(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製閉栓用キャップの製造方法において、
ａ）  ２つの面のうちの少なくとも一方、概してキャップの内部向けの面に型打ち可能なニス層が典型的にはコーティングされた、「テクスチャ化された」ストリップまたはシートという呼称で当業者に知られているアルミニウム合金製ストリップまたはシートを供給する工程と、
ｂ）  ブランクと呼ばれる円板への切断のための第１作業工程と、
ｃ）  典型的には軸方向に沿って軸対称である、ヘッドとスカートを含む型打ち済みプリフォームを形成するような形で、典型的には型打ち用潤滑剤を用いて、前記ブランク金属を１回または複数回のパスで異方性ホーンに型打ちし、切断する工程と、
ｄ）  典型的には潤滑剤残分を除去して、場合によってニスを塗布できる脱脂済みプリフォームを形成するための、前記型打ち済みプリフォームを脱脂する工程と、
ｅ）  場合によって装飾および／または保護のニス塗布工程と、
を含む方法であって、型打ち工程の後に、型打ち済みプリフォームを少なくとも１つの引抜きリング内に通して金属を延伸し薄化させることからなる少なくとも１つの引抜き加工工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ブランクが、ニス無しで０．１５〜０．２５ｍｍの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
引抜き加工率（１−最終厚さ／初期厚さ）が２．５％以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
引抜き加工率が３０％以下であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
キャップの内部向けの面のみが型打ち前にニスでコーティングされ、キャップの外部向けの面は脱脂工程後にのみニスでコーティングされることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
キャップの内部向けおよび外部向けの２つの面が型打ちの前にニスでコーティングされることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
型打ちのために使用される潤滑剤が揮発性であり、加熱によって除去されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
引抜き加工のために使用される潤滑剤が揮発性であり、加熱によって除去されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
同じ潤滑剤が、型打ちと引抜き加工の２つの工程のために使用されることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
型打ちおよび引抜き加工の工程が、統合された２つの工程の形ですなわち他の中間工程無しで連繋されていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
型打ちおよび引抜き加工の工程が、単一の同じプレス作動で実施されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
アルミニウム合金がＡＡ３１０５タイプのものであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
アルミニウム合金がＡＡ８０１１タイプのものであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一つに記載の方法によって製造される金属製閉栓用キャップにおいて、キャップは、ヘッドまたは頂部の表面全体にわたりいわゆる「テクスチャ化された」外観、すなわちＮＦ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４２８７規格にしたがって測定された典型的には０．５μｍ超さらには１．０μｍ超の粗度Ｒａを付与する陥没または隆起模様を呈する外観を有し、スカートまたは壁の高さ全体にわたっては平滑なまたは艶のある外観、すなわちＮＦ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４２８７規格にしたがって測定された０．５μｍ未満の粗度Ｒａを呈する外観を有することを特徴とする金属製閉栓用キャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金製の金属外部シェルを含む閉栓用キャップの分野、特に、典型的にネジ切りされているプラスチック材料製内部インサートを含むネジキャップに関する。これらのキャップは、容器の閉栓、本質的にはアルコール飲料特にワインまたは蒸留酒の入ったガラス製ボトルの閉栓のためのものである。
