JPH08224628A

JPH08224628A - 熱可塑性樹脂ラミネート鋼板製押しボタン型易開缶性蓋の製造方法

Info

Publication number: JPH08224628A
Application number: JP7033247A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishida; 浩西田; Yashichi Oyagi; 八七大八木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、特定された樹脂皮膜特性を有する
鋼板を、押圧加工により切断案内溝を形成させ、内外面
の補修塗装の不要な、開缶性・フェザー性の優れた押し
ボタン型易開缶性蓋を得ること。【構成】開口片形状を構成する切断案内溝形成用上下
金型の肩半径が、０．０５〜１．０ｍｍである金型を用
い、上下金型の該肩半径にて、厚さ１０〜１００μ、伸
び２００％以上、結晶化度１０％以下で結晶融解熱１０
Ｊｏｕｌ／ｇ以上の結晶性飽和ポリエステル系樹脂皮膜
を両面に有する鋼板を該ポリエステル系樹脂皮膜温度が
該ポリエステル系樹脂皮膜のガラス転移点Ｔｇ以上、冷
結晶化温度以下で押圧加工成形し、加工最薄部の鋼板厚
みを加工前の鋼板厚みの４０％以下に薄くすることによ
り切断案内溝を形成し、更にその後の製蓋工程あるいは
製缶工程において少なくとも切断案内溝周辺部の樹脂皮
膜温度を樹脂皮膜の冷結晶化開始温度以上融点以下とす
る加熱熱処理することを特徴とする熱可塑性樹脂ラミネ
ート鋼板製押しボタン型易開缶性蓋の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属容器蓋、特に缶蓋
の一部あるいはほぼその全面を人手により容易に開口で
きる易開缶蓋に関するものであり、飲料缶あるいは一般
食缶その他の幅広い用途に使用される。

【０００２】

【従来の技術】容器蓋の一部あるいはほぼその全面を人
手により容易に開口できる易開缶蓋は、この原理を応用
した取っ手を付設したものと、取っ手が無く人間が指の
力で直接押し破り開缶するものの２つに大別できる。取
っ手付き型は、取っ手と開口片を引きちぎり缶本体と分
離されるテアーオフ方式と、取っ手および開口片共に開
缶後も缶本体に固着されたまま残るステイオンタブ方式
が実用化されている。両方式とも、殆どの易開缶蓋は製
造技術上の理由からアルミニウム板で製造されており、
一部の限られた用途に鋼板が使用されている現状にあ
る。

【０００３】取っ手付き型易開缶蓋の従来技術の代表例
としては、塗装されたアルミニウム板あるいは鋼板を素
材とし、基本的な蓋形状に打抜き後、蓋本体を平らな下
型上にのせ、その上面より所要の輪郭形状を有する尖鋭
刃を押圧して、その刃先を蓋本体内へ食い込ませること
により、図５に示すように断面Ｖ字形の切断案内溝３で
囲まれる開口片形状を形成していた。切断案内溝の形成
に関しては、加工前の板厚の半分〜２／３程度に達する
尖鋭刃の激しい押圧が必要であり、かつこの切断案内溝
の深さが非常に重要となる。即ち、切断案内溝の深さ
が、浅すぎる場合には開缶性不良、深すぎる場合には外
部よりのショックに対する衝撃強度不足等をもたらすた
め、相当の精度が必要とされていた。従って、加工用工
具にも相当の精度が要求されるが、尖鋭刃の激しい押圧
が必要であるため、工具寿命が問題とされる。特に鋼板
においては、工具寿命が保たない問題点があった。

【０００４】又、内容物に対する耐食性の確保あるいは
外面錆の発生防止のため、切断案内溝部の加工により金
属面が露出した部分には補修塗装が必要とされている。
工具寿命の延長対策としては、特開昭５５−７０４３４
号公報、特開昭５７−１７５０３４号公報等に見られる
ごとく、複合押出し成形により切断案内溝を構成する方
法が提案されている。この公知の方法は、鋼板の使用を
前提としてなされたものであり、工具寿命の延長には有
効な方策であったが、切断案内溝部の断面構造が複雑な
ため、通常のスプレー塗装法では切断案内溝内の全ての
部位に塗料が行き渡らず、補修塗装を行っても十分な耐
食性が得られない欠点があった。また、取っ手無し型
は、押しボタン型に代表され、成形された開口片を人が
直接指で押すことによって、開口片の周辺部が押し破ら
れて開口部が作り出されるものである。

【０００５】従来技術としての取っ手無し型の押しボタ
ン型易開缶蓋の代表例としては、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、開口部分が切断される。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。押しボタン型は、欧州で鋼板製のものが実用化され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
易開缶蓋は、開口案内溝を成形後に補修塗装の必要があ
る。さらに、従来の取っ手無し型の易開缶蓋は、製造途
中で一度、開口片と開口部を切断するため、シール接着
及び補修塗装を行う必要がある。塗装を行うことは、焼
付け工程が煩雑であるばかりでなく、焼付けのため長時
間の加熱が必要であり、焼付け工程中で塗料中に含まれ
る多量の溶剤が排出されるため、公害面から排出溶剤を
特別な焼却炉で焼却しなければならないという問題点を
有している。さらに、塗装焼付けにおける加熱、溶剤の
焼却は、二酸化炭素を排出させるために、地球環境上か
らも問題である。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、現在の易開缶蓋はほとんどがアル
ミニウム製である。一方、缶胴および易開缶蓋を除く缶
蓋はほとんど鋼板製である。このため、開缶性に優れ、
内外面の補修塗装不要な、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。

