(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を缶体に成形する工程と、該缶体の外面に塗装を施し印刷する外面塗装・印刷工程と、前記缶体の内面に塗料を塗布し焼付する内面塗料塗布・焼付工程と、ついで缶体のフランジを加工するフランジ加工工程とを施す飲料用缶の製造方法において、
前記内面塗料塗布・焼付工程後でフランジ加工工程前に、缶体底部内面を粗面化する底部内面粗面化工程を施し、さらに前記缶体に成形する工程後で前記外面塗装・印刷工程前に、あるいは前記底部内面粗面化工程と同時に、缶体に口開き加工を行う口開き加工工程を施すことを特徴とする発泡飲料用缶の製造方法。
【請求項２】
前記口開き加工の加工率を、10％以下とすることを特徴とする請求項１に記載の発泡飲料用缶の製造方法。
【請求項３】
前記金属板が、伸びEl：45％以上、ｒ値：2.0 以上を有する鋼板であることを特徴とする請求項１または２に記載の発泡飲料用缶の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、飲料用缶に係り、とくにビールなどの発泡飲料を、缶のままで旨みを損なうことなく飲用可能とする発泡飲料用缶の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビールなどの発泡飲料を飲用するに際しては、通常、ガラス、陶磁器、金属等のコップ（飲用容器）に一旦注ぎ、加圧溶解された二酸化炭素などを発泡させている。とくに、ビールでは、泡の数、泡の大きさ、泡の持続性等の泡立ちがビールの味に影響するといわれており、飲用容器の洗浄やビールの注ぎ方の熟練等によって、発泡を促進させ、飲用時の旨み、飲感の向上が図られている。最近では、発泡飲料容器の注ぎ口の形状、寸法等に工夫を加え、泡立ちを良好にすることも考えられている。
【０００３】
加圧された缶内のビールには、二酸化炭素が溶解しているが、開栓されると、この二酸化炭素が過飽和状態となる。ビールを注ぐ容器に突起部が存在すると、突起部が溶存二酸化炭素を吸着させる核となり、突起部を中心に気泡が発生し、遊離して浮上する。突起部の無い、あるいは少ない容器の場合には、発泡は少なくなる。ビールの泡は、外気とビールを遮断する効果を有し、これによりビール有機物質の酸化を防止して、旨みを持続させるほか、泡そのものを呈するほどよい飲感を味わうことができる。
【０００４】
このようなことから、飲用時の旨み、飲感の向上のために、ビール等の飲料を注ぐコップ等の飲用容器についての改善がいくつかなされている。例えば、特開昭63-15916号公報には、底部にＲｚ：１〜30μm の凹凸面を有するコップが提案されている。このコップにビール等の発泡飲料を注ぐと、均一微細な泡が形成され、泡立ちが良好となるとしている。また、特開平6-90729 号公報には、保存容器を開栓したのち飲用する前段階でビールが接触するコップ等の飲用容器の、表面の一部または全部に発泡中心を高密度化した粗面を形成したビール発泡調整器材が提案されている。なお、特開平6-90729 号公報には、発泡中心を高密度化した粗面として、飲用容器の内面をサンドブラスト加工、研摩剤付きバフ加工等で粗面化する例が開示されている。
【０００５】
しかし、最近では、アウトドア指向が強くなるなど、缶ビールなどのように容器に充填されたままの状態で飲用に供される場合が多くなってきた。このような場合には、発泡量が少なく、旨みや飲感が低下するという問題があった。
このような問題に対し、例えば、特開平5-97149 号公報には、内面に、断面が略Ｖ字状をなす凹部を形成した発泡性液体容器が提案されている。特開平5-97149 号公報に記載された技術では、この凹部を、合成樹脂製の粒体をエマルジョンあるいはゾル状として塗布し焼付け、あるいは合成樹脂製の粒体を常温硬化塗料や熱可塑性のフィルム等で固着させて容器内面に形成するとしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
