JPS6141650B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は金属製容器の製造方法に関し、より詳
細には側面に周状の重ね合せ継目を有する金属製
容器、特にビンの形状の金属製容器の製造方法に
関する。 金属材の絞り加工或いは絞り−しごき加工で形
成されたカツプ状成形体から成る上部体と下部体
とを、円周上の開放端部においてラツプ（重ね合
せ）接合し、周状の側面継目を形成させたビン状
の金属製容器は、所謂罐の形の金属製容器に比し
て多くの利点を有している。 従来の包装用金属製容器の内、スリーピース罐
と呼ばれるものでは、側面継目を有する罐胴の天
地に夫々罐蓋を二重巻締して密封部を形成させて
おり、またツーピース罐と呼ばれるものでは、金
属素材の絞り加工或いは絞り−しごき加工で形成
されたカツプ状罐胴の開放端部と罐蓋との間で二
重巻締をして密封部を形成させている。 しかしながら、このような二重巻締構造の金属
製容器では、密封部の耐圧性の点で、また金属素
材の材料節約の点で大きな制約を受ける。即ち、
二重巻締による継目においては、継目に加わる荷
重によつて継目を構成する素材が先に変形し、こ
の変形によつて継目での漏洩や継目の破壊が比較
的小さな荷重で生ずるようになる。これを防止す
るためには素材自体の厚みをかなり大きくとらな
ければならない。また、包装容器においては、経
済性の見地からも、容器軽量化の見地からも、用
いる金属素材を薄肉化することが常に要求されて
いるが、容器胴壁を薄肉化する場合には、二重巻
締工程或いはフランジ加工等の準備工程におい
て、容器軸方向に加わる荷重によつて座屈を生じ
やすいという問題がある。 夫々がカツプ状成形体から成る上部体と下部体
とをその開放端部においてラツプ接合して成る金
属製ビンは、継目を形成する素材が著しく薄い場
合にも、継目における素材の変形は全く生ぜず、
素材の厚みに無関係な継目の剪断強度迄耐えるこ
とが可能であり、また巻締工程が不要であるた
め、座屈の恐れなしに容器側壁を薄肉化できると
いう利点を有している。 しかしながら、上部体と下部体とをその開放端
部においてラツプ接合して周状の側面継目を形成
する場合には、通常の罐胴のラツプ接合の場合と
は異なつた幾つかの問題がある。 即ち、罐胴のストレートなラツプ接合の場合に
は、この継目の両端部が罐蓋との巻締により機械
的に固定されるが、前述した周状の側面継目の場
合には、全周にわたつて機械的な固定がなく、継
目自体の寸法変形が容易に生じやすい。また温度
変化により開放端部の径が変化しようとするため
接着層に応力が生じ易い。更に、ストレートなラ
ツプ接合では接着に際し、継目となる重ね合せ部
に接着に必要な押圧力を印加することが容易であ
るが、カツプ相互を嵌合させた継目の場合には、
接着に必要な押圧力を印加すること自体が困難で
ある。この際、継目の内側となる端部の外径と継
目の外側となる端部の内径との寸法差によつて、
接着剤層に押圧力を発生させる場合には、これら
の開放端部相互の押込みによる嵌合が増々困難で
あり、強いて嵌合を行つても継目の接着力、密封
性、耐圧性或いはこれらの特性の持続性に関して
欠点を生じ易い。 従つて、本発明の目的は、上述した周状の側面
継目を有する金属製容器の製造に際して、開放端
部相互の嵌合が容易で、しかも接着力及び密封性
に優れ且つ継目の機械的強度も向上した容器を得
ることが可能な方法を提供するにある。 本発明の他の目的は、継目の全周にわたつて接
着力が均一で、経済的な漏洩の解消された周状継
目を有する金属製容器を提供するにある。 本発明の更に他の目的は、カツプ相互の嵌合が
容易で、しかも接着に必要な押圧力を容易に得る
ことが可能な金属製容器の製造方法を提供するに
ある。 本発明は上記目的を達成するために、カツプ状
の上部体とカツプ状の下部体とを、それらの開放
端部同志で重ね合わせ接合して金属製容器を製造
するに際し、 (A) 周状側面継目の外側となる上部体の開放端部
を該上部体の垂直内壁部より曲率あるいはテー
パーをもつて外方に拡がるように作製し、 (B) 上部体の継目となる垂直内壁部の内径を
D₂、前記曲率あるいはテーパー部の外方への
拡がり寸法をｎ、下部体の継目となる垂直外壁
部の外径をD₁、継目に設ける接着剤層の厚み
をｄ_Aとしたとき、各部材の寸法関係を下記式 D₂＋ｎ＞D₁＋2d_A ………(1) 及び D₁＋2d_A＞D₂ ………(2) を満足するものとし、 (C) 該上部体あるいは下部体の開放端部の少なく
とも一方に熱可塑性接着剤を施こし、 (D) 接着剤層が固化している状態で上部体の曲率
あるいはテーパー部に下部体の先端を押し当て
ることにより両者を嵌合させ、 (E) 嵌合部を加熱して接着剤を溶融させた後、こ
れを冷却して上部体と下部体とを接合させるこ
と という手段を採用するものである。 本発明を以下に詳細に説明する。 本発明による金属製ビンの一例を示す第１及び
２図においてこのビンは、例えば錫メツキ鋼板等
の金属製の無継目カツプ状成形体から成る下部体
１と、金属製の無継目カツプ状成形体から成る上
部体２とから成つており、これらのカツプ状成形
体は、開放端部３と開放端部４とが重ね合せ接合
されて、周状の側面継目５を形成することにより
容器の形に一体化されている。 この具体例において、下部体１は金属素材の高
度の絞り−しごき加工で形成された背の高い薄肉
側壁部６と実質上しごき加工を受けていない厚肉
の底部７とから成るカツプであり、一方上部体２
は金属素材の浅絞り成形で形成された短い側壁８
と上壁９とから成るカツプである。上部体２の側
壁部８の高さは、継目５の巾と等しいか、或いは
継目巾よりも若干大きい範囲内にある。また上部
体２の上壁９には上に凸のテーパー面をなしてお
り、その中央には内容物の充填用乃至は取出し用
の注ぎ口１０が形成されている。かくして、上部
体２は所謂ビンの肩及び首の形で下部体上に接合
されていることが明らかであろう。 本発明によれば、周状側面継目の外側となる部
体、即ち図において上部体２の開放端部４を、こ
の上部体２の垂直内壁部８より曲率あるいはテー
パーをもつて外方に拡がるように作製する。 更に、第１図に示す好適具体例では、下部体１
の開放端部３はそれに近接した部分でのネツクイ
ン加工により、ネツク部１１を介してそれ以外の
胴壁部６に比して小径となるように絞られてい
る。この下部体１あるいは上部体２の開放端部の
少なくとも一方、図においては下部体１の開放端
部３には、熱可塑性接着剤層１２が設けられてお
り、継目外方となる開放端部４を継目内方となる
開放端部３の外側に嵌合させ、この嵌合部、即ち
重ね合せ部を加熱し、接着剤層１２を溶融させ、
次いで冷却することにより、上部体２と下部体１
とを接着固定する。 下部体１の開放端部３の外側へ上部体２の開放
端部４の嵌合のさせ方を説明する第３図におい
て、上部体２の開放端部４は外方に拡がつている
テーパー或いは曲率をもつ内面１３を備えてい
る。しかして、上部体２の端部４垂直状の面１４
の内径をD₂、前記テーパー面乃至は曲率面１３
の先端１５の外方への拡がり寸法（径の増加分）
をｎ、下部体１の開放端部３の外径をD₁、この
開放端部３の外側に設けられた接着剤層１２の厚
みをｄ_Aとしたとき、これらの各部材は下記式 D₂＋ｎ＞D₁＋2d_A ………(1) D₁＋2d_A＞D₂ ………(2) の関係が成立するような寸法関係になつている。 本発明によれば、外方となる開放端部４の内面
側に外拡りのテーパー乃至は曲率を有する面１３
を設けたことにより、カツプ状成形体の嵌合の容
易さ、接着性及び継目の変形防止等の点で顕著な
利点が達成される。 即ち、上述した外拡りのテーパー乃至は曲率面
１３を形成させたことにより、両カツプ状成形体
の嵌合に際して、内方となる開放端部３の先端は
このテーパー乃至曲率面１３に当つた後、この面
に沿つて両開放端部が十分に重ね合される位置迄
円滑に摺動しつつ案内が行われ、格別の器具等を
用いることなしに、両者の嵌合が容易に行われ
る。特に、前記式(1)を満足するようなテーパー乃
至曲率面１３を設けたことにより、継目内側とな
る部体１の開放端部３が真円よりも少々変形して
いる場合でも、また両部体の開放端部の軸に少々
のずれがある状態でも、外側となる部体２のテー
パー乃至曲率面１３自体が案内となつて、両部体
の嵌合が容易にしかも円滑に行われる。 周状の開放端部同志を接着剤層を介して重ね合
せ接合する場合、継目に接着力を付与するために
は、開放端部間に適度の押圧力が生じるような条
件下で熱接着操作を行う必要があることは、既に
前述した通りである。本発明によれば、前記式(2)
