KR20180076990A

KR20180076990A - 보틀 캔, 캡 부착 보틀 캔 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20180076990A
Application number: KR1020170032200A
Authority: KR
Inventors: 가나코 나가사와; 히데야스 무토
Original assignee: 유니버설세이칸 가부시키가이샤
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2018-07-06
Also published as: CN108248979A; JP2018103254A

Abstract

본 발명의 보틀 캔은, 캔축을 중심으로 하는 유저 통상의 캔 본체의 동체부로부터 상단측을 향함에 따라 축경되는 숄더부와, 그 숄더부로부터 상단측을 향하여 연장되는 넥부와, 그 넥부의 상단측에 형성된 수나사부 및 그 수나사부의 상단측에 형성된 컬부를 갖는 구금부를 구비한 보틀 캔으로서, 상기 컬부는, 상기 수나사부에 연속되고, 상기 캔 본체의 상단부를 외주측으로 되접어 꺾도록 굴곡시킨 굴곡 영역과, 그 굴곡 영역으로부터 상기 캔축에 대하여 대략 평행하게 하단측을 향하여 연장되는 평탄 영역을 갖고, 상기 굴곡 영역의 외면에 있어서, 이 굴곡 영역의 상단측의 정상부로부터 상기 평탄 영역과의 경계까지의 상기 캔축과 평행한 길이가 150 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하이다.

Description

보틀 캔, 캡 부착 보틀 캔 및 그 제조 방법 {BOTTLE CAN, BOTTLE CAN WITH CAP AND METHOD OF MANUFACTURING BOTTLE CAN WITH CAP}

본 발명은 구금부에 컬부가 형성된 보틀 캔, 및 이 보틀 캔에 캡이 부착된 캡 부착 보틀 캔, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본원은 2016년 12월 28일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2016-255546호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

보틀 캔에는 구금부에 있어서 선단 부분이 외주 방향으로 되접어 꺾인 컬부가 형성되어 있다. 이러한 컬부는 캔 본체의 상단부를 외주측으로 되접어 꺾도록 굴곡시킨 굴곡 영역과, 이 굴곡 영역으로부터 캔축에 대하여 대략 평행하게 하단측을 향하여 연장되는 평탄 영역을 가지고 있다.

이러한 보틀 캔에 캡을 부착하여 캡 부착 보틀 캔을 제조할 때에는, 내측에 시일재를 배치한 유저 (有底) 통상 (筒狀) 의 캡재를 보틀 캔의 구금부에 씌우고, 캡재의 천판의 둘레 가장자리에 대해 캔축과 평행하게 하중을 인가하여 단차부를 형성한다 (캡핑). 이로써, 보틀 캔의 컬부가 시일재에 밀착되어, 보틀 캔이 액밀하게 유지된다. 이 후, 캡재의 둘레벽의 외면에 회전 공구를 압착하여, 구금부에 형성되어 있는 수나사부의 형상을 따른 암나사부를 캡재에 형성함으로써 캡 부착 보틀 캔을 제조한다 (특허문헌 1 을 참조).

최근 이러한 보틀 캔은 경량화 및 제조 비용 저감을 위해서 캔체의 두께를 얇게 하는 박육화가 요망되고 있다.

일본 공개특허공보 2016-137915호

그러나, 경량화 및 제조 비용 저감을 위해서 보틀 캔의 캔체의 두께를 얇게 하면, 상기 서술한 캡재에 단차부를 형성하는 공정에 있어서, 캔축과 평행하게 하중을 인가하였을 때에 박육화로 인한 강도 부족에 의해 컬부가 좌굴되기 쉬워진다는 과제가 있었다. 한편, 이러한 좌굴을 방지하기 위해서, 캡재에 단차부를 형성하는 공정에 있어서 캔축과 평행하게 인가하는 하중을 저감시키면, 컬부와 시일재의 밀착성이 저하되어, 보틀 캔에 수용된 액체가 누출될 우려가 있다.

본 발명은, 이와 같은 배경하에 이루어진 것으로, 캡 부착시에 캔축과 평행하게 하중을 인가하였을 때에 구금부가 좌굴되는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능한 보틀 캔, 캡 부착 보틀 캔, 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하여 이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 보틀 캔은, 캔축을 중심으로 하는 유저 통상의 캔 본체의 동체부로부터 상단측을 향함에 따라 축경되는 숄더부와, 그 숄더부로부터 상단측을 향하여 연장되는 넥부와, 그 넥부의 상단측에 형성된 수나사부 및 그 수나사부의 상단측에 형성된 컬부를 갖는 구금부를 구비한 보틀 캔으로서, 상기 컬부는, 상기 수나사부에 연속되고, 상기 캔 본체의 상단부를 외주측으로 되접어 꺾도록 굴곡시킨 굴곡 영역과, 그 굴곡 영역으로부터 상기 캔축에 대하여 평행하게 하단측을 향하여 연장되는 평탄 영역을 갖고, 상기 굴곡 영역의 외면은, 이 굴곡 영역의 상단측의 정상부로부터 상기 평탄 영역과의 경계까지의 상기 캔축과 평행한 길이가 150 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