【０００７】

【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、缶蓋の開口片縁を
構成する切断案内溝形成用の肩半径が０．０５〜１．０
ｍｍである上下金型で、厚さ１０〜１００μｍ、伸び２
００％以上、結晶化度１０％以下、結晶融解熱１０Ｊｏ
ｕｌ／ｇ以上の結晶性飽和ポリエステル系樹脂皮膜を両
面に有する鋼板を押圧加工成形し、加工最薄部の鋼板厚
みを加工前鋼板厚みの４０％以下とし、さらに必要に応
じて押戻し加工を行って切断案内溝を形成することを特
徴とする熱可塑性樹脂ラミネート鋼板製押しボタン型易
開缶性蓋の製造方法であって、さらに必要に応じて、押
圧加工成形と押し戻し加工の片方または両方を前記結晶
性飽和ポリエステル系樹脂皮膜のガラス転移点温度〜冷
結晶化温度で行うことと、少なくとも切断案内溝周辺部
の樹脂皮膜を該樹脂皮膜の冷結晶化開始温度〜融点の温
度に加熱熱処理することの、少なくとも一方を行うもの
である。

【０００８】以下に本発明を詳細に説明する。本発明は
素材と加工方法とを組み合わせることにより達成される
発明である。先ず素材について説明する。本発明に使用
される鋼板は、通常、板厚ｔ₀：０．０８０〜０．２５
０ｍｍ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
ート処理皮膜の上に、製蓋加工後の補修塗装を不要にす
るために密着性・加工性・耐食性に優れる樹脂皮膜が積
層される。具体的に用いられる鋼板としては、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５０〜２００ｍｇ／ｍ ² 、酸化Ｃｒ５〜３０ｍｇ／ｍ
² 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。

【０００９】上述の鋼板の両面上の積層樹脂は、厚み１
０〜１００μｍ、伸び２００％以上、結晶化度１０％以
下で結晶融解熱１０Ｊｏｕｌ／ｇ以上の結晶性飽和ポリ
エステル系樹脂皮膜である。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することにより、加工後も
素地を完全に被覆しており、従来必要であった補修塗装
を不要とする重要な存在である。又、開缶時に、切断案
内溝の切り口端面に、樹脂のみが局部的に残存（膜残り
現象、以下フェザーと称す）し、外観的な印象を損なう
ことを防ぐために、特定の樹脂を使用する必要がある。

【００１０】本発明での結晶性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。さらに、本
発明で使用される金属板樹脂皮膜に、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。

【００１１】本発明に用いるラミネート鋼板の樹脂皮膜
の厚みを１０〜１００μとした理由は、後述する押圧加
工によって鋼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。本発明に用いるラミネート金属板上の積層
樹脂の必要物性として、破断伸びが２００％以上かつ結
晶化度１０％以下であることが重要である。破断伸び２
００％未満あるいは結晶化度５％超では、後述する押圧
加工時の薄肉部成形に対し伸び不足により、樹脂皮膜に
多数の欠陥を生じることになり好ましくない。さらに好
ましくは２５０％以上の伸びを有する皮膜が好ましい。
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。

【００１２】なお、本発明でいう結晶化度とは次の手順
で測定した値である。（１）樹脂層についてのＸ線回折強度を２θ＝５〜４０
の範囲で測定する。（２）２θ＝１０，２θ＝３５におけるＸ線回折強度曲
線を直線で結び、ベースラインとする。（３）樹脂層と同一樹脂を溶融後液体窒素中に投入する
などの手段により、ほぼ完全非晶質と考えられる試料と
し、これについて（１）と同一条件でＸ線回折強度を測
定する。（４）（１）で得た回折強度線の結晶回折ピークのすそ
をなめらかな曲線で結ぶ。なお、その曲線の形状は
（３）で測定した非晶質試料の回折強度曲線と相似形に
なるようにする。（５）（２）のベースラインと（４）の曲線に囲まれた
部分の面積をＩａ、（１）の回折強度曲線に囲まれた部
分の面積をＩｃとする。（６）｛Ｉｃ／Ｉａ＋Ｉｃ｝×１００を結晶化度とす
る。

【００１３】さらに、本発明に用いるラミネート金属板
上の積層樹脂の必要物性として、結晶融解熱が１０Ｊｏ
ｕｌ／ｇ以上であることが重要である。これまでの発明
者の知見から、後述する押圧加工によって得られる易開
缶性蓋においては、少なくとも切断案内溝周辺の缶内外
面の樹脂皮膜を、結晶化度２０％以上、伸び１００％以
下にしなければ、開缶時のフェザーリング問題が発生す
る。即ち、開口片を押し込んで開缶した場合、切断案内
溝周辺の樹脂皮膜を、結晶化度２０％未満或いは伸び１
００％超では、切り口部に膜の破断片が目立ち、外観的
な不快感を与える。押圧加工における加工性について
は、ラミネート金属板の皮膜は低結晶化度と高い伸び性
とが必要である。一方、フェザーリングに関しては、高
結晶化度と低い伸び性とが必要であり、矛盾を生じるこ
とになる。

