JPH05132061A

JPH05132061A - 熱可塑性樹脂被覆鋼板を使用した金属容器の製缶方法

Info

Publication number: JPH05132061A
Application number: JP35056691A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Fujii; 俊彦藤井
Original assignee: FUJII YOKI KOGYO KK
Current assignee: FUJII YOKI KOGYO KK
Priority date: 1991-11-05
Filing date: 1991-11-05
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】【構成】缶の各切板を構成する鋼板の少なくとも片面
に、熱可塑性樹脂を所定の厚みで被覆して樹脂複合鋼板
とし、次に前記樹脂複合鋼板のうち缶胴体部はロックシ
ーム加工する一方、缶天蓋及び缶地板は巻締めによって
前記缶胴体部の上下端部に取り付け、しかる後に、前記
缶胴体部のロックシーム部と、缶天蓋及び缶地板の巻締
め部とは、前記熱可塑性樹脂の溶融温度より高い温度で
所定時間加熱して、熱可塑性樹脂同士の面で自己融着さ
せてなることを特徴とする。【効果】気密性に優れると共に、耐食性に優れた缶が
安価に提供できる。また、本発明によれば、溶接法や接
着法によらないため、溶接や接着のための溶剤、接着材
等を不要とするばかりか、それらの溶接、接着工程が省
略できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂被覆鋼板
を使用した高耐食性の金属容器の製缶方法に係わる。本
発明の方法により製造された製品は、耐食性に難点があ
った塗装鋼板製の金属容器内にプラスチック袋を内装し
た缶（アトロン缶と通称されている）に代わる優れた缶
として提供できるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、腐食製の高い内容物、例えば塩
酸、硫酸、水酸化ナトリウム等の強酸、強アルカリを含
む水溶液を充填できる容器としては、（イ）該容器を
構成する金属素材自体をステンレススチールのごとく極
めて耐食性の優れたものを使用するか、又は、（ロ）
比較的耐腐食性が低い通常の金属缶の内側にプラスチッ
ク（ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレ
フタレート等が一般的）製の袋を内装したアトロン缶を
使用している。

【０００３】上記（イ）、（ロ）の容器も含む金属容器
の製缶方法としては、従来から２ピース構造にあって
は、缶地板部を連続形成した缶胴体部の上端部と缶天蓋
とを、また３ピース構造にあっては、缶胴体部の上下両
端部と缶地板及び缶天蓋とを、溶接する溶接法、または
接着剤で接着する接着法が、一般的に使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記（イ）
及び（ロ）の金属缶では、溶接法による場合には溶接棒
や溶剤を、また接着法による場合には接着剤を必要とす
るばかりか、溶接棒で溶接する工程や接着剤で接着する
接着工程の煩わしい工程が必要であり、さらには両者と
も接合が不充分な個所が生じ気密性が完全でない欠点が
あった。上記（イ）では高価なステンレススチールで製
造するため、製品が高価となる問題もあった。（ロ）で
は容器本体が転倒した場合などの際に、缶胴体部と缶天
蓋との巻締部から内容液が洩れる虞れがあるほかに、プ
ラスチック製袋を内装する面倒な作業が必要であった。
本発明は、これらの問題点を解消できる高腐食性内容物
も充填できる高耐食性の金属容器の製缶方法を提供する
ものである。

【０００５】上記目的を達成するため、本発明者は、上
述した高耐食性金属容器を製造する方法として、先
ず、、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレ
ン）、ＰＡ（ポリアミド）、又はＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）等の熱可塑性樹脂を少なくとも片面に
被覆した鋼板を使用することにした。

【０００６】ところが、上記熱可塑性樹脂被覆鋼板を使
用した場合、缶胴体部と缶天蓋や缶地板とを如何なる製
缶法で接合するかの新たな課題が生じた。つまり、上記
熱可塑性樹脂被覆鋼板を使用して、従来の製缶方法の如
く、缶の大きさに合わせて裁断された鋼板製切板を成形
加工後、溶接法又は接着法により缶胴体部を接合する方
法を採用した場合、新たな難問に遭遇した。すなわち、
溶接法による場合は、溶接部位置の樹脂被膜を除去する
必要があり、たとえ、溶接できたとしても、溶接部近傍
は被膜が除去されており、何らかの方法で被膜が除去さ
れた部分を補修する必要がある。こうした部分補修は、
製缶工程上、煩雑であるばかりでなく、たとえ出来たと
しても耐食性確保はかなり難しい。接着法による場合
は、接着剤を接着し、乾燥する工程が必要であり、熱可
塑性樹脂を被覆した鋼板に接着剤を接着することは、製
缶工程が煩雑になるばかりでなく、接着剤の溶剤で鋼板
に被覆された樹脂が変質したり、乾燥工程でも鋼板に被
覆した樹脂が溶融し、変質する等の問題点があった。従
って、本発明者は、熱可塑性樹脂被覆鋼板に適した製缶
方法を検討し、熱可塑性樹脂被覆鋼板を使用した高耐食
性金属容器の製缶技術の開発に到った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】高耐食性金属容器を得る
方法としては、最も重要なことは、耐食性に優れた樹脂
被覆鋼板を使用することにある。又、上述した如く、こ
の耐食性に優れた樹脂複合鋼板に適した接合方法を適用
することが重要である。樹脂被覆鋼板を接合する方法
は、従来から使用されている溶接法や接着法では不適当
であり、本発明者は、被覆された樹脂自体の自己融着法
が最も優れた接合法であることを見出した。