で示すように介在する接着剤層１２に押圧力が作
用するような各部材の寸法関係においても、両部
体の嵌合が至つて容易に行われることから、接着
力に優れた継目の形成が可能となる。 のみならず、本発明によれば、外方部体の開放
端縁内面をテーパー乃至曲率面としたため、嵌合
される面に傷を付けることなしに、また開放端縁
を変形させることなしに嵌合及び接着が可能とな
り、継目の全周にわたつて接着力が均一な容器が
得られる。即ち、開放端縁部が変形状態で接着さ
れた容器においては、内圧が印加された状態で継
目が円形となるように変形する傾向があり、この
ため接着剤層に大きな応力が発生し、長期間の経
時で接着劣化、漏洩等のトラブルを生じ易いが、
本発明方法においては、開放端部が絞り−しごき
加工等により非常に薄肉となつている場合にさ
え、嵌合時における該端部の変形が防止され、接
着劣化や経時漏洩が防止される。また、外側とな
る部体の内壁または内側となる部体の外壁にキズ
が付くと、金属素材上の保護塗膜が剥離され、こ
の部分では金属と接着剤層との直接の接着とな
る。しかして金属と熱接着剤層との接着力は、両
者を保護塗膜を介して接合した場合に比してかな
り小さいから、このようなキズの発生はやはり、
接着劣化、漏洩の原因となるが、本発明によれ
ば、このような原因も解消される。 更に、本発明において、外方となる部体の開放
端部に末広がりのテーパー乃至曲率面１３を形成
させたことは、継目を強固なものとする上で顕著
な利点をもたらす。即ち、開放端部をベンドさせ
た構造とすることにより外側の開放端部４の剛
性、従つて継目５全体の剛性が非常に高くなり、
継目５が全体として変形に対して著しく強い構造
となる。即ち、本発明によれば最終的な継目の形
状を接着の経時劣化や経時漏洩の防止に望ましい
真円乃至は真円に近いものとできるのみならず、
両部体の嵌合時において、内方となる部体の端部
が変形するのを防止し、またの部体の端部が変形
している場合には真円への矯正効果が一層有効に
得られるという利点もある。 本発明において、第４図により詳細に示す好適
態様に従つて、外方部体２のテーパー乃至曲率面
１３に対応して、内方部体１の開放端部３に隣接
してネツク部１１を形成させると、前述した作用
効果が一層増大される。即ち、このネツク部１１
の存在によつて、継目５の剛性が一層高いものと
なり、継目５の変形防止機能が一層増大する。ま
た、両開放端部３及び４の間に介在する接着剤層
１２が、嵌合時乃至は接合時に加わる軸方向荷重
によつて、テーパー乃至曲率面１３とネツク部１
１との間で押圧され、継目５はこの部分において
接着強度の著しく大きいものとすることができ
る。更に、テーパー乃至曲率面１３とネツク部１
１とを接着剤層１２を介して係合させることで、
両者の嵌合が常に一定の位置で行われ、その結果
高さの一定した容器が得られるという利点が達成
される。 本発明において、テーパー乃至曲率面１３の平
均テーパー角度は、嵌合の容易さの点では、1.5
乃至45度、特に３乃至30度の範囲が望ましく、一
方、この面１３が曲率を有する場合には、曲率
（ｌ／Ｒ）は1/100乃至２mm^-1の範囲がよい。ま
た、前述した拡がり寸法ｎは0.2mm以上、特に0.6
mm以上とすることが望ましい。 本発明において、容器を構成する金属素材とし
ては、未処理の鋼板（ブラツクプレート）、各種
表面処理鋼板、例えば錫メツキ鋼板（ブリキ）、
亜鉛メツキ鋼板、アルミメツキ鋼板、ニルケルメ
ツキ鋼板、クロムメツキ鋼板等のメツキ鋼板；電
解クロム酸処理鋼板等の電解処理鋼板；リン酸及
び／又はクロム酸処理鋼板等の化学処理鋼板や、
アルミニウム等の軽金属板或いはこれらの複合材
等が使用される。 絞りしごきカツプを成形するために、上述した
金属素材を円板等の形状に打抜き、絞りポンチと
絞りダイスとの間で、１段或いは多段の絞り加工
に賦し、絞りカツプをしごきポンチとしごきダイ
スとの間で多段のしごき加工に賦す。これらの絞
り−しごき加工の操作や条件は、それ自体公知の
ものである。 加工に賦する金属製素材の素板厚は、容器の最
終寸法や素材の種類によつても相違するが、一般
に0.2乃至0.5mm、特に0.2乃至0.35mmの範囲にある
のが望ましく、一方しごき加工により形成される
側壁部の厚みは0.05乃至0.20mm、特に0.06乃至
0.17mmとなるようにするのがよい。 アルミニウムの如き加工性に優れた金属素材の
場合には特に必要ではないが、一般には、ネツク
イン加工を行うカツプの開放端部のしごき率を、
他の側壁部のしごき率よりも５乃至30％低い軽度
のものとしておくことが、ネツクイン加工時にお
けるこの部分の損傷等を防止する上で有利であ
る。このために、しごき加工を、ポンチとダイス
との間隙を次第にせばめながら、３段以上の複数
段に行い、この際最終段のしごきにおいて、カツ
プの開放端部ではしごきが行われないようにする
ことができる。 絞りしごきカツプ状のネツクイン加工は、前述
した寸法関係が満足されるように行なう。 この金属素材には、カツプ成形に先立つて予じ
め耐腐食性の保護塗膜を施こし、或いは成形後の
カツプに、トリミングを行い、必要により洗滌処
理、例えばリン酸及び／又はクロム酸による表面
化学処理を行つた後、少なくともその内面に耐腐
食性の保護塗料を施こす。この保護塗料として
は、熱硬化性及び熱可塑性樹脂から成る任意の塗
料；例えばフエノール・エポキシ塗料、アミノ−
エポキシ塗料等の変性エポキシ塗料：例えば塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体部分ケン化物、塩化ビニル−酢酸
ビニル−無水マレイン酸共重合体、エポキシ変性
−、エポキシアミノ変性−或いはエポキシフエノ
ール変性−ビニル樹脂塗料等のビニル又は変性ビ
ニル塗料；アクリル樹脂系塗料；スチレン−ブタ
ジエン系共上合体等の合成ゴム系塗料等が使用さ
れる。 これらの塗料は、エナメル或いはラツカー等の
有機溶媒溶液の形で、或いは水性分散液又は水溶
液の形で、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗装、
電気泳動塗装等の形でカツプに施こす。勿論、前
記樹脂塗料が熱硬化性の場合には、必要により塗
料を焼付ける。 前述した上部体となる浅絞りカツプは、前述し
た塗料が予め施された金属素材を、プレス型或い
は絞りポンチと絞りダイスとの組合せ等を用いて
浅絞り成形することにより形成される。成形後の
カツプの上壁をパンチングして注ぎ口を形成さ
せ、上部体とする。 本発明において、接着剤層１２としては、熱融
着可能な熱可塑性樹脂接着剤が全て使用できる
が、好適には次のものが使用される。 ナイロン13、ナイロン12、ナイロン11、ナイロ
ン６、12、或いはこれらのコポリアミド乃至はブ
レンドのようなナイロン系接着剤；ポリエチレン
ン・テレフタレート／イソフタレート、ポリテト
ラメチレン・テレフタレート／イソフタレート等
のポリエステル系接着剤；酸変性オレフイン樹
脂、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、イ
オン架橋オレフイン共重合体（アイオノマー）、
エチレン−酢酸ビニル共重合体等のオレフイン系
接着剤等である。 上述した接着剤は、カツプの接合すべき開放端
縁部に、カツプ相互の嵌合に先立つて施こす。こ
の接着剤層は、樹脂層の厚みが10乃至200μｍ、
特に20乃至150μｍとなるように施こすのがよ
く、且つ重ね合せ接合部の巾、即ちラツプ巾が１
乃至30mm、特に２乃至20mmとなるように施すのが
よい。 接着剤樹脂は、種々の形態、例えばフイルム、
粉体、スラリー、溶液、プラスチゾル乃至はエマ
ルジヨンの形で所望とするカツプの部分に施こす
ことができ、特に本発明の接着剤は、取扱い及び
塗布操作が容易で、乾燥等の操作が容易なフイル
ムの形で施用できることも有利な点である。 接着剤の施用は、接着剤の形態に応じて、ラミ
ネート、押出し（エクストルード）、静電粉体塗
装、電着塗装、スプレーコート、ノズル吐出、デ
イツプコート、ロールコート、ブラツシング（刷
毛塗り）等の塗布方式を採用できる。 金属素材の接合すべき部分に前記保護塗料が施
されている場合には、この塗料は接着剤に対して
プライマーとして作用し、望ましい接着性が得ら
れる。勿論、接着剤の施用に先立つてプラスマー
となる塗料を金属素材に予じめ施こすこともでき
る。 また、カツプの円周状開放端部を重ね合せ接合
する場合には、継目の内側に必然的に金属素材の
カツトエツジが露出する。このカツトエツジを、
カツプの嵌合に先立つて、接着剤テープで包み込
む或いは接着剤の粉末、スラリー、溶液をこのカ
