WO2023079935A1 - シームレス缶の製造装置及び製造方法 - Google Patents

シームレス缶の製造装置及び製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2023079935A1
WO2023079935A1 PCT/JP2022/038537 JP2022038537W WO2023079935A1 WO 2023079935 A1 WO2023079935 A1 WO 2023079935A1 JP 2022038537 W JP2022038537 W JP 2022038537W WO 2023079935 A1 WO2023079935 A1 WO 2023079935A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heating
seamless
drawn
neck
ironed
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/038537
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英紀 石黒
真之 中村
洸治 脇坂
清太郎 金澤
翔太 内野
Original Assignee
東洋製罐株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東洋製罐株式会社 filed Critical 東洋製罐株式会社
Publication of WO2023079935A1 publication Critical patent/WO2023079935A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/28—Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00—Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material

Definitions

  • the present invention relates to a seamless can manufacturing apparatus and manufacturing method, and more particularly, to a resin-coated seamless can manufacturing apparatus having a neck/flange processing means, in which the resin coating of the neck/flange processed portion of the seamless can.
  • the present invention relates to a seamless can manufacturing apparatus equipped with partial heating means for preventing peeling, and a seamless can manufacturing method using this manufacturing apparatus.
  • Seamless cans produced by molding such as drawing, drawing/re-drawing, drawing/ironing, and thinning drawing/ironing using a resin-coated metal plate obtained by coating a metal plate with resin such as polyester resin. is widely used.
  • Seamless cans used for beverages and foods are subjected to retort sterilization after being filled with contents. Since such retort sterilization treatment is performed under high-temperature and high-humidity conditions, there is a problem called retort brushing (white spots), in which water droplets adhere to the bottom of a can crystallize and whiten.
  • retort brushing white spots
  • it has been proposed to use a copolyester containing polybutylene terephthalate (PBT) as the resin coating Patent Documents 1 and 2, etc.
  • a polyester resin with a large PBT content in order to prevent whitening of the outer surface resin coating such as retort brushing and white streaks. Since a large amount of resin coating has high crystallinity, oriented crystals are generated in the can axis direction, which is the rolling direction of the resin-coated metal sheet in the can manufacturing process, and the adhesion to the metal sheet tends to decrease. Moreover, when the PBT compounding amount increases, the PET resin compounding amount becomes relatively small, and in particular, the compounding amount of the PET resin having a high isophthalic acid content decreases, which tends to reduce the adhesion to the metal plate. be.
  • wrinkle impressions are likely to occur on the neck portion that is subjected to seaming processing, etc., so if exposed to high temperature and high humidity conditions such as retort sterilization treatment, this wrinkle impression will occur. It is thought that the penetration of water vapor causes peeling of the resin coating with poor adhesion (sometimes referred to as "neck delamination"). In addition, in the entire can of a seamless can, the neck portion is a region where the compressive strain of the resin coating in the can circumferential direction increases due to drawing and ironing during the can manufacturing process, and the adhesion between the resin coating and the metal plate is weak. It is thought that there is a trend.
  • the top of the can body may be seamed, and the neck may be damaged in the same way as the outer resin-coated seamless can due to handling or the inclusion of foreign matter.
  • a sterilization treatment such as retort sterilization or a steaming treatment is performed in a state in which such a flaw is formed, the inner surface resin coating is affected by the internal pressure and the contents, and the inner surface resin coating is peeled off in the same manner as the outer surface resin coating. (sometimes referred to as "flaw delamination") may occur.
  • the neck portion tends to have weaker adhesion between the resin coating and the metal plate than other regions in the entire can also applies to the inner surface resin coating.
  • a heating process is performed in which the entire can body after ironing is heated under high temperature conditions for the purpose of removing the lubricant and relaxing the forming strain.
  • an object of the present invention is to provide a seamless can manufacturing apparatus equipped with a partial heating means capable of suppressing the generation of flaws in the neck portion of a resin-coated seamless can and the peeling of the resin coating, and to manufacture a seamless can using such a manufacturing apparatus. It is to provide a manufacturing method.
  • a drawing means for forming a shallow-drawn can by drawing using a resin-coated metal sheet having a resin coating formed on the inner surface and/or the outer surface thereof, and drawing the shallow-drawn can by redrawing and ironing.
  • Re-drawing and ironing forming means for forming a drawn and ironed can, heating means for heating the entire drawn and ironed can, printing means for printing on the outer surface of the body of the drawn and ironed can heated by the heating means, and printing by the printing means.
  • a seamless can manufacturing apparatus comprising drying and baking means for heating the drawn and ironed can, and neck/flange processing means for necking and flanging the dried and baked drawn and ironed can, wherein the drawing means and Between the re-drawing and ironing means, between the heating means for heating the entire drawn and ironed can and the printing means, or after the neck/flange processing means, it becomes a neck portion when a seamless can is made.
  • a seamless can manufacturing apparatus comprising partial heating means for partially heating a portion of the can body and partial heating and conveying means for conveying the can body during the partial heating.
  • the partial heating conveying means conveys with a turret; 2.
  • the partial heating and conveying means includes a rotation mechanism that rotates the can body during partial heating; 3.
  • the rotation mechanism is a mechanism that attracts and holds the bottom of the can body to rotate the can body, 4.
  • said partial heating means being arranged after the neck flanging means; 5.
  • the neck flanging means and the partial heating means are connected by a turret; 6.
  • the heating in the partial heating means is high frequency induction heating, 7.
  • the heating time by the high-frequency induction heating is less than 2 seconds, 8.
  • the resin of the resin coating is a polyester resin, and the partial heating means heats a portion that will become a neck portion when a seamless can is made to a temperature of 185 to 230 ° C.; is preferred.
  • a draw forming step of forming a shallow-drawn can by drawing using a resin-coated metal sheet having a resin coating formed on the inner surface and/or the outer surface, and redrawing and ironing the shallow-drawn can.
  • a seamless can manufacturing method comprising a drying/baking step of heating the entire drawn and ironed can, and a neck/flanging step of necking/flanging the dried/baked drawn and ironed can, wherein the drawn Between the forming step and the re-drawing and ironing forming step, between the heating step of heating the entire drawn and ironed can and the printing step, or after the neck/flange processing step, the neck when a seamless can is formed.
  • a method for producing a seamless can comprising: a partial heating step of partially heating a portion to be a portion; and in the partial heating step, partially heating the portion to be the neck portion while conveying the can body. provided.
  • the seamless can manufacturing method of the present invention 1. Carrying out the transportation of the can body in the partial heating step by a transportation turret; 2.
  • the conveying turret has a rotation mechanism for rotating the can body during partial heating, and performing partial heating while rotating the can body; 3. the partial heating step is performed after the neck flanging step; 4.
  • the resin of the resin coating is made of a polyester resin, and in the partial heating step, heating is performed so that the neck portion when made into a seamless can has a temperature of 185 to 230 ° C.; 5.
  • the heating in the partial heating step is high-frequency induction heating; 6.
  • the heating time by the high-frequency induction heating is less than 2 seconds, is preferred.
  • the seamless can manufacturing apparatus of the present invention it is possible to heat the portion that will become the neck portion of the seamless can at the above-described specific timing. can be controlled, the adhesion of the resin coating to the metal plate can be improved, and a seamless can can be manufactured in which peeling of the resin coating is effectively suppressed. Further, by conveying the drawn and ironed can (can body) formed through the drawing means and the redrawing and ironing means with a turret during partial heating, the can body can be conveyed at high speed and the processing speed of partial heating is improved. can do Furthermore, by using a turret equipped with a mechanism for rotating the can body, the entire circumference of the neck portion can be partially heated uniformly.
  • the rotation mechanism holds and fixes the can body at the bottom of the can body, together with the above-described turret transportation, it is possible to reduce the influence of the contact of jigs, etc. with the outer surface (body portion) of the can body. It is possible to produce a can body excellent in appearance characteristics with good productivity. Furthermore, by performing partial heating of the neck portion by high-frequency induction heating, only the neck portion can be heated in a short period of time so as to obtain the desired oriented crystals, which is excellent in productivity.
  • the seamless can manufactured by the manufacturing apparatus of the present invention has remarkably excellent adhesion of the resin coating to the metal plate, particularly the adhesion of the resin coating to the metal plate at the neck portion. Therefore, even when exposed to high temperature and high humidity conditions after filling the contents, whitening such as retort brushing of the outer resin coating and whitening such as white streaks are prevented. Peeling of the coating is also effectively prevented, and the adhesion to hot water is excellent.
