JPH1135037A

JPH1135037A - 開缶性に優れた金属板製易開缶蓋及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1135037A
Application number: JP9189896A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishida; 浩西田; Teruaki Isaki; 輝明伊崎; Hidekuni Murakami; 英邦村上
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】鋼板や錫メッキやクロメート皮膜や塗装など
の表面処理皮膜と樹脂ラミネートを施した表面処理鋼板
に、開缶を容易にする開口案内溝を設けた易開缶性蓋及
びその製造方法を提供する。【解決手段】開口片縁部の切断案内溝の断面形状が、
薄肉部を有し、かつ前記薄肉部の缶外面側に板厚より深
さの浅い切り欠きを有する形状で、しかも、前記形状が
切断案内溝全長の一部もしくは全部に渡って形成された
構造であることを特徴とする開缶性に優れた金属板製易
開缶蓋及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板やアルミニウ
ム板などの金属板、あるいはこれらの金属板に錫メッキ
やクロメート皮膜や塗装などの表面処理皮膜と樹脂ラミ
ネートを施した表面処理金属板に、開缶を容易にする開
口案内溝を設けた易開缶性蓋に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】飲料缶、一般食缶などに使用される易開
缶性蓋（イージーオープンエンド）は、塗装されたアル
ミニウム板あるいは鋼板を素材とし、基本蓋形状に打抜
き後平らな下型にのせ、先尖断面のスコアー加工刃を開
口輪郭形状に突設した上型を押圧して、該素材に断面形
状がＶ字形状の溝を開口形状に形成し、図４に示すよう
に、開口案内溝を形成していた。また、一方で、特開平
６−１１５５４８号公報、特開平６−１１５５４６号公
報、特開平６−１２２４３８号公報に提案されているよ
うに、上下金型の肩半径にて金属板を押圧加工すること
によって板を薄肉化し、その後さらに押戻し加工を施す
ことでＶ字形の腰折部を形成して開口案内溝とする製造
技術が開発された。

【０００３】ラミネート金属板や塗装金属板に先尖形状
のスコアー加工刃を用いてスコアー加工を施すと、樹脂
被膜が疵付きあるいは破断され金属面が露出する、ある
いは特に金属板に鋼板を使用した場合には先尖形状のス
コアー加工刃の寿命等の問題が生じる。このため、後者
の押圧加工及び押戻し加工が開発された。ところがこの
押圧加工及び押戻し加工では開缶性が実用上不安定であ
る。

【０００４】また押しボタン型易開缶蓋は、塗装ある
いは熱可塑性樹脂積層鋼板を素材とし、基本的な蓋形状
に打抜き後、開缶時に開口片が本体側に固着されるよう
に一部切断しない部分を残し、開口部分が剪断加工され
る。このとき、開口片は開口部よりわずかに径が大きく
なるように、かつ缶内面側に切り出される。開口片の径
が開口部より大きく、かつ缶内面側にあることによっ
て、缶内圧力によって、開缶しないようにするためであ
る。この様な開口部を大小２個成形する。その後、切断
された開口部と開口片は、密閉性、内容物に対する耐食
性の確保及び外面錆の発生防止のため、内面側は熱可塑
性樹脂によるシールによって開口片と開口部の接着補修
が、また、外面側は補修塗装が必要とされる。開缶時
は、小さな力で押すことにより開缶できる小径の開口部
を先に開缶した後、大径の開口部を開口させる。内容物
の流し出しには大径の開口部を利用し、小径の開口部は
空気穴として利用される。押しボタン型易開缶蓋の場合
にも、剪断加工に伴う工具寿命の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実用化されている易開
缶蓋の開口案内溝の成形は、先鋭断面のスコア加工刃を
使用している。また、押しボタン型においても、開口片
の切断は鋭角な剪断刃を使用しており、工具寿命の点に
問題がある。また、リサイクルに関して、金属缶におい
ても、缶胴と缶蓋が同一素材より形成された、いわゆ
る”モノメタル缶”がリサイクルに適した商品といえる
が、これに対して、現在の易開缶蓋は殆どがアルミニウ
ム製である。一方、缶胴および易開缶蓋を除く缶蓋は殆
どが鋼板製である。このため、開缶性に優れ、耐食性の
優れた、鋼板製易開缶蓋を、生産性良く製造可能な方策
の出現が熱望されている所である。本発明は、鋼板や錫
メッキやクロメート皮膜や塗装などの表面処理皮膜と樹
脂ラミネートを施した表面処理鋼板に、開缶を容易にす
る開口案内溝を設けた易開缶性蓋に関するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためになされたものであり、その要旨は、（１）開口片縁部の切断案内溝の断面形状が、薄肉部を
有しかつ前記薄肉部の缶外面側に板厚より深さの浅い切
り欠きを有する形状で、しかも、前記形状が切断案内溝
全長の一部もしくは全部に渡って形成された構造である
ことを特徴とする開缶性に優れた金属板製易開缶蓋。（２）少なくとも缶内面側の表面上に樹脂皮膜を有し、
開口片縁部の切断案内溝の断面形状が、薄肉部を有しか
つ前記薄肉部の缶外面側に板厚より深さの浅い切り欠き
を有する形状で、しかも、前記形状が切断案内溝全長の
一部もしくは全部に渡って形成された構造であることを
特徴とする開缶性に優れた金属板製易開缶蓋。