【０００２】
本発明は、より詳細には、頂部またはヘッド上ではテクスチャ化された外観、そして、キャップの外部の「垂直」壁またはスカート上では平滑なまたは艶のある外観を得ることができる、これらのキャップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
アルミニウム合金製の閉栓用キャップは、典型的には、以下のように製造される：
−  型打ちプレスにより、ニスを考慮しない場合に０．１５ないし０．２５ｍｍの典型的厚さを有し、２つの面にニスが塗布された、ブランクの形に切断された、フォーマットとも呼ばれる、ストリップまたはシートからキャッププリフォームが形成される。スカートの高さ（キャッププリフォームの長さ）に応じて、１回から３回の型打ちパスが必要であり得る。
−  これらのプリフォームを、典型的には１８０〜２１０℃の高温の乾燥炉内で、３〜５分間脱脂して、型打ち用潤滑剤を除去する。
−  次に、これらのプリフォームの外表面全体にわたりラッカーを塗布し、乾燥炉に通してラッカーを焼き付ける。
−  ラッカーが塗布されたこれらのプリフォームにおいて、乾燥炉内でのインクの最終乾燥を伴う、典型的には当業者にとっては「オフセット」の呼称で知られているプロセスであるシルクスクリーン印刷により、スカート上に印刷を施す。
−  印刷を保護するためにオーバーコート用ニスを最後に塗布するが、前記ニスは、乾燥炉内の通過の際に乾燥させられる。
−  こうして得たプリフォームには、ネジ切りされているプラスチック製内部インサートおよび／またはシールが具備される。
【０００４】
以下でとりあげられるアルミニウム合金は全て、別段の記載の無いかぎり、「アルミニウム協会」がその定期的刊行物「Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｃｏｒｄ  Ｓｅｒｉｅｓ」内で規定する呼び名にしたがって呼ばれる。
【０００５】
美観上の解決法に対する関心が高まっていることから、出願人は、キャッププリフォームの型打ちのためにＮＦ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４２８７規格にしたがって測定された典型的には０．５μｍ超、さらには１．０μｍ超の粗度Ｒａを付与する「テクスチャ化された」、すなわち排他的にではないものの典型的には１つ以上の方向へのラインである陥没または隆起模様を呈する、ストリップまたはシートの呼称で当業者に知られているアルミニウム合金製ストリップの使用を試験するに至った。
【０００６】
このタイプの表面は、当業者にとっては公知のものであり、特に、国際公開第９７３１７８３号、国際公開第９５０８４０８号、米国特許第５８５７３７３号明細書、欧州特許出願公開第０２７３４０２号明細書さらには欧州特許出願公開第０４５６１６２号明細書、カナダ特許出願公開第２４１２９８０号明細書、カナダ特許出願公開第２４７８６４８号明細書、欧州特許出願公開第１３６８１４０号明細書などの明細書中に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第９７３１７８３号
【特許文献２】国際公開第９５０８４０８号
【特許文献３】米国特許第５８５７３７３号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第０２７３４０２号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第０４５６１６２号明細書
【特許文献６】カナダ特許出願公開第２４１２９８０号明細書
【特許文献７】カナダ特許出願公開第２４７８６４８号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第１３６８１４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、型打ちの終了時点で、テクスチャの質がプリフォームのヘッド上でほぼ変化していないとしても、特に前記型打ちの間のテクスチャの１つの（または複数の）模様の変形に起因して、この質はスカート上では著しく劣化し美観を損なう。
【０００９】
このため、当初の金属のテクスチャ化された外観（金属の表面に対しテクスチャ化されたおよび／または虹色を帯びた効果を与えるために圧延により製造される特殊な色調）の有効利用は不可能になる。
【００１０】
現在までのところ、全体的、つまりスカートおよび頂部においても、あるいは前述したスカートの劣化のために、部分的、つまり頂部のみにおいても、テクスチャ化されたキャップを生産するための工業的に実現性ある解決法は、全く知られていない。
【００１１】