  • FIG. 2 is a flow diagram showing an example of arrangement of each means in the seamless can manufacturing apparatus of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an example of a seamless can manufacturing apparatus of the present invention; It is a figure for demonstrating a partial heating means.
  • 4 is a diagram for explaining the arrangement of high-frequency induction heating coils of the partial heating means in FIG. 3; FIG.
  • the seamless can manufacturing apparatus of the present invention includes a drawing means for forming a shallow-drawn can by drawing, and a redraw-ironing forming for forming a drawn and ironed can by redrawing and ironing the shallow-drawn can.
  • a conveying means such as a conveyor or a turret is provided for sequentially conveying the can body discharged from the redrawing and ironing means to each means.
  • the partial heating means for partially heating the neck portion of the seamless can is provided between the drawing means and the redraw ironing means (HT1 in FIG. 1). It is important that it be placed either between the heating means for heating the entire drawn and ironed can and the printing means (HT2 in FIG. 1), or after the neck flanging means (HT3 in FIG. 1). It is a feature.
  • FIG. 2 is a simplified diagram showing an example of a manufacturing apparatus in which a turret is used as a conveying means, and the previous process and the next process are connected by the conveying turret.
  • a can body (drawn and ironed can) 10 carried out from the drawing means and the redrawing and ironing means (both means are collectively indicated by 1) is supplied to the heating means 2 from the conveyor C1.
  • the can body 10 heated by the heating means 2, from which the lubricant has been removed, and from which the forming distortion has been removed, is supplied by the conveyor C2.
  • the can body 10 on which the printed layer and the finishing varnish layer are formed is supplied to the drying/baking means 4 by the conveyor C3.
  • the can body 10 with the printed layer and the finishing varnish layer baked on the can body by the drying/baking means 4 is transferred from the conveyor C4 to the conveying turret T1 and supplied to the necking turret T2.
  • the conveying turret T1 and supplied to the necking turret T2.
  • a plurality of necking turrets are arranged according to the number of necking processes.
  • the can body 10 having the neck portion formed thereon is carried out from the necking turret T2 by the carrying turret T3 and supplied to the flanging turret T4.
  • the can body 10 having the flange portion formed thereon is carried out from the flanging turret T4 by the carrying turret T5 and supplied to the partial heating process turret T6.
  • the can body (seamless can) 10 whose neck portion has been partially heated is carried out from the partial heating process turret T6 by the carry-out turret T7, and carried out from the manufacturing apparatus via the conveyor C5.
  • the material is conveyed from the heating means to the partial heating means by a conveyor or a turret, but the present invention is not limited to this and can be changed as appropriate.
  • a drawn and ironed can can be formed as follows. That is, although not limited to this, after the resin-coated metal plate is drawn into a cup-shaped shallow-drawn can, it is mounted on a blank holder of a forming apparatus, and the ironing punch is moved to press against the redraw die. , redraw and form into a deeper cup. Subsequently, the forming punch moves and passes through multiple dies to perform ironing, thereby obtaining a drawn and ironed can (hereinafter sometimes simply referred to as "can body").
  • the shallow-drawn cans are then subjected to redrawing and ironing means.
  • Partial heating means for partially heating a part may be arranged (HT1 in FIG. 1). In this partial heating means HT1, it is preferable to partially heat a position of 0 to 25% from the top of the can body with respect to the can height of the shallowly drawn can (the partial heating means will be described later).
  • the redrawing and ironing means the redrawing can be omitted depending on the drawing ratio of the shallowly drawn can, and the ironing may be performed directly. Further, a bending and stretching process (stretching process) by redrawing may be performed.
  • the side walls are thinned by redrawing and ironing. The thickness is preferably reduced to 30 to 65%, particularly 34 to 42%, of the raw thickness of the resin-coated metal sheet.
  • Heating means After the can body obtained by drawing and redrawing and ironing is trimmed at the top of the can body by a trimming means (not shown), it is supplied to a heating means to remove the lubricant used at the time of forming, and A heat treatment is applied to relax the molding distortion of the resin coating.
  • the heating means is not limited to this, but conventionally known heating means such as a hot air circulation furnace, an infrared heating furnace, a high frequency induction heating device, and a dielectric heating device can be used.
  • the heat treatment is generally performed at a temperature of Tm-5°C or more, particularly Tm-5 to Tm+20°C, based on the melting point (Tm) of the resin coating.
  • the heating time varies depending on the heating method and cannot be generally defined, but is generally preferably in the range of 30 to 60 seconds.
  • the heated and cooled can bodies are then supplied to the printing means, but in the present invention, as described above, they can also be supplied to the partial heating means (HT2 in FIG. 1) before being supplied to the printing means. ).
  • this partial heating means HT2 it is preferable to partially heat a position of 0 to 15% from the top of the can body with respect to the height of the heated can body as the neck portion of the seamless can (partial heating means will be described later).
  • the can bodies heated by the heating means and from which the lubricant and the like have been removed are then supplied to the printing means.
  • a printing means conventionally known printing methods such as gravure printing, offset printing, flexographic printing, and inkjet printing can be employed.
  • the printing layer is formed by baking and drying by the drying/baking means.
  • a finish varnish layer is formed on the printed layer to prevent the printed image from being damaged. From the standpoint of design, it is preferable that the printed layer is formed not only on the center of the can body but also on the portion to be necked.
  • Diameter reduction rate (%) (D 0 - D 1 )/D 0 ⁇ 100 (1)
  • D 0 is the inner diameter of the can body within 15 to 60% from the top of the can body
  • D 1 is the inner diameter of the can body at the maximum diameter reduction portion (most reduced diameter portion).
  • a can body (seamless can) having a neck portion and a flange portion formed by the neck/flange processing means is preferably supplied to the partial heating means as described above (HT3 in FIG. 1).
  • the finished product can be obtained by heating a portion of the height of the can from 0 to 15% from the open end.
  • the partial heating means for the neck portion of the seamless can is arranged in any one of HT1, HT2 and HT3. This makes it possible to control the oriented crystals of the resin coating, improve the adhesion between the resin coating and the metal plate, and suppress the separation of the resin coating at the neck portion.
  • the partial heating means may be arranged at any position of HT1 to HT3, but it is preferable to directly heat the neck portion, which is the portion to be improved in adhesion to the metal plate, in the state of the finished product. Since the crystals can be controlled efficiently and the molding distortion of the resin coating due to the neck/flanging process can be alleviated, it is preferable to be installed at the position of HT3, which heats the seamless can particularly after the neck/flanging process. is.
  • heating means can be used as the heating means, but high-frequency induction heating is particularly preferred.
  • high-frequency induction heating heats the metal plate and heats the interface between the metal plate and the resin coating, so the adhesion between the resin coating and the metal plate can be efficiently improved.
  • the heating time cannot be categorically defined depending on the heating temperature and heating method, but is preferably in the range of 0.05 to 40 seconds. It is preferable to heat in the range of 0.1 to 0.6 seconds.
  • the resin coating When a polyester resin is used as the resin coating, it is desirable to partially heat the resin to a temperature in the range of 185 to 230°C, particularly 190 to 210°C.
  • the partial heating is performed by high-frequency induction heating, only the neck portion of the seamless can is selectively heated.
  • the heating time is the time until the temperature is reached. In the case of oven heating, the above temperature is the highest temperature reached in the oven, and the time during which the highest temperature is maintained is defined as the heating time.
  • High-frequency induction heating is not limited to this, but high-frequency waves with a frequency of 10 to 200 KHz are used.
  • a heating device having a known high-frequency induction heating coil can be used.
  • This heating device generally includes a high-frequency induction heating coil, an electrode for connecting the coil and a power supply, a magnetic member that strengthens the electromagnetic coupling between the coil and the seamless can and regulates the heating portion of the seamless can, and a coil that cools the coil. It consists of a cooling mechanism for
  • FIG. 3 is a diagram for explaining specific examples of the partial heating means and the partial heating conveying means.
  • the partial heating conveying means includes a partial heating process turret T6 that revolves around a horizontal rotating shaft 8, and the partial heating means 7 is installed at a position facing the outer peripheral portion of the partial heating process turret T6 where the can body 10 is installed. ing.
  • the partial heating process turret T6 also has a rotation mechanism 9 for rotating the can body 10 on its axis.
  • the rotation mechanism 9 includes a rotary shaft 9b having suction means 9a for fixing the bottom portion 12 of the can body 10 by vacuum suction, and a drive means (not shown) for rotating the rotary shaft.
  • a gear may be used, or a motor may be arranged on each rotating shaft 9b to drive.
