(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶胴部の片面または両面に樹脂被膜の有無が存在する３ピース金属容器であって、｛（樹脂被膜未被覆部の金属板のみの板厚）−（被膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）｝／（皮膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）が−０．０４から−０．０３の間であることを特徴とするエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶。
【請求項２】
缶胴部の片面または両面に樹脂被膜の有無が存在する３ピース金属容器であって、｛（樹脂被膜未被覆部の金属板のみの板厚）−（被膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）｝／（皮膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）が＋０．０１から＋０．０８の間であることを特徴とするエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶。
【請求項３】
缶胴として成形した際に缶胴周位置により被膜の有無が形成されるような樹脂被膜を片面または両面に有する３ピース金属容器用金属板であって、｛（樹脂被膜未被覆部の金属板のみの板厚）−（被膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）｝／（皮膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）が−０．０４から−０．０３の間であることを特徴とするエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶用ラミネート金属板。
【請求項４】
缶胴として成形した際に缶胴周位置により被膜の有無が形成されるような樹脂被膜を片面または両面に有する３ピース金属容器用金属板であって、｛（樹脂被膜未被覆部の金属板のみの板厚）−（被膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）｝／（皮膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）が＋０．０１から＋０．０８の間であることを特徴とするエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶用ラミネート金属板。
【請求項５】
金属板製造後の樹脂被膜形成過程において｛（樹脂被膜が被覆されない部位の金属板の板厚）−（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）｝／（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）が−０．０４から−０．０３の間であるような凹凸を有するエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶に使用されるラミネート板用金属板。
【請求項６】
金属板製造後の樹脂被膜形成過程において｛（樹脂被膜が被覆されない部位の金属板の板厚）−（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）｝／（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）が＋０．０１から＋０．０８の間であるような凹凸を有するエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶に使用されるラミネート板用金属板。
【請求項７】
金属板を圧延工程を経て製造する際に、金属板製造後の樹脂被膜形成過程において｛（樹脂被膜が被覆されない部位の金属板の板厚）−（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）｝／（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）が−０．０４から−０．０３の間であるように、凹凸を有する圧延ロールにて圧延することを特徴とするエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶に使用されるラミネート板用の金属板の製造方法。
【請求項８】
金属板を圧延工程を経て製造する際に、金属板製造後の樹脂被膜形成過程において｛（樹脂被膜が被覆されない部位の金属板の板厚）−（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）｝／（被膜が被覆される部位の金属板の板厚）が＋０．０１から＋０．０８の間であるように、凹凸を有する圧延ロールにて圧延することを特徴とするエキスパンド成形性、ネック成形性およびフランジ成形性が良好な３ピース缶に使用されるラミネート板用の金属板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、飲料缶などに使用される３ピース金属容器、容器用金属板、および容器用金属板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
飲料缶、食品缶などに仕様される容器用金属板については、缶製造コスト低減のため、板時点で表面に樹脂被膜を形成した、いわゆるラミネート板が多くなっている。この金属板は、缶蓋、缶底、缶胴から形成されるいわゆる３ピース缶の胴材としても使用されるが、従来の塗装金属板を素材とした場合に比較し以下のような問題点を有する。一つは、缶胴と缶底または缶蓋を巻き締める際に、缶胴端部の径を拡げる加工（フランジ成形）における割れ、一つは、缶底または缶蓋を巻き締める前に行う縮径加工（ネッキング成形）におけるしわ、一つは意匠性を高めるため缶胴部の一部を拡缶する加工（エキスパンド成形）における割れである。これらの割れまたはしわは殆どの場合、樹脂被膜の形成状態の変動が大きくなっている缶胴部を形成するための切り板接合部近傍において発生する。
【０００３】
このような接合部近傍での割れ等の原因としては、鋼板を溶接により接合し缶胴部を形成した容器について、接合部近傍での鋼板材質または形状の不均一に起因した歪集中が一因と考えられる。これの対策として、特開昭６０−３３３１７号公報や特開平２−１１８０２８号公報には、成分、熱延条件や２ＣＲ率を制限し、溶接部近傍での溶接による材質変化を制御し、歪集中を回避する技術が開示されている。
