JPS62173244A - 耐食性に優れた複合鋼製飲食缶用側面継目なし容器およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は飲料缶あるいは一般食缶等に使用される絞り加
工（多段絞りを含む）あるいは絞りとしごき加工により
成形される１１１１１面継目なし容器（底及び缶胴部が
一体として成形される容器）に関するものであって、そ
の特徴とする所は、その缶内面の被覆ｊｆｉの構成が、
鋼板側（下層）より熱可塑性樹脂Ｊ―、その上層に耐食
性金属層、更にその上層に熱硬化性樹脂層の３層構造を
有する事を特徴とする複合鋼製容器である。

〔従来の技術〕

周知の如く、製缶技術の革新に伴い、飲料缶あるいは食
缶の製造技術は従来の半田缶・接看缶等の側面に継目を
有する製缶法より、絞り加工あるいは絞りとしごき加工
により成形される側面継目なし容器へと変化してきてい
る。底及び缶胴が一体として成形され、しかも継目がな
い事より缶蓋のみの巻締めで良く、シーム漏れ事故等も
ない信頼性の高い容器とされている。

ビール・炭酸飲料等を充填する容器としては、絞りとし
ごき加工を組合せて成形される、いわゆるＤＩ缶（Ｄｒ
ａｗｎ　＆　Ｉｒｏｎｅｄ缶）が用いられ、缶内圧が低
い内容物の場合は缶出体に強度が必要なため絞り加工（
缶径りと缶高さＨの比率Ｈ／Ｄが大きい場合２段〜３段
絞り、一部しごき加工を行う場合もあるが以下ＤＲＤ缶
と呼称する）により製造される。

ＤＩ缶の場合、素材としてはブリキあるいはアルミニウ
ム合金が用いられＤＩ成形後、脱脂・化学処理が行われ
たのち、熱硬化性樹脂による内面塗装が１〜２回行われ
る。ＤＲＤ缶の場合、ブリキ、ティンフリースチール（
クロム酸処理鋼板）あるいはアルミニウム合金を予め加
工性の良い塗料にて塗装後ＤＲＤ加工を行い製品とする
方法がとられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この様な方法で製缶された缶体の場合、特にブリキ、テ
ィンフリースチール（ＴＦＳ）等の表面処理鋼板を素材
として使用した場合、耐食性上の問題が発生する。即ち
、前述した表面処理鋼板の場合、そのメッキ皮膜は平均
厚みで１．０μ以下特にＴＦＳの場合、０．１μ以下と
非常に薄いため加工によりメッキ皮膜の破壊が起り、耐
食性を保持するには有機塗膜による保護が必須となる。

従って塗膜欠陥がある場合にはその部分の鉄が早期に溶
解し、穿孔缶になる恐れが強い。そのため炭酸飲料用Ｄ
Ｉ缶の場合、（塗装−焼付け）−＋塗装−焼付け）と２
回塗装を行い、塗膜欠陥を完全になくす様な塗装が行わ
れている。

一方、ＤＲＤ缶の場合も加工によυ内面塗膜が損傷を受
け、耐食性問題が生じ、腐食性の激しい内容物には絞り
加工後再度塗装を行う方式がとられている。アルミ缶の
場合、アルミニウムそのものの耐食性が比較的径れてい
るため若干の塗膜欠陥が生じた場合でも、缶としての耐
食性が確保できるため１回の塗装ですまされている。

本発明の目的はＤＩ缶あるいはＤＲＤ缶等の側面継目な
し鋼製容器の耐食性を向上させ、缶内面塗装の簡略化を
可能とする容器を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は成形缶内面における皮膜構成として、鋼
板側より２〜１００μｍの熱可塑性樹脂層、ついでその
上層に１μｍ超〜１００μｍの耐食性金属層、更にその
上層に熱硬化性樹脂層を有する事を特徴とするものであ
る。

素地である鋼板としては、ブリキ、ティンフリースチー
ルあるいはＮ１メッキ鋼板等の表面処理鋼板あるいは無
処理のブラックグレートが使用される。特に熱可塑性樹
脂層との密着性が重要な場合にはティンフリースチール
あるいはクロム酸処理されたＮｌメッキ材が使用される
。

この様な鋼板を素地に用い、接着力を有する熱可塑性樹
脂をバインダーとして耐食性金属を接着する。接着力を
有する熱可塑性樹脂としては酸変性したプリオレフィン
系、ぼりエステル系アイオノマーあるいはポリアシド系
のものが用いられる。

接着剤厚みとしては耐食性付与も兼ね合せ２〜１００μ
、望ましくは１５〜５０μで使用される。接着剤厚みの
下限は耐食性効果の点より又、上限は経済性の点より設
定した。

次に耐食性金属層であるが、金属の種類としてはｋＡ　
、　Ａｔ合金、各種ステンレス、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｓｎ
。

