JPH0616739Y2

JPH0616739Y2 - 被覆深絞り缶

Info

Publication number: JPH0616739Y2
Application number: JP6808589U
Authority: JP
Inventors: 勝宏今津; 正徳相沢; 亮小林; 具実小林; 信行佐藤
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Priority date: 1989-06-13
Filing date: 1989-06-13
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2004-05-02
Also published as: JPH038532U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、被覆深絞り缶に係り、より詳細には、内外樹
脂被膜層が耐腐食性、絞り成形性及び缶の美観に関して
最適の組合せを与えるように構成された被覆深絞り缶に
関する。

（従来技術）アルミニウム板あるいは表面処理鋼板等の金属素材を、
絞りダイスとポンチとの間で一段或は多段の絞り加工に
賦し、側面に継目のない胴部と該胴部に継目無しに一体
に接続された底部とからなる側面無継目缶（シームレス
缶）を製造することは広く行われている。また、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、容器胴部を薄肉化したものが知ら
れている。また、しごき加工の代わりに、再絞りダイス
の曲率コーナ部で曲げ延ばしして側壁部を薄肉化するこ
とも既に知られている（特表昭56-501442号公報）。

ところで、このようなシームレス缶は樹脂フイルムラミ
ネート表面を有する表面処理鋼板からも製造されるが、
先行技術として熱可塑性ポリエステル類をラミネートフ
イルムとしたものが知られている（特公昭59-34580号公
報）。また、熱可塑性樹脂フイルムの内でも二軸延伸ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフイルムは、腐
食性成分に対するバリヤ性に優れ且つ耐熱性にも優れた
ものであることから、表面処理鋼板に対して二軸延伸Ｐ
ＥＴフイルムをラミネートし、これを絞り乃至深絞り缶
の素材として用いることが考えられている。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、被覆金属板の絞り成形に際しては、容器
側壁部となる部分では径方向（缶高さ方向）には引き延
ばされるが周方向には圧縮されるような塑性流動を生じ
る。そのため、金属と樹脂被覆の塑性変形挙動に著しい
相違があると、両者の剥離を生じたり、或は弾性率の小
さい樹脂被覆層にクラック、ピンホールが発生して、被
覆深絞り缶の耐腐食性が低下する。

金属缶の分野では、用いる金属板の厚みを減少させ、金
属のコストを低減させると共に、容器を軽量化させよう
とする絶えざる要求がある。しかしながら、樹脂フイル
ム積層金属板の絞り成形において、金属板の厚みを小さ
くすると、前述した圧縮応力により皺が発生しやすくな
る等、絞り成形作業性や生産性が低下することになる。

また、種々の製缶用金属板の内でも、電解クロム酸処理
鋼板（テイン・フリー・スチール）は、耐腐食性と塗膜
密着性とに優れたものであるが、このものは幾分褐色じ
みた鈍い感じを有しており、包装容器としての美観にか
けており、このような欠点は、これに樹脂被膜を設けた
場合にも同様に認められる。

従って、本考案の目的は、内外樹脂被覆層が耐腐食性、
絞り成形性及び缶の美観に関して最適な組合せを与える
ように構成された被覆深絞り缶を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本考案によれば、両表面に金属クロム及びクロム酸化物
から成る処理被膜を有する表面処理鋼板と、該表面処理
鋼板の缶内面となる側に接着プライマ乃至接着剤層を介
して設けられたクリヤポリエステル系分子配向フイルム
層と、該表面処理鋼板の缶外面となる側に接着プライマ
乃至接着剤層を介して設けられた二酸化チタン含有ポリ
エステル系分子配向フイルム層と、該二酸化チタン含有
ポリエステル系フイルム層上に設けられた印刷インキ層
と、該印刷インキ層上の仕上ニスとからなる積層構造を
有することを特徴とする被覆深絞り缶が提供される。

本考案によればまた、前記特徴を有し、且つ缶底部に比
較して缶胴部の厚みが実質上薄肉化されることを特徴と
する被覆深絞り缶が提供される。

（作用）本考案で、両表面に金属クロム及びクロム酸化物から成
る処理被膜を有する表面処理鋼板を使用するのは、この
ものが厚みの小さい軽量缶としたときにも缶に要求され
る剛性が大であると共に、緻密な金属クロム層の存在に
より耐腐食性が大であり、クロム酸化物層の存在によ
り、有機樹脂被覆層との密着性が大であることによる。