시일 부재를 컬부에 밀착시켜 밀봉성을 높이기 위해서는, 평탄 영역에 있어서 시일 부재에 대해 밀착되어 있는 길이 (사이드 시일 길이 : SSL) 가 중요시되고 있다. 이러한 SSL 을 길게 함으로써, 예를 들어, 보틀 캔의 내부를 양압 (陽壓) 으로 한 경우에 캡이 들어 올려짐으로써 평탄 영역과 시일 부재의 밀착성을 높일 수 있다.

본 발명의 보틀 캔은, 컬부의 정상부로부터 평탄 영역과의 경계까지의 캔축과 평행한 길이를 150 ㎛ 이상으로 함으로써, 컬부의 굴곡 영역과 평탄 영역의 경계의 위치를 적절히 유지하고, 이러한 경계가 상방으로 지나치게 올라감으로써 발생하는 시일 부재의 파단을 방지할 수 있다.

또, 본 발명의 보틀 캔은, 컬부의 정상부로부터 평탄 영역과의 경계까지의 캔축과 평행한 길이를 250 ㎛ 이하로 함으로써, 보틀 캔의 컬부에 있어서의 굴곡 영역과 평탄 영역의 경계의 위치를 적절히 유지하고, 평탄 영역에 있어서, 시일 부재에 대해 밀착되어 있는 길이를 길게 할 수 있고, 시일 부재의 컬부에 대한 밀착성을 높게 유지하여, 컬부의 밀봉성을 높일 수 있다.

또한, 컬부의 정상부로부터 평탄 영역과의 경계까지의 캔축과 평행한 길이를 150 ㎛ 이상 230 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 180 ㎛ 이상 230 ㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또, 평탄 영역의 캔축과 평행한 길이를 길게 할 수 있기 때문에 캡핑시에 인가되는 축 하중 (토크) 을 작게 할 수 있고, 적은 축 하중 토크로 캡에 의한 봉지를 실시할 수 있어, 보틀 캔의 구금부의 좌굴을 확실하게 방지할 수 있다.

또, 본 발명의 보틀 캔은, 상기 컬부의 외면에 있어서, 상기 굴곡 영역의 상기 정상부에 있어서의 곡률 반경의 10 배 이상의 곡률 반경을 갖는 영역의 상단이 상기 경계인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 캡 부착 보틀 캔은, 상기 각 항에 기재된 보틀 캔과, 상기 컬부를 덮는 천판부 및 상기 수나사부를 덮으며 또한 수나사부에 나사 결합되는 암나사부가 형성된 둘레벽부를 갖는 유저 통상의 캡과, 그 캡의 내면측에 형성되고 상기 컬부의 상기 굴곡 영역 및 상기 평탄 영역에 밀착되는 시일 부재를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법은, 전항에 기재된 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법으로서, 상기 보틀 캔에, 천판 및 둘레벽을 갖는 유저 통상의 캡재를 상기 구금부에 씌우고, 상기 천판의 둘레 가장자리에 상기 캔축과 평행하게 하중을 인가하여 단차부를 구비한 상기 천판부를 형성하는 단차부 형성 공정과, 상기 둘레벽의 외면에 회전 공구를 압착하여, 상기 수나사부의 형상을 따른 암나사부를 구비한 둘레벽부를 형성하는 암나사부 형성 공정을 갖고, 상기 단차부 형성 공정에서는, 상기 캔축과 평행한 방향으로 인가되는 하중을 900 N 이하로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 단차부 형성 공정에 있어서 상기 캔축과 평행한 방향으로 인가되는 하중을 850 N 이하로 하는 것이 바람직하고, 830 N 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 의하면, 캡 부착시에 캔축과 평행하게 하중을 인가하였을 때에 구금부가 좌굴되는 것을 확실하게 방지하는 것이 가능한 보틀 캔, 캡 부착 보틀 캔, 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 보틀 캔의 일 실시형태를 나타내는 일부 파단 측면도이다.
도 2 는, 본 발명의 일 실시형태의 보틀 캔의 구금부에 형성된 컬부를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 3 은, 종래의 보틀 캔의 구금부에 형성된 컬부를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 일 실시형태인 캡 부착 보틀 캔의 구금부를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.
도 5 는, 도 4 의 컬부와 그 근방을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태의 보틀 캔, 캡 부착 보틀 캔, 및 그 제조 방법에 대해 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태는 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위해서 구체적으로 설명하는 것으로, 특별히 지정이 없는 한 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에서 사용하는 도면은 본 발명의 특징을 알기 쉽게 하기 위해서 편의상 주요부가 되는 부분을 확대하여 나타내고 있는 경우가 있고, 각 구성 요소의 치수 비율 등이 실제와 동일하다고는 한정되지 않는다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시형태의 보틀 캔을 나타내는 일부 파단 측면도이다.