ツトエツジに施こして、カツトエツジの保護を行
うこともできる。 接着剤は、継目の内側或は外側となるカツプ開
放端縁部の外面或いは内面に施こすことができ、
また両面に施こすこともできる。 接着剤を施したカツプに他方のカツプを前述し
たように嵌合させ、重ね合せ部に存在する接着剤
を溶融させ、次いで冷却して継目を形成させる。
重ね合せ部の加熱は、高周波誘導加熱、赤外線加
熱、熱風加熱、加熱体からの伝熱加熱等によるこ
とができ、また継目の冷却は放冷、空冷、水冷等
の任意の操作によることができる。 本発明においては、前述した手段を採用するこ
とにより、両開放端部の嵌合が室温においても、
比較的小さな軸方向圧縮力により生ずることが顕
著な利点である。この圧縮力は、前述した(2)式の
寸法関係によつても相違するが、一般に0.1乃至
80Kg、特に0.5乃至60Kgのように比較的低い範囲
である。勿論、所望によつては、カツプの嵌合に
際して外側に位置する開放端部を加熱により膨脹
させておくこともできる。 本発明によるビンは、炭酸飲料、ビール、発泡
酒等の自生圧力を有する内容物に対する容器とし
て、また窒素ガス、液体窒素等を内容物と共に充
填する内圧容器等として特に有用である。 本発明により得られる金属製ビンは、従来のプ
ラスチツクビン（ポリエチレンテレフタレート２
軸延伸ボトル）やガラスビンに比しても顕著な利
点を有する。これらの利点をまとめて示すと、第
１表の通りである。 The present invention relates to a method for manufacturing a metal container, and more particularly to a method for manufacturing a metal container having a circumferential overlap seam on the side surface, particularly a bottle-shaped metal container. The upper body and the lower body, each made of a cup-shaped molded body formed by drawing or drawing-ironing a metal material, are lap-joined at the open end on the circumference, and the circumferential side seam is The formed bottle-shaped metal containers have many advantages over so-called can-shaped metal containers. Among conventional metal containers for packaging, those called three-piece cans have a can lid double-sealed to the top and bottom of the can body, which has side seams, to form a sealed part, and those called two-piece cans In this case, a sealed portion is formed by double seaming between the open end of a cup-shaped can body formed by drawing or drawing-ironing a metal material and the can lid. However, such a double-sealed metal container is subject to major limitations in terms of pressure resistance of the sealed portion and in terms of saving the metal material. That is,
In double-sealed joints, the material that makes up the joint deforms first due to the load applied to the joint, and this deformation causes joint leakage and joint failure to occur with relatively small loads. . In order to prevent this, the material itself must be considerably thicker. In addition, in packaging containers, it is always required to make the metal material used thinner, both from the standpoint of economy and from the standpoint of reducing the weight of the container, but when making the container body wall thinner, there are two There is a problem in that buckling is likely to occur due to loads applied in the axial direction of the container during heavy seaming processes or preparatory processes such as flange processing. A metal bottle made by lap-joining an upper body and a lower body each made of a cup-shaped molded body at their open ends will not cause any deformation of the material at the seam, even if the material forming the seam is extremely thin. figure,
It is possible to withstand up to the shear strength of the seam, which is independent of the thickness of the material, and since there is no need for a seaming process, it has the advantage that the side wall of the container can be made thinner without fear of buckling. However, when the upper and lower bodies are lap-jointed at their open ends to form a circumferential side seam, there are several problems that are different from the case of ordinary can body lap-joints. In other words, in the case of a straight lap joint of the can body, both ends of the joint are mechanically fixed by seaming to the can lid, but in the case of the circumferential side joint described above, the joint is secured all around the entire circumference. Since there is no mechanical fixation across the joint, dimensional deformation of the seam itself is likely to occur easily. Furthermore, since the diameter of the open end tends to change due to temperature changes, stress is likely to occur in the adhesive layer. Furthermore, when bonding with a straight lap joint, it is easy to apply the necessary pressing force to the overlapping portion that becomes the joint, but in the case of a joint where cups are fitted together,