しかしながら、上記表面処理鋼板はその反面加工性に劣
るのが難点であり、絞り−再絞り成形時に処理被膜に傷
が入ることを避け得ない。これを防止するために樹脂被
膜を設けるが、本考案ではこの表面処理鋼板に対して、
接続プライマ或は接着剤層を介して、缶内面と成る側に
クリアポリエステル系分子配向フイルム層を、缶外面と
成る側に二酸化チタン含有ポリエステル系分子配向フイ
ルム層を設けることが特徴である。

クリアポリエステル系分子配向フイルム層は後述する二
酸化チタン等の顔料や不透明充填剤が含まれておらずク
リヤー、即ち透明層に成っており、このような添加物が
存在しないことによって絞り加工時にポンチ等の加工工
具と接触する缶内面は抜けが良くなっている。このた
め、缶内面の分子配向フイルム層はボイドの発生が少な
く、缶内面の美観がよく缶内容物に対して充分なバリア
性を有するものである。また、工具の表面はこのような
フイルム層と接触するため粗れも減少しており、これは
大量生産ラインにおいて被覆深絞り缶の絞り成形性を向
上させるものである。特に缶胴を薄肉にする曲げ伸ばし
やしごき工程を加えることにより、例えば缶底部に比較
して缶胴部の厚みを１／２０乃至１／２に薄肉化する
場合には、ボイドの発生、抜けの悪さ等の欠点を生じ易
いが、このようなフイルム層の存在がこれらの欠点を防
止し充分な美観と、優れた耐腐食性と、絞り成形性とを
与えるのである。このような美観等の優れた薄肉被覆深
絞り缶は軽量で、しかもネックフランジ加工が容易なた
め汎用性が高い。

被覆深絞り缶の外面は二酸化チタン含有ポリエステル系
分子配向フイルム層を有しており、このフイルム層はク
ロム表面処理層を隠蔽し、印刷インキ層を浮き出させる
ことによって像の美観を良好にしており、また絞り再絞
り工程の際に皺押え力の伝達を良好にし、防皺性及び絞
りを均一にする作用が見られるため、缶の外面は充分な
美観が得られている。また、缶の外面はクロム金属層に
よって耐腐食性を有する他に、防錆作用のある二酸化チ
タンがポリエステル系分子配向性フイルム層に存在する
ため防錆性に特に優れている。

（考案の好適な実施態様）以下添付図面に従って本考案に係る被覆深絞り缶の好ま
しい実施態様を示す。

第１図は本考案に係る被覆深絞り缶の成形前の缶素材の
断面図である。第１図に示すように缶素材１の上面は被
覆深絞り缶の内面に相当する部分であり、下面は缶の外
面に相当する部分である。缶素材１の鋼板２の下面に
は、金属クロム層３及びクロム酸化物層４、接着用プラ
イマ乃至接着剤層５、二酸化チタン含有分子配向ポリエ
ステル系フイルム層６、印刷インキ層７及び仕上ニス８
が順次形成されている。また、缶素材１の鋼板２の上面
には金属クロム層３及びクロム酸化物層４、接着用プラ
イマ乃至接着剤層５、クリアポリエステル系分子配向フ
イルム層９が順次形成されている。金属クロム及びクロ
ム酸化物層は通常薄層に形成され（第１図では厚みが強
調されている。）、その形成方法は電解クロム酸化処理
等の公知の方法である。また、各樹脂層、印刷層等も公
知の方法によって鋼板上に形成される。以下、各構成素
材について詳述する。

鋼板、金属クロム及びクロム酸化物層鋼板基質の厚みは、耐圧変形性と加工性及び昜開封性と
の兼ね合により決定され、一般に0.10乃至0.40mm特に0.
12乃至0.35mmの範囲にあるのが望ましい。金属クロム層
の厚みは、耐腐食性と加工性との兼ね合により決定さ
れ、その量は30乃至300mg／m²、特に50乃至250mg／m²の
範囲にあることが好ましい。また非金属クロム層の厚み
は、塗膜密着性や接着剥離強度に関連するものであり、
クロム量として表して４乃至40mg／m²、特に７乃至30mg
／m²の範囲であることが望ましい。