본 실시형태의 보틀 캔 (1) 은, 바닥부 (2) 와, 이 바닥부 (2) 와 일체로 형성되고 바닥부 (2) 의 외주 가장자리로부터 상단측 (도 1 에 있어서 상측) 으로 연장되는 외주부 (3) 를 구비한 캔축 (C) 을 중심으로 하는 개략 다단의 유저 원통상을 이루는 캔 본체 (11) 를 갖는다.

바닥부 (2) 에는, 캔축 (C) 방향의 내측 (캔 본체 (11) 의 상단측) 으로 오목해지는 단면이 대략 원호상인 돔부 (2a) 가 중앙에 형성됨과 함께, 이 돔부 (2a) 의 외주에는 캔축 (C) 방향의 외측 (캔 본체 (11) 의 하단측) 으로 돌출되는 환상 볼록부 (2b) 가 캔축 (C) 주위의 둘레 방향으로 연속해서 형성되어 있다.

또, 외주부 (3) 에는 바닥부 (2) 로부터 캔 본체 (11) 의 상단측의 개구부 (4) 를 향하여 순서대로, 캔축 (C) 을 중심으로 한 원통상의 동체부 (5) 와, 상단측을 향함에 따라 일정한 경사로 점차 축경되는 원뿔대면상의 숄더부 (6) 와, 이 숄더부 (6) 로부터 더욱 상단측을 향하여 연장되는 통상의 넥부 (7) 와, 넥부 (7) 의 상단으로부터 외주측으로 돌출되는 팽출부 (8) 와, 수나사부 (9) 와, 컬부 (10) 가 형성되어 있다.

또한, 넥부 (7) 보다 상측의 팽출부 (8), 수나사부 (9), 컬부 (10) 를 포함하는 부분이 구금부 (12) 를 구성하고 있다.

이와 같은 보틀 캔을 제조하려면, 먼저 커핑 프레스기에 의한 커핑 프레스 공정에 있어서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 등의 금속판을 원판상으로 타발 (打拔) 하고 드로잉 가공을 실시함으로써 깊이가 얕은 컵 형상 소재를 제조한다. 이어서, 이 컵 형상 소재에 DI (Drawing and Ironing) 프레스기에 의한 DI 프레스 공정에 있어서 재드로잉 및 아이어닝 가공을 실시하여 캔축 (C) 방향으로 연신함으로써, 바닥부 (2) 에 상기 돔부 (2a) 와 환상 볼록부 (2b) 가 형성된 유저 원통체 (DI 캔) 를 성형한다.

커핑 프레스 공정에 있어서 컵 형상 소재로 성형되는 금속판으로는, 본 실시형태에서는 원판 두께가 0.285 ㎜ ∼ 0.300 ㎜ 인 JIS H 4000 에 있어서의 A3004 또는 A3104 의 알루미늄 합금판으로서, 205 ℃ × 20 분 베이킹 후의 0.2 ％ 내력이 235 N/㎟ ∼ 265 N/㎟ 의 범위인 것이 사용된다.

또, 이 컵 형상 소재로부터 성형되는 유저 원통체에는, 외주부에 상기 캔축 (C) 을 중심으로 한 원통부가 형성되고, 이 원통부의 외경은 캔 본체 (11) 의 동체부 (5) 의 외경과 대략 동등한 일정 외경이다.

이와 같이 성형된 유저 원통체는, 제 1 세정 공정에 있어서 세정, 건조되고, 이어서 도장 공정에 있어서 내외면에 도장이 실시되고 베이킹된다. 그리고, 도장이 실시된 유저 원통체는, 보틀 네커에 의한 보틀 넥 성형 공정에 있어서, 원통부의 상기 상단측 부분의 하단측이 금형에 의해 축경되어 상기 숄더부 (6) 와 넥부 (7) 가 성형된다.

이어서 넥부 (7) 의 상단측이 확경 공구에 의해 확경되어 상기 팽출부 (8) 가 형성됨과 함께, 이 팽출부 (8) 보다 더욱 상단측에 스레딩 가공이 실시되어 상기 수나사부 (9) 가 형성된다. 이어서, 수나사부 (9) 보다 상단측이 외주측으로 되접어 꺾여 컬되고 나서 스로틀 가공에 의해 찌부러뜨려져 컬부 (10) 가 형성되고, 도 1 에 나타낸 바와 같은 보틀 캔의 캔 본체 (11) 로 성형된다.