本発明は、プリフォームのヘッドの表面全体にわたり当初のテクスチャ化された外観、そしてスカートの高さ全体にわたり平滑なまたは艶のある外観を保ち、しかもそれを飲料ボトルの閉栓用キャップの市場のための工業的に経済性の高い条件において行う方法を提案することによって、この問題を解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、金属製閉栓用キャップの製造方法において、
ａ）  ２つの面のうちの少なくとも一方、概してキャップの内部向けの面に型打ち可能な、すなわち型打ち中にいかなる劣化も受けることがない、ニス層が典型的にはコーティングされた、型打ち用としてＮＦ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４２８７規格にしたがって測定された典型的には０．５μｍ超、さらには１．０μｍ超の粗度Ｒａを付与する、「テクスチャ化された」、すなわち排他的にではないものの典型的には１つまたは複数の方向へのラインである陥没または隆起模様を呈する、ストリップまたはシートの呼称で当業者に知られているアルミニウム合金製ストリップまたはシートを供給する工程と、
ｂ）  ブランクと呼ばれる円板への切断のための第１作業工程と、
ｃ）  典型的には軸方向に沿って軸対称である、ヘッドとスカートを含む型打ち済みプリフォームを形成するような形で、典型的には型打ち用潤滑剤を用いて、前記ブランク金属を１回または複数回のパスで異方性ホーンに型打ちし、切断する工程と、
ｄ）  典型的には潤滑剤残分を除去して、場合によってニスを塗布できる脱脂済みプリフォームを形成するために、典型的には１８０〜２１０℃の温度で３〜５分間熱によってかまたはアルカリ性の環境内で化学的に、前記型打ち済みプリフォームを脱脂する工程と、
ｅ）  場合によって装飾および／または保護のニス塗布工程と、
を含む方法であって、場合によっては直接型打ち工程とつながった形で、この型打ち工程の後に、型打ち済みプリフォームを少なくとも１つの引抜きリング内に通して金属を延伸し薄化させることからなる少なくとも１つの引抜き加工工程を含むことを特徴とする方法に関する。
【００１３】
典型的に、ブランクは、ニスを考慮に入れずに０．１５〜０．２５ｍｍの厚さを有する。
【００１４】
最も一般的な形態によると、引抜き加工率（１−最終厚さ／シートまたはストリップの初期厚さ）は２．５％以上である。
【００１５】
好ましい形態によると、引抜き加工率は、３０％以下である。
【００１６】
特定の一実施形態によると、キャップの内部向けの面のみが型打ち前にニスでコーティングされ、キャップの外部向けの面は脱脂工程後にニスでコーティングされる。
【００１７】
別の形態によると、キャップの内部向けおよび外部向けの２つの面が型打ち前にニスでコーティングされる。
【００１８】
有利には、型打ちのために使用される潤滑剤は揮発性であり、加熱によって除去される。
【００１９】
引抜き加工のために使用される潤滑剤についても同じであり、それは、有利には揮発性で、典型的には連続加熱炉または乾燥炉内での加熱によって除去される。
【００２０】
その上、同じ潤滑剤を、型打ちと引抜き加工の２つの工程のために使用することができる。
【００２１】
有利には、型打ちおよび引抜き加工の工程は、統合された２つの工程の形ですなわち他の中間工程無しで連繋されており、より一層有利には、これらの工程は、単一の同じプレス作動で実施される。
【００２２】
最後に、アルミニウム合金は、排他的にではないものの、ＡＡ３１０５タイプまたはＡＡ８０１１タイプのものであり得る。
【００２３】
本発明は同様に、前述の特徴のうちの１つを有する方法によって製造される金属製閉栓用キャップにおいて、ヘッドまたは頂部の表面全体にわたりいわゆる「テクスチャ化された」外観を、そして、スカートまたは壁の高さ全体にわたっては平滑なまたは艶のある外観を有することを特徴とする金属製閉栓用キャップをも目的としている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】試験のために用いられるキャップの概略的断面図である。その直径は３３ｍｍであり、その高さＨは、型打ちの後２４ｍｍであり、異方性ホーン切断後は２０ｍｍであり、最終的に引抜き加工の後は２８ｍｍであり、その頂部またはヘッドさらには「上部」は平坦であり、５ｍｍの半径Ｒを介してスカートまたは垂直壁Ａに連結されている。
【図２】本発明に係る型打ちおよび引抜き加工後の平行線模様がテクスチャ化されたキャップの頂部、型打ちの後の同じキャップのスカートの図、そして最後に、テクスチャ化された外観が消失し、それに代わって平滑なまたは艶のある外観が出現している型打ちおよび引抜き加工の後の同じキャップのスカートの図を左から右へ示す。
