JPH05255864A

JPH05255864A - 深絞り缶及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05255864A
Application number: JP35820991A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Sato; 信行佐藤; Katsuhiro Imazu; 勝宏今津
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】有機被覆鋼板を深絞り加工して得られるシー
ムレス缶に関するものであり、シームレス缶への加工性
が良く、しかも酸性飲料やスポーツ飲料等の厳しい酸腐
食性内容物に対して十分な耐食性を有する深絞り缶を提
供する。【構成】鋼板面に錫含有金属を被覆率２０乃至８０％
の範囲で海−島の関係に被覆し、更に金属クロム及びク
ロム水和酸化物の被覆をして、有機樹脂被覆層を鋼板に
形成し、この缶素材を深絞り缶とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は有機被覆鋼板を深絞り加工
して得られるシームレス缶及びその製法に関するもので
あり、より詳細には鋼板の錫含有金属の被覆率が一定の
範囲にある金属基体と有機被覆層との積層体を素材と
し、酸性飲料やスポーツ飲料等の使用に適した耐食性の
有る深絞り缶及びその製法に関する。

【０００２】

【従来の背景】従来、側面無継目（サイド・シームレ
ス）缶としては、アルミニウム板、ブリキ板或いはティ
ン・フリー・スチール板等の金属素材を、絞りダイスと
ポンチとの間で少なくとも１段の絞り加工に付し、側面
に継目のない胴部と該胴部に継目なしに一体に接続され
た底部とから成るカップに形成し、次いで所望により前
記胴部に、しごきポンチとしごきダイスとの間でしごき
加工を加えて、容器胴部を薄肉化する缶の製造方法が知
られている。この側面無継目缶を製造するに際して、前
記金属素材にポリプロピレンや熱可塑性ポリエステル等
の熱可塑性樹脂フィルムをラミネートした素材を用いる
ことも既に知られている。

【０００３】本発明者等の提案にかかる特開平１−２５
８８２２号公報には、上記深絞りに際して曲げ伸ばしに
より缶側壁部を薄肉化する方法、即ち被覆金属板の前絞
りカップを、カップ内に挿入された環状の保持部材と再
絞りダイスとで保持し、保持部材及び再絞りダイスと同
軸に且つ保持部材内を出入し得るように設けられた再絞
りポンチと再絞りダイスとを互いに噛み合うように相対
的に移動させ、前絞りカップよりも小径の深絞りカップ
に絞り成形する方法において、再絞りダイスの作用コー
ナ部の曲率半径（ＲＤ）を金属板素板厚（ｔＢ）の１乃
至２．９倍の寸法とし、保持部材の保持コーナ部の曲率
半径（ＲＤ）を前記金属板素板厚（ｔＢ）の４．１乃至
１２倍の寸法とし、保持部材及び再絞りダイスの前絞り
カップとの平面状係合部は０．００１乃至０．２の動摩
擦係数を有するものとし、浅絞りカップ径／深絞りカッ
プ径の比で定義される再絞り比が１．１乃至１．５の範
囲となるように少なくとも１段の絞り成形を行い、カッ
プ側壁部を高さ方向全体にわたって均一に曲げ薄肉化す
ることを特徴とする再絞り方法が記載されている。ま
た、被覆金属板としては、ティンフリースチール（ＴＦ
Ｓ：電解クロム酸処理鋼板）を用いることも提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】ところで、基材にＴ
ＦＳを使用し有機樹脂を被覆した缶素材は、樹脂被覆層
の密着性が優れているため、前記した深絞り加工及びそ
れに伴う薄肉化加工、更にはネックイン加工、蓋との二
重巻締め加工、加熱殺菌処理、あるいは内容品保存の際
に樹脂被覆材が剥離するといった問題は生じない。この
ため、このような缶素材から成る深絞り缶は優れた加工
特性を有している。

【０００５】しかしながら、大量生産工程において、有
機樹脂被覆材に欠陥や加工損傷を一定の頻度で生じる場
合があり、一部に下地金属が露出することがある。この
ような下地金属露出があると、ＴＦＳ表面処理被覆は耐
食性に限界があるため、内容物が腐食性の厳しい酸性飲
料やスポーツ飲料である場合に鉄の異常溶出或いは孔
食、漏洩といった問題が生じてくる。