이렇게 하여 성형된 캔 본체 (11) 는, 제 2 세정 공정에 의해 세정, 건조된 후에, 검사 공정에 있어서 핀 홀의 유무나 외면의 이물질 부착, 흠집, 오염, 인쇄 불량 등의 유무가 검사되어 음료 공장 등으로 반송되고, 음료 등의 내용물이 충전된 후에, 도 4 에 나타내는 바와 같이 개구부 (4) 를 덮어 컬부 (10) 로부터 수나사부 (9) 및 팽출부 (8) 에 걸쳐 캡 (21) 이 부착되고 봉지되어 출시된다. 또한, 캔 본체 (11) 를 제조하는 상기 각 공정 사이나 각 공정 중에는, 유저 원통체의 상단 가장자리를 절단하는 트리밍이나, 필요에 따라 바닥부의 환상 볼록부 (2b) 의 단면 형상을 재성형하는 보텀 리폼이 실시된다.

도 2 는, 보틀 캔의 구금부에 형성된 컬부를 나타내는 주요부 확대 단면도이다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 컬부 (10) 는, 수나사부 (9) (도 1 을 참조) 에 연속되고, 캔 본체 (11) 의 상단부를 외주측으로 되접어 꺾도록 굴곡시킨 굴곡 영역 (10A) 과, 이 굴곡 영역 (10A) 으로부터 캔축 (C) (도 1 을 참조) 에 대하여 대략 평행하게, 캔 본체 (11) 의 하단측 (도 1 에 있어서 하측) 을 향하여 연장되는 평탄 영역 (10B) 을 가지고 있다.

이러한 컬부 (10) 의 굴곡 영역 (10A) 의 외면은, 그 정상부 (T1) 로부터 평탄 영역 (10B) 과의 경계 (캔 본체 (11) 의 외면에 있어서의 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계) (E1) 까지의 캔축 (C) 과 평행한 길이 (L1) 가 150 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하가 되도록 형성되어 있다. 길이 (L1) 는 150 ㎛ 이상 230 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 180 ㎛ 이상 230 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다. 또한, 굴곡 영역 (10A) 의 정상부 (T1) 란, 캔축 (C) 이 연장되는 방향 (캔축 (C) 방향) 에 있어서의 컬부 (10) (굴곡 영역 (10A)) 의 개구부 (4) 측단 (상단) 이다. 길이 (L) 는, 굴곡 영역 (10A) 의 정상부 (T1) 를 지나는 캔축 (C) 에 수직인 면과, 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 를 지나는 캔축 (C) 에 수직인 면의 거리에 상당한다.