通常、ビール等の発泡飲料用２ピース缶は、つぎのような工程で製造されている。素材メーカーから出荷されたアルミ合金板、鋼板等の素材に、打ち抜き加工、絞り成形、しごき成形を順次施して缶体とする。ついで、缶体外面の塗装・印刷を行ったのち、内面に主として腐食防止のために塗料を10〜50μm の厚さにスプレイ塗装し、焼付け、缶体のフランジを加工する。その後内容物であるビール等の発泡飲料を充填し最後に上蓋をかぶせて、製品（缶ビール）として出荷される。このようなプロセスでは、通常、缶内面の粗度を調整することは行われていない。このようなプロセスに、特開平5-97149 号公報に記載された技術を応用しても、缶内面に単に断面が略Ｖ字状をなす凹部を形成するだけでは旨みを十分に引き出すことができず、かえって発泡が多くなりすぎ、旨みを損なう場合すらあった。また缶内面に凹部を新たに形成するために特殊な塗料あるいはフィルムを用いると、コスト高となるうえ、安定した発泡性も得られないという問題がある。また、はじめから素材にかかる凹部を形成すると、缶製造工程の途中で成形金型との摩擦で凹部がつぶれるという問題もある。
【０００７】
この発明は、従来技術のかかる問題を有利に解決し、開栓後のビール等の発泡特性を良好にし、缶のままで内容物を飲用した際にも、旨み、飲感に優れた発泡飲料用缶の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を達成するために、ビールの発泡状態と接触容器面の表面粗さとの関係をさらに詳細に調査した。その結果、ビールの発泡状態を良好にする、従来の知見にない適正な表面粗さが存在することを把握した。そして、この適正表面粗さを缶ビールの缶体内面に付与することにより、缶のままで飲用しても、ビールの旨み、飲感を十分維持できるという知見を得た。
【０００９】
まず、本発明者らが行った検討結果について、説明する。
容器（缶）の内面底部のみ、あるいは側面を含む内面全体を粗面化（表面粗さＲa ：1.5 μm ）し、ビールの発泡量を測定した。発泡量は、容器（缶）にビールをゆっくり注ぎ、５秒後に泡の量を測定し、注いだビール全体に占める体積比率（％）で表示した。適正な発泡量は、15〜30％であるといわれている。なお、容器（缶）内面を全く粗面化しない場合についても検討した。これらの結果を図３に示す。
【００１０】
図３から、缶内面を意図的に粗面化しない場合には、ほとんど泡は発生せず、発泡量はたかだか10％程度である。一方、缶内面全体を粗面化すると、発泡量が多すぎて、逆にビールの旨みを損なう。これに対し、缶内面底部のみを粗面化した場合には、発泡量が15〜30％と適正範囲の発泡が得られることを見いだした。つぎに、缶内面底部のみを粗面化する場合について、ビールの発泡量に及ぼす粗面化程度の影響を検討した。なお、本発明では、ビールの発泡特性と最も関連が強い表面粗さのパラメータは、算術平均粗さＲａと、１インチ（25.4mm) あたりの粗度ピークの数ＰＰＩである、という本発明者らの知見から、表面粗さのパラメータとして、Ｒa 、ＰＰＩを採用した。
【００１１】
缶内面底部のみを、Ｒa とＰＰＩを各種変化させて粗面化した缶に、ビールを注ぎ、泡の発生状況を調査した。その結果を図４に示す。図中の円内の数字は、発泡量（体積％）を示す。
図４から、ＲａとＰＰＩが増加すると、発泡量が増加することがわかる。また、図４から、適正な発泡量（15〜30％）となるのは、Ｒａ：1.0 μm 以上、ＰＰＩ：100 以上の範囲であることがわかる。
【００１２】
この発明は、このような知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。  
【００１３】
すなわち本発明は、金属板を缶体に成形する工程と、該缶体の外面に塗装を施し印刷する外面塗装・印刷工程と、外面に塗装・印刷された缶体の内面に塗料を塗布し焼付する内面塗料塗布・焼付工程と、ついで缶体のフランジを加工するフランジ加工工程とを施す飲料用缶の製造方法において、前記内面塗料塗布・焼付工程後でフランジ加工工程前に、缶体底部内面を粗面化する底部内面粗面化工程を施し、さらに前記缶体に成形する工程後で前記外面塗装・印刷工程前に、あるいは前記底部内面粗面化工程と同時に、缶体に口開き加工を行う口開き加工工程を施すことを特徴とする発泡飲料用缶の製造方法である。本発明においては、前記口開き加工の加工率を10％以下とするのが好ましい。また、本発明では、底部内面粗面化工程では粗面転写工具を用いるのが好ましい。また、前記金属板を、伸びEl：45％以上、ｒ値：2.0 以上を有する鋼板とするのが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明は、金属板を成形して缶体とした飲料用缶の製造方法で、とくにビール等の発泡飲料に好適な飲料用缶の製造方法である。