【０００７】（３）金属板を、開口片縁部を形成する切
断案内溝形成用上下金型の肩部にて押圧加工して、薄肉
部を成形した後、缶外面側から前記薄肉部の全長の一部
もしくは全部に渡って先尖断面のスコアー加工刃を押圧
して切断案内溝を成形することを特徴とする開缶性に優
れた金属板製易開缶蓋の製造方法。（４）少なくとも缶内面側の表面上に樹脂皮膜を有する
金属板を、口片縁部を形成する切断案内溝形成用上下金
型の肩部にて押圧加工して、薄肉部を成形した後、缶外
面側から前記薄肉部の全長の一部もしくは全部に渡って
先尖断面のスコアー加工刃を押圧して切断案内溝を成形
することを特徴とする開缶性に優れた金属板製易開缶蓋
の製造方法。

【０００８】（５）樹脂皮膜が熱可塑性飽和ポリエステ
ル系樹脂で厚みが１０〜１００μであることを特徴とす
る前記（２）または（４）に記載の開缶性に優れた金属
板製易開缶蓋またはその製造方法。（６）樹脂皮膜が熱可塑性飽和ポリエステル系樹脂で厚
み１０〜１００μ、破断延び１５０％以上であることを
特徴とする前記（２）または（４）に記載の開缶性に優
れた金属板製易開缶蓋またはその製造方法。

【０００９】（７）薄肉部の切り欠きがＶ字形状でかつ
その深さが金属板厚みの２０％以下であることを特徴と
する前記（１）〜（６）に記載の開缶性に優れた金属板
製易開缶蓋またはその製造方法。（８）金属板が鋼板、表面処理鋼板、アルミニウム板或
いはアルミニウム合金板のいずれかであることを特徴と
する前記（１）〜（７）に記載の開缶性に優れた金属板
製易開缶蓋またはその製造方法。（９）金属板が少なくとも缶外面側に５．０〜１７．０
ｇ／ｍ²の錫メッキ皮膜を有する表面処理鋼板であるこ
とを特徴とする前記（１）〜（７）に記載の開缶性に優
れた金属板製易開缶蓋またはその製造方法にある。

【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。先ず、加
工方法及び形状について説明する。開口部を形成するに
あたり、従来技術による尖鋭刃の押圧方式のみ或いは剪
断加工では、尖鋭刃あるいは剪断刃の寿命問題から好ま
しくない。そこで、図１に示すように、切断案内溝３を
形成する加工方法として、開口片２の形状寸法にほぼ対
応する位置に凸の滑らかな曲面を有する肩部分を有する
上下金型を用い、金属板を押圧加工成形する。図２に示
すようになだらかに板厚変化した薄肉部を形成した後、
押戻し加工を行う。次に、なだらかに板厚変化した薄肉
部に、尖鋭刃の押圧加工を行なう。これにより、安定し
た開缶性確保と、加工部の耐錆性が確保される。

【００１１】開口部のなだらかに板厚変化した薄肉部
に、尖鋭刃の押圧加工を行なう理由は開缶性の確保のた
めである。特開平６−１１５５４８号公報、特開平６−
１１５５４６号公報、特開平６−１２２４３８号公報に
提案される構造では加工工具の寿命延長のため、加工部
がなだらかな形状をしているため、応力集中が起こり難
いため、最初の破断が起こりにくい。内圧缶の場合、耐
圧強度が必要とされるため非内圧缶に比べて厚みの厚い
金属板が使用される。このため特に鋼板を適用した場合
に顕著に開缶性が低下する。