【０００６】また、このような問題を考慮して、鋼板の
表面被覆に耐食性があるものとして、錫の犠牲溶解によ
る防食効果が認められる錫或いは、錫合金等の表面処理
が考えられる。しかしながら、現在の各種錫メッキ処理
鋼板では有機樹脂被覆材に対する密着性あるいは付着性
が十分でないため、浅絞り加工程度の軽度の加工にしか
耐えることができず、深絞り加工、あるいはその後のネ
ックイン加工及び二重巻締加工等に十分に耐えるに至っ
ていない。

【０００７】

【発明の目的】したがって、本発明の目的は、腐食性の
厳しい酸性飲料やスポーツ飲料等の内容物を問題なく充
填でき、且つ深絞りあるいは薄肉化加工が十分にできる
耐食性に優れた深絞り缶を提供することにある。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明によれば、鋼板
上に錫含有金属を式、「数１」ＰＳｎ＝１００｛１−（ＶＦｅ／ＶＦｅｏ）｝式中、ＶＦｅは被覆鋼板面をＸ線光電子分光法に賦し、
該被覆鋼板面をエッチング処理したとき、鉄（Ｆｅ）の
光電子強度と錫（Ｓｎ）の光電子強度とがほぼ定常状態
となった時点での鉄の光電子強度を表わし、ＶＦｅｏは
更にエッチング処理を進め、錫（Ｓｎ）の光電子強度が
実質上ゼロとなった時点での鉄の光電子強度を表わす、
で定義される被覆率が２０〜８０％となるように被覆
し、且つこの錫含有金属被覆鋼板の全面に金属クロム及
びクロム水和酸化物を更に被覆した金属基体と、該金属
基体表面に施された有機樹脂被覆とから成る積層体の深
絞り成形体から成ることを特徴とする耐食性に優れた深
絞り缶が提供される。

【０００９】本発明に用いる缶素材において、錫含有金
属層は面方向の平均寸法が０．１乃至１０μｍ、特に
０．２乃至５μｍとなる大きさの海−島関係のメッキ層
として鋼板基体上に均一且つ一様に分布しているのがよ
く、また、錫含有金属層は２０％以上の錫を含有すべき
であり、錫メッキ層、錫−鉄合金層、または錫ニッケル
メッキ層から成ることが好ましい。

【００１０】本発明によればまた、上記積層体を浅い前
絞りカップに絞り成形し、この前絞りカップを、カップ
内に挿入された環状の保持部材と再絞りダイスとで保持
し、保持部材及び再絞りダイスと同軸に且つ保持部材内
に出入し得るように設けられた再絞りポンチと再絞りダ
イスとを互いに噛み合うように相対的に移動させ、前絞
りカップよりも小径の深絞りカップに絞り成形すると共
に、カップ側壁部を高さ方向全体にわたって均一に曲げ
薄肉化することを特徴とする再絞り方法が提供される。
本発明方法においては、再絞りダイスの作用コーナ部の
曲率半径（ＲＤ）を金属板素板厚（ｔＢ）の１乃至２．
９倍の寸法とし、保持部材の保持コーナ部の曲率半径
（ＲＤ）を前記金属板素板厚（ｔＢ）の４．１乃至１２
倍の寸法とし、保持部材及び再絞りダイスの前絞りカッ
プとの平面状係合部は０．００１乃至０．２の動摩擦係
数を有するものとし、浅絞りカップ径／深絞りカップ径
の比で定義される再絞り比が１．１乃至１．５の範囲と
なるように少なくとも１段の絞り成形を行うのがよい。

【００１１】

【作用】本発明は、鋼板基体上に、錫含有金属を完全に
連続した被覆として施こすのではなく、表面に錫含有金
属面と鋼面とが混在するように錫含有金属を被覆するこ
と及びこの不完全錫含有金属被覆面上に金属クロム及び
クロム酸化物の表面処理層を設けることが顕著な特徴で
あり、これにより、金属基体そのものの耐食性を顕著に
向上せしめながら、しかも金属基体と有機樹脂被覆材と
の密着性を苛酷な深絞り加工や側壁部の曲げ伸しによる
薄肉化加工に耐えるように著しく向上させることができ
る。