【０００８】缶接合部の成形としては、従来の半田製缶
法、接着製缶法と同じくロックシーム形を採用した。缶
胴体部はロックシーム形に成形後、バンピングにより接
合面の空隙を小さくした。又、通常の方法で、同じく樹
脂被覆鋼板を使用して成形した缶天蓋及び缶地板は、上
記の缶胴体部に巻締めした。その後に、前記ロックシー
ム部と巻締め部とは、熱可塑性樹脂の溶融点以上に加熱
して、鋼板に被覆した樹脂同士の面を一度溶融し、同時
に接着する自己融着接合法で接合させることでシール性
を確保した。

【０００９】すなわち、本発明は、缶の各切板を構成す
る鋼板の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂を所定の厚み
で被覆して樹脂複合鋼板とし、次に前記樹脂複合鋼板の
うち缶胴体部はロックシーム加工する一方、缶天蓋及び
缶地板は巻締めによって前記缶胴体部の上下端部に取り
付け、しかる後に、前記缶胴体部のロックシーム部と、
缶天蓋及び缶地板の巻締め部とは、前記熱可塑性樹脂の
溶融温度より高い温度で所定時間加熱して、熱可塑性樹
脂同士の面で自己融着させてなることを特徴とする熱可
塑性樹脂被覆鋼板を使用した金属容器の製缶方法を採用
したものである。

【００１０】以下、本発明の内容を詳しく説明する。本
発明に使用する鋼板としては、本発明では特に限定する
ものではなく、従来から製缶用材料として多く使用され
ている、電気ブリキ（鋼板にＳｎを０，５〜１２ｇ／ｍ
^２電気めっきした鋼板）、ＴＦＳ（テインフリースチー
ル鋼板に、クロムを３０〜１２０ｍｇ／ｍ^２電気めっき
した鋼板）等が使用でき、又Ｎｉめっきした鋼板等も使
用できる。

【００１１】鋼板に被覆する樹脂について検討を行っ
た。樹脂の耐食性としては、現在のアトロン缶に使用さ
れている熱可塑性樹脂で十分であり、樹脂価格も考慮し
てＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、Ｐ
ＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリアミド樹脂
が適当である。ポリカーボネート樹脂等も本製缶方法に
適用可能であるが、樹脂価格が高く、本発明の方法で製
缶しても、従来のアトロン缶の製造費用と大差無く、本
発明の高耐食性金属容器として、アトロン缶に対比して
メリットを見出せなかった。従って、上述の如く、熱可
塑性樹脂の種類としてはＰＥ、ＰＰ、ＰＥＴ又はポリア
ミド樹脂等を主成分とする熱可塑性樹脂が好ましいと言
える。但し本発明では、特に熱可塑性樹脂の種類につい
て限定するものではない。

【００１２】被覆した熱可塑性樹脂の厚みとしては、３
０μ以上、１５０μ未満の方が好適である。３０μ未満
では、本発明の目的とした高耐食性金属容器としての耐
食性能が不足していたからであり、１５０μ以上では、
被膜厚みが厚い為に、ロックシーム成形、巻締め加工
が、上手に行えなかったためである。特に、ロックシー
ム成形部を巻締めする際、ロックシーム部の厚みが大き
くなり、巻締めが困難であった。なお、熱可塑性樹脂被
覆の厚みは、上記数値に限定されるものではなく、上述
した課題が解決されれば、２９μ以下、１５１μ以上で
もよいのは勿論である。

【００１３】以上、ラミネート樹脂について述べたが、
次に樹脂をラミネートした反対面について述べる。樹脂
ラミネート面と反対面は、裸で使用することもできる
が、好ましくは、同種の樹脂をラミネートするか、また
はエポキシ系樹脂を塗装していれば、ラミネート樹脂と
の接着性が改善される。本発明の実施例では何れも、片
面にエポキシ系樹脂を５μ塗装した材料を使用したが、
本発明の製缶方法において、特に樹脂ラミネート面と反
対面の塗装またはラミネート樹脂について特に限定する
ものではない。