It is difficult to apply the pressing force necessary for adhesion. At this time, due to the dimensional difference between the outer diameter of the inner end of the joint and the inner diameter of the outer end of the joint,
When a pressing force is generated in the adhesive layer, it becomes increasingly difficult to fit these open ends together by pushing them together, and even if forced fitting is performed, the adhesive strength, sealing performance, pressure resistance of the seam, or these problems may be affected. This tends to cause drawbacks regarding the durability of properties. Therefore, an object of the present invention is to manufacture a metal container having the above-mentioned circumferential side seam so that the open ends can be easily fitted together, the adhesive strength and sealing properties are excellent, and the mechanical strength of the seam can be improved. The present invention also seeks to provide a method by which improved containers can be obtained. Another object of the present invention is to provide a metal container having a circumferential seam that is economical and free from leakage, with uniform adhesive strength around the entire circumference of the seam. Still another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal container in which cups can be easily fitted together and the pressing force necessary for adhesion can be easily obtained. In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following steps: (A) When manufacturing a metal container by joining a cup-shaped upper body and a cup-shaped lower body by overlapping and joining their open ends, (A) a circumferential shape; The open end of the upper body, which is the outside of the side joint, is made to expand outward with a curvature or taper from the vertical inner wall of the upper body, and (B) the inner diameter of the vertical inner wall, which is the joint of the upper body. of
D ₂ , the outward expansion dimension of the curvature or taper portion is n, the outer diameter of the vertical outer wall that forms the joint of the lower body is D ₁ , and the thickness of the adhesive layer provided at the joint is d _A , each The dimensional relationship of the members shall satisfy the following formulas D ₂ + n > D ₁ + 2d _A (1) and D ₁ + 2d _A > D ₂ (2), (C) The upper body or lower body (D) Apply a thermoplastic adhesive to at least one of the open ends of the upper body, and (D) fit the two together by pressing the tip of the lower body against the curvature or taper of the upper body while the adhesive layer is solidified. (E) The fitting part is heated to melt the adhesive, and then the adhesive is cooled to join the upper body and the lower body. The invention will be explained in detail below. In FIGS. 1 and 2 showing an example of a metal bottle according to the present invention, this bottle includes a lower body 1 made of a seamless cup-shaped molded body made of metal such as a tin-plated steel plate, and a seamless cup-shaped molded body made of metal such as a tin-plated steel plate. These cup-shaped molded bodies have open end parts 3 and 4 which are overlapped and joined to form a circumferential side seam 5, thereby forming a container. integrated into the shape. In this embodiment, the lower body 1 is a cup consisting of a tall thin side wall 6 formed by highly drawn and ironed metal material and a thick bottom 7 that has not been substantially ironed; On the other hand, upper body 2
is a short side wall 8 formed by shallow drawing of metal material.