【００１２】一般に、金属基体上における各原子の分布
状態並びに化学組成は、Ｘ線光電子分光法で測定するこ
とができ、本発明でも、前記光電子分光法で求めた前記
「数１」の被覆率が２０乃至８０％、特に好適には３０
乃至６０％の範囲内にあれば満足すべき結果が得られ
る。

【００１３】「図１」は、本発明に用いる金属基体につ
いて、Ｘ線光電子分光法による測定結果を示しており、
横軸は鋼板をＡｒイオンでスパッタリングしたときの処
理時間を示すものであり、約２０分間のスパッタリング
は約３００オングストロームのエッチング量に相当する
ものである。また縦軸はＸ線照射によって放出される各
元素の光電子強度として表わし、このピーク強度は金属
基体面の露出金属の種類及び組成を示すものである。
「図１」に示すように、エッチングの初期は、クロム及
びクロム酸化物に基づくＣｒ及びＯの電子放出がほとん
どであることから鋼板が最外表面において完全にクロム
及びクロム酸化物被覆されていることが分かる。次に、
エッチング処理が進行するに従って、クロム及びクロム
酸化物に基づく電子放出は減少し、錫及びＦｅに基づく
電子放出が増加してくるのが分かる。即ち、錫含有金属
の被覆が完全でしかも連続したものである場合には、Ｆ
ｅに基づく電子放出は生じないが、Ｓｎ及びＦｅによる
電子放出が共存していることは、クロム被覆前の錫含有
金属被覆鋼板には、Ｆｅ相とＳｎ相とが混在して露出し
ていることを示す。スパッタリングの進行に伴って、Ｓ
ｎの光電子強度とＦｅの光電子強度とがほぼ水平にレベ
リングする状態（定常状態）が表われるが、この時点に
おける強度は、鋼板の基準面（メッキ前の表面）におけ
る両金属の面積化に関係するものとみてよい。本発明の
測定では、この時点でのＦｅによる光電子強度をＶＦｅ
とする。更にスパッタリングを進めていくと、Ｓｎがエ
ッチングで除かれ、Ｓｎの光電子強度が殆んどゼロとな
り、この時点では鋼板表面は殆んどＦｅから成ってい
る。この時点でのＦｅによる光電子強度をＶＦｅｏとす
ると、ＶＦｅ／ＶＦｅｏの比は鋼の露出面積比を表わし
ているので、これを１から差引いた値がＳｎによる被覆
率となるわけである。

【００１４】本発明に用いる錫含有金属被覆鋼板では、
鋼板が海、錫含有金属層が島となった分布状態をとり、
しかも錫含有金属層は一様且つ微細な状態で存在する。
「図３」は錫含有金属の被覆率ＰＳｎが４７％の錫板の
４００倍における顕微鏡写真であり、黒い部分が鋼の
海、白い部分が錫含有金属層の島を示す。この鋼の部分
は、金属クロム−クロム酸化物層を介して有機樹脂被覆
層の密着力を高め、一方錫含有金属層の部分はそれが溶
出することによって下地鋼の腐食や金属溶出を防止する
ように作用する。かくして、このような缶素材を深絞り
加工、更には薄肉化加工した場合、有機樹脂被覆材が全
く剥離せず、また一部に加工損傷があった場合でも、そ
の損傷が酸性飲料やスポーツ飲料等によって腐食を受け
ることがない。

【００１５】また、「図４」は錫含有金属の被覆率ＰＳ
ｎを変化させたときの耐食性（変色評価）と有機樹脂及
びクロム被覆を含めた密着力の変化を示す特性線図であ
る。「図４」に示すように耐食性は被覆率ＰＳｎ２０％
を境に急激に向上することが理解され、一方被覆率ＰＳ
ｎが８０％を越ると密着力が低下し深絞り加工に耐えら
れなくなり、被覆率ＰＳｎが１００％にあってはたとえ
錫及び金属クロムの被覆が完全であっても密着力が落ち
深絞り加工が困難となる（「図４」のＰ点）。

