JPH0616741Y2

JPH0616741Y2 - 深絞り缶

Info

Publication number: JPH0616741Y2
Application number: JP6808789U
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: JPH038534U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、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汎用性のある深絞り
缶に関する。

（従来技術）錫等の鍍金鉄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通常の表面処理金属板からも製造さ
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59-3
4580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、表面処理アルミニウム板
に対して二軸延伸ＰＥＴ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、このような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、鉄を地金とした錫
鍍金鉄板は通常汎用性が高く安価であるが、そのままの
缶素材として用いるには、充分な耐腐食性を有しておら
ず、また樹脂フイルムとの密着性が充分でないため、包
装容器としての美観を損ない優れた被覆深絞り缶が得ら
れない。

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
ように構成された汎用性のある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、鉄基質から成り、両表面に形成される
錫層及び該錫層面に電解クロム酸から成る処理被膜層を
有する表面処理鉄板と、該表面処理鉄板の缶内面となる
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、該表面処理鉄
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合
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
する深絞り缶が提供される。

（作用）本考案において、種々の表面処理鉄板の内でも、錫鍍金
鉄板を使用するのは、このものが表面処理鉄板の内でも
最も絞り加工性に優れていると共に電気化学的保護作用
による下地鉄の孔食防止効果を有することによるが、錫
鍍金鉄板では金属錫の上に著しく脆い酸化錫が必ず形成
され、樹脂被膜と金属錫層との間にこの酸化錫層が介在
して、両者の密着力を著しく低下させるという問題があ
る。錫鍍金鉄板上に電解クロム酸処理膜を設けると、金
属錫層の表面が緻密な金属クロム層で覆われて前記酸化
錫層の形成が抑制されると共に、このクロム層の形成に
より耐腐食性が向上し、更に金属クロム層にクロム酸化
物層が形成されることで、樹脂被膜との密着性が著しく
向上する。

しかしながら、上記表面処理錫鍍金板はその反面加工性
に幾分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く、また内容頻に対する
錫溶出の問題がある。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錫鍍金板に対して、
接着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、このフイルム層は電
解クロム酸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、缶の外面は電解クロ
ム酸表面処理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の鉄を基質とした錫
鍍金鉄板２（錫層３）の下面には、電解クロム酸処理被
覆層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の錫鍍金鉄板２の上面には電解クロム酸処理被覆層
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。電解
クロム酸処理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。）、その形成方法はそれ自体公知の
方法である。また、各樹脂層、印刷層等も公知な方法に
よって鍍金板上に形成される。以下、各構成素材につい
て詳述する。

鉄を基質とした錫鍍金板、及び電解クロム酸層鉄を基質とした錫鍍金板は、その錫の鍍金量が0.5乃至1
1.2ｇ／m²の範囲で使用されるのが好ましい。このよう
な範囲で錫鍍金された錫鍍金鉄板は、下地鉄に対する防
食効果が充分であり、塑性流動による加工性がよく、加
工後の防食効果も充分である。錫鍍金鉄板は未処理のマ
ット板（ノーリフロー板）でもブライト板（リフロー
板）でもよい。また、錫鍍金鉄板の厚みは、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の範囲にあるのが望ましい。

電解クロム酸処理膜の厚みは、耐腐食性と加工密着性と
の兼ね合により決定され、電解クロム酸処理膜塗上量
は、金属クロムとして１乃至200mg／m²、特に10乃至150
mg／m²の範囲にあることが好ましい。このような範囲で
処理された錫鍍金板は耐腐食性が向上し、後述の樹脂フ
イルムとの加工密着性が向上する。

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、二軸延伸ポリエチレンテ
レフタレート／イソフタレートのフイルム等が挙げられ
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／イソ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
上がテレフタル酸及びイソ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ものである。

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、火災処理等のそれ
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、表面処理錫鍍金鉄板と二軸延伸ＰＥ
Ｔ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
理錫鍍金鉄板とＰＥＴフイルムとの両方に強固な密着性
を示すのみ成らず、表面処理錫鍍金鉄板に対する耐腐食
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錫鍍金鉄板を円板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或は多段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、素材に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、深絞り缶は、鉄を基質とした錫鍍金板
から構成され、その内外面に電解クロム酸処理膜を有
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、汎用性の
ある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0.15mm、調質度DR-9の表面処理錫鍍金鉄板（錫鍍
金量として８ｇ／m²、表面処理被膜量として金属クロム
換算で、その金属クロム量が１０mg／m²となる電解クロ
ム酸処理とした。）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厚み２０μ
ｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート／イソフタレ
ートフイルム（融点２３０℃）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
／イソフタレートフイルム（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つた。

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は満足で
きる美麗なものが得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る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図は本考案に係る深絞り缶の断面図である。１……缶素材、２……錫鍍金鉄板、４……電解クロム酸
処理膜層、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】鉄基質から成り、両表面に形成される錫層
及び該錫層面に電解クロム酸処理被膜層を有する表面処
理鉄板と、該表面処理鉄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、該表面処理鉄板の缶外面と
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項記載の深絞り
缶。