【００１４】そこで、押圧加工前では、低結晶化度と高
い伸び性とを有する皮膜を、押圧加工後に、少なくとも
切断案内溝周辺の缶内外面の樹脂皮膜物性を加熱、冷結
晶化させることにより、高結晶化度と低い伸び性へと変
えることにより、この矛盾を解決した。種々検討を行っ
た結果、破断伸びが２００％以上かつ結晶化度１０％以
下の物性を有するポリエステル樹脂系皮膜を加熱によっ
て効率よく結晶化度２０％以上、伸び１００％以下とす
るには、樹脂皮膜物性として、結晶融解熱が１０Ｊｏｕ
ｌ／ｇ以上必要であることを見いだした。

【００１５】本発明における樹脂の結晶融解熱は、樹脂
を予め樹脂の融点＋３０℃まで加熱し、５分間保持溶融
した後、１０℃／分の降温速度で３０℃以下に冷却した
ものを試料として、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で１０℃
／分の昇温速度で測定し、結晶の融解を示すピークの大
きさ（面積）が結晶融解熱（ΔＨｆ）である。この結晶
融解熱はＪｏｕｌ／ｇで表され、これが大きいことは結
晶性の強い樹脂であることを示している。なお、ここで
の融点とは、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で１０℃／分の
昇温速度で測定して得られる結晶融解を示す吸熱ピーク
の吸熱量が最大値となる温度を言う。

【００１６】次に、加工方法について説明する。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
或いは剪断加工では、樹脂皮膜を破断させ成形後の補修
塗装を必要とするため好ましくない。本発明者らは、鋼
板及び樹脂皮膜を破断させることなく易開缶性を保障す
る切断案内溝を形成する加工方法として、開口片形状を
構成する切断案内溝形成用上下金型の肩半径が、０．０
５〜１．０ｍｍである金型を用い、図２に示すように上
下金型の該肩半径部分にて、上述の両面を樹脂被覆され
た鋼板を該樹脂皮膜温度が該樹脂のガラス転移点以上冷
結晶化温度以下の温度に加熱し押圧加工成形し、加工最
薄部の金属厚みを加工前の金属厚みの４０％以下に薄く
することにより切断案内溝を形成する方法が最適である
ことを見いだしたのである。

【００１７】切断案内溝形成用上下金型の肩半径を、
０．０５〜１．０ｍｍとした理由について述べる。肩半
径０．０５ｍｍより小さい場合には、肩半径の部分が鋭
いために加工時に被加工素材のラミネート樹脂皮膜を疵
付けたりあるいは破断してしまう。また、１．０ｍｍ超
の条件で押圧加工を行うと、素材は、幅広い部分で押圧
される。この押圧部分においては、加工により金属と樹
脂との密着性が悪くなる。必要以上に密着不良部分を形
成する事は、フェザーを招く原因となる。また、塗膜の
密着不良部は耐食性の面からも好ましくない。

【００１８】加工時の皮膜温度を皮膜樹脂のガラス転移
点以上冷結晶化温度以下とした理由について述べる。加
工時の皮膜温度がガラス転移点Ｔｇ未満では、加工時の
衝撃により、樹脂皮膜に微細な亀裂が発生することがあ
り、この微細亀裂が耐食性上の問題を引き起こすことが
ある。また、冷結晶化温度超では樹脂皮膜が結晶化す
る。結晶化した皮膜は伸びが低下し加工に追随できなく
なり、皮膜欠陥を生じる。このため、加工時の皮膜温度
をポリエステル系樹脂皮膜のガラス転移点Ｔｇ以上、冷
結晶化温度以下の範囲とする。さらに好ましくは、ポリ
エステル系樹脂皮膜のガラス転移点Ｔｇ＋１０℃以上、
冷結晶化温度−１０℃以下の範囲とする。

【００１９】加工の際、開口片周縁部は、望みの厚みに
到達するように上下金型の間にて押圧され、なだらかに
板厚変化した薄肉部を形成することとなる。最薄部金属
厚みは、開缶性の面より加工前の金属厚みの４０％以
下、更に望ましくは３０％以下とする必要がある。最薄
部板厚等は、加工条件を所要に設定することにより、材
料の加工性に応じた所望の値とすることが可能であり、
素地金属板およびラミネート皮膜の加工性に応じて加工
条件が選定される。この加工により形成された最薄部
が、開缶時の破断位置と確定されるが、開缶性の向上お
よび開缶後の開口部の形状を望ましいものとするため、
上方あるいは下方に押出された開口片部を蓋外面側に凸
状ボタンになるように加工を行うことが望ましい。な
お、押戻し加工時も、樹脂皮膜がガラス転移点以上冷結
晶化温度以下の温度範囲となるように加工されることが
望ましい。