【００１２】開缶性が低下している理由は、最初の破断
が起こりにくいことにある。最初の破断が起こると、破
断の伝播により開缶が進行する。図３に示すようになだ
らかに板厚変化した薄肉部に、尖鋭刃の押圧加工を行な
い浅い切り欠きを入れることにより、この部分に応力集
中が起こり易くなり、最初の破断が起こり易くなる。そ
のため、尖鋭刃の押圧加工を行ない浅い切り欠きを入れ
る場所は、最初の破断が起こる場所に限定することが望
ましい。従来の先尖断面のスコアー加工刃による押圧加
工のみによる方法では、開缶性を確保する必要から金属
板板厚の１／２以上の深さまで押圧加工する必要があ
り、これにより、加工される側の缶外面側は完全に母材
の金属露出が起こり、特に鋼板の場合には錆発生が起こ
り易い状態となってしまうことから、補修塗装が不可欠
であった。

【００１３】また、切り欠きを入れた部分の長さが長い
ほど、補修塗装を行なう場合の塗装面積も広くなり、塗
料量の増量・作業性の低下を招くことになる。なだらか
に板厚変化した薄肉部に尖鋭刃の押圧加工によって形成
する切り欠きの深さは金属板厚みの２０％以下であるこ
とが望ましい。切り欠きは応力集中を起こして初期破断
し易くするためのものであるから、必要以上に深くする
ことは、尖鋭刃の摩耗を促進することになる。また、特
に鋼板を素材とする場合には、必要以上に深くすると鉄
の露出を多くし耐錆性を低下させることになる。開缶性
との両立から先尖断面のスコアー加工刃での押圧深さ
は、金属板厚みの１．２５％〜１０％が更に好ましい。

【００１４】また、特に使用環境が厳しい場合には切り
欠き部分の補修塗装を行なうことが望ましい。ボリエス
テル系、アクリル系、フェノール系等の公知の塗料を用
いて行なうことが可能である。これらの一連の加工工程
において、本発明の方法によれば、互いに凸の滑らかな
曲面を有する肩部分による押圧加工を行い、その後軽度
の尖鋭刃による押圧加工を行なうものであるから、従来
の尖鋭刃のみの方式に見られる工具寿命の問題は大幅に
改善される物であり、優れた生産性のもとに易開缶蓋が
得られる。

【００１５】本発明に使用される鋼板は、通常、板厚ｔ
₀：０．０８０〜０．２８０ｍｍの範囲にあり、硬度
（Ｈ_R30T）４６〜６８、伸び：１０〜６０％程度の機械
的性質を有するものが使用される。この鋼板の表面に、
Ｓｎ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｚｎの１種または２種以上の
金属めっきを行い、クロメート処理した鋼板が望まし
い。具体的な缶内面側のめっき構成は、付着量０．５〜
３．０ｇ／ｍ²の錫めっき後化成処理を施した錫めっき
鋼板、付着量０．３〜２．０ｇ／ｍ²のニッケルめっき
後化成処理を施したニッケルめっき鋼板、Ｓｎ及びＮｉ
付着量として各々０．５〜２．０ｇ／ｍ²、０．０１〜
０．５ｇ／ｍ²をＮｉ，Ｓｎの順にめっき後化成処理を
施したＳｎ／Ｎｉめっき鋼板、金属Ｃｒ付着量５０〜２
００ｍｇ／ｍ ²、酸化Ｃｒ５〜３０ｍｇ／ｍ²（クロム
換算）の通常ＴＦＳ（ＴｉｎＦｒｅｅＳｔｅｅｌ）
と呼ばれているクロム・クロメート処理鋼板などがあ
る。

【００１６】この鋼板の缶外面相当の表面に、５．０〜
１７．０ｇ／ｍ²の錫メッキ皮膜を有することが望まし
い。５．０ｇ／ｍ²以上の錫メッキ付着量があると耐錆
性に対して有利である。また、１７．０ｇ／ｍ²超では
耐錆性に対する効果が飽和する。また、本発明に使用さ
れるアルミニウム板は、通常、板厚ｔ₀：０．１８〜
０．３２ｍｍの範囲にある。また、合金組成としては、
５０５２，５０８２，５１８２，５３５２，５３４９，
５０１７系であり、調質はＨ１９が望ましい。このアル
ミニウム板にクロメート処理、ジルコメート処理あるい
はリン酸−クロム酸系の化成処理を施した表面処理金属
板も使用することができる。上述の鋼板の少なくとも缶
内面側の積層樹脂は、厚み１０〜１００μ飽和ポリエス
テル系樹脂皮膜が望ましい。この樹脂皮膜は、押圧成形
による切断案内溝の加工時に、密着性よく素地に追随し
皮膜自体も優れた加工性を有し、上下金型での押圧加工
成形前で皮膜の破断伸びが１５０％以上のものが、皮膜
の加工健全性の点から望ましい。