예를 들어, 컬부 (10) 의 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 는, 평탄 영역 (10B) 의 외면의 상단측에 있어서, 굴곡 영역 (10A) 의 외면을 이루는 원 (R1) 의 곡률 반경 (r1) 의 10 배 이상의 곡률 반경으로 굴곡이 시작되는 부분과의 교점으로 되어 있다. 바꾸어 말하면, 컬부 (10) 의 외면에 있어서, 굴곡 영역 (10A) 의 정상부 (T1) 에 있어서의 곡률 반경 (r1) 의 10 배 이상의 곡률 반경을 갖는 영역의 상단이 상기 경계 (E1) 이다. 또한, 컬부 (10) 의 외면이란 캔축 (C) 으로부터 이간되는 방향을 향하는 면이다. 캔축 (C) 을 지나 캔축 (C) 과 평행한 컬부 (10) 의 단면인 도 2 에 있어서, 원 (R1) 은 굴곡 영역 (10A) 의 정상부 (T1) 에 접하는 원이다. 그리고, 곡률 반경 (r1) 은 이 원 (R1) 의 반경이다. 도 2 의 R2 로 나타내는 원호는, 원 (R1) 의 곡률 반경 (r1) 의 10 배인 곡률 반경의 원의 일부를 나타내고 있다. 평탄 영역 (10B) 은, 그 단면 형상이, 굴곡 영역 (10A) 의 외면을 이루는 원 (R1) 의 곡률 반경 (r1) 의 10 배 이상인 곡률 반경의 거의 직선에 가까운 원호나, 캔축 (C) 과 평행한 직선, 혹은 이들 양방으로 구성된, 캔축 (C) 과 대략 평행한 영역이다. 즉, 평탄 영역 (10B) 은, 캔축 (C) 을 지나 캔축 (C) 과 평행한 컬부 (10) 의 단면 (도 2) 에 있어서, 컬부 (10) 의 외면 중 상기 곡률 반경 (r1) 에 대해 10 배 이상의 곡률 반경을 갖는 영역이다. 그리고, 평탄 영역 (10B) 의 상단 (캔축 (C) 방향에 있어서의 개구부 (4) 측단) 이 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 이다. 여기서, 컬부 (10) 의 굴곡 영역 (10A) 의 곡률 반경 (r1) 은 0.2 ∼ 0.8 ㎜ 정도가 바람직하다. 0.2 ㎜ 보다 작으면 굴곡 영역 (10A) 의 선단 (정상부 (T1) 근방) 이 날카로워져, 캡의 라이너 (후술하는 시일 부재 (26)) 절단이 발생하는 경향이 있다. 0.8 ㎜ 를 초과하면, 컬부 (10) 의 라이너에 파고드는 것이 헐거워져 밀봉성이 저하되는 경향이 있다. 굴곡 영역 (10A) 의 외면은, 도 2 에 나타내는 컬부 (10) 의 단면에 있어서, 상이한 곡률 반경을 갖는 복수의 곡선을 매끄럽게 접속한 곡선이어도 된다. 또, 평탄 영역 (10B) 의 외면은, 도 2 에 나타내는 컬부 (10) 의 단면에 있어서, 캔축 (C) 과 평행한 직선이어도 되고, 도 2 에 나타낸 바와 같이 원 (R2) 이 곡률 반경 (r1) 의 10 배 이상의 곡률 반경을 가져도 된다. 또한, R2 의 곡률 반경이 곡률 반경 (r1) 의 8 배보다 작아지면, 컬부 (10) 에 라이너가 접촉하는 길이가 짧아지므로, 밀봉성이 저하되는 경향이 있다. 이 때문에, 본 실시형태에서는 평탄 영역 (10B) 을 곡률 반경 (r1) 의 10 배 이상의 영역으로 하여 평탄 영역 (10B) 의 길이를 확보하고 있다. 여기서, 캔축 (C) 과 평행한 직선이란, 캔축 (C) 에 대하여 ±3 도 정도의 경사는 허용한다. 즉, 「캔축에 대하여 평행하게 하단측을 향하여 연장되는 평탄 영역」이란, 그 단면이 상기 서술한 직선 및/또는 곡선으로 구성되는 외면을 구비한다.

일례로서, 도 2 에 나타내는 컬부 (10) 는, 굴곡 영역 (10A) 의 외면의 곡률 반경 (r1) ＝ 0.54 ㎜ 이다. 그리고, 굴곡 영역 (10A) 의 외면의 정상부 (T1) 로부터, 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 외면에 있어서의 경계 (E1) 까지의 캔축 (C) 과 평행한 길이 (L1) ＝ 200 ㎛ 이다.

한편, 도 3 에 나타내는, 캔 본체의 두께가 본 실시형태보다 두꺼운 종래의 보틀 캔 (100) 에 있어서의 컬부 (101) 는, 굴곡 영역 (101A) 의 외면의 곡률 반경 (r2) ＝ 0.65 ㎜ 이다. 그리고, 굴곡 영역 (101A) 의 외면의 정상부 (T2) 로부터, 굴곡 영역 (101A) 과 평탄 영역 (101B) 의 외면에 있어서의 경계 (E2) 까지의 캔축 (C) 과 평행한 길이 (L2) ＝ 320 ㎛ 이다.

이와 같이, 본 실시형태의 보틀 캔 (1) 은, 컬부 (10) 에 있어서의 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 의 위치가, 종래의 보틀 캔 (100) 의 경계 (E2) 의 위치와 비교하여 상단측으로 올라가 있고, 그 만큼 평탄 영역 (10B) 의 캔축 (C) 과 평행한 길이 (캔축 (C) 방향에 있어서의 평탄 영역 (10B) 의 길이) 가 길게 되어 있다. 이와 같이 평탄 영역 (10B) 의 캔축 (C) 과 평행한 길이를 길게 함으로써, 후술하는 시일 부재와의 밀착성이 높여진다.

도 4 는, 본 발명의 일 실시형태인 캡 부착 보틀 캔의 구금부를 나타내는 주요부 확대 단면도이다. 또, 도 5 는, 도 4 의 컬부와 그 근방을 나타내는 주요부 확대 단면도이다.

본 발명의 일 실시형태인 캡 부착 보틀 캔 (20) 은, 도 1, 도 2 에 나타낸 보틀 캔 (1) 과, 이 보틀 캔 (1) 의 구금부 (12) 에 걸어 부착된 캡 (21) 으로 이루어진다.