【００１６】

【発明の態様】以下、添付図面に従って本発明に係る深
絞り缶の好ましい態様を示す。「図２」（Ａ）は本発明
に用いられる缶素材の模写断面図である。「図２」
（Ａ）に示すように、鋼板２面には錫含有金属の表面処
理層４が形成され、更に金属クロム及びクロム水和酸化
物の表面処理層６が形成されている。金属クロム及びク
ロム水和酸化物層６は完全に鋼板２面及び錫含有金属層
４面を覆って形成され、金属クロム及びクロム水和酸化
物層６面には更に有機樹脂層８が形成されている。尚、
クロム及びクロム水和酸化物層６及び有機樹脂層８は、
「図２」（Ａ）において厚みが強調されて描かれてい
る。また、本発明においては錫含有金属の表面処理層４
は「図３」に示すように鋼板２面に被覆率ＰＳｎ２０〜
８０％の範囲で被覆されている。尚、「図２」の（Ｂ）
は、前述したＸ線光電子分光法で、Ｓｎ及びＦｅの光電
子強度が一定となっている状態を模式的に示すものであ
り、錫含有金属の島９が鋼の海の上に浮んでいる状態を
示している。鋼板基体は、一般に圧延鋼板であればよ
く、従来製缶等の用途に使用される圧延鋼板が使用され
る。鋼板の厚みは、最終缶の寸法等にもよるが、通常
０．０５乃至０．３５ｍｍ、特に０．０７乃至０．３０
ｍｍの範囲にあるのが望ましい。

【００１７】鋼板に被覆処理する錫含有金属の被覆量
は、１００乃至５０００ｍｇ／ｍ²、特に１００乃至４
０００ｍｇ／ｍ²の範囲であることが望ましい。被覆量
が前記範囲を下回る場合には、「図２」（Ａ）に示す錫
含有金属の島４が十分に形成されず、また被覆率ＰＳｎ
が２０％を下回る場合がある。一方、被覆量が前記範囲
を上回る場合には、被覆率ＰＳｎが大きく成り過ぎて密
着力の低下を招く。

【００１８】また、錫含有金属は鉄、ニッケル或いはそ
の他の金属との合金であってもよいが、その含有率は少
なくとも２０％以上であることが望ましい。錫含有率が
前記範囲を下回る場合には、成形された深絞り缶におけ
る耐食性の向上が十分に達成されない。本発明におい
て、海−島構造に錫含有金属層を形成させるには、これ
に特に制限されないが、メッキ層を粒状の形で析出さ
せ、形成されるメッキ鋼板をリフロー処理等に賦するこ
となく、１乃至７規定の塩酸等で酸洗滌に賦し、ＰＳｎ
が本発明で規定した範囲内となるようにすればよい。一
般に酸洗の程度が大きくなれば、ＰＳｎが減少するの
で、塩酸濃度、処理温度及び処理時間はこの基準で適宜
設定するのがよい。

【００１９】クロム及び金属クロム水和酸化物の被覆層クロム及びクロム水和酸化物の被覆層は鋼板面及び錫含
有被覆層面を十分に覆うように設けるのがよく、好適な
表面処理の一例は、電解クロム酸処理であり、特に１０
乃至２００ｍｇ／ｍ²の金属クロム層と１乃至５０ｍｇ
／ｍ²（金属クロム換算）クロム酸化物層とを備えたも
のがよく、このものは有機塗膜密着性と耐腐食性との組
合せに優れている。

【００２０】有機樹脂被覆層有機樹脂被覆８としては、各種熱可塑性樹脂フィルムや
熱硬化性乃至熱可塑性樹脂塗膜を挙げることができる。
また、結晶性熱可塑性樹脂が好適に用いることができる
フィルムとしては、例えばポリエチレン、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、エチ
レンテレフタレート／アジペート共重合体、エチレンテ
レフタレート／セバケート共重合体、ブチレンテレフタ
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用いることが
できる。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５０μｍ、
特に５乃至４０μｍの範囲にあることが望ましい。