It is a cup consisting of a top wall 9 and a top wall 9. The height of the side wall portion 8 of the upper body 2 is within a range that is equal to or slightly larger than the width of the joint 5. The upper wall 9 of the upper body 2 has an upwardly convex tapered surface, and a spout 10 for filling or taking out the contents is formed in the center thereof. It will thus be clear that the upper body 2 is joined onto the lower body in the form of a so-called shoulder and neck of a bottle. According to the present invention, the part that is outside the circumferential side seam, that is, the open end 4 of the upper part 2 in the figure, is expanded outwardly with a curvature or taper from the vertical inner wall part 8 of the upper part 2. Prepare as follows. Furthermore, in the preferred embodiment shown in FIG.
The open end portion 3 of the open end portion 3 is narrowed to have a smaller diameter than the other body wall portion 6 through a neck portion 11 by a neck-in process at a portion adjacent to the open end portion 3. At least one of the open ends of the lower body 1 or the upper body 2, in the figure the open end 3 of the lower body 1, is provided with a thermoplastic adhesive layer 12, and the open end that is on the outside of the seam is provided with a thermoplastic adhesive layer 12. 4 is fitted on the outside of the open end 3 which is inside the seam, and this fitted part, that is, the overlapping part is heated to melt the adhesive layer 12,
Then, by cooling the upper body 2 and the lower body 1
Glue and fix. In FIG. 3 illustrating how to fit the open end 4 of the upper body 2 to the outside of the open end 3 of the lower body 1, the open end 4 of the upper body 2 is tapered outwardly. Alternatively, the inner surface 13 has a curvature. Thus, the end portion 4 of the upper body 2 has a vertical surface 14.
D ₂ is the inner diameter of the tapered surface or the curved surface 13.
Dimensions of outward expansion of the tip 15 (increase in diameter)
When n is the outer diameter of the open end 3 of the lower body 1, D ₁ is the thickness of the adhesive layer 12 provided on the outside of the open end 3, and d _A is the thickness of the adhesive layer 12 provided on the outside of the open end 3, each of these members is expressed by the following formula D The dimensional relationship is such that the following relationship holds: ₂ +n>D ₁ +2d _A (1) D ₁ +2d _A > D ₂ (2). According to the present invention, the surface 13 has an outwardly expanding taper or curvature on the inner surface side of the open end portion 4 that is outward.
By providing this, significant advantages can be achieved in terms of ease of fitting the cup-shaped molded body, adhesiveness, and prevention of joint deformation. That is, by forming the tapered or curved surface 13 that expands outward as described above, the tip of the inner open end portion 3 comes into contact with this tapered or curved surface 13 when the two cup-shaped molded bodies are fitted together. Then, the two open ends are smoothly slid and guided along this surface to a position where they are fully overlapped, and the two can be easily fitted together without using any special equipment. be exposed. In particular, by providing the tapered or curved surface 13 that satisfies the above formula (1), even if the open end 3 of the part 1 on the inside of the seam is slightly deformed from a perfect circle, both Even if there is a slight deviation in the axes of the open ends of the parts, the tapered or curved surface 13 of the outer part 2 itself acts as a guide, and the fitting of both parts can be easily and smoothly carried out. . When joining circumferential open ends together via an adhesive layer, in order to provide adhesive force to the joint, thermal bonding must be performed under conditions that create an appropriate pressing force between the open ends. As mentioned above, it is necessary to do this. According to the present invention, the above formula (2)
As shown in , even when the dimensions of each member are such that a pressing force is applied to the intervening adhesive layer 12, the two parts can be fitted together very easily, making it possible to form a seam with excellent adhesive strength. becomes possible. Moreover, according to the present invention, since the inner surface of the open end of the outer body is made into a tapered or curved surface, the inner surface of the open end of the outer body is made into a tapered or curved surface. Fitting and adhesion are possible, and a container with uniform adhesive force over the entire circumference of the seam can be obtained. In other words, in containers whose open edges are glued together in a deformed state, the seam tends to deform into a circular shape when internal pressure is applied, and this creates large stress in the adhesive layer, resulting in long Although problems such as adhesive deterioration and leakage are likely to occur over time,
In the method of the present invention, even if the open end is made very thin by drawing and ironing, deformation of the end during fitting is prevented, and adhesive deterioration and leakage over time are prevented. Furthermore, if the inner wall of the outer part or the outer wall of the inner part is scratched, the protective coating on the metal material will peel off, and the metal will be directly bonded to the adhesive layer in this area. However, since the adhesive force between the metal and the thermal adhesive layer is much smaller than when the two are bonded through a protective coating, scratches like this are still likely to occur.
This causes adhesive deterioration and leakage, but according to the present invention, such causes are also eliminated. Furthermore, in the present invention, forming a tapered or curved surface 13 that widens toward the end at the open end of the outer member provides a significant advantage in making the seam stronger. That is, by creating a structure in which the open end is bent, the rigidity of the outer open end 4, and therefore the rigidity of the entire joint 5, becomes extremely high.