【００２０】さらに、本発明においては、切断案内溝を
形成させたのちに、その後の一連の製蓋工程あるいは製
缶工程中において少なくとも切断案内溝周辺部の樹脂皮
膜温度を樹脂皮膜の冷結晶化開始温度以上融点以下とす
る加熱熱処理を行う。熱処理を行う理由について述べ
る。上述したように、押圧加工に対してラミネート金属
板の樹脂皮膜が追随するためには、低結晶化度でかつ高
い伸び性即ち結晶化度１０％以下かつ伸び２００％以上
の皮膜特性が必要とされる。一方、開缶時のフェザー性
を良好とするためには、皮膜特性を結晶化度２０％以上
かつ伸び１００％以下とする必要がある。そこで、本発
明では先ず、押圧加工における加工性を確保するため
に、結晶化度１０％以下で、伸びが２００％以上あるポ
リエステル樹脂皮膜を有するラミネート金属板を用い切
断案内溝を形成した後に、樹脂皮膜の結晶化度を２０％
以上かつ伸びを１００％以下とするために熱処理を行
う。

【００２１】熱処理による皮膜温度としては、効率的に
皮膜を結晶化させるために、樹脂皮膜の冷結晶化開始温
度を下限とし、樹脂皮膜の溶融流動による外観不良や樹
脂皮膜の熱劣化を防ぐことから、融点を上限とした。加
工時の皮膜温度及び熱処理の条件は、使用する熱可塑性
樹脂によってガラス転移点Ｔｇ、冷結晶化温度、冷結晶
化開始温度及び融点が異なるため、使用する熱可塑性樹
脂毎に選定しなければならない。これらは、示差走査熱
量計（ＤＳＣ）にて、昇温速度１０℃／分で、熱可塑性
樹脂皮膜について昇温測定を行い求める。ガラス転移点
Ｔｇはガラス状態からゴム状態へ変化する変曲点、冷結
晶化温度は冷結晶化のピーク温度、冷結晶化開始温度
は、冷結晶化のピークの立ち上がり温度、融点は結晶融
解のピーク温度である。

【００２２】また、皮膜の加熱方法としては、特に限定
しないが、一例としては、加熱炉中での加熱、熱風吹き
付けによる加熱、バーナーの直下火加熱、赤外線加熱、
誘導加熱による基板の金属板からの加熱、加熱された固
体接触させる方法等が挙げられる。また、特に製蓋工程
の途中での熱処理の場合には、その後の樹脂皮膜の加工
性を考慮すると、切断案内溝周辺部のみを加熱する事が
望ましい。これらの一連の加工工程において、前記特性
を有する樹脂皮膜は素地と共に均一に伸ばされ、全く加
工欠陥が発生しないため、加工後の補修塗装の必要はな
く、良好な耐食性を保障することができる。また、本発
明の方法によれば、互いに凸の潤らかな曲面を有する肩
半径部分による押出しあるいは押戻し等のプレス加工を
基本とした加工であるため、尖鋭刃の押圧方式に見られ
る工具寿命の問題は皆無であり、優れた生産性が保障さ
れる。さらに、切断案内溝を成形した後、熱処理を行う
ことにより、フェザー性の優れた易開缶蓋の製造が可能
となる。以下、本発明の実施例を示す。

【００２３】

【実施例】

実施例１板厚０．１５０ｍｍ、硬度５４（Ｈ_R30-T）の薄鋼板の
表面に、クロム酸を主体とする処理浴中にて電解後処理
を行い、金属クロム１１０ｍｇ／ｍ² およびその上層に
水和酸化クロム１５ｍｇ／ｍ² （Ｃｒとして）を有する
クロメート皮膜を形成させた。水洗・乾燥後、この鋼板
を加熱し、異なった融点を有する２層構造ポリエステル
樹脂で、上層が厚み３７μで下層が厚み３μであり、下
層樹脂は上層樹脂より低融点で全厚み４０μの樹脂フィ
ルムを該鋼板の両面に積層した。積層された皮膜の結晶
化度は４％であった。また、積層後に剥離して測定した
皮膜の伸びは３００％であった。さらに、樹脂皮膜の結
晶融解熱量は２８Ｊｏｕｌ／ｇ、冷結晶温度は１３０
℃、冷結晶化開始温度は１１３℃、ガラス転移点は７２
℃、融点は２３０℃であった。

【００２４】この両面にポリエステル樹脂皮膜を有する
鋼板を、図１に示すような易開缶蓋を作成するに当た
り、図２に示すように、開口片の形状寸法と対応し、肩
半径が０．５ｍｍである上下金型Ａ５，６をもって蓋本
体の要所をプレスによって押圧加工することにより、開
口片２に相当する部分を上方に押出し成形した。なお、
加工は皮膜温度が１００℃となるように金型及び素材を
加熱して行った。この際、開口片２と蓋本体１とを結ぶ
連片７は、押圧によりなだらかな板厚変化を有する薄肉
部を形成するように加工した。次いで図３に示すよう
に、開口片２の周縁部に相当する部分に凸部１３を有す
る下金型Ｂ１１上へ、蓋本体１を載せ、図４に示すよう
に開口片２が蓋外面に凸状なるボタンを形成するように
皮膜温度１００℃の温間加工条件で押し戻し加工を行っ
た。このようにして成形加工された易開缶蓋は、加熱炉
において、樹脂皮膜温度１５０℃で２分間熱処理され
た。