  • the can body 10 fixed by the suction means 9a passes through the partial heating means 7 due to the revolution of the partial heating process turret T6 while rotating on its own axis due to the rotation of the rotating shaft 9b, whereby the neck portion 11 is heated. .
  • the neck portion is heated while rotating on the revolving turret, so that the entire circumference of the neck portion can be heated uniformly and efficiently.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view for explaining an example of arrangement of high-frequency induction heating coils in the partial heating means 7 in FIG. Partial heating step
  • the partial heating means 7 installed along the turret T6
  • four arc-shaped copper pipes 71, 71 and 72, 72 are arranged two on each side so as to be positioned near the neck of the seamless can. It is The interval L1 between the two copper pipes 71, 71 on the flange portion 13 side of the seamless can 10 is narrower than the interval L2 between the two copper pipes 72, 72 on the bottom portion 12 side in accordance with the diameter reduction of the neck portion 11. are placed.
  • the copper pipe can be appropriately set according to the can diameter of the seamless can, the height of the neck portion, etc. It is preferable to have
  • the cross-sectional shape of the pipe may be circular, square, elliptical, semicircular, oval, or any other shape.
  • the partial heating conveying means is not limited to turret conveying, and existing conveying means such as a conveyor may be used.
  • the partial heating conveying means is turret conveying, the partial heating conveying means and the neck/flange processing means are connected by a conveying turret so that the flanging turret T4 and the partial heating process turret T6 can be efficiently conveyed.
  • the seamless can of the present invention includes a drawing step of forming a shallow-drawn can by drawing using a metal plate having a resin coating formed on the inner surface and/or the outer surface, and drawing and ironing the shallow-drawn can by redrawing and ironing.
  • a heating step of heating the entire drawn and ironed can obtained by forming by a conventionally known forming method such as a redraw and ironing forming step for forming a can, and printing is applied to the outer surface of the body of the drawn and ironed can that has undergone the heating step.
  • the portion that will become the neck portion when a seamless can is formed is formed between the draw forming step and the redraw and ironing step, between the heating step and the printing step, and after the neck/flanging step.
  • the partial heating step it is an important feature to partially heat the can body while conveying it.
  • the seamless can manufacturing method of the present invention is not particularly limited, except that the above-described partial heating step is performed at any of the above-described timings, and in the partial heating step, the can body is heated while being conveyed. However, it is preferable to use the method and conditions in each step in the seamless can manufacturing method of the present invention described above. can.
  • a seamless can manufactured by the manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention has a resin coating formed on the inner surface and/or the outer surface of a metal plate, and the upper portion of the can body is necked (reduced in diameter).
  • a printed layer and a finishing varnish layer are formed on the outer resin coating.
  • the neck portion is, but is not limited to, 0 to 0 from the top of the can body with respect to the height of the entire can from the top of the can body (0%) to the bottom (100%) of the seamless can. It is preferably formed in at least a portion of the positions within 15% of the distance.
  • the seamless can manufactured by the manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention has excellent adhesion between the resin coating and the metal plate in the neck portion, and effectively suppresses peeling of the resin coating.
  • a polyester resin is used as the resin coating, even when exposed to high temperature and high humidity conditions such as retort sterilization, whitening such as retort brushing occurs, and lubricant removal and molding during the can manufacturing process Even when the entire can is exposed to high-temperature conditions in the heating process for the purpose of relaxing strain, the occurrence of whitening such as white streaks is suppressed.
  • resin-coated metal plate As the resin-coated metal sheet used for manufacturing seamless cans by the manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention, resin-coated metal sheets conventionally used for forming seamless cans can be used.
  • resin sheets cold-rolled steel sheets are temper-rolled or secondary cold-rolled after annealing, and are subjected to surface treatments such as zinc plating, tin plating, nickel plating, electrolytic chromic acid treatment, chromic acid treatment, and zirconium compound treatment.
  • a light metal plate such as an aluminum alloy plate is used in addition to a surface-treated steel plate subjected to two or more kinds of treatment, or a so-called aluminum plate.
  • the light metal plate may be subjected to an inorganic surface treatment such as chromate phosphate treatment, zirconium phosphate treatment, or zirconium treatment.
  • the raw thickness of the metal plate varies depending on the type of metal and the purpose or size of the container, but generally it is preferable to have a thickness of 0.10 to 0.50 mm.
  • polyester resins can be preferably used.
  • polyester resin constituting the outer surface resin coating from the viewpoint of suppressing retort brushing and the generation of white streaks, polybutylene terephthalate single resin or copolymer resin mainly composed of butylene terephthalate units is used in an amount of 20 to 60% by mass, particularly 45 to 45% by mass. It is preferable that it is contained in an amount of 55% by mass and the remaining component is a polyethylene terephthalate homopolymer (PET) or a copolymer resin mainly composed of ethylene terephthalate units.
  • PET polyethylene terephthalate homopolymer
  • copolymer resin mainly composed of ethylene terephthalate units.
  • the same polyester resin as that for the outer resin coating can be used as the polyester resin that constitutes the inner resin coating. It is preferable that the copolymer resin is a copolymer resin that can Copolymerized PET containing in an amount of mol % can be preferably used.
  • the polyester resin preferably has an intrinsic viscosity (IV) measured using a phenol/tetrachloroethane mixed solvent as a solvent in the range of 0.5 to 1.4 dL/g, particularly 0.65 to 1.4 dL/g. is preferably in the range of If the intrinsic viscosity is higher than the above range, the melt viscosity of the resin when heated and melted becomes extremely high, making it difficult to coat the metal plate with the resin, which is not preferable. On the other hand, if the intrinsic viscosity is less than the above range, it cannot withstand severe working such as drawing and ironing, and the flavor properties and corrosion resistance are also inferior, which is not preferable.
  • the glass transition temperature (Tg) of the polyester resin is preferably in the range of 30-80°C, more preferably in the range of 50-65°C. In particular, if the Tg is higher than the above range, there is a possibility that the processability will deteriorate. On the other hand, if the Tg is lower than the above range, the retort whitening resistance and the like may be deteriorated.
  • the melting point (Tm) of the polyester resin is preferably in the range of 200-260°C, more preferably in the range of 215-235°C. If the melting point is lower than the above range, the resistance to retort whitening may deteriorate.
  • polyester resin is blended with additives for resins known per se, such as anti-blocking agents such as amorphous silica, pigments such as titanium dioxide, antistatic agents, antioxidants, lubricants, etc., according to known formulations. be able to.
  • anti-blocking agents such as amorphous silica
  • pigments such as titanium dioxide, antistatic agents, antioxidants, lubricants, etc.
  • the thickness of the outer resin coating is not limited to this, it is preferably in the range of 5 to 20 ⁇ m.
  • the outer surface resin coating may be a multilayer of two or more layers. In the case of multiple layers, it is important that at least all the layers other than the bottom layer are coated with the above-mentioned PBT-containing outer surface resin coating. In the case of multiple layers, it is desirable that the total thickness is within the above range.
  • the thickness of the inner surface resin coating is not limited to this, it is preferably in the range of 10 to 30 ⁇ m.
  • the inner resin coating may be either a single layer or multiple layers.
  • the lower layer uses PETIA with an isophthalic acid content of 9 to 15 mol%, and the surface layer has a higher isophthalic acid content than the lower layer. It is particularly desirable to use PETIA or homoPET with a low isophthalic acid content of 9 mol % or less.
  • the thickness ratio between the lower layer and the surface layer is not limited to this, but is preferably in the range of 8:2 to 4:6.
  • the resin-coated metal sheet used for manufacturing seamless cans by the manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention is coated with a polyester resin coating by a conventionally known method such as an extrusion lamination method, a heat-sealing method, or a dry lamination.
  • a polyester resin coating by a conventionally known method such as an extrusion lamination method, a heat-sealing method, or a dry lamination.
  • An adhesive primer may be used to further improve the adhesion of the polyester resin coating to the metal plate.
  • a primer coating excellent in adhesion and corrosiveness conventionally known primers such as epoxy phenol-based primer coating and polyester phenol-based primer coating can be used.
  • a polyester-phenolic primer coating consisting of a resol-type phenolic resin derived from cresol.
  • the seamless can production apparatus and production method of the present invention can produce a seamless can in which the resin coating has excellent adhesion to the metal plate and the peeling of the resin coating at the neck is suppressed.
  • a polyester resin it can be suitably used as an apparatus and method for manufacturing seamless cans for filling contents that require retort sterilization, steaming, and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本発明は、内面及び／又は外面に樹脂被覆が形成されてなる樹脂被覆金属板を用い、絞りしごき加工等によりシームレス缶を製造するための製造装置及び製造方法に関するものであり、樹脂被覆シームレス缶のネック部における疵の発生や樹脂被覆の剥離を抑制可能な部分加熱手段を備えたシームレス缶の製造装置及びこのような製造装置によりシームレス缶を製造する製造方法を提供する。