この発明で得られる飲料用缶は、少なくとも缶体の内面底部の表面が、Ｒａ：1.0 μm 以上2.0 μm 以下でかつＰＰＩ：100 以上の表面粗さを有する。本発明でいうＲａとは、JIS B 0601に規定される算術平均粗さであり、粗さ曲線から図５（ａ）に示すようにして求められものである。また、本発明でいうＰＰＩとは、粗さ曲線で、平均線から上下の高さ25μインチ（0.635 μm ) を超える高さを有している粗さピークをカウントし、１インチ（25.4mm）当たりのピーク数（＝ピーク数／１インチ）で表示したものである。ＰＰＩの測定方法を図５（ｂ）に示す。
【００１５】
Ｒａが1.0 μm 未満では、内容物の発泡量が少なく、旨みや、泡そのものの飲感が低下する。一方、Ｒａが2.0 μm を超えると、内面の塗装膜が不均一となったり、粗面化の過程で塗装膜が破れる等の不具合が生じる。また、ＰＰＩが100 未満では、発泡量が不足する。このようなことから、缶内面底部は、Ｒａ：1.0 μm 以上2.0 μm 以下でかつＰＰＩ：100 以上の表面粗さを有する表面とした。
【００１６】
缶内面底部をこのような表面粗さとすることにより、開栓後に微細な発泡を促進し、とくにビールの旨みを損なうことなく、缶のままで内容物を飲用に供することができる。
また、本発明の飲料用缶は、缶のままで内容物を飲用できるように、コップに近い形状とするのが好ましく、また、開栓方式は、従来のような局部的に開栓する方式に代えて、フルオープン方式で開栓する方式とするのが好ましい。フルオープン形式とすることにより、泡の発生状態が把握でき、飲感が向上する。
【００１７】
また、飲み口がやや開いたコップに近い形状、すなわち、缶の飲み口側の缶径ｄ1 が缶底部側の缶径ｄ2 （元の缶径）にくらべ大きくした、口開き形状とするのが好ましい。これにより、一層の旨みが実感できる。
なお、缶体の口開き率（ｄ1 −ｄ2 ）／ｄ2 は、３％以上とするのが好ましい。また、缶体の口開き率があまり大きくなると取扱いにくくなるため10％以下とするのが好ましい。なお、口開き率が大きくなると、口開き加工時に材料の変形量が乏しい場合には、缶の端部に直角に亀裂が発生する。伸びEl：45％以上、ｒ値：2.0 以上を有する鋼板であれば、口開き率を10％、すなわち、元の缶径の1.10倍まで加工することが可能である。このような鋼板は、冷間圧延、焼鈍条件を適正にしたＣ：0.01以下の極低炭素アルミキルド鋼とするのが好ましい。なお、かかる鋼板の製造条件としては、冷間圧下率：70％以上、また焼鈍条件としては、焼鈍温度を750 〜900 ℃とするのが好適である。
【００１８】
つぎに、本発明の発泡飲料用缶の製造方法について説明する。
金属板を缶体に成形するまでの工程は、通常の缶体成形工程がいずれも適用できる。たとえば、ビール缶等の発泡飲料用缶として、好適な２ピース缶の缶体の成形工程しては、金属板を所定の寸法に打ち抜く打抜き工程と、該打抜き工程で打ち抜かれた金属板を所定の寸法の缶状体に絞る絞り成形工程と、該缶状体をさらにしごくしごき成形工程とからなる工程がある。
【００１９】
このような成形工程により金属板を缶体に成形したのち、缶体は、外面に塗装を施し印刷する外面塗装・印刷工程と、内面に塗料を塗布し焼付ける内面塗料塗布・焼付工程と、ついで缶体のフランジを加工するフランジ加工工程とを施される。本発明では、内面塗料塗布・焼付工程後でフランジ加工工程前に、缶体内面底部を粗面化する底部内面粗面化工程を施す。
【００２０】
缶内面底部の粗面化は、内面に主として腐食防止のために塗料を10〜50μm の厚さにスプレイ塗装し、焼付ける内面塗料塗布・焼付工程後に行うのがもっとも確実である。内面底部粗面化には、予め粗度付けされた面を有する粗面転写工具を用いるのが好ましい。粗面転写工具面を缶内面底部に押付けて、工具表面の粗度を転写して、缶内面底部を所望の表面粗さとするのがもっとも好ましい。図２に、粗面化工程に好適な粗面転写工具の一例を示す。図２に示した粗面転写工具は、缶内面底部と合致するように形状加工され、缶内面底部と接触する工具面に、缶内面底部が所望の表面粗さとなるように粗面化が施されるのが好ましい。そして、上型に内蔵したばね、若しくは流体圧力によって所定の圧力が負荷でき、所定の圧力で缶底面に押付けることができる。