The joint 5 as a whole has a structure that is extremely resistant to deformation. That is, according to the present invention, not only can the final joint shape be made into a perfect circle or nearly a perfect circle, which is desirable for preventing adhesive deterioration and leakage over time, but also
When fitting both parts, it prevents the end of the inner part from deforming, and if the end of the part is deformed, the effect of straightening it to a perfect circle is even more effective. There is also the advantage of being able to obtain In the present invention, according to a preferred embodiment shown in more detail in FIG. When formed, the above-mentioned effects are further enhanced. That is, this network portion 11
Due to the presence of , the rigidity of the seam 5 becomes even higher, and the deformation prevention function of the seam 5 is further increased. Further, the adhesive layer 12 interposed between the open end portions 3 and 4 is bonded to the tapered or curved surface 13 and the neck portion 1 due to the axial load applied during fitting or bonding.
1, and the seam 5 can have a significantly high adhesive strength in this portion. Furthermore, the tapered or curvature surface 13 and the neck portion 1
1 through the adhesive layer 12,
The advantage is achieved that the fit between the two always takes place in a constant position, so that a container of constant height is obtained. In the present invention, the average taper angle of the tapered or curved surface 13 is 1.5 in terms of ease of fitting.
A range of 45 degrees to 45 degrees, particularly 3 to 30 degrees is desirable. On the other hand, if this surface 13 has a curvature, the curvature (l/R) is preferably in a range of 1/100 to 2 mm ^-1 . In addition, the aforementioned expansion dimension n is 0.2 mm or more, especially 0.6
It is desirable to set it to mm or more. In the present invention, the metal materials constituting the container include untreated steel plates (black plates), various surface-treated steel plates, such as tin-plated steel plates (tin plate),
Galvanized steel sheets such as galvanized steel sheets, aluminium-plated steel sheets, nickel-plated steel sheets, chrome-plated steel sheets; electrolytically treated steel sheets such as electrolytic chromic acid treated steel sheets; chemically treated steel sheets such as phosphoric acid and/or chromic acid treated steel sheets;
A light metal plate such as aluminum or a composite material thereof is used. In order to form a drawn and ironed cup, the metal material described above is punched into a shape such as a disk, subjected to one-stage or multi-stage drawing processing between a drawing punch and a drawing die, and the drawn cup is used as a drawn and ironed punch. It is subjected to multi-stage ironing process between the die and the die. The operations and conditions for these drawing and ironing processes are known per se. The thickness of the metal material to be processed varies depending on the final dimensions of the container and the type of material, but it is generally desirable to be in the range of 0.2 to 0.5 mm, especially 0.2 to 0.35 mm. The thickness of the side wall formed by processing is 0.05 to 0.20 mm, especially 0.06 to 0.20 mm.
It is best to set it to 0.17mm. Although it is not particularly necessary in the case of metal materials with excellent workability such as aluminum, in general, the ironing rate of the open end of the cup that is subjected to neck-in processing is
It is advantageous to set the ironing rate to a light ironing rate that is 5 to 30% lower than that of the other sidewall portions in order to prevent damage to this portion during neck-in processing. For this purpose, the ironing process is performed in multiple stages of three or more while gradually narrowing the gap between the punch and die, and at this time, in the final stage of ironing, the open end of the cup should not be ironed. be able to. Drawing and ironing The cup-shaped neck-in process is performed so that the above-mentioned dimensional relationships are satisfied. This metal material may be coated with a corrosion-resistant protective coating prior to forming the cup, or the cup may be trimmed and, if necessary, treated with a cleaning treatment, e.g. with phosphoric acid and/or chromic acid. After the surface chemical treatment, at least the inner surface is coated with a corrosion-resistant protective coating. As protective coatings, any coatings consisting of thermosetting and thermoplastic resins may be used; for example, phenolic epoxy coatings, amino-epoxy coatings,
Modified epoxy paints such as epoxy paints: For example, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, partially saponified vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, epoxy modified, epoxy amino modified -or vinyl or modified vinyl paints such as epoxyphenol-modified vinyl resin paints; acrylic resin paints; synthetic rubber paints such as styrene-butadiene copolymer, etc. are used. These paints can be applied in the form of solutions in organic solvents such as enamel or lacquer, or in the form of aqueous dispersions or solutions, by spraying, dipping, electrostatic coating,
Applied to the cup in the form of electrophoretic painting, etc. Of course, if the resin paint is thermosetting, the paint may be baked if necessary. The above-mentioned shallow-drawn cup serving as the upper body is formed by shallow-drawing a metal material pre-applied with the above-mentioned paint using a press mold or a combination of a drawing punch and a drawing die. After the molding, the upper wall of the cup is punched to form a spout to form the upper body. In the present invention, any thermoplastic resin adhesive that can be heat-sealed can be used as the adhesive layer 12, but the following are preferably used. Nylon adhesives such as nylon 13, nylon 12, nylon 11, nylon 6, 12, or copolyamides or blends thereof; polyester adhesives such as polyethylene terephthalate/isophthalate, polytetramethylene terephthalate/isophthalate, etc. Adhesive: acid-modified olefin resin, ethylene-acrylic acid ester copolymer, ionically crosslinked olefin copolymer (ionomer),
These include olefin adhesives such as ethylene-vinyl acetate copolymer. The adhesive described above is applied to the open edges of the cups to be joined prior to mating the cups together. This adhesive layer has a resin layer thickness of 10 to 200 μm,
In particular, it is best to apply it so that the thickness is 20 to 150 μm, and the width of the overlapping joint, that is, the lap width is 1.