【図３】垂直線模様がテクスチャ化されたキャップの頂部、およびテクスチャ化された外観が消失し、それに代わって平滑なまたは艶のある外観が再び出現している型打ちおよび引抜き加工の後の同じキャップのスカートの図を左から右へ示す。
【図４】以下のものについての、壁の上から下へ長手方向で測定されたミクロン単位の粗度Ｒａを表わす：  艶のあるまたは平滑な（印０）、異なる模様１、２または３にしたがってテクスチャ化された、Ａと印付けされた開始時のシート、またはフォーマット、  先行のフォーマット０、１、２、および３から得た、Ｂと印付けされた型打ちのみがなされたキャップ（なお測定は、スカート上で壁の上から下に向って行なわれる）、  先行の０、１、２および３と印付けされたキャップＢおよびフォーマットから同様に得た、Ｃと印付けされた型打ちおよび引抜き加工済みのキャップ（なお測定は、つねに、スカート上で、キャップのヘッドから１５ｍｍのところで行なわれる）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
前述の通り、美観を備えながらも経済性の高い、すなわち化粧品用ボトルではなく飲料用ボトルの市場の要求と相容れるコストの閉栓用キャップに対する市場からの関心が増加していることから、出願人は、キャッププリフォームの型打ち用としてＮＦ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４２８７規格にしたがって測定された典型的には０．５μｍ超、さらには１．０μｍ超の粗度Ｒａを付与する「テクスチャ化された」、すなわち排他的にではないものの典型的には１つまたは複数の方向へのラインである陥没または隆起模様を呈する、ストリップまたはシートの呼称で当業者に知られているアルミニウム合金製ストリップの使用を試験するということを思い付いた。
【００２６】
しかしながら、出願人は、型打ちの終了時点で、テクスチャの質がプリフォームのヘッドまたは頂部上で変化していないとしても、この質は、このスカート上で多少の差こそあれ艶の無い外観を呈することに加えて、前記型打ちの際のテクスチャの１つの（または複数の）模様の変形に起因して、スカート上では著しく劣化し美観を失うということを確認した。
【００２７】
同時に、出願人は、使用される金属の量を最小限に抑えるため、前記閉栓用キャップの厚さの削減計画に着手した。こうして出願人は、不均一なスカート厚さを導く１回または複数回のパスによる従来の型打ちを終了した時点で補足的な一回の引抜き加工パスを行うに至り、こうして厚さの不均一性を最小限に最適化できるようになった。
【００２８】
「コイニング」の名でも知られるこのタイプの引抜き加工は、閉栓キャップの分野では使用されておらず、これまでのところ、飲料ボトルまたはケースの分野でしか使用されていない。
【００２９】
いわゆる「テクスチャ化された」金属を用いた試験に際して、出願人はそのとき、前記テクスチャがキャップのヘッドまたは頂部上で保たれていたものの、前記工程の終了時点で壁またはスカート上では完全に消失しており、一方、前述の「艶の無い」外観は平滑なまたは艶のある外観へと改善されていることを、意外にも確認した。
【００３０】
したがって本発明の利点は多数存在しており、すなわち、使用される材料の量を最小限に抑えるかまたは材料の量を増大させることなくより背の高いキャップの製造を可能にしながら、スカートの高さ全体にわたりスカートの厚さを均一化すること、そして最後に、頂部またはヘッド上にテクスチャ化された外観を有し、またキャップのスカートまたは壁の上には平滑なまたは艶のある外観を有する美観効果が得られること、がそれである。
【００３１】
最小引抜き加工率は、この率によってスカート全体の厚さが、型打ち後に局所的に得られる最小厚さ（つまり図１の場合０．２０３ｍｍ）の値にほぼ均一に少なくとも導かれるはずである事実により正当化される。この厚さの値は、型打ち条件（工具の粗度、クリアランス、ブランクホルダーの圧力、潤滑）によって左右される。概して、この最小率は２．５％、さらには３％であるとみなされる。
【００３２】
最大引抜き加工率は、最も厚いゾーン（図１によると０．２３６ｍｍ）であるスカートの下部の引抜き加工またはコイニングの際に超えてはならない合金固有の破断前引抜き加工性限界に結びつけられる。その値「クリアランスmax」は、（１−クリアランスmax）／（１−ＬＩＲ）＝ｅmax／ｅinit）という式により与えられ、ここで、ＬＩＲは金属の引抜き加工性限界、ｅmaxはスカートの下部の最大厚さ（図１によると０．２３６ｍｍ）、ｅinitは、シートの初期厚さ（図１に対応するケースでは０．２１０ｍｍ）である。
【００３３】
ＡＡ３１０４または３１０５タイプの合金の場合、工業的に許容される引抜き加工性限界は４０％である。このとき、ほぼ３０％という最大引抜き加工率が得られる。