Description

シームレス缶の製造装置及び製造方法
　本発明は、シームレス缶の製造装置及び製造方法に関するものであり、より詳細にはネック・フランジ加工手段を備えた樹脂被覆シームレス缶の製造装置において、シームレス缶のネック・フランジ加工部の樹脂被覆の剥離を防止するための部分加熱手段を備えたシームレス缶の製造装置、及びこの製造装置を用いたシームレス缶の製造方法に関する。
　ポリエステル樹脂等の樹脂を金属板に被覆して成る樹脂被覆金属板を用い、絞り加工、絞り加工・再絞り加工、絞り・しごき加工、薄肉化絞りしごき加工等の成形加工を施してなるシームレス缶が広く用いられている。
　飲料や食品用途に用いられるシームレス缶においては、内容物を充填した後にレトルト殺菌処理が行われる。かかるレトルト殺菌処理は高温高湿度条件下で行われることから、缶底部等の水滴が付着した部分が結晶化して、白化を生じるレトルトブラッシング（白斑）と呼ばれる問題が生じていた。
　かかるレトルトブラッシングの問題を解決するために、樹脂被覆として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含有する共重合ポリエステルを使用することが提案されている（特許文献１，２等）。
　上記特許文献に記載されているように、レトルトブラッシングや白筋等の外面樹脂被覆の白化を防止するためにはＰＢＴ配合量の多いポリステル樹脂を使用することが好適であるが、ＰＢＴ配合量の多い樹脂被覆は結晶性が高いことから、製缶工程における樹脂被覆金属板の圧延方向である缶軸方向に配向結晶を生じ、金属板との密着性が低下する傾向がある。また、ＰＢＴ配合量が多くなると、ＰＥＴ樹脂配合量が相対的に少なくなり、特にイソフタル酸の含有量の多いＰＥＴ樹脂の配合量が少なくなることによって、金属板との密着性が低下する傾向がある。その一方、巻締加工等が施されるネック部にはリンクルインプレッション（巻締時につく疵）が生じやすいことから、レトルト殺菌処理等の高温高湿度条件下に曝されると、このリンクルインプレッションから水蒸気が侵入して、密着性に劣る樹脂被覆の剥離（「ネック部デラミネーション」ということがある）が生じると考えられる。また、シームレス缶の缶全体において、ネック部は、製缶工程中の絞りおよびしごき加工により、缶円周方向の樹脂被覆の圧縮歪みが大きくなる領域であり、樹脂被覆と金属板の間の密着が弱い傾向にあると考えられる。
　一方、内面樹脂被覆シームレス缶においても、缶胴最上部に巻締加工が施されたり、取扱いや異物巻き込みなどにより、外面樹脂被覆シームレス缶と同様にネック部に疵が発生する場合がある。このような疵が形成された状態でレトルト殺菌等の殺菌処理や蒸煮処理等に付されると、内圧や内容物の影響を受ける内面樹脂被覆において、外面樹脂被覆と同様に内面樹脂被覆の剥離（「疵デラミネーション」ということがある）を生じる場合がある。またネック部が缶全体における他の領域と比較して、樹脂被覆と金属板の間の密着が弱い傾向にあることは、内面樹脂被覆においても同様である。
特開平７－３３０９２４号公報 特開２００８－１４３１８４号公報
　一般に、シームレス缶の製缶工程においては、潤滑剤除去及び成形歪みの緩和を目的として、しごき加工後の缶体の全体を高温条件で加熱する加熱工程に付されている。しかしながら、このような加熱工程だけでは、上述した樹脂被覆の圧縮歪は十分に緩和することは困難であり、特に加工量の大きいネック部に生じる疵の発生や樹脂被覆の剥離を抑制することは困難である。
　従って本発明の目的は、樹脂被覆シームレス缶のネック部における疵の発生や樹脂被覆の剥離を抑制可能な部分加熱手段を備えたシームレス缶の製造装置及びこのような製造装置によりシームレス缶を製造する製造方法を提供することである。
　本発明によれば、内面及び／又は外面に樹脂被覆が形成されてなる樹脂被覆金属板を用い、絞り加工により浅絞り缶を成形する絞り成形手段、前記浅絞り缶を再絞りしごき加工により絞りしごき缶を成形する再絞りしごき成形手段、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱手段、該加熱手段で加熱された絞りしごき缶の胴部外面に印刷を施す印刷手段、前記印刷手段で印刷が施された絞りしごき缶を加熱する乾燥・焼付け手段、該乾燥・焼付けされた絞りしごき缶にネック加工・フランジ加工を行うネック・フランジ加工手段を有するシームレス缶の製造装置において、前記絞り成形手段と前記再絞りしごき成形手段の間、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱手段と前記印刷手段の間、或いはネック・フランジ加工手段の後の何れかに、シームレス缶としたときにネック部となる箇所の部分加熱を行う部分加熱手段と、部分加熱中に缶体を搬送する部分加熱搬送手段が配置されていることを特徴とするシームレス缶の製造装置が提供される。
本発明のシームレス缶の製造装置においては、
　１．前記部分加熱搬送手段が、ターレットで搬送するものであること、
　２．前記部分加熱搬送手段が、部分加熱中に缶体を自転させる自転機構を備えていること、
　３．前記自転機構が、前記缶体底部を吸着保持して缶体を自転させる機構であること、
　４．前記部分加熱手段が、ネック・フランジ加工手段の後に配置されていること、
　５．前記ネック・フランジ加工手段と部分加熱手段がターレットにより連結されていること、
　６．前記部分加熱手段における加熱が、高周波誘導加熱であること、
　７．前記高周波誘導加熱による加熱時間が、２秒未満であること、
　８．前記樹脂被覆の樹脂がポリエステル樹脂であり、前記部分加熱手段により、シームレス缶としたときにネック部となる箇所を１８５～２３０℃の温度となるように加熱すること、
が好適である。
　本発明によればまた、内面及び／又は外面に樹脂被覆が形成されてなる樹脂被覆金属板を用い、絞り加工により浅絞り缶を成形する絞り成形工程、前記浅絞り缶を再絞りしごき加工により絞りしごき缶を成形する再絞りしごき成形工程、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱工程、該加熱工程で加熱された絞りしごき缶の胴部外面に印刷を施す印刷工程、前記印刷工程で印刷が施された絞りしごき缶の全体を加熱する乾燥・焼付け工程、該乾燥・焼付けされた絞りしごき缶にネック加工・フランジ加工を行うネック・フランジ加工工程を有するシームレス缶の製造方法において、前記絞り成形工程と前記再絞りしごき成形工程の間、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱工程と前記印刷工程の間、或いはネック・フランジ加工工程の後の何れかに、シームレス缶としたときにネック部となる箇所の部分加熱を行う部分加熱工程を有し、該部分加熱工程において、缶体を搬送しながら前記ネック部となる部分の部分加熱を行うことを特徴とするシームレス缶の製造方法が提供される。
本発明のシームレス缶の製造方法においては、
　１．前記部分加熱工程における缶体の搬送を搬送ターレットにより行うこと、
　２．前記搬送ターレットが、部分加熱中に缶体を自転させる自転機構を備え、缶体を自転させながら部分加熱を行うこと、
　３．前記部分加熱工程が、ネック・フランジ加工工程の後で行われること、
　４．前記樹脂被覆の樹脂がポリエステル樹脂から成り、前記部分加熱工程において、シームレス缶としたときにネック部となる箇所を１８５～２３０℃の温度となるように加熱を行うこと、
　５．前記部分加熱工程における加熱が、高周波誘導加熱であること、
　６．前記高周波誘導加熱による加熱時間が、２秒未満であること、
が好適である。