【００１７】本発明での飽和ポリエステル系樹脂とは、
ジカルボン酸とジオールの縮重合で得られる線状熱可塑
性ポリエステルであり、ポリエチレンテレフタレートで
代表されるものである。ジカルボン酸成分としては、テ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セ
バチン酸、アゼライン酸、２，６−ナフタレンジカルボ
ン酸、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、シ
クロヘキサンジカルボン酸などの単独または混合物であ
り、ジオール成分としては、エチレングリコール、ブタ
ンジオール、デカンジオール、ヘキサンジオール、シク
ロヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールなどの単
独あるいは混合物である。２種以上のジカルボン酸成分
やジオール成分による共重合体やジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコールなどの他のモノマーやポリ
マーとの共重合体であっても良い。

【００１８】さらに、本発明で使用される鋼板樹脂皮膜
に、必要に応じ、可塑剤・酸化防止剤・熱安定剤・無機
粒子・顔料・有機滑剤などの添加剤を配合することが行
われる。また、易開缶蓋を缶本体へ巻締める場合に、樹
脂皮膜が削り取られ、作業性、外観上の問題となること
がある。巻締性から外面の樹脂皮膜はポリアミド樹脂も
使用できる。本発明ではポリアミド樹脂とは、ナイロン
６、ナイロン１２、ナイロン５、ナイロン１１などの単
独あるいは混合物である。

【００１９】本発明に用いるラミネート金属板の樹脂皮
膜の厚みは１０〜１００μが望ましい。前述の押圧加工
によって金属板とともに樹脂皮膜も薄く成形されること
から、１０μ未満では特に加工部での樹脂皮膜のバリア
ー性（耐食性、耐錆性）が確保されないためであり、１
００μ超では、樹脂皮膜のバリアー性に対して効果が飽
和し、経済的に不利を招くためである。性能の安定性・
経済性等を考慮した場合１６〜６０μ範囲のものが特に
有効である。なお、積層樹脂皮膜の伸び特性は、素地よ
り樹脂皮膜を剥離し、ＪＩＳＣ２３１８に準じた方法
で測定される。

【００２０】

【実施例】本発明の実施例を比較例と共に説明する。使
用した金属板を表１に示す。金属板上に積層された樹脂
フィルムの厚み・破断延びを表２に示す。金属板あるい
は樹脂フィルム被覆された金属板は上下金型の肩部にて
押圧加工後、缶外面側から先尖断面のスコアー加工刃を
押圧して易開缶蓋を作成した。なお、比較例２では上下
金型の肩部では押圧加工を行わず、先尖断面のスコアー
加工刃を押圧加工を行なうことのみで開口案内線を形成
した。作成した易開缶蓋のタイプ、加工後の最薄部の厚
み、断面形状及び評価結果を表２に示す。図１は作成し
た易開缶蓋のタイプを示したものであり、（Ａ）はステ
イオンタブ型、（Ｂ）はフルオープン型、（Ｃ）はタブ
無し型である。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】図２は本発明の実施例の断面形状であり、
図３は比較例２の断面形状である。なお、比較例１の断
面形状は従来スコアの断面である図４である。評価とし
ては、内面皮膜の健全性、開缶性、落下強度、外面耐錆
性及び尖鋭刃寿命を調査した。なお、内面皮膜の健全性
は通電テストで評価した。開缶性は、問題無く全開する
ことができるか否か、さらに、開缶力を測定して開缶性
の良否を判断した。落下強度は内容物を充填した易開缶
蓋付きの缶を作成し、６０ｃｍの高さから垂直に５回落
下させ、落下衝撃による易開缶蓋からの内容物の漏れの
状況をｎ数５０で観察し、評価した。外面の耐錆性は水
道水浸漬試験により、実用性の可否を目視観察により判
断した。尖鋭刃寿命は１００万個連続成形を行い、刃先
の摩耗状況を走査型電子顕微鏡で観察し、判断した。な
お、◎、○、△、×の評価は表３のように行った。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明の易開缶性蓋
は、缶内面側の鋼板上に樹脂フィルムをラミネートし、
外面側は錫めっきをして得られる素材を使用して、上下
金型の肩部にて押圧加工後、先尖断面のスコアー加工刃
を押圧して成形された構造の鋼板製易開缶性蓋あり、一
切の塗装を行うこと無くして得られ、内面耐食性・巻締
め性・開缶性を両立したものである。さらに、スチール
製易開缶蓋が実用化されれば、”モノメタル缶”化が可
能になることより、近年の地球環境問題に対応するリサ
イクルに適した商品を市場に提供することが可能であ
る。もとより、鋼板そのものは経済性に優れた存在であ
り、缶胴と缶蓋共に鋼板製とすることにより、経済性に
より優れ、資源としての再利用を行いやすい商品となる
ことが期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により形成された易簡易性蓋の図、