【００２１】フィルムの金属板への積層は、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や以下に述べる接着プラ
イマー等を介在させることができる。接着プライマーと
しては、金属板への密着性及び防食性に優れ、しかも樹
脂フィルムに対する接着性にも優れた塗料が使用され
る。この接着プライマーとしては、エポキシ樹脂とエポ
キシ樹脂に対する硬化剤樹脂、例えばフェノール樹脂、
アミノ樹脂、アクリル樹脂、ビニル樹脂等との組合せか
ら成る塗料、特にエポキシ−フェノール塗料や、塩化ビ
ニル共重合体樹脂及びエポキシ樹脂系塗料の組成物から
成るオルガノゾル系塗料等が使用される。接着プライマ
ー或いは接着剤層の厚みとしては、０．１乃至５μｍの
範囲が望ましい。

【００２２】ラミネートに際しては、金属或いはフィル
ムの一方或いは両方に接着プライマー或いは接着剤層を
設け、必要により乾燥乃至部分キュアした後、両者を加
熱下に圧着一体化する。このラミネート加工中にフィル
ム中の二軸分子配向が若干緩和することがあるが、絞り
再絞り成形には何等差支えがなく、成形作業性の点では
好ましい場合もある。

【００２３】その他の組成物外面用のフィルムには、金属板を隠蔽し、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。フィルムの代りに或いはフィルムと
共に使用可能な保護塗料としては、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。

【００２４】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。保護塗装は、耐腐食性と加工性の見地から、一
般に２乃至３０μｍ、特に３乃至２０μｍの厚み（乾燥
状態）を有することが望ましい。また、絞り−再絞り性
を向上させるために、塗膜中に、各種滑剤を含有させる
こともできる。

【００２５】絞り加工絞り−再絞り加工は、「図５」の加工工程に示すように
被覆金属板１０を円板に打抜き、前絞り工程で径の大き
い前絞りポンチとダイスとを用いて底部１１と側壁１２
とから成る前絞りカップ１３を成形し、この前絞りカッ
プ１３を、カップ内に挿入された環状の保持部材と再絞
りダイス（図示せず）とで保持し、保持部材及び再絞り
ダイスと同軸にかつ保持部材内を出入し得るように設け
られた再絞りポンチと再絞りダイスとを互いに噛み合う
ように相対的に移動させ、前絞りカップよりも小径の深
絞りカップ１６に絞り成形し、同様にして更に小径のカ
ップ１９に絞り成形することにより行う。

【００２６】尚、１４及び１７はカップ１６及び１９の
底部であり、１５及び１８はカップ１６及び１９の側壁
部である。この再絞り成形に際して、再絞りダイスの作
用コーナ部において被覆金属板の曲げ伸ばしによる薄肉
化が行われるようにしたり、或いは再絞り成形に際して
再絞りポンチと再絞りダイスとの間で被覆金属板に軽度
のしごきが加わり、これにより薄肉化が行われるように
することが好ましい。一般に、「図５」において、各カ
ップの側壁部の厚みはｔｗ’’’≦ｔｗ’’≦ｔｗ’≦ｔＢ関係にある。式、

【数２】絞り比＝（素板径）／（ポンチ径）で定義される絞り比は、一般に１．２乃至２．０特に
１．３乃至１．９の範囲内にあることが好ましく、式、

【数３】再絞り比＝（絞りポンチ径）／（再絞りポンチ径）で定義される再絞り比は、一般に１．１乃至１．６特に
１．１５乃至１．５の範囲内にあることが好ましい。

【００２７】また側壁部の薄肉化の程度は一般に素板厚
（底部厚）の５乃至４５％、特に５乃至４０％程度がよ
い。絞り−深絞り成形に際して、樹脂層に分子配向が生
じるような条件を用いることが好ましく、このため成形
を樹脂層の延伸温度、例えばＰＥＴの場合は４０乃至２
００℃の温度で行うのがよい。

【００２８】絞り成形及び再しぼり成形に際して、被覆
金属板或いは更にカップに、各種滑剤、例えば流動パラ
フィン、合成パラフィン、食用油、水添食用、油、パー
ム油、各種天然ワックス、ポリエチレンワックスを塗布
して成形を行うのがよい。滑剤の塗布量は、その種類に
よっても相違するが、一般に０．１乃至１０ｍｇ／ｄｍ
²、特に０．２乃至５ｍｇ／ｄｍ²の範囲内にあるのが
よく、滑剤の塗布は、これを溶融状態で表面にスプレー
塗布することにより行われる。得られた深絞り缶は、そ
のまま或いは水洗、乾燥等の後処理を行った後、ドーミ
ング加工、トリミング、ネックイン加工、ビード加工、
フランジ加工等を行って、最終缶胴とする。以上の各加
工工程においても有機樹脂被覆材は鋼板に対して優れた
追従性を示している。