　本発明のシームレス缶の製造装置によれば、前述した特定のタイミングでシームレス缶のネック部となる部分の加熱を行うことが可能であり、これにより、シームレス缶のネック部となる箇所の配向結晶を制御し、樹脂被覆の金属板との密着性を向上することができ、樹脂被覆の剥離が有効に抑制されたシームレス缶を製造できる。
　また、絞り成形手段、再絞りしごき成形手段を経て成形された絞りしごき缶（缶体）を部分加熱中にターレットで搬送することにより、高速で缶体を搬送でき部分加熱の処理速度を向上させることが出来る。
　更に缶体の自転機構を備えたターレットを用いることにより、ネック部全周を均一に部分加熱することができる。しかもかかる自転機構が缶体の底部で缶体を保持固定することにより、上述したターレット搬送と相俟って、缶体外側面（胴部）への治具等の接触による影響を低減することも可能であり、外観特性に優れた缶体を生産性良く製造することができる。
　更にまたネック部の部分加熱を高周波誘導加熱により行うことにより、短時間で所望の配向結晶となるようにネック部のみを加熱することができ、生産性に優れている。
　更にまた、本発明の製造装置により製造されたシームレス缶は、上述した通り、樹脂被覆の金属板への密着性、特にネック部における樹脂被覆の金属板への密着性が顕著に優れていることから、内容物充填後に高温高湿度条件下に曝された場合にも、外面樹脂被覆のレトルトブラッシング等の白化の発生や、白筋等の白化の発生が防止されていると共に、ネック部の樹脂被覆の剥離の発生も有効に防止されており、耐熱水密着性に優れている。
本発明のシームレス缶の製造装置において、各手段の配置の一例を示すフロー図である。 本発明のシームレス缶の製造装置の一例を説明するための概略図である。 部分加熱手段を説明するための図である。 図３における部分加熱手段の高周波誘導加熱コイルの配置を説明するための図である。
（シームレス缶の製造装置）
　本発明のシームレス缶の製造装置は、図１に示すように、絞り加工により浅絞り缶を成形する絞り成形手段、前記浅絞り缶を再絞りしごき加工により絞りしごき缶を成形する再絞りしごき成形手段、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱手段、該加熱手段で加熱された絞りしごき缶の胴部外面に印刷を施す印刷手段、前記印刷手段で印刷が施された絞りしごき缶の全体を加熱する乾燥・焼付け手段、該乾燥・焼付けされた絞りしごき缶にネック加工・フランジ加工を行うネック・フランジ加工手段が、この順で配置されている。また図示していないが、再絞りしごき成形手段から排出された缶体を、各手段に順に搬送するためのコンベアやターレットによる搬送手段を備えている。
　本発明においては、上記シームレス缶の製造装置において、シームレス缶のネック部となる部分を部分加熱するための部分加熱手段が、絞り成形手段と再絞りしごき成形手段の間（図１のＨＴ１）、絞りしごき缶の全体を加熱する加熱手段と印刷手段の間（図１のＨＴ２）、或いはネック・フランジ加工手段の後（図１のＨＴ３）の何れかの箇所に配置されていることが重要な特徴である。
　図２は、搬送手段としてターレットを用い、前工程と次工程が搬送ターレットにより連結された製造装置の一例を簡略化して示す図である。
　絞り成形手段及び再絞りしごき成形手段（両手段を合わせて１で示す）から搬出された缶体（絞りしごき缶）１０は、コンベアＣ１から加熱手段２に供給される。加熱手段２により加熱され、潤滑剤が除去されると共に成形歪が除去された缶体１０は、コンベアＣ２によりに供給される。印刷層及び仕上げニス層が形成された缶体１０は、コンベアＣ３により乾燥・焼付け手段４に供給される。乾燥・焼付け手段４にて印刷層及び仕上げニス層が缶胴に焼き付けられた缶体１０はコンベアＣ４から搬送ターレットＴ１に移り、ネック加工ターレットＴ２に供給される。図２ではネック加工ターレットＴ２が１つであるが、ネック加工の工程数に応じて複数配置される。ネック部が形成された缶体１０は、搬送ターレットＴ３によりネック加工ターレットＴ２から搬出されると共に、フランジ加工ターレットＴ４に供給される。フランジ部が形成された缶体１０は、搬送ターレットＴ５によりフランジ加工ターレットＴ４から搬出されると共に、部分加熱工程ターレットＴ６に供給される。
　ネック部を部分加熱された缶体（シームレス缶）１０は搬出ターレットＴ７により部分加熱工程ターレットＴ６から搬出され、コンベアＣ５を経て製造装置から搬出される。
　尚、図２に示す具体例においては、加熱手段から部分加熱手段に至るまでコンベア又はターレットにより搬送しているが、これに限定されるものではなく、適宜変更することができる。
［絞り成形手段・再絞りしごき成形手段］
　絞り成形手段及び再絞りしごき成形手段は、従来公知のものを使用することができ、以下のようにして絞りしごき缶を成形することができる。
　すなわち、これに限定されるものではないが、樹脂被覆金属板をカップ状の浅絞り缶に絞り成形した後、成形装置のブランクホルダに装着して、しごきパンチを移動させてリドローダイに押圧しながら、再絞り加工し、より深いカップ状に成形する。続いて、成形パンチが移動し、多重ダイの中を通過することで、しごき加工が行われることにより、絞りしごき缶（以下、単に「缶体」ということがある）が得られる。
　絞り成形手段においては、絞りポンチとダイスを用いて、一般に絞り比（＝ブランク径／ポンチ径）が１．４～１．８になるように絞り成形される。浅絞り缶は、次いで再絞りしごき成形手段に付されるが、本発明においては、前述した通り、再絞りしごき成形手段に供給される前に、この浅絞り缶のシームレス缶のネック部となる部分を部分加熱する部分加熱手段が配置されていてもよい（図１のＨＴ１）。この部分加熱手段ＨＴ１においては、浅絞り缶の缶高さに対して缶胴最上部から０～２５％の位置を部分加熱することが好適である（部分加熱手段については後述する）。
　再絞りしごき成形手段では、浅絞り缶の絞り比等によっては、再絞り加工を省略することができ、直接しごき加工を行ってもよい。また再絞りによる曲げ伸ばし加工（ストレッチ加工）が行われてもよい。好適には、再絞り加工及びしごき加工により側壁部の薄肉化が行われる。薄肉化は、樹脂被覆金属板の素板厚の３０～６５％、特に３４～４２％の厚みになるように薄肉化されることが好適である。
［加熱手段］
　絞り成形及び再絞りしごき成形により得られた缶体は、トリミング手段（図示せず）により缶胴最上部をトリミングした後、加熱手段に供給され、成形時に使用された潤滑剤を除去すると共に、樹脂被覆の成形歪を緩和するために加熱処理に付される。
　この加熱手段は、これに限定されるものではないが、例えば熱風循環炉、赤外線加熱炉、高周波誘導加熱装置、誘電加熱装置等、従来公知の加熱手段を使用することができる。
　加熱処理は、樹脂被覆の融点（Ｔｍ）を基準として、一般にＴｍ－５℃以上、特にＴｍ－５～Ｔｍ＋２０℃の温度範囲で行う。加熱時間は、加熱方法によって異なり一概に規定できないが、一般に３０～６０秒の範囲であることが好ましい。
　加熱後冷却された缶体は、次いで印刷手段に供給されるが、本発明においては、前述した通り、印刷手段に供給される前に、部分加熱手段に供給することもできる（図１のＨＴ２）。この部分加熱手段ＨＴ２では、シームレス缶のネック部となる部分として、加熱済缶体の缶の高さに対する缶胴最上部から０～１５％の位置を部分加熱することが好適である（部分加熱手段については後述する）。
［印刷手段及び乾燥・焼付け手段］
　加熱手段により加熱され、潤滑剤等が除去された缶体は、次いで印刷手段に供給される。
　印刷手段としては、従来公知のグラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷等の印刷方式を採用することができる。印刷手段により缶胴部に印刷が施された後、乾燥・焼き付け手段により焼き付け乾燥されることにより、印刷層が形成される。