【図２】上下金型の肩部での押圧加工に続き先尖断面の
スコアー加工刃で押圧加工した本発明の切断案内溝の断
面図、

【図３】上下金型の肩部での押圧加工による切断案内溝
の断面図、

【図４】従来の尖鋭刃の押圧方式による断面Ｖ字型の切
断案内溝である。

【符号の説明】

１蓋本体２開口片３切断案内線４最薄部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口片縁部の切断案内溝の断面形状が、
薄肉部を有しかつ前記薄肉部の缶外面側に板厚より深さ
の浅い切り欠きを有する形状で、しかも、前記形状が切
断案内溝全長の一部もしくは全部に渡って形成された構
造であることを特徴とする開缶性に優れた金属板製易開
缶蓋。
【請求項２】少なくとも缶内面側の表面上に樹脂皮膜
を有し、開口片縁部の切断案内溝の断面形状が、薄肉部
を有しかつ前記薄肉部の缶外面側に板厚より深さの浅い
切り欠きを有する形状で、しかも、前記形状が切断案内
溝全長の一部もしくは全部に渡って形成された構造であ
ることを特徴とする開缶性に優れた金属板製易開缶蓋。
【請求項３】金属板を、開口片縁部を形成する切断案
内溝形成用上下金型の肩部にて押圧加工して、薄肉部を
成形した後、缶外面側から前記薄肉部の全長の一部もし
くは全部に渡って先尖断面のスコアー加工刃を押圧して
切断案内溝を成形することを特徴とする開缶性に優れた
金属板製易開缶蓋の製造方法。
【請求項４】少なくとも缶内面側の表面上に樹脂皮膜
を有する金属板を、口片縁部を形成する切断案内溝形成
用上下金型の肩部にて押圧加工して、薄肉部を成形した
後、缶外面側から前記薄肉部の全長の一部もしくは全部
に渡って先尖断面のスコアー加工刃を押圧して切断案内
溝を成形することを特徴とする開缶性に優れた金属板製
易開缶蓋の製造方法。
【請求項５】樹脂皮膜が熱可塑性飽和ポリエステル系
樹脂で厚みが１０〜１００μであることを特徴とする請
求項２または請求項４に記載の開缶性に優れた金属板製
易開缶蓋またはその製造方法。
【請求項６】樹脂皮膜が熱可塑性飽和ポリエステル系
樹脂で厚み１０〜１００μ、破断延び１５０％以上であ
ることを特徴とする請求項２または請求項４に記載の開
缶性に優れた金属板製易開缶蓋またはその製造方法。
【請求項７】薄肉部の切り欠きがＶ字形状でかつその
深さが金属板厚みの２０％以下であることを特徴とする
請求項１〜請求項６に記載の開缶性に優れた金属板製易
開缶蓋またはその製造方法。
【請求項８】金属板が鋼板、表面処理鋼板、アルミニ
ウム板或いはアルミニウム合金板のいずれかであること
を特徴とする請求項１〜請求項７に記載の開缶性に優れ
た金属板製易開缶蓋またはその製造方法。
【請求項９】金属板が少なくとも缶外面側に５．０〜
１７．０ｇ／ｍ²の錫メッキ皮膜を有する表面処理鋼板
であることを特徴とする請求項１〜請求項７に記載の開
缶性に優れた金属板製易開缶蓋またはその製造方法。