缶蓋を一定
速度で回転させながら凹曲状溝にエポキシ系樹脂を一定
量充填し、耐圧強度を測定した。その結果を表１に示す
。

【００２２】なお、耐圧強度試験は、図４に示すように
、缶胴体の上部に缶蓋を嵌着した状態で、内部からエア
ーにて内圧を付加し、割れ発生時の圧力の値を耐圧強度
とした。

【００２３】表１において、本発明による缶蓋は、耐圧
強度が０．９〜１．００ＭＰａであり、従来の缶蓋に比
べ、約２倍の耐圧強度を示し、優れた性能を有している
ことが認められる。一方、形状改善による方法（Ｎｏ．
４〜Ｎｏ．７）は、従来方法（Ｎｏ．１）に比べ、耐圧
強度か最大３０％程向上しているものの、本発明に比べ
、耐圧向上効果は少ない。また、形状改善による方法の
場合、凹曲状溝とこの上方に突出している中央壁部との
間で加工割れが生じた。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
加工割れの発生がなく現行の缶蓋成形設備をそのまま使
用でき、また従来より検討されている形状改善法に比べ
て耐圧強度向上効果が著しく大きいので、近年の素材の
薄肉化にも充分対応できるものであり、且つ、缶蓋とし
てのコストダウンを可能とし、また衛生的にも優れる缶
蓋を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の缶蓋の断面図である。

【図２】本発明の缶蓋において樹脂充填による補強状態
を示す断面図である。

【図３】実施例に用いた缶蓋の形状を示す断面図である
。

【図４】耐圧強度試験の要領を示す図である。

【図５】実施例に用いた缶蓋の凹曲状溝の樹脂充填状況
を示す図で、（ａ）は試験Ｎｏ．２の場合、（ｂ）は試
験Ｎｏ．３の場合を示している。

【符号の説明】

１　　缶蓋の側壁部２　　缶蓋の凹曲状溝３　　缶蓋の中央壁部４　　樹脂５　　缶胴体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　飲料缶用の缶蓋の耐圧性端部において
、缶胴体の開口部内周に密着する側壁部と、該側壁部下
端から中央部に延在する凹曲状の溝と、この凹曲状溝に
対して上方に突出するほぼ平坦な中央壁部とを有し、且
つ該凹曲状溝が樹脂からなる硬質剤で充填され、該側壁
部から該中央壁部へ至るコーナー部の剛性を増加させた
ことを特徴とする耐圧強度に優れた飲料缶蓋。
【請求項２】　　硬質剤がエポキシ樹脂及びアクリル樹
脂である請求項１に記載の飲料缶蓋。
【請求項３】　　打ち抜き加工により、缶胴体の開口部
内周に密着する側壁部と、該側壁部下端から中央部に延
在する凹曲状の溝と、この凹曲状溝に対して上方に突出
するほぼ平坦な中央壁部とを有する缶蓋を製作した後、
該缶蓋を一定速度で回転させながら該凹曲状溝に樹脂か
らなる硬質剤を均一に充填することを特徴とする耐圧強
度に優れた飲料缶蓋の製造方法。
【請求項４】　　硬質剤がエポキシ樹脂及びアクリル樹
脂である請求項３に記載の方法。