캡 (21) 은, 캔 본체 (11) 의 컬부 (10) 를 덮는 천판부 (22) 와, 수나사부 (9) 를 덮는 둘레벽부 (23) 가 일체로 형성되어 이루어진다. 둘레벽부 (23) 에는, 수나사부 (9) 에 나사 결합되는 암나사부 (24) 가 형성되어 있다. 이러한 캔 본체 (11) 에 형성된 수나사부 (9) 와, 캡 (21) 에 형성된 암나사부 (24) 에 의해, 캡 (21) 을 연 후에도 캡을 자유롭게 재개폐 (리시일) 할 수 있게 된다.

천판부 (22) 의 둘레 가장자리에는 단차부 (25) 가 형성되어 있다. 또, 캡 (21) 의 내면 (21a) 과 컬부 (10) 사이에는 시일 부재 (시일링 라이너) (26) 가 협지 (挾持) 되어 있다. 이 시일 부재 (26) 는, 보틀 캔 (1) 의 내부에 음료 등의 액체를 수용하고 구금부 (12) 를 캡 (21) 으로 덮었을 때에, 컬부 (10) 와 캡 (21) 의 내면 (21a) 의 간극을 막아 액체의 누출을 방지한다.

단차부 (25) 는, 캡핑 장치의 프레셔 블록에 의해 천판부 (22) 가 가압됨으로써 형성된다. 이로써, 컬부 (10) 를 구성하는 굴곡 영역 (10A) 으로부터 평탄 영역 (10B) 에 걸쳐 시일 부재 (26) 가 밀착된다.

시일 부재 (26) 를 컬부 (10) 에 밀착시켜 밀봉성을 높이기 위해서는, 평탄 영역 (10B) 에 있어서, 시일 부재 (26) 에 대해 밀착되어 있는 길이 (사이드 시일 길이 : SSL) 가 중요시되고 있다. 이러한 SSL 을 길게 함으로써, 예를 들어, 보틀 캔 (1) 의 내부를 양압으로 한 경우에 캡 (21) 이 들어 올려짐으로써 평탄 영역 (10B) 과 시일 부재 (26) 의 밀착성이 높여진다.

본 발명의 일 실시형태인 캡 부착 보틀 캔 (20) 에서는, 보틀 캔 (1) 의 컬부 (10) 의 정상부 (T1) 로부터 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 까지의 캔축 (C) 과 평행한 길이 (L1) 를 150 ㎛ 이상으로 함으로써, 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 의 위치를 적절히 유지하여, 경계 (E1) 가 지나치게 상방으로 올라감으로써 발생하는 시일 부재 (26) 의 파단을 방지하여 컬부 (10) 에 대한 밀착성을 높게 유지할 수 있다.

또, 캡 부착 보틀 캔 (20) 은, 보틀 캔 (1) 의 컬부 (10) 의 정상부 (T1) 로부터 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 까지의 캔축 (C) 과 평행한 길이 (L1) 를 250 ㎛ 이하로 함으로써, 보틀 캔 (1) 의 컬부 (10) 에 있어서의 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 의 위치를 종래의 보틀 캔보다 상단측으로 올릴 수 있다. 이로써, 시일 부재 (26) 가 안정적으로 접할 수 있는 평탄 영역 (10B) 의 캔축 (C) 과 평행한 길이를 길게 할 수 있어, 시일 부재 (26) 의 컬부 (10) 에 대한 밀착성을 높게 유지할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태의 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법으로서, 캡 (21) 을 보틀 캔 (1) 의 캔 본체 (11) 에 부착할 때에는, 캔 본체 (11) 와 동일하게 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지는 원판상의 천판과 원통상의 둘레벽을 일체로 구비한 유저 원통상의 캡 소재가, 그 개구부를 하향으로 하여 캔 본체 (11) 의 개구부 (4) 를 막도록 컬부 (10) 로부터 수나사부 (9) 및 팽출부 (8) 에 걸쳐 씌워진다. 또한, 천판의 내면측에는 미리 시일 부재 (26) 가 배치되어 있다.

그리고, 예를 들어, 캡핑 장치의 프레셔 블록에 의해 캡 소재의 천판이 컬부 (10) 에 가압되어 드로잉 성형되고, 천판의 둘레 가장자리에 단차부 (25) 를 형성한다. 이렇게 하여 단차부 (25) 를 갖는 천판부 (22) 가 얻어진다 (단차부 형성 공정). 이러한 단차부 형성 공정에 의해, 미리 천판의 내면측에 배치된 시일 부재 (26) 가 컬부 (10) 의 굴곡 영역 (10A) 으로부터 평탄 영역 (10B) 에 걸쳐 밀착된다. 이 때, 프레셔 블록에 의한 캔축 (C) 과 평행한 방향으로 인가되는 하중은 900 N 이하로 설정된다.