Ｓｎ合金、　Ｎ１　、　Ｎ１合金、　Ｃｒ　、　Ｃｒ合
金等が使用可能であるが食品保存容器という点より、使
用集積のあるＡｔ、　Ａｔ合金、各裡ステンレス、Ｓｎ
等が特に望ましいＯ 次にその厚みであるが１μ超〜１００μ、望ましくは５
〜４０μの極薄材が使用される。これらの極薄材は前述
した熱可塑性樹脂を用いて好ましくは熱圧着法によシ鋼
板表面に積層される。その後、製缶法により工程上の差
異が生じる。ＤＲＤ缶の場合、熱圧着された耐食性金属
箔上に熱硬化性樹脂を塗布し、３層構造を完成後製缶加
工に供される。熱硬化性樹脂としてはニブキシフェノー
ル糸環通常製缶用に使用されている塗料で良いが、絞り
深さが深く多段絞りで成形される缶の場合には、？リエ
ステル系あるいはビニル系等の加工性の比較的良好なも
のが望ましい。

耐食性を万全のものにするにはＤＲＤ成形後、最下層の
熱可塑性樹脂層の融点以上望ましくは融点＋５０℃程度
の温度まで加熱し、加工による損傷を回復させる事が望
ましい。

次にＤＩ缶の場合には、熱可塑性樹脂層及び耐食性金属
層の２層を有する状態にてＤＩ成形に供される。ＤＩ成
形においては、外面側の潤滑特性が非常に重要である事
を考えれば、２層構造皮膜は缶外面への適用は必ずしも
適当でないケースもありその場合には他の潤滑性の良好
なもの（例えばＳｎメッキ、　Ｚｎメッキ、　Ａｔメッ
キあるいは有機皮膜単独）が使用される。

缶内面側は潤滑条件としては比較的ゆるやかである事よ
り、本発明の下地に熱可塑性樹脂とその上層に耐食性金
属層を有する２層構造皮膜の適用が可能である。ＤＩ成
形としては、現在市販されているビール缶（２１１径）
、炭酸缶（２０２径）等すべての缶サイズの成形が可能
である。通常２段階の絞り及び３段階のしごき加工によ
りカップ成形が行われ、借上端のトリミング後、脱脂・
化成処理を従来法で行ったのち、缶外面の塗装印刷→缶
内面のスプレー塗装が行われる。この段階にて３層構造
皮膜が完成される事となるが、３層目の熱硬化性樹脂と
してはエポキシフェノール系が代表例であるがその他に
も、ビニル系等も使用される。

この熱硬化性樹脂の焼付加熱時において熱可塑性樹脂は
カロ熱溶融され、接着力の回復及び加工による皮膜欠陥
部の自己補修が行われる。

以上詳述した如く、本発明に係る３層構造皮膜は、第１
の層（熱可塑性樹脂）は耐食性金属層の接着と耐食性を
、第２の層（耐食性金属層）は耐食性と共にＤＩあるい
はＤＲＤ加工時に第１の層の保護（加工による膜破れ、
ピンホール発生防止）と共に、金型よシの離型性を良く
し、高速生産に耐える役割を有している。有機塗膜のみ
を厚くつけた場合、有機樹脂は軟かいため金型（パンチ
）表面にくいつき、離型性をはなはだしく阻害するため
カップ上端の破れ（カップ上端をツメに引っかけ離型さ
せるため）を生じる等の問題が発生する。

金属箔層の存在はこの問題を解決する。又金属箔層の存
在は加熱時に熱可塑性樹脂層が溶融するが温度が高くな
ると粘度低下を起し、いわゆる１タレ”現象が起る事と
なるが、金属箔層が存在する事により”タレ”を有効に
防ぐ事ができる。最上層の熱硬化性樹脂層は耐食性金属
層が直接内容物に接触するのを防止すると共に、水分、
ｏ２．イオン透過障壁として働き、耐食性を高める事と
なる。

以上の方法によシ製造された缶体は高度の耐食性を有す
る事よシ、あらゆる内容物への適用性を有している。

〔実施例〕

実施例−１ ０，２９１１ｍの薄鋼板の片面に錫メッキ（厚さ０．４
μ）を行ったのち、もう一方の面に２０μの変性ポリエ
ステル接着層を介して１．５μの軟質アルミ箔を接着し
た。懇メッキ面を缶外面になる様にして１３９趨の円板
よりスタートし、２回の絞ｐ加工及び３回のしごき加工
によシ外径６５ｊ１ｍ、平均高さ１２４１ｔｌ　（フラ
ンジ成形後）の缶を作成した。アルカリクリーナ（脱脂
後、クロム酸及びリン酸を含む薬剤で表面を不働態化処
理後、缶内面をエポキシフェノール系塗料を１缶当シフ
ｏ〜９０ｍ９の塗布量でスプレー塗装し、２０５℃にて
１０分間の焼付けを行った。