上面（内面）のクリアポリエステル系分子配向フイルム
層クリアポリエステル系分子配向フイルムに用いられるフ
イルムとしては、おもに二軸延伸ポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）のフイルムが挙げられる。このような
ＰＥＴフイルムとしては、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のフイルムを使用する。とい
うのは、このポリエステルは延伸成形性に優れており、
機械的性質及び腐食成分に対するバリア性等の性能に優
れているからである。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としては、酸成分の８０モル％以
上、特に９０モル％以上がテレフタル酸成分であり、ジ
オール成分の８０モル％以上、特に９０モル％以上がエ
チレングリコール成分から成るポリエステルが好適であ
る。ポリエチレンテレフタレートが最も好適であるが、
ポリエチレンテレフタレートの本質を失わない範囲内で
の改質コポリエステルも用いることが出来、例えばイソ
フタル酸、p-β−オキシエトキシ安息香酸、ナフタレン
-2,6-ジカルボン酸、ジフェノキシエタン-4,4′−ジカ
ルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン
酸、セバシン酸またはこれらのアルキルエステル誘導体
などのジカルボン酸成分や、プロピレエングリコール、
1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、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、ビ
スフェノールＡのエチレンオキサイド付加物などのグリ
コール成分を含有するコポリエステル等も使用し得る。

用いるポリエステルは、フイルムを形成するにたる分子
量を有すべきであり、このため固有粘度（Ｉ．Ｖ．）が
0.55乃至1.9dl/g、特に0.65乃至1.4dl/gの範囲にあるも
のが望ましい。また、ポリエステルは樹脂クリアであ
り、着色顔料、充填剤等が含まれないことが好ましい。

ポリエステルフイルムは、二軸延伸されていることが重
要である。二軸配向の程度は、偏向蛍光法、複屈折法、
密度勾配管法等で確認することができるが、本発明にお
いてはＰＥＴフイルムが1.38g/cm³以上の密度、特に1.3
9g/cm³以上の密度を有するように分子配向されているこ
とが望ましい。

また、フイルムの厚みは、腐食成分に対するバリア性と
加工性との兼ね合から、８乃至５０μｍ、特に１２乃至
４０μｍの厚みを有することが望ましい。

フイルムへの接着用プライマ乃至接着剤との密着性を高
め且つトップコート層の塗布性を高めるために、二軸延
伸ＰＥＴフイルムの表面をコロナ放電処理して置くこと
が一般に好ましい。コロナ放電処理の程度はその濡れ張
力が44dyne/cm以上になるようなものであることが望ま
しい。

この他、フイルムへのプラズマ処理、火炎処理等のそれ
自体公知の接着性向上表面処理やウレタン樹脂系、変性
ポリエステル樹脂系等の接着性向上コーテイング処理を
行うことも可能である。

接着用プライマ乃至接着剤本発明においては、表面処理鋼板と二軸延伸ＰＥＴフイ
ルムとを接着用プライマを介してラミネートすることが
望ましい。というのは、接着用プライマは表面処理鋼板
とＰＥＴフィルムとの両方に強固な密着性を示すのみ成
らず、表面処理鋼板に対する耐腐食性にも優れているか
らである。

密着性と耐腐食性とに優れたプライマ塗料の代表的なも
のは、種々のフェノール類とホルムアルデヒドから誘導
されるレゾール型フェノール−アルデヒド樹脂と、ビス
フェノール型エポキシ樹脂とから成るフェノール−エポ
キシ系塗料であり、特にフェノール樹脂とエポキシ樹脂
とを５０：５０乃至５：９５重量比で含有する塗料であ
る。

接着用プライマにかえて、ＰＥＴフイルムと表面処理鋼
板との両者に対して接着性を示すことが知られている公
知の接着剤、例えばイソシアネート系接着剤、エポキシ
系接着剤等の熱硬化型接着剤や、コポリエステル型熱接
着剤等の熱可塑性接着剤を使用することもできる。

下面（外面）の二酸化チタン含有ポリエステル系分子配
向フイルム層、印刷インキ層及び仕上ニス層二酸化チタン含有ポリエステル系分子配向フイルムに用
いられるフイルムは、通常のポリエステル系フイルムで
も良いが、前述したＰＥＴフイルムに二酸化チタンを添
加したものが好適である。

ＰＥＴフイルムとなるポリエステルにはルチル型或はア
ナターゼ型の二酸化チタンが通常公知の方法で添加され
る。二酸化チタンのポリエステルに対する含有量は１０
乃至５００重量％の範囲にあり、より好ましくは１０乃
至３００重量％の範囲である。