It is preferable to apply the coating to a thickness of 30 mm to 30 mm, particularly 2 to 20 mm. Adhesive resins can be used in various forms, such as films,
The adhesive of the present invention can be applied to the desired part of the cup in the form of powder, slurry, solution, plastisol or emulsion.In particular, the adhesive of the present invention is easy to handle and apply, and can be easily dried and other operations. It is also an advantage that they can be applied in film form. Adhesive application methods include lamination, extrusion, electrostatic powder coating, electrodeposition coating, spray coating, nozzle discharge, dip coating, roll coating, brushing, etc., depending on the form of the adhesive. A coating method can be adopted. When the protective paint is applied to the parts of the metal materials to be joined, the paint acts as a primer for the adhesive and provides desired adhesion. Of course, it is also possible to pre-apply a paint that will become a plasma to the metal material prior to applying the adhesive. Furthermore, when the circumferential open ends of the cups are overlapped and joined together, the cut edge of the metal material is inevitably exposed inside the joint. This cutlet,
The cut edge may also be protected by wrapping it with adhesive tape or applying an adhesive powder, slurry or solution to the cut edge prior to fitting the cup. The adhesive can be applied to the outside or inside surface of the open edge of the cup, which is the inside or outside of the seam;
It can also be applied to both sides. The adhesive-applied cup is fitted onto the other cup as described above, and the adhesive present in the overlap is melted and then cooled to form a seam.
Heating of the overlapping part can be done by high frequency induction heating, infrared heating, hot air heating, heat transfer heating from a heating element, etc., and cooling of the joint can be done by any operation such as air cooling, air cooling, water cooling, etc. . In the present invention, by employing the above-described means, the fitting of both open ends can be performed even at room temperature.
A significant advantage is that it results from relatively small axial compressive forces. Although this compressive force differs depending on the dimensional relationship in equation (2) above, it is generally between 0.1 and 2.
80Kg, especially in a relatively low range like 0.5 to 60Kg. Of course, if desired, the outer open end may be expanded by heating when the cup is fitted. The bottle according to the present invention is particularly useful as a container for contents having autogenous pressure such as carbonated drinks, beer, and low-malt beer, and as an internal pressure container for filling nitrogen gas, liquid nitrogen, etc. together with the contents. The metal bottle obtained by the present invention is different from the conventional plastic bottle (polyethylene terephthalate 2
It has significant advantages over axially stretched bottles) and glass bottles. Table 1 summarizes these advantages.

【表】 本発明方法は、前述した精神を逸脱しない範囲
で多くの変更が可能である。例えば第５図に示す
通り、下部体１のみならず、上部体２も絞り−し
ごき加工によるカツプ成形体として周状の側面継
目５が胴部の中央に位置するようにしてもよい。
また下部体１の開放端部３をネツクイン加工で小
径に絞る代りにストレートなものとすることもで
きる。 本発明を次の例で説明する。 実施例 １ 素板厚0.3mmの錫メツキ鋼板を120mmの径に打抜
き、常法に従い絞りポンチと絞りダイスとの間で
内径が85mmのカツプ状に成形する。次いでこのカ
ツプ状成形物を再絞り工程に賦した後、直径
66.10mmのしごきポンチと数次のダイスを用いて
しごき加工を行なつた。 この下部体の内外面をエポキシ系塗料で塗装焼
付けし外径が64.12mmになるようネツクイン加工
を行なつた。次いでこの下部体の開放端から５mm
巾60μｍ厚みで周状に熱可塑性接着剤を常法手段
によつて施した。 一方、上部体はあらかじめエポキシエステル系
塗料を両面に塗布し焼付けた素板厚0.23mmのブラ
イト錫メツキ鋼板（Ｔ−１材メツキ量＃25／50）
を96mm径の円板に打抜き、常法のプレス加工によ
り成形を行ない、開放端部先端が垂直内壁部より
1.0mm径で外方に拡がり、かつ端部の曲率が1/4mm
^-1になるように加工した。また上部体上壁には注
ぎ口を設けた。なお上部体垂直内壁の径は64.20
mmであつた。 次いで前記上部体と前記下部体を常温で嵌合
し、嵌合部を高周波誘導加熱して接着剤を溶融後
冷却して上部体および下部体を接合し、接合金属
容器とした。 この時の嵌合での歩留りと上部体内壁部のキズ
付きおよび接着強度のばらつきを調べた。その結
果を第２表に示す。なお接着強度は接合部分を円
周状に５mm巾で切り出し、90度剥離強度を測定し
たものである。 実施例 ２ 上部体の開放端部先端が上部体垂直内壁部より
1.0mm径で外方に拡がり端部の傾斜角が15度にな
るように加工した以外は実施例１と同じ方法で接
合金属容器を作製した。この時の嵌合での歩留
り、上部体内壁のキズ付きおよび接着強度のばら
つきを調べた。その結果を第２表に示す。 比較例 １ 下部体は実施例１と同じ方法で作製し、上部体
は開放端部が垂直内壁より外方へ拡がりを持たな
いように加工した以外は実施例１と同じ方法で作
製し、実施例１と同様に常温で上部体と下部体を
嵌合しようとしたが、端部同志が衝突し嵌合する
ことができなかつた。 比較例 ２ 上部体、下部体を比較例１と同じ方法で作製
し、次いで上部体開放端部を200℃に加熱し径を
拡げて前記下部体に嵌合し、嵌合部を高周波誘導
加熱し接着剤を溶融後冷却して接合金属容器とし
た。この時の嵌合での歩留り、上部体内壁のキズ
付きおよび接着強度のばらつきを調べた。その結
果を第２表に示す。[Table] The method of the present invention can be modified in many ways without departing from the spirit described above. For example, as shown in FIG. 5, not only the lower body 1 but also the upper body 2 may be formed into a cup formed by drawing and ironing so that the circumferential side seam 5 is located at the center of the body.
Further, instead of narrowing the open end 3 of the lower body 1 to a small diameter by neck-in processing, it can also be made straight. The invention is illustrated by the following example. Example 1 A tin-plated steel plate with a base thickness of 0.3 mm is punched out to a diameter of 120 mm, and formed into a cup shape with an inner diameter of 85 mm between a drawing punch and a drawing die according to a conventional method. Next, after subjecting this cup-shaped molded product to a re-drawing process, the diameter
Ironing was performed using a 66.10 mm ironing punch and several-order dies. The inner and outer surfaces of this lower body were painted and baked with epoxy paint, and the outer diameter was 64.12 mm. Next, 5mm from the open end of this lower body.