　また印刷層の上には、印刷画像の疵つきなどを防止するために仕上げニス層が形成される。なお、印刷層は缶胴部中央のみならず、ネック加工される部分にも形成されていることが意匠性の点から好適である。
［ネック・フランジ加工手段］
　印刷手段により印刷層及び仕上げニス層が形成されたシームレス缶は、次いでネック加工手段（ネッカー）によりネック加工（縮径加工）が施されネック部が縮径されると共に、フランジ加工手段（フランジャー）によりフランジ部が形成されて、シームレス缶として完成する。ネック加工手段及びフランジ加工手段は、従来公知のネッカー及びフランジャーを使用することができる。
　ネック加工においては、下記式（１）で表される縮径率が５～２５％の範囲となるように、縮径することが好適である。
　　　縮径率（％）＝（Ｄ０－Ｄ１）／Ｄ０×１００・・・（１）
　　式中、Ｄ０は、缶胴最上部から１５～６０％の位置内における缶胴の内径であり、Ｄ１は最大縮径部（最も縮径されている部分）における缶胴の内径である。
　ネック・フランジ加工手段により、ネック部及びフランジ部が形成された缶体（シームレス缶）は、前述した通り、部分加熱手段に供給されることが好適である（図１のＨＴ３）。ネック・フランジ加工手段の後に行う部分加熱手段においては、缶体の高さに対して開口端部から０～１５％の位置の部分を加熱して完成品とすることができる。
［部分加熱手段］
　上述したように、本発明においては、シームレス缶としたときにネック部となる部分の部分加熱手段を、前述したＨＴ１，ＨＴ２，ＨＴ３の何れかに配置する。これにより、樹脂被覆の配向結晶を制御し、樹脂被覆と金属板との密着性を向上して、ネック部の樹脂被覆の剥離を抑制することが可能となる。
　部分加熱手段は、前記ＨＴ１～ＨＴ３の何れの位置に配置されていてもよいが、金属板との密着性を向上すべき部分であるネック部を完成品の状態で直接加熱することが、配向結晶を効率よく制御でき、ネック・フランジ加工による樹脂被覆の成形歪みを緩和できることから、特にネック・フランジ加工工程の後のシームレス缶について加熱を行う、前記ＨＴ３の位置に設置されていることが好適である。
　加熱手段は、従来公知の加熱手段を使用することができるが、特に高周波誘導加熱によることが好ましい。オーブンなどの他の加熱方式に対する利点としては、高周波誘導加熱では、金属板から加熱されるため金属板と樹脂被覆の界面を加熱することから、樹脂被覆と金属板の密着力を効率よく向上できること、設備の設置に必要なスペースが小さいこと、短時間で高温まで到達可能であること、特定の部位のみを加熱可能であることが挙げられる。
　加熱時間は、加熱温度や加熱方法により一概に規定することができないが、０．０５～４０秒の範囲にあることが望ましく、特に高周波誘導加熱による場合には、２．０秒未満、特に０．１～０．６秒の範囲で加熱することが好適である。
　樹脂被覆としてポリエステル樹脂を使用する場合には、１８５～２３０℃、特に１９０～２１０℃の範囲の温度となるように部分加熱を行うことが望ましい。
　尚、本発明において部分加熱を高周波誘導加熱により行う場合は、シームレス缶のネック部となる部分のみを選択的に加熱し、上記温度は、金属板とフィルムの界面の到達温度であり、この到達温度に達するまでの時間を加熱時間とする。またオーブン加熱による場合は、上記温度はオーブン内の最高到達温度であり、この最高到達温度の保持時間を加熱時間とする。
　高周波誘導加熱は、これに限定されないが、周波数が１０～２００ＫＨｚの高周波が使用される。高周波誘導加熱には、それ自体公知の高周波誘導加熱コイルを備えた加熱装置を用いることができる。この加熱装置は一般に、高周波誘導加熱コイル、コイルと電源とを接続するための電極、コイルとシームレス缶との電磁結合を強めると共に、シームレス缶の加熱部分を規制する磁性部材、及びコイルを冷却するための冷却機構からなっている。
　図３は、部分加熱手段及び部分加熱搬送手段の具体例を説明するための図である。部分加熱搬送手段は水平方向の回転軸８により公転する部分加熱工程ターレットＴ６を備え、部分加熱手段７は、部分加熱工程ターレットＴ６の缶体１０が設置される外周部分と相対する位置に設置されている。
　またこの部分加熱工程ターレットＴ６は、缶体１０を自転させるための自転機構９を備えている。この自転機構９は、缶体１０の底部１２をバキューム吸引して固定する吸引手段９ａを備えた回転軸９ｂ及び該回転軸を回転させるための駆動手段（図示せず）を備えている。駆動手段としては、ギヤによる駆動や、各回転軸９ｂにモータを配置し駆動してもよい。
　これにより吸引手段９ａにより固定された缶体１０は、回転軸９ｂの回転により自転しながら、部分加熱工程ターレットＴ６の公転により部分加熱手段７内を通過しすることによりネック部１１が加熱される。このように、公転するターレット上で自転しながらネック部が加熱されるため、ネック部の全周を均一に効率よく加熱することができる。
　図４は、図３における部分加熱手段７における高周波誘導加熱コイルの配置の一例を説明するための部分断面図である。部分加熱工程ターレットＴ６に沿って設置された部分加熱手段７には、４本の円弧状の銅パイプ７１，７１及び７２，７２がシームレス缶のネック部近傍に位置するように左右２本ずつ配置されている。シームレス缶１０のフランジ部１３側の２本の銅パイプ７１，７１の間隔Ｌ１は、ネック部１１の縮径に合わせて、底部１２側の２本の銅パイプ７２，７２の間隔Ｌ２よりも狭く配置されている。
　銅パイプは、シームレス缶の缶径やネック部の高さ等によって適宜設定することができ、例えば缶胴径が２０２径や２１１径の陽圧用のシームレス缶において、断面が直径１０ｍｍの丸パイプであることが好適である。またパイプ断面形状は円形の他、四角、楕円、半円形、長円形等、任意の形状のものを使用することができる。
　またバキューム吸引により缶体の底部を固定保持する自転機構は、缶体胴部に接触しないことから、缶体胴部への影響を与えることもなく、外観特性に優れたシームレス缶を製造することができる。
　なお、部分加熱搬送手段はターレット搬送に限定されず、コンベアなどの既存の搬送手段を用いてもよい。部分加熱搬送手段をターレット搬送とする場合は、部分加熱搬送手段とネック・フランジ加工手段を搬送ターレットにより連結することにより、フランジ加工ターレットＴ４と部分加熱工程ターレットＴ６の間を効率的に搬送できる。
（シームレス缶の製造方法）
　本発明のシームレス缶は、内面及び／又は外面に樹脂被覆が形成された金属板を用いて、絞り加工により浅絞り缶を成形する絞り成形工程、前記浅絞り缶を再絞りしごき加工により絞りしごき缶を成形する再絞りしごき成形工程等の従来公知の成形方法で成形し、得られた絞りしごき缶の全体を加熱する加熱工程、該加熱工程を経た絞りしごき缶の胴部外面に印刷を施す印刷工程、前記印刷缶の全体を加熱する乾燥・焼付け工程、及び該乾燥・焼付け工程を経た絞りしごき缶にネック加工・フランジ加工を行うネック・フランジ加工工程、を経ることにより成形されるが、前述した通り、本発明においては、シームレス缶としたときにネック部となる箇所を、絞り成形工程と、再絞りしごき成形工程の間、加熱工程と印刷工程の間、ネック・フランジ加工工程の後、の何れかのタイミングで行うと共に、部分加熱工程において、缶体を搬送しながら部分加熱することが重要な特徴である。
　これにより、ネック部以外の箇所の樹脂被覆の配向結晶を低下させることなく、ネック部となる箇所の樹脂被覆の配向結晶を低下させて、樹脂被覆と金属板との密着性を向上させることができ、樹脂被覆の剥離が有効に抑制されたシームレス缶を製造できる。
　また前述した通り、缶体をターレットで搬送しながら、部分加熱を行うことにより、高速で缶体を搬送でき、部分加熱の処理速度を向上させることができ、生産性に優れている。