【００２５】本実施例における最薄部の鋼板厚みは３０
μになるように調整した。樹脂皮膜も鋼板同様に形成さ
れ、最薄部表面に残留した膜厚は両面とも約８μであっ
た。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は２８％、伸びは７
０％であった。この熱処理後の易開缶蓋は、開缶性の評
価と、缶内外面の樹脂皮膜の破壊程度を調べる通電試験
に供された。開缶性は良好であり、樹脂皮膜の通電値は
内面側０．２ｍＡ、外面側０．４ｍＡで実用的に十分満
足出来るものであった。又、破断された切断案内溝の切
り口周辺には肉眼的に目立ったフェザーは認められなか
った。

【００２６】実施例２板厚０．１３０ｍｍ、硬度５４（Ｈ_R30-T）の薄鋼板の
表面に、付着量２．８ｇ／ｍ² の電気錫めっきを施し
た。錫を加熱・溶融し、鏡面光沢を有する表面とした
後、クロム酸を主体とする処理浴中にて電解後処理を行
い、金属クロム１２ｍｇ／ｍ² およびその上層に水和酸
化クロム１２ｍｇ／ｍ² （Ｃｒとして）を有するクロメ
ート皮膜を形成させた。水洗・乾燥後、この鋼板を加熱
し、全厚み１５μのポリエステル樹脂フィルムを該鋼板
の両面に積層した。積層された皮膜の結晶化度は６％で
あった。また、積層後に剥離して測定した皮膜の伸びは
２２０％であった。さらに、樹脂皮膜の結晶融解熱量は
１３Ｊｏｕｌ／ｇ、冷結晶温度は１１０℃、冷結晶化開
始温度は９３℃、ガラス転移点は６５℃、融点は２２０
℃であった。

【００２７】この両面に樹脂皮膜を有する鋼板を図１に
示すような易開缶蓋を作成するに当たり、図２に示すよ
うに、開口片の形状寸法と対応し、肩半径が０．０７ｍ
ｍである上下金型Ａ５，６を用いて、実施例１と同様に
蓋本体の要所をプレスによって押圧加工することによ
り、開口片２に相当する部分を上方に押出し成形した。
なお、加工は皮膜温度が８５℃となるように金型及び素
材を加熱して行った。次いで図３に示すように、開口片
２の周縁部に相当する部分に凸部１３を有する下金型Ｂ
１１上へ、蓋本体１を載せ、図４に示すように開口片２
が蓋外面に凸状なるボタンを形成するように皮膜温度８
５℃の温間加工条件で押し戻し加工を行った。

【００２８】本実施例では、最薄肉部の鋼板厚みは２８
μになるように調整した。樹脂皮膜も鋼板同様に成形さ
れ、最薄肉部表面に残留した膜厚は約４μであった。上
記製蓋加工で作られた易開缶性蓋は、缶胴に巻締められ
た後に、赤外線加熱により、皮膜温度１０５℃で２０秒
間熱処理された。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は２２
％、伸びは９１％であった。開缶性は問題なく良好であ
り、樹脂皮膜の通電値は内面側０．３ｍＡ、外面側０．
２ｍＡで実用的に十分満足出来るものであった。又、破
断された切断案内溝の切り口周辺には肉眼的に目立った
フェザーは認められなかった。

【００２９】実施例３板厚０．２００ｍｍ、硬度４９（Ｈ_R30-T）の薄鋼板の
表面に、０．０５ｇ／ｍ² のＮｉをめっきし、さらに
１．０ｇ／ｍ² のＳｎめっきを施し、次いでクロム酸を
主体とする処理浴中にて電解後処理を行い、金属クロム
１３ｍｇ／ｍ² およびその上層に水和酸化クロム８ｍｇ
／ｍ² （Ｃｒとして）を有するクロメート皮膜を形成さ
せた。水洗・乾燥後、この鋼板を加熱し、厚み８７μｍ
のポリエステル樹脂フィルムを、熱硬化性ポリエステル
接着剤を介して該鋼板の両面に積層した。樹脂皮膜の全
厚みは９０μであった。積層された皮膜の結晶化度は８
％、結晶融解熱量は３１Ｊｏｕｌ／ｇであった。また、
積層後に剥離して測定した皮膜の伸びは３３０％で、冷
結晶化温度は１２５℃で、冷結晶化開始温度は１０１℃
で、融点は２２５℃であった。

【００３０】この両面に樹脂皮膜を有する鋼板を、肩半
径が０．９ｍｍである上下金型Ａ５，６を用いて、図２
に示す押圧加工することにより、開口片２に相当する部
分が蓋外面に凸状となるように上方に押出し成形した。
この際、開口片２の周縁部と蓋本体１と連片７は、押圧
によりなだらかな板厚変化を有する薄肉部を形成するよ
うに加工した。薄肉の切断案内線４が形成される。この
後、切断案内線の近傍は、赤外線によって、樹脂皮膜温
度２００℃で１０秒間熱処理された。

【００３１】なお、本実施例では、最薄肉部の鋼板厚み
は５５μになるように調整した。樹脂皮膜も鋼板同様に
成形され、最薄肉部表面に残留した膜厚は両面とも約１
６μであった。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は２９
％、伸びは５２％であった。開缶性は良好であり、樹脂
皮膜の通電値は内面側０．１ｍＡ、外面側０．１ｍＡで
実用的に十分満足出来るものであった。又、破断された
切断案内溝の切り口周辺には肉眼的に目立ったフェザー
は認められなかった。