しかしこれらは、ラミネート樹脂被膜の影響により顕在化する溶接部両側の材料の特質の差には注目しておらず、これに起因する割れ等についての十分な対策は開示していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、金属板表面に樹脂被膜を有するいわゆるラミネート板を素材とした３ピース金属容器においてネッキング、フランジまたはエキスパンド成形性の優れた容器用鋼板および容器を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは特に金属板を接合し缶胴を形成する３ピース缶の缶胴部の成形性について各種材料の影響を検討する内、特に金属板表面に樹脂被膜を有するラミネート鋼板を素材とした缶において缶胴部に周方向において皮膜の不均一が存在する場合に皮膜が薄い部位で割れが発生しやすいことを知見した。缶胴部の成形性を改善するためには樹脂被膜の薄い部位において、素材の変形抵抗の変動を特定範囲内で小さくすることが有効であることを知見し、本発明を完成したものである。
本発明の要旨とするところは、ラミネート板の樹脂被膜を有する部位と樹脂被膜が存在しない部位の金属板の板厚が特定範囲内となるように制限することで、３ピース缶のネッキング、フランジおよびエキスパンド成形性を改善することである。
【０００６】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の基本原理は樹脂被膜がある部分とない部分の変形抵抗の差を特定範囲内に制限することであり、そのためラミネート板の樹脂被膜を有する部位と樹脂被膜が存在しない部位の金属板の板厚を以下のように制限する。
金属板の板厚は、板の長手方向や幅方向において、必ずしも一定ではない。例えば、圧延された鋼板の幅方向の両端にはエッジドロップと言われる板厚の薄い部分がある。
【０００７】
従って、圧延された鋼板から、任意に材料を採取して缶を製造すると、缶の部位によって板厚が異なる可能性がある。この板厚の不均一は、下記に示すように、容器の缶胴の変形抵抗が、各部位毎にばらつくことにつながる。本発明者らは、一部に樹脂被膜が存在しない状態を生じるようにして樹脂被膜を貼り付けた後の鋼板の缶成形性を評価して、本発明を完成した。
【０００８】
即ち、樹脂被膜を有する金属板の変形抵抗は金属板単独の変形抵抗のみならず、樹脂被膜単独の変形抵抗や金属板と樹脂被膜の接着方法によっては接着剤の変形抵抗、樹脂や金属板の時効による変質も考慮する必要がある。本発明においては、缶胴として成形した際に缶胴周位置により被膜の有無が形成されるような樹脂被膜を片面または両面に有する３ピース金属容器用金属板またはこれを素材として製造された３ピース金属容器において、｛（樹脂被膜未被覆部の金属板のみの板厚）−（被膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）｝／（皮膜被覆部の被膜を除いた金属板のみの板厚）を−０．０４から−０．０３、もしくは＋０．０１から＋０．０８の間とする。この範囲を外れると缶成形性が劣化する。望ましくは＋０．０１から＋０．０８の間である。
【０００９】
また、ラミネート板用の金属板としては、金属板製造後の樹脂被膜形成過程において樹脂被膜が形成されない部位の厚さを樹脂被膜が形成される部位に比較し特定範囲内で変動させるような凹凸を形成しておくことで、ラミネート板による缶胴をエキスパンド、ネックまたはフランジ成形する際の成形性が改善できる。この範囲は｛（樹脂被膜が被覆されない部位の板厚）−（被膜が被覆される部位の板厚）｝／（被膜が被覆される部位の板厚）を−０．０４から−０．０３、もしくは＋０．０１から＋０．０８とすることであり、これを外れると成形性が劣化する。この場合も、望ましくは＋０．０１から＋０．０８の間である。
【００１０】
このような凹凸の形成法としては、金属板を圧延工程を経て製造する際に、凹凸を有する圧延ロールにて圧延する方法や幅の狭い研磨用ロールにより部分的に研削する方法がある。
【００１１】
本発明の基本原理は前にも述べたように、樹脂被膜がある部分とない部分の変形抵抗（樹脂と金属板を併せた変形抵抗）の差を小さくすることであるが、エキスパンド加工、ネック加工またはフランジ加工は、金属板や樹脂被膜の材質はもちろん缶胴接合部の形状や缶胴接合方法にも影響される。例えば、金属板として鋼板を用い缶胴の接合を溶接で行う場合には、溶接部が硬化し、熱影響部が軟化するため、現象は複雑でこれらの部分の変形による影響も考慮すると本発明が発現するメカニズムには不明確な部分もあるが、本発明条件内で十分な効果を得ることができる。
【００１２】
本発明が対象とする金属板は、鋼板、アルミニウム板、銅板など種類は問わない。また、樹脂被膜の形成方法も樹脂フィルムを金属板に貼付する方法や液状の樹脂を塗布するなど方法を問わない。樹脂フィルムを貼付する場合にも接着剤を用いる。熱処理によるフィルムの部分的な溶融によるなど方法は問わない。被膜もポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなど樹脂の種類や厚さによらず、本発明範囲内で効果が得られる。また、金属板に耐食性や樹脂との密着性などの改善のため表面処理を施した場合にも本発明の効果はなんら損なわれるものではない。
【００１３】
【実施例】
図１は板厚が特定部位で変動している鋼板に、一部樹脂被膜が存在しない状態を生じるように樹脂被膜を貼り付けた後の缶成形状態を示す図である。図１（ａ）は、溶接部近傍に板厚変動がある場合であり、図１（ｂ）は溶接の影響が及ばない部位に板厚変動がある場合の図である。
このように板厚が図１に示すように特定部位で変動している鋼板１に、板厚の変動に対応した部位、すなわち、板厚変動部２を避けるように樹脂被膜を両面から被覆したラミネート鋼板を、溶接により円筒状３ピース缶胴に形成し、エキスパンド成形、ネック成形およびフランジ成形した際の成形性の評価を表１に示す。実施例Ｎｏ１〜６は溶接部近傍に板厚変動がある場合（図１中の皮膜未被覆位置３）で、実施例Ｎｏ７〜１２は溶接の影響が及ばない部位に板厚変動がある場合（図１中の皮膜未被覆位置４）である。これらの板厚変動は圧延または表面研削により形成した。
本発明で規定している樹脂被膜鋼板の特性や樹脂被膜の特性および熱処理条件を本発明の範囲内に制御することで、良好な缶成形性が得られていることが確認できる。
【００１４】
【表１】
0003715792.tif 000002
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたごとく本発明によれば、金属板表面に樹脂被膜を有する、いわゆるラミネート板を素材とした３ピース金属容器においてネッキング、フランジまたはエキスパンド成形性の優れた容器用鋼板および容器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】板厚が特定部位で変動している鋼板に、一部樹脂被膜が存在しない状態を生じるように樹脂被膜を貼り付けた後の缶成形状態を示す図である。
【符号の説明】
１  鋼板
２  板厚変動部
３  皮膜未被覆位置
４  皮膜未被覆位置
【図１】
0003715792.tif 000003