　更に缶体の自転機構を備えたターレットを用いることにより、缶体を自転させながら部分加熱することができ、効率よくネック部全周を均一加熱することができる。
　本発明のシームレス缶の製造方法は、上述した部分加熱工程を上述したいずれかのタイミングで行うと共に、部分加熱工程において、缶体を搬送しながら加熱する以外は、特に限定されることなく、種々の方法で行うことができるが、前述した本発明のシームレス缶の製造方法における、各工程における方法や条件によることが好適であり、特に本発明の製造装置を用いることにより確実に実施することができる。
（シームレス缶）
　本発明の製造装置及び製造方法により製造されたシームレス缶は、金属板の内面及び／又は外面に樹脂被覆が形成されていると共に、缶体の上部にネック加工（縮径加工）により縮径されたネック部及びフランジ部を有し、外面樹脂被覆の上には印刷層及び仕上げニス層が形成されている。
　ネック部は、これに限定されるものではないが、シームレス缶の缶胴最上部（０％）から缶底部（１００％）までの缶全体の高さに対して、缶胴最上部から０～１５％の距離内の位置の少なくとも一部に形成されていることが好適である。
　本発明の製造装置及び製造方法により製造されたシームレス缶は、前述した通り、ネック部における樹脂被覆と金属板の密着性に優れ、樹脂被覆の剥離が有効に抑制されている。特に樹脂被覆としてポリエステル樹脂を使用した場合には、レトルト殺菌処理等のような高温高湿度条件に曝された場合でも、レトルトブラッシング等の白化の発生や、製缶工程中の潤滑剤除去および成形歪みの緩和を目的とした加熱工程で缶全体が高温条件下に曝された場合にも、白筋等の白化の発生が抑制されている。
（樹脂被覆金属板）
　本発明の製造装置及び製造方法によりシームレス缶を製造するのに用いる樹脂被覆金属板としては、従来シームレス缶の成形に使用されていた樹脂被覆金属板を使用することができる。
　金属板としては、冷間圧延鋼板を焼鈍後調質圧延あるいは二次冷間圧延し、亜鉛メッキ、錫メッキ、ニッケルメッキ、電解クロム酸処理、クロム酸処理、ジルコニウム化合物処理等の表面処理の一種または二種以上を行った表面処理鋼板や、所謂アルミニウム板の他に、アルミニウム合金板などの軽金属板が使用される。軽金属板は、リン酸クロメート処理、リン酸ジルコニウム処理、ジルコニウム処理等の無機系の表面処理が行われていてもよい。
　金属板の素板厚は、金属の種類、容器の用途或いはサイズによっても相違するが、一般に０．１０～０．５０ｍｍの厚みを有するのがよい。
　樹脂被覆としては、従来シームレス缶の樹脂被覆として使用されていた公知の樹脂を制限なく使用できるが、ポリエステル樹脂を好適に使用することができる。
　外面樹脂被覆を構成するポリエステル樹脂としては、レトルトブラッシングおよび白筋の発生を抑制する見地から、ポリブチレンテレフタレート単独樹脂又はブチレンテレフタレート単位を主体とする共重合樹脂を２０～６０質量％、特に４５～５５質量％の量で含有し、残余の成分が、ポリエチレンテレフタレート単独樹脂（ＰＥＴ）又はエチレンテレフタレート単位を主体とする共重合樹脂であることが好適である。
　また内面樹脂被覆を構成するポリエステル樹脂は、外面樹脂被覆と同様のポリエステル樹脂を使用することもできるが、絞りしごき加工における樹脂被覆の加工密着性や耐食性等の見地から、エチレンテレフタレート単位を主体とする共重合樹脂であることが好適であり、特に、ポリエチレンテレフタレート単独樹脂（ホモＰＥＴ）又はエチレンテレフタレート単位を主体とする共重合樹脂（共重合ＰＥＴ）であることが好ましく、イソフタル酸を１～１５モル％の量で含有する共重合ＰＥＴを好適に使用することができる。
　ポリエステル樹脂は、溶媒としてフェノール／テトラクロロエタン混合溶媒を用いて測定した固有粘度（ＩＶ）が０．５～１．４ｄＬ／ｇの範囲にあることが好ましく、特に０．６５～１．４ｄＬ／ｇの範囲にあることが好ましい。固有粘度が上記範囲よりも大きいと、樹脂を加熱溶融させた際の溶融粘度が極端に高くなり、金属板に樹脂を被膜する作業が困難となり、好ましくない。また、固有粘度が上記範囲よりも小さいと、絞り加工やしごき加工のような厳しい加工に耐えられず、フレーバー性や耐食性も劣り、好ましくない。
　ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、３０～８０℃の範囲にあることが好ましく、特に、５０～６５℃の範囲にあることが好ましい。特に上記範囲よりもＴｇが高い場合には、加工性が低下するおそれがある。一方上記範囲よりもＴｇが低い場合には、耐レトルト白化性等が劣るおそれがある。
　またポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ）は、２００～２６０℃の範囲にあることが好ましく、特に、２１５～２３５℃の範囲にあることが好ましい。上記範囲よりも融点が低い場合には、耐レトルト白化性が低下するおそれがある。
　更にポリエステル樹脂には、それ自体公知の樹脂用添加剤、例えば、非晶質シリカなどのアンチブロッキング剤、二酸化チタン等の顔料、帯電防止剤、酸化防止剤、滑剤等を公知の処方によって配合することができる。
　外面樹脂被覆の厚みは、これに限定されないが、５～２０μｍの範囲にあることが好ましい。また外面樹脂被覆は、２層以上の多層であってもよい。多層の場合は、少なくとも最下層以外の全ての層に、上述したＰＢＴを含有する外面樹脂被覆であることが重要である。また多層の場合には、総厚みが上記範囲にあることが望ましい。
　また内面樹脂被覆の厚みは、これに限定されないが、１０～３０μｍの範囲にあることが好ましい。内面樹脂被覆は、単層又は多層のいずれであってもよいが、好適には、下層にイソフタル酸含有量が９～１５モル％のＰＥＴＩＡを使用し、表層に下層よりもイソフタル酸含有量が少ないイソフタル酸含有量が９モル％以下のＰＥＴＩＡ又はホモＰＥＴを使用することが特に望ましい。下層と表層の厚み比は、これに限定されないが、８：２～４：６の範囲にあることが好適である。
　本発明の製造装置及び製造方法によりシームレス缶を製造するのに用いる樹脂被覆金属板は、押出ラミネート法、熱融着法、ドライラミネーション等、従来公知の方法により、ポリエステル樹脂被覆を金属板に被覆して製造することができる。加工性等の観点からは押出ラミネート法によりラミネートされていることが好適であるが、熱融着法やドライラミネーションにより耐食性に優れた二軸延伸ポリエステルフィルムをラミネートすることもできる。
　ポリエステル樹脂から成る樹脂被覆は、内面及び外面の両方に形成されていることが好適であるが、いずれか一方のみにポリエステル樹脂被覆を形成し、他方を従来公知の塗料組成物から成る塗膜としてもよい。
　ポリエステル樹脂被覆の金属板への密着性を更に向上するために、接着プライマーを用いることもできる。
　密着性と腐食性とに優れたプライマー塗料としては、エポキシフェノール系プライマー塗料、ポリエステルフェノール系プライマー塗料等、従来公知のプライマーを用いることができるが、衛生性の点からポリエステル樹脂と硬化剤としてｍ－クレゾールから誘導されたレゾール型フェノール樹脂から成るポリエステルフェノール系プライマー塗料を用いることが好ましい。
　本発明のシームレス缶の製造装置及び製造方法は、樹脂被覆の金属板への密着性に優れ、ネック部における樹脂被覆の剥離が抑制されたシームレス缶を製造することができることから、特に樹脂被覆としてポリエステル樹脂を用い、レトルト殺菌処理や蒸煮処理等が必要な内容物を充填するためのシームレス缶の製造装置及び製造方法として好適に利用できる。
　１　絞り成形手段及び再絞りしごき成形手段、２　加熱手段、３　印刷手段、４　乾燥・焼付け手段、５　ネック加工手段、６　フランジ加工手段、７　部分加熱手段、８　回転軸、９　自転機構、１０　缶体、１１　ネック部、１２　底部。