A thermoplastic adhesive was applied in a circumferential manner to a width of 60 μm and a thickness using a conventional method. On the other hand, the upper body is a bright tin-plated steel plate (T-1 material plating amount #25/50) with a base thickness of 0.23 mm that has been coated with epoxy ester paint on both sides and baked.
was punched out into a 96 mm diameter disc, and formed by conventional press processing, so that the tip of the open end was closer to the vertical inner wall.
Expands outward with a diameter of 1.0mm and a curvature of 1/4mm at the end.
Processed to be ^-1 . A spout was also provided on the upper wall of the upper body. The diameter of the vertical inner wall of the upper body is 64.20.
It was warm in mm. Next, the upper body and the lower body were fitted together at room temperature, the fitted portion was heated by high frequency induction to melt the adhesive, and then cooled to join the upper body and the lower body to form a bonded metal container. At this time, we investigated the fitting yield, scratches on the upper body wall, and variations in adhesive strength. The results are shown in Table 2. Note that the adhesive strength was measured by cutting out a 5 mm wide circumferential portion of the joint and measuring the 90 degree peel strength. Example 2 The tip of the open end of the upper body is closer to the vertical inner wall of the upper body.
A bonded metal container was produced in the same manner as in Example 1, except that it was processed to have a diameter of 1.0 mm, expand outward, and have an inclination angle of 15 degrees at the end. At this time, the fitting yield, scratches on the upper body wall, and variations in adhesive strength were investigated. The results are shown in Table 2. Comparative Example 1 The lower body was manufactured in the same manner as in Example 1, and the upper body was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the open end was processed so that it did not expand outward from the vertical inner wall. Similar to Example 1, an attempt was made to fit the upper body and the lower body together at room temperature, but the ends collided with each other and it was not possible to fit them together. Comparative Example 2 An upper body and a lower body were produced in the same manner as in Comparative Example 1, and then the open end of the upper body was heated to 200°C to expand its diameter and fitted into the lower body, and the fitted part was heated by high-frequency induction heating. The adhesive was melted and then cooled to form a bonded metal container. At this time, the fitting yield, scratches on the upper body wall, and variations in adhesive strength were investigated. The results are shown in Table 2.

【表】 この結果から本発明の方法で製造を行なうこと
により、部材をキズ付けることなく容易に嵌合が
でき、接着強度が均一でしかも密封性に優れた容
器が得られることが明らかになつた。[Table] From these results, it is clear that by manufacturing according to the method of the present invention, a container can be obtained that can be easily fitted together without damaging the components, has uniform adhesive strength, and has excellent sealing properties. Ta.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に用いる嵌合前の金属製カツプ
成形体の断面図、第２図は本発明による金属製容
器の一部断面側面図、第３図は開放端部の嵌合の
させ方の説明図、第４図は本発明による金属製容
器の好適態様の継目を示す断面図、第５図は別の
形態の金属製容器の一部断面側面図である。 引照数字はそれぞれ、１は下部体、２は上部
体、３及び４は開放端部、５は側面継目、６は側
壁部、７は底部、９は上壁、１０は注ぎ口、１１
はネツク、１２は接着剤を夫々示す。 FIG. 1 is a sectional view of a metal cup molded body used in the present invention before fitting, FIG. 2 is a partially sectional side view of a metal container according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a joint of a preferred embodiment of the metal container according to the present invention, and FIG. 5 is a partially sectional side view of another form of the metal container. The reference numbers are respectively: 1 is the lower body, 2 is the upper body, 3 and 4 are the open ends, 5 is the side seam, 6 is the side wall, 7 is the bottom, 9 is the top wall, 10 is the spout, 11
12 indicates a net, and 12 indicates an adhesive.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 金属製の無継目カツプ状成形体から成る下部
体と金属製の無継目カツプ状成形体から成る上部
体とを開放端同志で重ね合わせ接合することによ
り金属製容器を製造する方法において、 周状側面継目の外側となる上部体の開放端部を
該上部体の垂直内壁部より曲率あるいはテーパー
をもつて外方に拡がるように作製し、 上部体の継目となる垂直内壁部の内径をD₂、
前記曲率あるいはテーパー部の外方への拡がり寸
法をｎ、下部体の継目となる垂直外壁部の外径を
D₁、継目に設ける接着剤層の厚みをｄ_Aとしたと
き、各部材の寸法関係を下記式 D₂＋ｎ＞D₁＋2d_A 及び D₁＋2d_A＞D₂ を満足するものとし、 該上部体あるいは下部体の開放端部の少なくと
も一方に熱可塑性接着剤を施こし、 接着剤層が固化している状態で上部体の曲率あ
るいはテーパー部に下部体の先端を押し当てるこ
とにより両者を嵌合させ、 嵌合部を加熱して接着剤を溶融させた後、これ
を冷却して上部体と下部体とを接合させることを
特徴とする 金属製容器の製造方法。[Scope of Claims] 1. A metal container is produced by overlapping and joining a lower body made of a seamless cup-shaped molded body made of metal and an upper body made of a seamless cup-shaped molded body made of metal at their open ends. In the manufacturing method, the open end of the upper body that is the outside of the circumferential side seam is made to expand outward with a curvature or taper from the vertical inner wall of the upper body, and The inner diameter of the inner wall is D ₂ ,
The outward expansion dimension of the curvature or tapered part is n, and the outer diameter of the vertical outer wall that forms the joint of the lower body is
D ₁ , and when the thickness of the adhesive layer provided at the joint is d _A , the dimensional relationship of each member shall satisfy the following formulas D ₂ + n > D ₁ + 2d _A and D ₁ + 2d _A > D ₂ , and the upper part A thermoplastic adhesive is applied to at least one of the open ends of the body or the lower body, and while the adhesive layer is solidified, the tip of the lower body is pressed against the curvature or taper of the upper body to fit them together. A method for manufacturing a metal container, comprising: heating the fitting portion to melt the adhesive, and then cooling the adhesive to join the upper body and the lower body.