【００３２】実施例４板厚０．１００ｍｍ、硬度５９（Ｈ_R30-T）の薄鋼板の
表面に、クロム酸を主体とする処理浴中にて電解後処理
を行い、金属クロム１１０ｍｇ／ｍ² およびその上層に
水和酸化クロム１５ｍｇ／ｍ² （Ｃｒとして）を有する
クロメート皮膜を形成させた。水洗・乾燥後、この鋼板
を加熱し、異なった融点を有する２層構造ポリエステル
樹脂で、上層が厚み２２μで下層が厚み３μであり、下
層樹脂は上層樹脂より低融点で全厚み２５μの樹脂フィ
ルムを該鋼板の両面に積層した。積層された皮膜の結晶
化度は８％であった。また、積層後に剥離して測定した
皮膜の伸びは２４０％であった。さらに、樹脂皮膜の結
晶融解熱量は２９Ｊｏｕｌ／ｇ、冷結晶温度は１３２
℃、冷結晶化開始温度は１１５℃、ガラス転移点は７１
℃、融点は２３１℃であった。

【００３３】この両面にポリエステル樹脂皮膜を有する
鋼板を、図１に示すような易開缶蓋を作成するに当た
り、図２に示すように、開口片の現状寸法と対応し、肩
半径が０．３ｍｍである上下金型Ａ５，６をもって蓋本
体の所要をプレスによって押圧加工することにより、開
口片２に相当する部分を上方に押出し成形した。なお、
加工は皮膜温度が１１５℃となるように金型及び素材を
加熱して行った。この際、開口片２と蓋本体１とを結ぶ
連片７は、押圧によりなだらかな板厚変化を有する薄肉
部を形成するように加工した。次いで図３に示すよう
に、開口片２の周縁部に相当する部分に凸部１３を有す
る下金型Ｂ１１上へ、蓋本体１を載せ、図４に示すよう
に開口片２が蓋外面に凸状なるボタンを形成するように
皮膜温度１１５℃の温間加工条件で押し戻し加工を行っ
た。このようにして成形加工された易開缶蓋は、加熱炉
において、樹脂皮膜温度２２０℃で３０秒間熱処理され
た。

【００３４】本実施例における最薄部の鋼板厚みは３５
μｍになるように調整した。樹脂皮膜も鋼板同様に成形
され、最薄肉部表面に残留した膜厚は両面とも約９μｍ
であった。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は３１％、伸
びは３５％であった。開缶性は良好であり、樹脂皮膜の
通電値は内面側０．２ｍＡ、外面側０．３ｍＡで実用的
に十分満足出来るものであった。又、破断された切断案
内溝の切り口周辺には肉眼的に目立ったフェザーは認め
られなかった。

【００３５】実施例５実施例１と同一の樹脂被覆鋼板を実施例１と同一金型を
用い、樹脂皮膜温度６５℃なる温間条件で同様の加工を
行い、その後、実施例１と同一の熱処理を行った。本比
較例では、最薄肉部の鋼板厚みは３０μになるように調
整した。樹脂皮膜も鋼板同様に成形され、最薄肉部表面
に残留した膜厚は約８μであった。熱処理後の樹脂皮膜
の結晶化度は２８％、伸びは７０％であった。樹脂皮膜
の通電値は内面側０．６ｍＡ、外面側０．７ｍＡで実用
的に満足出来るものであった。又、破断された切断案内
溝の切り口周辺には肉眼的に目立ったフェザーは認めら
れなかった。

【００３６】実施例６実施例１と同一の樹脂被覆鋼板を実施例１と同一金型を
用い、樹脂皮膜温度１３５℃なる温間条件で同様の加工
を行い、その後、実施例１と同一の熱処理を行った。本
比較例では、最薄肉部の鋼板厚みは３０μになるように
調整した。樹脂皮膜も鋼板同様に成形され、最薄肉部表
面では樹脂皮膜の破断が見られた。熱処理後の樹脂皮膜
の結晶化度は２６％、伸びは６０％であった。樹脂皮膜
の通電値は内面側０．８ｍＡ、外面側０．９ｍＡで実用
的に満足出来るものであった。又、破断された切断案内
溝の切り口周辺には肉眼的に目立ったフェザーは認めら
れなかった。

【００３７】比較例１実施例１と同一のめっき鋼板上に、厚み８μｍのポリエ
ステル樹脂フィルムを該鋼板の両面に積層した。積層さ
れた皮膜の結晶化度は６％であった。さらに、積層後に
剥離して測定した皮膜の伸びは２２０％、樹脂皮膜の結
晶融解熱量は１３Ｊｏｕｌ／ｇ、冷結晶温度は１１０
℃、冷結晶化開始温度は９３℃、ガラス転移点は６５
℃、融点は２２０℃であった。この両面に樹脂皮膜を有
する鋼板を、実施例１と同一金型を用い、実施例２と同
一の加工、熱処理を行った。本実施例では、最薄肉部の
鋼板厚みは４８μになるように調整した。熱処理後の樹
脂皮膜の結晶化度は２２％、伸びは９１％であった。問
題なく開缶された、樹脂皮膜の通電値は内面側１０３ｍ
Ａ、外面側１１３ｍＡで非常に大きな値を示し、切断案
内部の樹脂皮膜に多くの欠陥発生が認められ、実用的に
使用できるものでなかった。