Claims (16)

  1. 　内面及び／又は外面に樹脂被覆が形成されてなる樹脂被覆金属板を用い、絞り加工により浅絞り缶を成形する絞り成形手段、前記浅絞り缶を再絞りしごき加工により絞りしごき缶を成形する再絞りしごき成形手段、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱手段、該加熱手段で加熱された絞りしごき缶の胴部外面に印刷を施す印刷手段、前記印刷手段で印刷が施された絞りしごき缶の全体を加熱する乾燥・焼付け手段、該乾燥・焼付けされた絞りしごき缶にネック加工・フランジ加工を行うネック・フランジ加工手段を有するシームレス缶の製造装置において、
    　前記絞り成形手段と前記再絞りしごき成形手段の間、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱手段と前記印刷手段の間、或いはネック・フランジ加工手段の後の何れかに、シームレス缶としたときにネック部となる箇所の部分加熱を行う部分加熱手段と、部分加熱中に缶体を搬送する部分加熱搬送手段が配置されていることを特徴とするシームレス缶の製造装置。
  2. 　前記部分加熱搬送手段が、部分加熱工程ターレットで搬送するものである請求項１記載のシームレス缶の製造装置。
  3. 　前記部分加熱搬送手段が、部分加熱中に缶体を自転させる自転機構を備えている請求項１または２に記載のシームレス缶の製造装置。
  4. 　前記自転機構が、前記缶体底部を吸着保持して缶体を自転させる機構である請求項３記載のシームレス缶の製造装置。
  5. 　前記部分加熱手段が、ネック・フランジ加工手段の後に配置されている請求項１～４の何れかに記載のシームレス缶の製造装置。
  6. 　前記ネック・フランジ加工手段と部分加熱手段が搬送ターレットにより連結されている請求項５記載のシームレス缶の製造装置。
  7. 　前記部分加熱手段における加熱が、高周波誘導加熱である請求項１～６の何れかに記載のシームレス缶の製造装置。
  8. 　前記高周波誘導加熱による加熱時間が、２秒未満である請求項７記載のシームレス缶の製造装置。
  9. 　前記樹脂被覆の樹脂がポリエステル樹脂であり、前記部分加熱手段により、シームレス缶としたときにネック部となる箇所を１８５～２３０℃の温度となるように加熱する請求項１～８の何れかに記載のシームレス缶の製造装置。
  10. 　内面及び／又は外面に樹脂被覆が形成されてなる樹脂被覆金属板を用い、絞り加工により浅絞り缶を成形する絞り成形工程、前記浅絞り缶を再絞りしごき加工により絞りしごき缶を成形する再絞りしごき成形工程、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱工程、該加熱工程で加熱された絞りしごき缶の胴部外面に印刷を施す印刷工程、前記印刷工程で印刷が施された絞りしごき缶の全体を加熱する乾燥・焼付け工程、該乾燥・焼付けされた絞りしごき缶にネック加工・フランジ加工を行うネック・フランジ加工工程を有するシームレス缶の製造方法において、
    　前記絞り成形工程と前記再絞りしごき成形工程の間、前記絞りしごき缶の全体を加熱する加熱工程と前記印刷工程の間、或いはネック・フランジ加工工程の後の何れかに、シームレス缶としたときにネック部となる箇所の部分加熱を行う部分加熱工程を有し、該部分加熱工程において、缶体を搬送しながら前記ネック部となる部分の部分加熱を行うことを特徴とするシームレス缶の製造方法。
  11. 　前記部分加熱工程における缶体の搬送を搬送ターレットにより行う請求項１０記載のシームレス缶の製造方法。
  12. 　前記搬送ターレットが、缶体を自転させる自転機構を備え、缶体を自転させながら部分加熱を行う請求項１０又は１１記載のシームレス缶の製造方法。
  13. 　前記部分加熱工程が、ネック・フランジ加工工程の後で行われる請求項１０～１２の何れかに記載のシームレス缶の製造方法。
  14. 　前記樹脂被覆の樹脂がポリエステル樹脂から成り、前記部分加熱工程において、シームレス缶としたときにネック部となる箇所を１８５～２３０℃の温度となるように加熱を行う請求項１０～１３の何れかに記載のシームレス缶の製造方法。
  15. 　前記部分加熱工程における加熱が、高周波誘導加熱である請求項１０～１４の何れかに記載のシームレス缶の製造方法。
  16. 　前記高周波誘導加熱による加熱時間が、２秒未満である請求項１５記載のシームレス缶の製造方法。
PCT/JP2022/038537 2021-11-05 2022-10-17 シームレス缶の製造装置及び製造方法 WO2023079935A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021180985 2021-11-05
JP2021-180985 2021-11-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023079935A1 true WO2023079935A1 (ja) 2023-05-11

Family

ID=86241464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/038537 WO2023079935A1 (ja) 2021-11-05 2022-10-17 シームレス缶の製造装置及び製造方法

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW202327753A (ja)
WO (1) WO2023079935A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08117903A (ja) * 1994-10-25 1996-05-14 Kishimoto Akira 耐食性の向上した印刷シームレス缶の製造方法
JPH0919733A (ja) * 1995-06-30 1997-01-21 Toyo Seikan Kaisha Ltd ２ピース缶胴を成形する方法
JPH09278038A (ja) * 1996-04-09 1997-10-28 Daiwa Can Co Ltd フイルム貼着缶体およびその製造方法
JP2004148324A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd 樹脂被覆金属絞りしごき缶の製造方法
JP2007296565A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Daiwa Can Co Ltd 樹脂被覆シームレス缶製造方法、及びその装置
JP2013099761A (ja) * 2011-11-08 2013-05-23 Toyo Seikan Kaisha Ltd 容器の処理装置
JP2013107093A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Daiwa Can Co Ltd ボトル型缶の製造方法およびボトル型缶

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08117903A (ja) * 1994-10-25 1996-05-14 Kishimoto Akira 耐食性の向上した印刷シームレス缶の製造方法
JPH0919733A (ja) * 1995-06-30 1997-01-21 Toyo Seikan Kaisha Ltd ２ピース缶胴を成形する方法
JPH09278038A (ja) * 1996-04-09 1997-10-28 Daiwa Can Co Ltd フイルム貼着缶体およびその製造方法
JP2004148324A (ja) * 2002-10-28 2004-05-27 Toyo Seikan Kaisha Ltd 樹脂被覆金属絞りしごき缶の製造方法
JP2007296565A (ja) * 2006-05-01 2007-11-15 Daiwa Can Co Ltd 樹脂被覆シームレス缶製造方法、及びその装置
JP2013099761A (ja) * 2011-11-08 2013-05-23 Toyo Seikan Kaisha Ltd 容器の処理装置
JP2013107093A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Daiwa Can Co Ltd ボトル型缶の製造方法およびボトル型缶

Also Published As

Publication number Publication date
TW202327753A (zh) 2023-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1045923C (zh) 层压金属片及其制造方法
KR100254294B1 (ko) 이음매 없는 캔
US5072605A (en) Process for production of covered deep-drawn can
US5137762A (en) Laminated metal plate for drawn can, and drawn can prepared therefrom
TWI718430B (zh) 容器用樹脂被膜金屬板
JPH03133523A (ja) 薄肉化絞り缶の製造方法
TW201522033A (zh) 有機樹脂被覆金屬板、其製造方法、加工該有機樹脂被覆金屬板而成之金屬罐、及罐蓋
CN111479688B (zh) 容器用树脂覆膜金属板
JPH0225784B2 (ja)
JP2004148324A (ja) 樹脂被覆金属絞りしごき缶の製造方法
JPH01192545A (ja) 加工性、耐食性の優れた缶用ラミネート鋼板
JP2970459B2 (ja) シームレス缶
WO2023079935A1 (ja) シームレス缶の製造装置及び製造方法
US5094924A (en) Polyester resin film laminated steel sheet for drawn and ironed can
US20230035259A1 (en) Beverage container body, can end, and material therefor
JP2001262371A (ja) ラミネートシームレス缶
JP2007045507A (ja) ２ピース缶及びその製造方法、並びに２ピース缶用鋼板
JPH0333506B2 (ja)
JPH02263523A (ja) 薄肉化深絞り缶の製造方法
JP4103974B2 (ja) ポリエステル樹脂被覆アルミニウムシームレス缶およびその製造方法
CN105451986B (zh) 树脂被覆的无缝铝罐
JP3986170B2 (ja) ポリエステル樹脂被覆アルミニウムシームレス缶およびその製造方法
JP4142959B2 (ja) 熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法
US20230183519A1 (en) Polyester-resin-coated seamless can and method for manufacturing the same
JPH04118121A (ja) 被覆シームレス缶の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22889757

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023557924

Country of ref document: JP