【００２９】（実施例及び比較例）（実施例１）厚さ０．１５ｍｍ、調質度ＤＲ−９の令間
圧延鋼板を酸洗した後に通常のフェロスタン浴を用いて
電流密度０．５Ａ／ｍ²でＳｎをめっきし、塩酸酸洗す
ることによりＳｎ量１．２ｇ／ｍ²、Ｓｎ被覆率５０％
のＳｎめっき鋼板を得た。次に、このＳｎめっき鋼板に
常法の電解Ｃｒ酸処理を行い金属Ｃｒ量１２０ｍｇ／ｍ
²、Ｃｒ水和酸化物量１５ｍｇ／ｍ²を積層状にめっき
した。なお、Ｓｎ被覆率はＸＰＳ（Ｘ線光電子分光）法
を用いた分析を行い式（１）から算出した。

【００３０】この様にして得られためっき鋼板の缶内面
に成る側に予めエポキシフェノール系接着プライマを塗
布したクリアの厚み２０μｍに二軸延伸ポリエチレンテ
レフタレート／イソフタレートフィルム（融点２３０
℃）を、また一方缶外面になる側に同様の接着プライマ
を塗布した厚み１５μｍの二酸化チタン含有二軸延伸ポ
リエチレンテレフタレート／イソフタレートフィルム
（融点２３０℃）を両面同時に熱接着することにより、
樹脂被覆金属板を得た。この被覆金属板にパーム油を塗
布し、直径１８７ｍｍの円板の打ち抜き、常法にしたが
って浅絞りカップに成形した。この絞り工程における絞
り比は１．４である。

【００３１】次いで第１次、第２次、第３次再絞り工程
では、絞りカップを８０℃に予備加熱した後、再絞り成
形を行った。この時の第１次乃至第３次の再絞り工程の
成形条件は次のとおりである。第１次再絞り比１．２５第２次再絞り比１．２５第３次再絞り比１．２５再絞りダイスの作用のコーナー部の曲率半径（Ｒｄ）
０．４０ｍｍ缶胴の薄肉化の為に曲げ伸ばし法による再
絞り加工を施した。このようにして行った絞り、再絞り
では、加工性に問題はなく得られた深絞りカップの諸特
性は以下の通りである。カップ径６６ｍｍカップ高さ１４０ｍｍ側壁厚み変化率 −２０％この後、常法にしたがってドーミング成形を行った後、
パーム油を洗浄水で脱脂後トリミングを行った。次いで
印刷工程において通常のインキ及び仕上げニスを使用し
て外面印刷を施し焼き付けた後に、ネックイン−フラン
ジ加工を施し、薄肉被覆深絞り缶を作製した。

【００３２】この時のＳｎ中の金属Ｓｎの割合は、被覆
深絞り缶の底部を試料として有機樹脂被覆材を９０℃過
酸化水溶液に浸せきして除去した後の電気化学的測定
（ＪＩＳ−Ｇ３３０３付属書）で求めて７０％であっ
た。この様にして得られた被覆深絞り缶は工程途中で被
覆材が剥離することなく加工することができ、ひき続き
オレンジジュースを液体窒素を滴下しながら９５℃の熱
間充填と蓋の巻締めを行い、３７℃で長期保存し、缶内
面の腐食状態、孔食漏洩を観察したが何等異常は認めら
れ無かった。これらの結果をまとめて「表１」に示す。

【００３３】（実施例２）Ｓｎめっきに際しＳｎ量を
３．２ｇ／ｍ²、Ｓｎ被覆率を７６％とした以外は実施
例１と同様の被覆及び加工を行い被覆深絞り缶を得た。
得られた結果を「表１」にまとめて示す。

【００３４】（実施例３）Ｓｎめっきに際しＳｎ量を５
２０ｍｇ／ｍ²、Ｓｎ被覆率を２６％とした以外は実施
例１と同様の被覆及び加工を行い被覆深絞り缶を得た。
得られた結果を「表１」にまとめて示す。