実施例−２ ０，２９冨凰のティンフリースチールの片面にエポキシ
フェノール塗料を７μ塗布２ｏｏ℃５分の焼付けを行っ
た後、もう一方の面に２５μの変性ポリプロピレン街脂
層を介して１５μのステンレス（４３０）７　ゆ　イ　
ル窄おル　７薯　１　今　−１キ　−７１ノ　づ　−ｙ
　　、　　ｌ　　Ｉ＋、もイコーμる面を缶内面とし実
施例１と同様の成形を行ったのち、変性ビニル塗料をス
プレーにて１２０　ｍ９塗布し、１７５℃８分間の焼付
けを行った。

実施例−３ 板厚０．１６１１のティン７リースチールの片面にエポ
キシフェノール系塗料を５μ塗布し２０５℃１゜分間の
焼付けを行った後、もう一方の面に８μの変性ポリエチ
レン樹脂層を介して７μの軟質アルミ箔を接着した。そ
の後アルミ箔を有する面を缶内面とし直径１８０關の円
板ブランクより２回の絞り加工により直径７７絽、缶高
さ８１．５１１の缶に加工した。

実施例−４ 板厚Ｑ、１５ｓ＋ｍのティンフリースチールの片面にエ
ポキシフェノール系塗料を５μ塗布し、２０５℃。

５分間の焼付けを行ったのち、もう一方の面に２０μの
変性ポリプロピレン街脂層を介して３０μのチタン箔（
軟質材）を接着した。その後、チタン箔上に８μの厚さ
で変性ビニル塗料を塗布したの家、−七の面を棺内面　
シ　Ｉ’ａｒａ　の誹　ｈ　乃　７Ｔ　　１１’Ｅ＋１
　ｒハ　１ごき加工により、外径３３　Ｉｌｌ　、缶高
さ１３９　ｍ＋１１の側壁継目なし缶を作成した。成形
後の缶は１８５℃にて５分間加熱し加工によシ発生した
樹脂層欠陥の自己修復をはかった。

比較例−１ 板厚０．３２１１の両面＋２５ブリキを用い、実施例１
と同様に１３９龍の円板ブランクよジスタートし、２回
の絞り加工及び３回のしごき加工により外径６５關、フ
ランジ成形後の平均缶高さ１２１１の缶を作成した。

従来法にて脱脂・化成処理後、缶内面をエポキシフェノ
ール系塗料を１缶当り７０〜９０■の塗布量でスプレー
塗装し、２０５℃にて１０分間の焼付を行った。

比較例−２ 比較例１と同様の方法で製缶・脱脂・化成処理後、エポ
キシフェノール系塗料を１缶当シフ０〜９０ｒｎ９の塗
布量でスプレー塗装し、２０５℃にて３分間の仮焼性は
後、再度１缶当り７０〜９０ｆｎ９の塗布量でスプレー
塗装し、２０５℃にて１０分間の焼付けを行った。

比較例−３ 板厚０．１６１１１１のティンフリースチールの片面に
エポキシフェノール系塗料を５μ塗布し、２０５℃。

５分間の焼付けを行ったのち、もう一方の面にビニルオ
ルガノゾル系塗料を１５μの厚みで塗布し１８５℃にて
１０分間の焼付けを行った。その後、ビニル系塗料面を
缶内面とし実施例３と同様の方法で直径７７ｍ、缶高さ
８１．５１１の缶を作成した。

比較例−４ 比較例３と同様の方法で作成したサンプルを使用し、ビ
ニル系塗料面を缶内面とし実施例４と同様の方法で外径
８３１１ｍ缶高さ１３９ｆｌの缶を３回の絞り加工と１
回のしごき加工により作成した。

以上の方法にて作成した缶のうち、実施例１゜２及び比
較例１．２に係る缶については、コーラ系（商標名コカ
・コーラ）及びレモンライム系（商標名ミリンダレモン
ライム）炭酸飲料を内容物として充填し、長期保存（３
８℃）時における穿孔缶の発生率及びＦ・溶出量の比較
を行った。

一方、実施例３，４及び比較例３．４に係る缶について
は、あさシ貝（しょうゆ味付け）を内容物として充填し
、長期保存（３８℃）による缶膨張量による耐食性比較
を行った。これらの特性値は表１．２にまとめて示した
。

表１にはＤＩ缶への適用結果として、３８℃における促
進テストにおいて本発明に係る実施例では穿孔缶の発生
は全く起らすＦ＠溶出量も比較例に比べ極めて低い値で
あり、実用的に全く問題のない極めて優れた耐食性レベ
ルにある。

又、表２ではＤＲＤ缶への適用例を示しているがこの場
合も比較例（現行）に対し極めて優れた耐食性レベルに
ある事が明白である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼板を母材とする側面継目なし容器において、その缶内
   面の被覆層の構成が下層より２〜１００μｍの熱可塑性
   樹脂層と、その上層に１．０μｍ超〜１００μｍの耐食
   性金属層と、更にその上層に熱硬化性樹脂層を積層した
   ３層構造を有する事を特徴とする複合鋼製容器。