【００３８】比較例２実施例１と同一のめっき鋼板上に、異なった融点を有す
る２層構造ポリエステル樹脂で、上層が厚み３７μ、下
層が厚み３μで、下層樹脂は上層樹脂より低融点なる全
厚み４０μの樹脂フィルムを該鋼板の両面に積層した。
積層された皮膜の結晶化度は１３％であった。また、積
層後に剥離して測定した皮膜の伸びは２１０％、冷結晶
温度は１３０℃、冷結晶化開始温度は１１０℃、融点は
２３０℃、結晶融解熱量は２８Ｊｏｕｌ／ｇであった。
この両面に樹脂皮膜を有する鋼板を、実施例１と同一金
型を用い、実施例１と同様の温間加工、熱処理を行っ
た。本比較例では、最薄肉部の鋼板厚みは４８μになる
ように調整した。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は２６
％、伸びは６０％であった。問題なく開缶された、樹脂
皮膜の通電値は内面側１０５ｍＡ、外面側１１０ｍＡで
非常に大きな値を示し、切断案内部の樹脂皮膜に多くの
欠陥発生が認められ、実用的に使用できるものでなかっ
た。

【００３９】比較例３実施例１と同一のめっき鋼板上に、異なった融点を有す
る２層構造ポリエステル樹脂で、上層が厚み３７μ、下
層が厚み３μで、下層樹脂は上層樹脂より低融点なる全
厚み４０μの樹脂フィルムを該鋼板の両面に積層した。
積層された皮膜の結晶化度は９％であった。また、積層
後に剥離して測定した皮膜の伸びは１８０％、冷結晶温
度は１３０℃、冷結晶化開始温度は１１０℃、融点は２
３０℃、結晶融解熱量は２８Ｊｏｕｌ／ｇであった。こ
の両面に樹脂皮膜を有する鋼板を、実施例１と同一金型
を用い、実施例１と同様の温間加工、熱処理を行った。
本比較例では、最薄肉部の鋼板厚みは３０μになるよう
に調整した。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は３６％、
伸びは５０％であった。問題なく開缶された、樹脂皮膜
の通電値は内面側９４ｍＡ、外面側８７ｍＡで非常に大
きな値を示し、切断案内部の樹脂皮膜に多くの欠陥発生
が認められ、実用的に使用できるものでなかった。

【００４０】比較例４実施例１と同一のめっき鋼板上に、全厚み８μの樹脂フ
ィルムを該鋼板の両面に積層した。積層された皮膜の結
晶化度は４％であった。また、積層後に剥離して測定し
た皮膜の伸びは２２０％であった。さらに、樹脂皮膜の
結晶融解熱量は８Ｊｏｕｌ／ｇ、冷結晶温度は１１０
℃、冷結晶化開始温度は９３℃、ガラス転移点は６５
℃、融点は２２０℃であった。この両面に樹脂皮膜を有
する鋼板を、実施例１と同一金型を用い、実施例１と同
一の温間加工を行い、その後、実施例１と同一の熱処理
を行った。本比較例では、最薄肉部の鋼板厚みは３０μ
になるように調整した。最薄肉部表面では樹脂皮膜の一
部に破断が見られた。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は
２４％、伸びは７２％であった。樹脂皮膜の通電値は内
面側４５．６ｍＡ、外面側４７．４ｍＡで大きな値を示
し、切断案内部の樹脂皮膜に多くの欠陥発生が認めら
れ、実用的に使用できるものでなかった。

【００４１】比較例５実施例１と同一の樹脂被覆鋼板を肩半径が０．０３ｍｍ
である上下金型Ａ５，６を用いて、実施例１と同一の温
間加工を行い、その後、実施例１と同一の熱処理を行っ
た。本比較例では、最薄肉部の鋼板厚みは３０μになる
ように調整した。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は２６
％、伸びは６０％であった。樹脂皮膜の通電値は内面側
５０．６ｍＡ、外面側６８．４ｍＡで非常に大きな値を
示し、切断案内部の樹脂皮膜に多くの欠陥発生が認めら
れ、実用的に使用できるものでなかった。

【００４２】比較例６実施例１と同一の樹脂被覆鋼板を肩半径が１．２ｍｍで
ある上下金型Ａ５，６を用いて、実施例１と同一の温間
加工を行い、その後、実施例１と同一の熱処理を行っ
た。本比較例では、最薄肉部の鋼板厚みは３０μになる
ように調整した。最薄肉部表面に残留した膜厚は約８μ
であった。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は２８％、伸
びは７０％であった。樹脂皮膜の通電値は内面側２６．
８ｍＡ、外面側２２．３ｍＡで大きな値を示し、切断案
内部の樹脂皮膜に多くの欠陥発生が認められ、実用的に
使用できるものでなかった。