【００１４】上述した熱可塑性樹脂被覆鋼板は、先ず、
缶の大きさに合わせて裁断され、切板とする。次いで、
角切（ロックシーム接合部の上下部の角を、巻締めし易
いように切る）、額出し、ハゼ折後、ロックシーム成形
される。図１に、本発明で採用したロックシーム部の断
面、図２に二重巻締部の断面を示した。この断面は、特
に一般のロックシーム成形と差異はないが、ロックシー
ム部については接着剤を使用する接着製缶法と同じく、
半田製缶する場合とは異なり、極力、各板間の間隙を小
さくしておく必要がある。

【００１５】ロックシーム形に加工された後、缶胴体部
のロックシーム部と缶天蓋及び缶地板の巻締め部とは、
鋼板に被覆された熱可塑性樹脂を加熱して溶融し自己融
着させる。自己融着させる温度条件は、前記ロックシー
ム部及び巻締め部のいずれも前記樹脂の溶融温度（Ｔ）
より１０°Ｃ以上５０°Ｃ未満とする方が好適である。
一般的に、熱可塑性樹脂は、樹脂の軟化温度以上で自己
接着するようになるが、本発明の如く、接着後に極めて
高い接着強度が要求される場合、樹脂の溶融温度より１
０°Ｃ以上で接合する必要がある。鋼板側に接着樹脂
を、又その上層に熱可塑性樹脂を適用した二層構造のラ
ミネートの場合、溶融温度Ｔは、上層の熱可塑性樹脂の
溶融温度を言う。溶融温度より１０°Ｃ未満の温度で
は、部分的に十分な接着強度が得られなかった。又、溶
融温度Ｔより５０°Ｃ未満としたのは、この温度以上で
は該樹脂の流動性が増し、一部に気泡発生が認められた
ためである。即ち、樹脂粘度が低下するとロックシーム
部に存在していた気泡が一部、樹脂層を通過して外部に
出ようとするためロックシームの樹脂部に気泡が発生
し、接着強度を低下させるばかりでなく、気密性自体が
低下することから好ましくない。

【００１６】前述した熱可塑性樹脂同士の面を自己融着
するに必要な時間は、２秒以上、３０秒以下が好適であ
る。２秒未満では、一部未溶融部分が残り溶着が不十分
なためであり、３０秒を越えた場合は、部分的に温度上
昇の高い部分で樹脂中に気泡の発生が認められる。この
為、溶融温度以上に加熱している時間は、３０秒以下と
する必要があった。２秒以下では、部分的に接着強度が
不足し、３０秒を越えた時間では、温度が高くなった場
合と同様、ロックシーム部に気泡が認められた。上記課
題が解決されれば、上述のような時間については１秒や
３１秒以上その他の時間でもよいのは勿論である。

【００１７】

【実施例】図１ないし図３は、本発明に係る、熱可塑性
樹脂被覆鋼板を使用した金属容器の製缶方法により製造
した缶１を示している。缶１は、図３に示しているよう
に、缶胴体部２と、缶地板１０と、缶天蓋２０とから形
成されている。

【００１８】缶胴体部２は、鋼板３の片面（内側）に熱
可塑性樹脂４を被覆してロックシーム加工後に、図１に
示すように、加熱して自己融着させてラミネート層５を
有するように形成されており、同図１はロックシーム部
を示している。

【００１９】缶地板１０と缶天蓋２０とは、図２に示す
ように、鋼板１３、２３の片面（内側）に熱可塑性樹脂
４、４を被覆して、缶胴体部２の下端部と上端部に二重
巻締め加工する。その後、前記缶胴体部２のロックシー
ム部と同時又は所定時間後に、前記二重巻締め部を、熱
可塑性樹脂４、４の溶融温度より高い温度で加熱して、
図２に示すように、その熱可塑性樹脂４、４同士の面を
自己融着させてラミネート層２５、１５を有するように
形成されており、同図２は二重巻締め部を示している。
巻締め部は三重以上でもよい。