종래의 단차부 형성 공정에 있어서의 프레셔 블록에 의한 하중은 1000 N 이상이었지만, 본 발명의 일 실시형태인 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법에서는 프레셔 블록에 의한 캔축 (C) 과 평행한 방향으로 인가되는 하중을 종래보다 낮은 900 N 이하로 함으로써, 보틀 캔 (1) 의 구금부 (12) 의 좌굴을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 프레셔 블록에 의한 캔축 (C) 과 평행한 방향으로 인가되는 하중을 850 N 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 830 N 이하로 하는 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다. 또, 프레셔 블록에 의한 캔축 (C) 과 평행한 방향으로 인가되는 하중의 하한을 750 N 으로 하는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

한편, 단차부 형성 공정에 있어서의 프레셔 블록에 의한 하중을 낮게 함으로써 컬부에 대한 시일 부재의 밀착력이 저하될 우려가 있지만, 본 발명의 일 실시형태인 캡 부착 보틀 캔 (20) 에서는, 보틀 캔 (1) 의 컬부 (10) 의 정상부 (T1) 로부터 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 까지의 캔축 (C) 과 평행한 길이를 250 ㎛ 이하로 함으로써, 보틀 캔 (1) 의 컬부 (10) 에 있어서의 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 의 위치를 종래의 보틀 캔보다 상단측으로 올릴 수 있다.

이로써, 보틀 캔 (20) 의 컬부 (10) 에 있어서의 굴곡 영역 (10A) 과 평탄 영역 (10B) 의 경계 (E1) 의 위치를 적절히 유지하고, 평탄 영역 (10B) 에 있어서 시일 부재 (26) 에 대해 밀착되어 있는 길이를 길게 할 수 있어, 컬부 (10) 의 밀봉성을 높일 수 있다. 이로써 예를 들어, 프레셔 블록에 의한 캔축 (C) 과 평행한 방향으로 인가되는 하중을 종래보다 낮은 900 N 이하로 해도, 시일 부재 (26) 의 컬부 (10) 에 대한 밀착성이 저하되는 경우가 없다.

이러한 단차부 형성 공정과 함께, 나사 가공 롤 등의 회전 공구가 둘레벽에 압착되어 수나사부 (9) 를 따르도록 나사 가공이 실시됨으로써 내주에 암나사부 (24) 가 형성됨과 함께, 스커트 와인딩 롤에 의해 둘레벽의 하단 가장자리가 팽출부 (8) 에 시밍 가공된 둘레벽부 (23) 가 형성된다 (암나사부 형성 공정).

이상의 공정을 거쳐 본 발명의 일 실시형태의 캡 부착 보틀 캔 (20) 이 제조된다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명하였지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것으로, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 실시형태는 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형예는 발명의 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 특허 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등 범위에 포함되는 것이다.

실시예

이하, 본 발명의 효과를 검증한 검증예를 서술한다.

표 1 에 나타내는 조건의 실시예 (본 발명예) 1, 2, 및 비교예 (종래예) 1, 2, 3 에 대해, 낙하 누설 시험, 및 리시일 토크 시험을 실시하였다.

표 1 에 있어서, W (㎛) 는, 캔 본체의 컬부에 있어서의 판 두께이다. 또, L (㎛) 은, 굴곡 영역의 외면의 정상부로부터, 굴곡 영역과 평탄 영역의 외면에 있어서의 경계까지의 캔축과 평행한 길이이다. 또, TP (N) 는, 단차부 형성 공정에 있어서의 프레셔 블록에 의한 하중이다. 또한, SSL (㎜) 은, 숄더 드로잉 가공에 의해 변형된 시일 부재 (라이너) 의 외주부가 구금부의 외측에 밀착되는 길이이다.

(낙하 누설 시험)

평가 캔 수를 각각 10 캔으로 하였다. 레토르트 처리 후 1 일 방치한 캡 부착 보틀 캔을 30 ㎝ 높이로부터 10°경사진 철판 상에 도립 (倒立) (수직) 자세로 낙하시킨 후, 정치 (正置) 로 하여 1 일 방치하였다. 낙하 전후의 내압을 측정하여 30 ㎪ 이상 저하된 경우를 누설이 발생한 것으로 판정하고, 1 캔이라도 누설이 발생한 경우를 불합격 「×」로 하고, 누설이 발생하지 않았던 경우를 합격 「○」로 하였다.

(리시일 토크)

평가 캔 수를 각각 10 캔으로 하였다. 캡 부착 보틀 캔을 한 번 연 후, 원래 위치보다 전방으로 30°까지 되돌려 리시일하였을 때에 필요로 한 최대 토크를 측정하고, 그 최대 토크가 10 N·㎝ 이상인 캔이 1 캔이라도 있는 경우를 불합격 「×」로 하고, 10 캔 모두 최대 토크가 10 N·㎝ 미만이었던 경우를 합격 「○」로 하였다.