【００３５】（実施例４）実施例１においてめっき鋼板
に二軸延伸ポリエチレンテレフタレート／イソフタレー
トフィルムを熱接着するに際し、フィルムの融点近傍の
高温で接着したためにＳｎ層と鋼の界面に合金層が生成
しＳｎ層中の金属Ｓｎの割合が４５％である以外は実施
例１と同様の被覆処理及び加工を行う被覆深絞り缶を得
た。得られた結果を「表１」にまとめて示す。

【００３６】（実施例５）めっき鋼板の缶内面になる側
にエポキシフェノール樹脂塗料を乾燥後の塗膜厚さが１
５μｍとなるように塗装焼付けし、一方缶外面になる側
にエポキシフェノール樹脂塗料を乾燥後の塗膜厚さが１
５μｍとなるように塗装焼付けし、この時のＳｎ層中の
金属Ｓｎの割合が５５％である以外は実施例１と同様の
被覆処理及び加工を行い被覆深絞り缶を得た。得られた
結果を「表１」にまとめて示す。

【００３７】（比較例１）厚さ０．１５ｍｍ、調質度Ｄ
Ｒ−９の冷間圧延鋼板を酸洗した後に通常のフェロスタ
ン浴を用いて電流密度１．５Ａ／ｍ²でＳｎをめっき
し、Ｓｎ量３．７ｇ／ｍ²、Ｓｎ被覆率１００％のＳｎ
めっき鋼板を得た。次に、このＳｎめっき鋼板に常法の
電解Ｃｒ酸処理を行い金属Ｃｒ量１２０ｍｇ／ｍ²、Ｃ
ｒ水和酸化物量１５ｍｇ／ｍ²を積層状にめっきしため
っき鋼板を用いる以外は実施例１と同様の被覆処理及び
加工を行ったが第３次再絞り加工後にカップの胴部で樹
脂被覆層が一部剥離する効果となり、それ以降の加工は
できなかった。

【００３８】（比較例２）厚さ０．１５ｍｍ、調質度Ｄ
Ｒ−９の冷間圧延鋼板を酸洗した後に常法の電解Ｃｒ酸
処理を行い金属Ｃｒ量１２０ｍｇ／ｍ²、Ｃｒ水和酸化
物量１５ｍｇ／ｍ²を積層状にめっきした、いわゆるＳ
ｎなし鋼板を用いる以外は実施例１と同様の被覆処理及
び加工を行い被覆深絞り缶を得た。得られた結果を「表
１」にまとめて示す。

【００３９】（比較例３）Ｓｎめっきに際しＳｎ量を４
００ｍｇ／ｍ²、Ｓｎ被覆率を１５％とした以外は実施
例１と同様の被覆及び加工を行い被覆深絞り缶を得た。
得られた結果を「表１」にまとめて示す。（比較例４）Ｓｎめっきに際しＳｎ量を３．８ｇ／
ｍ²、Ｓｎ被覆率を８５％とした以外は実施例１と同様
の被覆及び加工を行い被覆深絞り缶を得たが、深絞り加
工、ネックイン加工、巻締め加工時に樹脂被覆が部分的
に剥離しているのが観察された。得られた結果を「表
１」にまとめて示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、鋼板面に錫含有金属を
被覆率２０乃至８０％の範囲で被覆し、更に金属クロム
及びクロム水和酸化物の被覆をして、有機樹脂被覆層を
鋼板に形成し、これを深絞り缶としたので、深絞り缶の
有機樹脂被覆層は錫含有金属層があっても鋼板面に十分
に密着しており、前述した深絞り加工、ドーミング加
工、トリミング、ネックイン加工、ビード加工、フラン
ジ加工等の際に全く隔離が見られない。しかも、錫含有
金属が所定量以外存在することにより、錫の犠牲溶解効
果が生じ、腐食性の厳しい酸性飲料内容物等にも十分に
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる表面処理缶素材のＸ線光電子分
光法の測定結果を示すグラフである。