【００２０】

【実施例１】０．３２ｍｍの低炭素冷延鋼板に、薄クロ
ムめっき（１００ｍｇ／ｍ^２）を行った後、先ず、片面
側に、水分散性アクリル変成エポキシ樹脂（大日本イン
キ株式会社商品名Ｔ−１５４）を５μ塗装・焼付け
する。しかる後、もう一方の面をＴダイ押し出し法（エ
クストリューダー法）によりＰＰ（ポリプロピレン）を
ラミネートした。この時、鋼板側には、接着法改善の為
にマレイン酸変成を行ったＰＰ（ポリプロピレン）−Ｐ
Ｅ（ポリエチレン）共重合樹脂（三井石油化学工業株式
会社商品名マドマーＱＥ−０５０）を２０μ厚みで
押し出し、その上層にＰＰ（三井石油化学工業株式会社
商品名ＰＰ・Ｌ−８４０）を２５μ〜１６０μ厚み
の範囲で共押し出した。このＰＰラミネート鋼板を種々
の条件で製缶を行い評価した結果を下記の表１に示し
た。ロックシーム部、並びに二重巻締め部の加熱は、ガ
スバーナーを用いて行い、測温は、ロックシーム部の缶
内面側に熱電対を装着した缶を３〜５缶を試験的に製造
し、温度を確認した後で、実施例の缶を製造し、評価し
た。表１に示した樹脂の厚みとは、接着樹脂と上層樹脂
との全厚みである。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【実施例２】０．３２ｍｍの低炭素冷延鋼板に、薄クロ
ムめっき（１００ｍｇ／ｍ^２）を行った後、先ず、片面
側に、水分散性アクリル変成エポキシ樹脂（大日本イン
キ（株）商品名Ｔ−１５４）を５μ塗装・焼付けす
る。しかる後、もう一方の面をＴダイ押し出し法（エク
ストリューダー法）により、ＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）を２５μ〜１６０μの厚みでラミネートし
た。このＰＥＴラミネート鋼板を種々の条件で製缶を行
い評価した結果を表２に示した。

【００２３】

【表２】

【００２４】表１、表２で水検試験方法としては、１８
ｌ缶を製造後、口金部から０．３ｋｇ／ｃｍ^２圧力の高
圧空気を圧入して、高圧空気を圧入した状態で、缶を水
没させ、缶胴、缶蓋巻締め部の漏れを検査した。表１、
表２の結果から明らかな様に、本発明の条件範囲内で製
缶した缶は非常に優れた気密性を有していることがわか
る。尚、表中の比較例で、下線を施した条件が、本特許
の条件範囲外であり、いずれも、気密性に劣った。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、缶の各切板を構成する
鋼板の少なくとも片面に、熱可塑性樹脂を所定の厚みで
被覆して樹脂複合鋼板とし、次に前記樹脂複合鋼板のう
ち缶胴体部はロックシーム加工する一方、缶天蓋及び缶
地板は巻締めによって前記缶胴体部の上下端部に取り付
け、しかる後に、前記缶胴体部のロックシーム部と、缶
天蓋及び缶地板の巻締め部とは、前記熱可塑性樹脂の溶
融温度より高い温度で所定時間加熱して、熱可塑性樹脂
同士の面で自己融着させてなるものであるから、気密性
に優れると共に、耐食性に優れた缶が安価に提供でき
る。また、本発明によれば、溶接法や接着法によらない
ため、溶接や接着のための溶剤、接着材等を不要とする
ばかりか、それらの溶接、接着工程が省略できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製缶方法を実施したロックシーム部の
断面図である。

【図２】本発明の製缶方法を実施した二重巻締め部の断
面図である。

【図３】本発明の製缶方法を実施した缶全体の斜視図で
ある。

【符号の説明】

１缶２缶胴体部３、１３、２３鋼板４熱可塑性樹脂５、１５、２５ラミネート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】缶の各切板を構成する鋼板の少なくとも
片面に、熱可塑性樹脂を所定の厚みで被覆して樹脂複合
鋼板とし、次に前記樹脂複合鋼板のうち缶胴体部はロッ
クシーム加工する一方、缶天蓋及び缶地板は巻締めによ
って前記缶胴体部の上下端部に取り付け、しかる後に、
前記缶胴体部のロックシーム部と、缶天蓋及び缶地板の
巻締め部とは、前記熱可塑性樹脂の溶融温度より高い温
度で所定時間加熱して、熱可塑性樹脂同士の面で自己融
着させてなることを特徴とする熱可塑性樹脂被覆鋼板を
使用した金属容器の製缶方法。
【請求項２】各切板をなす樹脂複合鋼板は熱可塑性樹
脂を３０μから１５０μ未満の厚みで被覆し、次に前記
樹脂複合鋼板のうち缶胴体部をロックシーム加工後、缶
天蓋及び缶地板は巻締めによって前記缶胴体部の上下端
部に取り付け、しかる後に、前記缶胴体部は熱可塑性樹
脂の溶融温度（Ｔ）より１０°Ｃ〜５０°Ｃ高い温度
で、２秒から１０秒以下の時間で加熱して、熱可塑性樹
脂同士の面で自己融着させ、次に、缶天蓋及び缶地板の
巻締め部を、熱可塑性樹脂の溶融温度（Ｔ）より１０°
Ｃ〜５０°Ｃ高い温度で、２秒から３０秒以下加熱し
て熱可塑性樹脂同士の面で自己融着させてなる請求項１
記載の熱可塑性樹脂被覆鋼板を使用した金属容器の製缶
方法。