표 1 에 나타내는 결과에 의하면, L 을 150 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하, TP 를 900 N 이하로 함으로써, 낙하 누설 시험 및 리시일 토크 양방에 있어서 양호한 결과가 얻어졌다.

한편, TP 를 1000 N 으로 한 비교예 1 에서는, 구금부 중 수나사부가 좌굴되어, 리시일에 필요한 토크가 지나치게 커져 있었다. 또, L 을 324 ㎛ 로 한 비교예 2 에서는, SSL 이 지나치게 짧아져, 시일 부재의 밀착성이 불충분해져 액 누설이 발생하였다. 또한, L 을 120 ㎛ 로 한 비교예 3 에서는, 컬부가 예각에 가까워져, 시일 부재가 절단되어 밀착성이 불충분해지고 액 누설이 발생하였다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 캡 부착시에 캔축과 평행하게 하중을 인가하였을 때에 구금부가 좌굴되는 것을 확실하게 방지할 수 있기 때문에, 캔체를 박육화할 수 있고, 보틀 캔의 경량화 및 제조 비용 저감을 실현할 수 있다.

1 : 보틀 캔
9 : 수나사부
10 : 컬부
10A : 굴곡 영역
10B : 평탄 영역
12 : 구금부
21 : 캡
22 : 천판부
23 : 둘레벽부
C : 캔축

Claims

캔축을 중심으로 하는 유저 통상의 캔 본체의 동체부로부터 상단측을 향함에 따라 축경되는 숄더부와, 그 숄더부로부터 상단측을 향하여 연장되는 넥부와, 그 넥부의 상단측에 형성된 수나사부 및 그 수나사부의 상단측에 형성된 컬부를 갖는 구금부를 구비한 보틀 캔으로서,
상기 컬부는, 상기 수나사부에 연속되고, 상기 캔 본체의 상단부를 외주측으로 되접어 꺾도록 굴곡시킨 굴곡 영역과, 그 굴곡 영역으로부터 상기 캔축에 대하여 평행하게 하단측을 향하여 연장되는 평탄 영역을 갖고,
상기 굴곡 영역의 외면은, 이 굴곡 영역의 상단측의 정상부로부터 상기 평탄 영역과의 경계까지의 상기 캔축과 평행한 길이가 150 ㎛ 이상, 250 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 보틀 캔.
제 1 항에 있어서,
상기 컬부의 외면에 있어서, 상기 굴곡 영역의 상기 정상부에 있어서의 곡률 반경의 10 배 이상의 곡률 반경을 갖는 영역의 상단이 상기 경계인 것을 특징으로 하는 보틀 캔.
제 1 항에 있어서,
상기 굴곡 영역의 외면에 있어서, 이 굴곡 영역의 상단측의 정상부로부터 상기 평탄 영역과의 경계까지의 상기 캔축과 평행한 상기 길이가 150 ㎛ 이상 230 ㎛ 이하인 보틀 캔.
제 1 항에 있어서,
상기 굴곡 영역의 외면에 있어서, 이 굴곡 영역의 상단측의 정상부로부터 상기 평탄 영역과의 경계까지의 상기 캔축과 평행한 상기 길이가 180 ㎛ 이상 230 ㎛ 이하인 보틀 캔.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 보틀 캔과, 상기 컬부를 덮는 천판부 및 상기 수나사부를 덮으며 수나사부에 나사 결합되는 암나사부가 형성된 둘레벽부를 갖는 유저 통상의 캡과, 그 캡의 내면측에 형성되고, 상기 컬부의 상기 굴곡 영역 및 상기 평탄 영역에 밀착되는 시일 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 캡 부착 보틀 캔.
제 5 항에 기재된 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법으로서,
상기 보틀 캔에, 천판 및 둘레벽을 갖는 유저 통상의 캡재를 상기 구금부에 씌우고, 상기 천판의 둘레 가장자리에 상기 캔축과 평행하게 하중을 인가하여 단차부를 구비한 상기 천판부를 형성하는 단차부 형성 공정과, 상기 둘레벽의 외면에 회전 공구를 압착하여 상기 수나사부의 형상을 따른 암나사부를 구비한 둘레벽부를 형성하는 암나사부 형성 공정을 갖고,
상기 단차부 형성 공정에서는, 상기 캔축과 평행한 방향으로 인가되는 하중을 900 N 이하로 하는 것을 특징으로 하는 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단차부 형성 공정에 있어서 상기 캔축과 평행한 방향으로 인가되는 상기 하중을 850 N 이하로 하는 것을 특징으로 하는 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 단차부 형성 공정에 있어서 상기 캔축과 평행한 방향으로 인가되는 상기 하중을 830 N 이하로 하는 것을 특징으로 하는 캡 부착 보틀 캔의 제조 방법.