【００２１】
粗面転写工具の、缶内面底部と接触し押圧する面は、Ｒａで1.5 〜3.0 μm 、ＰＰＩで100 以上の表面粗さを有する面とするのが好ましい。工具面の粗度がそのまま缶内面に転写されるわけではなく、転写率は70％程度である。このため、最終的に缶内面底部が所望の表面粗さとなるように、工具面の表面粗さを選定するのが好ましい。
【００２２】
缶体形状を口開き形状とするために、本発明では、缶体に成形した後で外面塗装・印刷工程前に、あるいは底部内面粗面化工程と同時に、缶体に口開き加工を行う口開き加工工程を施す。口開き加工は、図１に示すような形状の雄型（上型）、雌型（下型）の間に缶体を挟んで成形し、飲み口側の缶径ｄ1 を缶底部側の缶径ｄ2 （元の缶径）に比べ大きくする。なお、この口開き加工は、内面塗料塗布・焼付工程後に、図２に示すように、下型と、粗面転写工具を内蔵した上型との間に缶体を挟んで、缶体の口開きを行うとともに、缶内面底部を所望の表面粗さとする粗面化を行うのが好ましい。
【００２３】
なお、口開き加工においては、金属板の変形能が低いと、缶端部で割れが発生する。使用する金属板を、上記したような伸びEl：45％以上、ｒ値：2.0 以上を有する鋼板とすることにより、口開き加工率（（ｄ1 −ｄ2 ）×100 ／ｄ2 ）を10％としても缶端部で割れることなく、加工を行うことが可能である。
【００２４】
【実施例】
表１に示す化学成分、機械的特性の鋼板を用いて、所定の寸法に打ち抜く打抜き工程と、鋼板を所定の寸法の缶状体に絞る絞り成形工程と、該缶状体をさらにしごくしごき成形工程とからなる工程により缶体としたのち、外面塗装・印刷工程、内面塗料塗布・焼付工程を施し、図２に示す粗面転写工具内蔵の上型、下型を用いて、口開き率の異なる口開き加工と、底部内面の粗面化を行い、口開き率の異なる形状で、底部内面に各種の表面粗さを有する、ビール缶（底部缶径：60mm）とした。ついでフランジ加工を施したのち、ビールを充填し、上蓋を被せた。なお、開栓形式はフルオープン形式とした。
【００２５】
なお、伸びは、鋼板の圧延（Ｌ）方向、圧延方向から45゜（Ｄ）方向、圧延方向から90゜（Ｃ）方向からJIS ５号試験片を採取し、引張試験を行い、各方向の伸びの平均値El＝（ElL ＋ 2ElD ＋ElC ）／４として求めた。なお、ElL はＬ方向の、ElD はＤ方向の、ElC はＣ方向の伸び値である。またｒ値もＬ、Ｃ、Ｄ各方向からJIS ５号試験片を採取した後、15％引張予歪を付与して各方向でｒ値を測定し、平均値ｒ＝（ｒL ＋ 2ｒD ＋ｒC ）／４として求めた。なお、ｒL はＬ方向の、ｒD はＤ方向の、ｒC はＣ方向のｒ値である。
【００２６】
これらビール缶を開栓後、発泡量を測定した。なお、発泡量は、初期の泡を含む液面と泡のみを除去した液面との高さ差から計算した。
これらの結果を表２に示す。
【００２７】
【表１】
0004449132.tif 000002
【００２８】
【表２】
0004449132.tif 000003
【００２９】
本発明例では、発泡量が適正範囲となり、一方、本発明の範囲を外れる粗面化を缶内面底部に施されたビール缶は、発泡量が少ないか、付与された粗さが粗く内面の塗装皮膜が破損した。なお、素材鋼板の延性が不足した缶No.7は、口開き加工時に亀裂が発生した。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、開栓後のビール等の発泡特性が良好となり、缶のままで内容物を飲用した際にも、旨み、飲感に優れ、発泡飲料用缶の需要拡大が期待されるなど、産業上格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】缶体の口開き加工方法の１実施例を示す説明図である。
【図２】缶内面底部の粗面化方法の１実施例を示す説明図である。
【図３】発泡量に及ぼす粗面化位置の影響をしめすグラフである。
【図４】発泡量に及ぼす缶内面底部の表面粗さの影響をしめすグラフである。
【図５】粗さ曲線から表面粗さＲａ、ＰＰＩの求め方を示す説明図である。
【図１】
0004449132.tif 000004
【図２】
0004449132.tif 000005
【図３】
0004449132.tif 000006
【図４】
0004449132.tif 000007
【図５】
0004449132.tif 000008