【００３４】
本発明は、その詳細において、以下の実施例を用いてより良く理解されるものであり、ただし、これらの実施例は限定的なものではない。
【実施例】
【００３５】
型打ち工程
０．２１０ｍｍの厚さ（ニス無し）で０．５μｍ〜２．０μｍの粗度Ｒａを有する、「テクスチャ化された」ストリップという呼称で当業者に知られている品質のＡＡ８０１１タイプの合金製金属ストリップを、２１０×７５ｍｍのフォーマットで切断した。
【００３６】
以下の特性を有する工具を用いて、ニスが塗布されていないこれらのブランク上で、第１の型打ちパスを実施した：
切断用リングの直径：６４ｍｍ、パンチの直径：３３ｍｍ、パンチの半径：５ｍｍ、すなわち型打ち比Ｒｅ＝ブランクのφ／パンチのφ：１．９４。
【００３７】
ダイスの直径は３３．６８ｍｍで、その半径は２．５ｍｍであった。
【００３８】
金属と接触するダイスの表面の粗度はＲａ＝０．２であった。
【００３９】
潤滑剤は「ＫＬＵＢＥＲＦＯＯＤ  ＮＨ１  １６−１８０」というリファレンスで知られるタイプのものであった。
【００４０】
ブランクホルダーの圧力は、しわの無いカップを得るように調節した。
【００４１】
この工程により、図１に概略的に断面図で表わされ図４ではＢと印付けされたカップまたはキャップを製造することができた。
【００４２】
引抜き加工工程
以下の特性を有する工具を用いて、上記工程１にしたがって予め型打ちされたカップに対して第２の引抜き加工パスを実施した：
パンチの直径：３３ｍｍ
２８．６％での引抜き加工用リングの直径：３３．３０ｍｍ
【００４３】
引抜き加工用リングの直径は、パンチの直径とダイスの直径との間の金属の初期厚さ（ここでは金属厚さ＝０．２１０ｍｍ）との関係における負のクリアランスに対応し、以下のように計算される：
引抜き加工用リングφ＝パンチφ＋（２×金属厚さ×（１−クリアランス％））
なお、クリアランス％は引抜き加工率であり、ここでは２８．６％、つまり０．２８６である。
【００４４】
型打ち工程と同じ潤滑剤、「ＫＬＵＢＥＲＦＯＯＤ  ＮＨ１  １６−１８０」が、純粋であれ、水で８０％に希釈したものであれ、首尾よく使用された。
【００４５】
この工程により、図４でＣという参照符号の付いた本発明に合致する型打ちされ引抜き加工されたキャップを製造することが可能となった。
【００４６】
試験結果：
艶という基準を定量化するために、表面粗度Ｒａを使用したのであり、この表面粗度は、表面が平滑、したがって粗度が低ければ低いほど艶がある。
【００４７】
本発明にしたがって型打ちされ引抜き加工されたキャップの粗度を、（先行技術にしたがって）型打ちのみがなされたキャップの粗度と、そして最後に、キャップの整形前のストリップまたはシート状または平坦な開始時のフォーマットの金属の初期粗度と比較した。
【００４８】
粗度は、平坦なフォーマット上およびキャップの壁またはスカート上で壁の上から下へ向って測定された。
【００４９】
以下のコードを使用する：
Ａ：平坦なフォーマット、
Ｂ：型打ちされたキャップ、
Ｃ：本発明に係る型打ちされ次に引抜き加工されたキャップ。
【００５０】
表面状態に関して：
テクスチャの無い場合、すなわち艶のあるまたは平滑な表面の場合は０、
平行線状テクスチャの場合は１および２、そして９０度で交わる２本の平行線束の場合は３。図２は、テクスチャ２を用いて、型打ちされた１つのキャップを中央に示し、型打ちされ次に引抜き加工された２つのキャップを両側に示している。
【００５１】
図４は、平坦なフォーマットＡの粗度を、先行技術のキャップＡの壁またはスカートと、および本発明に係るキャップＣの壁またはスカートと比較している。
【００５２】
この図は、本発明が壁の粗度を１／８〜１／２にすることができることを明確に示している。
【００５３】
この図は、キャップ（Ａ、Ｂ）と（Ｃ、Ｄ）との間の比較により、キャップの上部（または頂部）で粗度が変化していないこと、すなわち、本発明がキャップの上部の艶を変更しないことも同様に明確に示している。上部の粗度は、艶のある金属の初期粗度よりは高いが、いわゆる「Ｍｉｌｌ  Ｆｉｎｉｓｈ」タイプの圧延粗製金属の粗度よりも低いままである。
【００５４】
このポイントは、キャップの上部の初期艶を最大限に利用して、スカートまたは壁を含めた全体にわたり改善された艶を引抜き加工により得るために、出発材料のシートとして艶のある金属を使用することの利点を実証している。
【００５５】
その上、これらの結果は、通常の２Ｄまたは３Ｄ粗度測定基準（例えばＲｚまたはＳｋなど）全てについて同一である。
【図１】
0006649365.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006649365.tif 000004
【図４】
0006649365.tif 000005