【００４３】比較例７実施例１と同一の樹脂被覆鋼板を実施例１と同一の金型
を用い、同一の温間条件で同様の加工を行い、その後、
１０８℃で２ｍｉｎ熱処理を行った。本比較例では、最
薄肉部の鋼板厚みは３０μになるように調整した。樹脂
皮膜も鋼板同様に成形され、最薄肉部表面に残留した膜
厚は約８μであった。熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は
３％、伸びは３１０％であった。樹脂皮膜の通電値は内
面側０．２ｍＡ、外面側０．４ｍＡで開缶性は良好であ
ったが、開口時に破断された切断案内溝の切り口周辺に
は膜残りが激しく、外観的な不快感を与え、実用性に問
題が残った。

【００４４】比較例８実施例１と同一の樹脂被覆鋼板を実施例１と同一金型を
用い、実施例１と同一温間条件で同一加工を行い、熱風
加熱により、皮膜温度２４０℃となるように１０秒間熱
処理を行った。本比較例では、最薄肉部の鋼板厚みは３
０μになるように調整した。樹脂皮膜も鋼板同様に成形
され、最薄肉部表面に残留した膜厚は約８μであった。
熱処理後の樹脂皮膜の結晶化度は３５％、伸びは５０％
であった。熱風により加熱された皮膜部分が黄色を帯
び、実用性に問題が残った。

【００４５】比較例９実施例１と同一の樹脂被覆鋼板を実施例１と同一金型を
用い、同一の温間条件で同様の加工を行い、その後同一
の熱処理を行った。本比較例では、最薄肉部の鋼板厚み
は７０μになるように調整した。指で開缶することがで
きず、実用的に使用できるものでなかった。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明による押しボ
タン型易開缶性蓋の製造方法は、樹脂フィルムを鋼板ラ
ミネートして得られる素材を使用して、尖鋭刃を使用し
ない押圧加工を温間で行うことによる薄肉部形成法によ
り切断案内溝を形成する方法を採用することによって、
製造工程において、一切塗装を行うこと無くして、従来
技術の大きな問題であった加工用工具寿命の問題、耐食
性面での不安等を全く皆無にすることが出来る。さら
に、切断案内溝の成形加工後に熱処理を行うことにより
フェザー性の良好な易開缶性蓋を製造することが可能と
なる。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により、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
ことが可能であることはもとより、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押しボタン型易開缶性
蓋の図、

【図２】本発明の実施要領を工程順に示す縦断面図、

【図３】本発明の実施要領を工程順に示す縦断面図、

【図４】本発明の実施要領を工程順に示す縦断面図、

【図５】従来の尖鋭刃の押圧方式による断面Ｖ字型の切
断案内溝を示す図である。

【符号の説明】

１蓋本体２開口片３切断案内溝４切断案内線５上金型Ａ６下金型Ａ７連片８上金型Ｒ部９下金型Ｒ部 1 0 上金型Ｂ 1 1 下金型Ｂ 1 2 金型凹部 1 3 金型凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】缶蓋の開口片縁を構成する切断案内溝形
成用の肩半径が０．０５〜１．０ｍｍである上下金型
で、厚さ１０〜１００μｍ、伸び２００％以上、結晶化
度１０％以下、結晶融解熱１０Ｊｏｕｌ／ｇ以上の結晶
性飽和ポリエステル系樹脂皮膜を両面に有する鋼板を押
圧加工成形し、加工最薄部の鋼板厚みを加工前鋼板厚み
の４０％以下とし、切断案内溝を形成することを特徴と
する熱可塑性樹脂ラミネート鋼板製押しボタン型易開缶
性蓋の製造方法。
【請求項２】缶蓋の開口片縁を構成する切断案内溝形
成用の肩半径が０．０５〜１．０ｍｍである上下金型
で、厚さ１０〜１００μｍ、伸び２００％以上、結晶化
度１０％以下、結晶融解熱１０Ｊｏｕｌ／ｇ以上の結晶
性飽和ポリエステル系樹脂皮膜を両面に有する鋼板を押
圧加工成形し、加工最薄部の鋼板厚みを加工前鋼板厚み
の４０％以下とし、さらに押し戻し加工を行って切断案
内溝を形成することを特徴とする熱可塑性樹脂ラミネー
ト鋼板製押しボタン型易開缶性蓋の製造方法。
【請求項３】押圧加工成形を前記結晶性飽和ポリエス
テル系樹脂皮膜のガラス転移点温度〜冷結晶化温度で行
うことと、少なくとも切断案内溝周辺部の樹脂皮膜を該
樹脂皮膜の冷結晶化開始温度〜融点の温度に加熱熱処理
することの、少なくとも一方を行うことを特徴とする請
求項１記載の熱可塑性樹脂ラミネート鋼板押しボタン型
易開缶性蓋の製造方法。
【請求項４】押圧加工成形と押し戻し加工の片方また
は両方を前記結晶性飽和ポリエステル系樹脂皮膜のガラ
ス転移点温度〜冷結晶化温度で行うことと、少なくとも
切断案内溝周辺部の樹脂皮膜を該樹脂皮膜の冷結晶化開
始温度〜融点の温度に加熱熱処理することの、少なくと
も一方を行うことを特徴とする請求項２記載の熱可塑性
樹脂ラミネート鋼板製押しボタン型易開缶性蓋の製造方
法。