また、印刷インキ層及び仕上ニス層は、公知の材料が使
用され、公知の方法によって形成される。

以上のように構成された缶素材からの缶体の製造はそれ
自体公知の方法で製造される。

第２図に示すように前記被覆鋼板を円板１０等の形状に
せん断し、これを絞りポンチと絞りダイスとの間で一段
１２或は多断１４、１６絞り加工に賦する。絞り成形は
大径の浅いカップへの深絞り成形と小径の深絞りカップ
への深絞り成形とでも行うことができ、この深絞り成形
加工では、肉厚ｔ^Bを均一化するためカップ側壁部の上
方部分に軽度のしごきを加えるようにしても良い。絞り
成形に際しては、素材を潤滑剤を適用することもでき
る。絞り加工は室温で行い得るのは勿論であるが、一般
には２０乃至７０℃の温度で行う方が良好な成形作業性
が得られる。

また、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。

式で定義される絞り比は、一般に１．２乃至２．０、特に
１．２乃至１．８の範囲内にあることが好ましく、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５０％、特に５乃至４５％程度が良い。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１００℃の温度で行
うのがよい。このような加工缶に前述の缶素材を用いる
と、耐腐食性及び優れた外観を有し、軽量で以下の加工
性の良い被覆深絞り缶を得ることが出来る。

以上、得られる絞りカップは、トリミング、皿にはネッ
キング等の後加工を行った後、フランジ加工を行って缶
蓋との巻締めを行う缶体とする。尚、第３図は本考案に
係る被覆深絞り缶の完成時のものであり、缶体２１は缶
底部２２及び缶胴部２３が所望の状態に形成されてお
り、缶体上部にはネックイン部２４及びフランジ部２５
が形成されている。

（考案の効果）本考案によれば、被覆深絞り缶の内外面に金属クロム及
びクロム酸化物層を有し、内面にはクリアポリエステル
系分子配向フイルム層を有し、外面には二酸化チタン含
有ポリエステル系分子配向フイルム層を有するので、耐
腐食性、絞り成形性及び缶の美観に関して最適な組合せ
構成となり、優れた被覆深絞り缶を提供することが出来
る。

（実施例）以下、本考案に係る被覆深絞り缶の好ましい実施例を示
す。本考案は以下に示す実施例に限るものでわない。

（実施例１）素板厚0.18mm、調質度DR-9のテインフリースチール（表
面処理被覆量として金属クロム量１２０mg／m²、クロム
酸化物量１５mg／m²とした。）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
二軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フイル
ム（厚み２５μｍ）を、一方缶外面に成る側に前述と同
様の接着プライマを塗布した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（ＰＥＴ）フイルム（厚み
２０μｍ）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の円板に打ち抜き、常法に従って浅絞りカ
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。

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℃に予備加熱をした後、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
は次の通りである。

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コーナ部の曲率半径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、再絞り工程では加
工性に何等問題がなく、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、常法に従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ニスを使
用し、外面印刷を施し焼付けた後、ネックイン−フラン
ジ加工を施し、薄肉被覆深絞り缶を作成した。

このようにして得られた被覆深絞り缶は工程途中で被覆
材料が剥離することがなく加工が出来、その後、この容
器にコーラ飲料を充填巻締めし、３７℃の条件で長期保
存し、缶内面の腐食状態、孔食漏洩を観察したが、何等
異常は認められなかった。更にこの容器の外観性もテイ
ンフリースチールの欠点を充分に補い、満足できる美麗
な外観が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る被覆深絞り缶の缶素材の断面図、第２図は被覆深絞り缶の成形加工の説明図、第３図は本考案に係る被覆深絞り缶の断面図である。１……缶素材、２……鋼板、３、４……金属クロム層及
びクロム酸化物層、５……接着用プライマ層、６……二
酸化チタン含有分子配向ポリエステル系フイルム層、７
……印刷インキ層、８……仕上ニス、９……クリアポリ
エステル分子配向フイルム層、２１……缶体、２２……
缶底部、２３……缶胴部、２４……ネック部、２５……
フランジ部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】両表面に金属クロム及びクロム酸化物から
成る処理被膜を有する表面処理鋼板と、該表面処理鋼板
の缶内面となる側に接着プライマ乃至接着剤層を介して
設けられたクリヤポリエステル系分子配向フイルム層
と、該表面処理鋼板の缶外面となる側に接着プライマ乃
至接着剤層を介して設けられた二酸化チタン含有ポリエ
ステル系分子配向フイルム層と、該二酸化チタン含有ポ
リエステル系フイルム層上に設けられた印刷インキ層
と、該印刷インキ層上の仕上ニスとからなる積層構造を
有することを特徴とする被覆深絞り缶。
【請求項２】缶底部に比較して缶胴部の厚みが実質上薄
肉化されることを特徴とする請求項第１項記載の被覆深
絞り缶。