【図２】缶素材断面の模写図である。

【図３】本発明に用いる錫含有金属被覆鋼板表面におけ
る粒子構造を示す顕微鏡写真である。

【図４】缶素材の錫被覆率と、有機被覆材料の密着力及
び耐食性との相関線図である。

【図５】缶素材からの絞り工程図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋼板上に錫含有金属を式、【数１】ＰＳｎ＝１００｛１−（ＶＦｅ／ＶＦｅｏ）｝式中、ＶＦｅは被覆鋼板面をＸ線光電子分光法に賦し、
該被覆鋼板面をエッチング処理したとき、鉄（Ｆｅ）の
光電子強度と錫（Ｓｎ）の光電子強度とがほぼ定常状態
となった時点での鉄の光電子強度を表わし、ＶＦｅｏは
更にエッチング処理を進め、錫（Ｓｎ）の光電子強度が
実質上ゼロとなった時点での鉄の光電子強度を表わす、
で定義される被覆率が２０〜８０％となるように被覆
し、且つこの錫含有金属被覆鋼板の全面に金属クロム及
びクロム水和酸化物を更に被覆した金属基体と、該金属
基体表面に施された有機樹脂被覆とから成る積層体から
成ることを特徴とする耐食性に優れた深絞り缶。
【請求項２】錫含有金属層が錫層、錫−鉄合金層、ま
たは錫ニッケル合金層から成る請求項１記載の深絞り
缶。
【請求項３】有機樹脂被覆層がエポキシ−フェノール
樹脂系プライマーを介して熱接着された二軸延伸ポリエ
ステル又はコポリエステルのフィルム層から成る請求項
１記載の深絞り缶。
【請求項４】金属クロム層が１０乃至２００ｍｇ／ｍ
²のコート量で、クロム水和酸化物層が金属換算で１乃
至５０ｍｇ／ｍ²のコーティング量で設けられている請
求項１記載の深絞り缶。
【請求項５】錫含有金属層は面方向の平均寸法が０．
１乃至１０μｍとなる大きさの海−島関係のメッキ層と
して鋼板基体上に均一且つ一様に分布していることを特
徴とする請求項１記載の深絞り缶。
【請求項６】鋼板上に錫含有金属を式、「数１」ＰＳｎ＝１００｛１−（ＶＦｅ／ＶＦｅｏ）｝式中、、ＶＦｅは被覆鋼板面をＸ線光電子分光法に賦
し、該被覆鋼板面をエッチング処理したとき、鉄（Ｆ
ｅ）の光電子強度と錫（Ｓｎ）の光電子強度とがほぼ定
常状態となった時点での鉄の光電子強度を表わし、ＶＦ
ｅｏは更にエッチング処理を進め、錫（Ｓｎ）の光電子
強度が実質上ゼロとなった時点での鉄の光電子強度を表
わす、で定義される被覆率が２０〜８０％となるように
被覆し、且つこの錫含有金属被覆鋼板の全面に金属クロ
ム及びクロム水和酸化物を更に被覆した金属基体と、該
金属基体表面に施された有機樹脂被覆とから成る積層体
を浅い前絞りカップに絞り成形し、この前絞りカップ
を、カップ内に挿入された環状の保持部材と再絞りダイ
スとで保持し、保持部材及び再絞りダイスと同軸に且つ
保持部材内を出入し得るように設けられた再絞りポンチ
と再絞りダイスとを互いに噛み合うように相対的に移動
させ、前絞りカップよりも小径の深絞りカップに絞り成
形すると共に、カップ側壁部を高さ方向全体にわたって
均一に曲げ薄肉化することを特徴とする再絞り方法。
【請求項７】再絞りダイスの作用コーナ部の曲率半径
（ＲＤ）を金属板素板厚（ｔＢ）の１乃至２．９倍の寸
法とし、保持部材の保持コーナー部の曲率半径（ＲＤ）
を前記金属板素板厚（ｔＢ）の４．１乃至１２倍の寸法
とし、保持部材及び再絞りダイスの前絞りカップとの平
面状係合部は０．００１乃至０．２の動摩擦係数を有す
るものとし、浅絞りカップ径／深絞りカップ径の比で定
義される再絞り比が１．１乃至１．５の範囲となるよう
に少なくとも１段の絞り成形を行うことを特徴とする請
求項６記載の方法。