JPH0134862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、胴部がロツクシーム部（所謂はぜ潰
し継目）によつて接合されるロツクシーム缶に関
し、さらに詳しくは内面の耐食性に優れて、かつ
ロツクシーム部が気密に半田付された角形ロツク
シーム缶に関する。

従来の９や18の角缶のようなオールロツク
シーム缶（胴部の角隅部に形成されたロツクシー
ム部にラツプ部を含まない缶をいう。丸缶等の側
面ロツクシーム部は通常その端部がラツプ部とな
つていて、蓋部の２重巻締後シーム部に大きな段
差がつくのを防止している。本明細書においては
オールロツクシーム缶をロツクシーム缶と呼ぶこ
とにする。）は、通常ぶりき（両面錫めつき鋼板）
を使用し、特に缶内面の耐食性が問題となる場合
は、缶内面のロツクシーム部となるべき部分のみ
を未塗装部として残して塗装、焼付をしたぶりき
ブランクからロツクシーム缶胴体を成形し、天板
と底板を２重巻締した後、ロツクシーム部および
２重巻締部を半田付することによりシーム部の強
度と気密性の確保が図られていた。しかしこのよ
うに内面が錫めつき層の上に薄い焼付塗膜（例え
ば5μｍ厚のフエノールエポキシ系塗膜）により
構成されている場合、内容物として液体洗剤や筍
水煮等の中性か弱アルカリ性のものを充填すると
塗膜の傷部等から錫が溶出して、内容物を汚染し
易いという欠点がある。又上記のようにロツクシ
ーム部となるべき部分を未塗装部として残す塗装
のため塗装工程が複雑になるという問題がある。
このような問題を解決するため最近例えば特開昭
53−141786号に提案されているようなポリオレフ
インフイルムを被覆した鋼板よりなる缶胴体の側
面継目部を有機接着剤により熱接着した缶等が提
案されている。この場合も原板としてぶりきを使
用して、製缶工程において加工度の大きい２重巻
締部附近や胴面のエンボス部などでポリオレフイ
ンフイルムにクラツク等が発生した場合（ポリオ
レフインフイルムはラミネート工程や製缶工程等
で徐冷されると結晶化して脆くなる）等に、前述
のような錫溶出という問題を生ずる。特にこの場
合はフイルムに僅か１個の微小孔があつても、そ
の部から錫が次々と溶出して例えば内容物が中性
洗剤の場合３ケ月で錫溶出面積が約10〜20cmφに
も拡大して、その部のフイルムが浮いてしまい、
しかも錫溶出後の地鉄表面には黒色の錫鉄合金層
が残つて、この黒色部が無色透明のフイルムを透
して肉視されるので、欠陥が一段と目立つという
問題を有する。原板としてテインフリースチール
（電解クロム酸処理鋼板をいう。すなわち両面に、
金属クロム層を主とし、通常その上に水和クロム
酸化物層を有する電解クロム酸処理皮膜を形成さ
れた表面処理鋼板を称する）を使用すれば、この
ような問題はなくなるのであるが、この場合も前
記のように缶胴体の側面継目部を有機接着材によ
り熱接着を行なわなければならず、特殊な装置と
複雑な操作を必要とし、しかも高い接合強度と完
全な気密性の確保が容易でないという問題を有す
る。ポリオレフイン樹脂以外の他のフイルム例え
ば線状ポリエステル樹脂やポリアミド樹脂等のフ
イルムを使用した場合にも同様な問題がみられ
る。

本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑み
なされたものであつて、本発明の目的は缶内面に
錫溶出のない、接合強度と気密性の高いロツクシ
ーム部を有するロツクシーム缶を提供することで
ある。

本発明者等は、缶の外面となるべき面が錫めつ
きされ、内面となるべき面が、錫鉄合金層の上に
ポリオレフインフイルムを貼着された薄鋼板を素
材としたロツクシーム缶のロツクシーム部に半田
付層を形成することによつて上記目的が達成され
ることを見出した。

すなわち本発明は、缶の外面となるべき面に錫
めつき層が形成され、内面となるべき面に錫鉄合
金層が形成され、該合金層の上にポリオレフイン
フイルムが貼着された鋼板よりなり、胴部の角隅
部にロツクシーム部が形成されてなる角形ロツク
シーム缶であつて、少なくとも該ロツクシーム部
の対向する錫めつき層が半田で接合されているこ
とを特徴とする耐食性の優れたロツクシーム缶を
提供するものである。

以下本発明について説明する。

第１図はロツクシーム角形１の外観を示したも
のであつて、２は胴部の角隅部に形成されたロツ
クシーム部、３および４は夫々天板５および底板
６と胴部７との２重巻締部を示す。なお８はエン
ボス部である。本発明のロツクシーム缶は缶の外
面となるべき面に錫めつき層および錫鉄合金層が
形成され、内面となるべき面に錫鉄合金層の上に
ポリオレフインフイルムが貼着された表面処理鋼
板９によつて、胴部７、天板５および底板６が形
成されている。従つて側面ロツクシーム部２の半
田付前の模式断面図は第２−ａ図のようになる。
すなわち表面処理鋼板９は外面から錫層１０、錫
鉄合金層１１、低炭素薄鋼板１２、錫鉄合金層１
３およびポリオレフインフイルム１４によつて構
成されている。

錫層１０の表面は通常極めて薄いクロメート皮
膜および油膜で被覆されている。また本発明は錫
層の上にロツクシーム部を除いて塗膜や印刷膜が
形成されている場合をも含むものである。錫層１
０の厚さは１〜12ｇ／m²であることが好ましい。
１ｇ／m²より薄いと半田入りが不良となり、また
耐食性や耐錆性が低下するからである。また12
ｇ／m²を越えても特に品質の向上は望めず、むし
ろコスト高となるからである。錫鉄合金層（Fe
Sn₂を主成分とする）１１の厚さは通常のぶりき
のそれの厚さ、すなわち0.05〜1.0ｇ／m²でよい。
基板である低炭素薄鋼板１２は通常のぶりき用の
原板よりなり、その厚さは通常約0.1〜0.4mmであ
る。缶内面側に形成される錫鉄合金層（Fe Sn₂
を主成分とする）１３は、緻密であつて下地の鉄
の露出のないことが、耐食性の見地から望まし
い。このような錫鉄合金層は、例えば錫イオン濃
度の低い弱酸性浴または公知のアルカリ浴を使用
して錫めつき時に多量の水素ガスを発生する条件
で錫めつきすることによつて緻密な錫めつき層を
形成してから、基板に通電して抵抗加熱、誘導加
熱等によつて低炭素鋼板１２および錫めつき層の
温度を上げ、錫を短時間溶融させて溶融拡散を行
なうか、あるいは錫の融点直下の温度で固体拡散
を行なうことによつて形成される。前者は主とし
て電気錫めつきラインで、後者は主として後述の
ポリオレフインフイルム貼着ラインで行なわれ
る。錫鉄合金層１３の上には未拡散の錫層が残留
していないことが、内容物に対する耐食性の見地
から好ましい。すなわちポリオレフインフイルム
にピンホールが存在する場合、このピンホールを
通してピンホール周辺の錫が内容液（例えば弱ア
ルカリ性の）によつて次々と溶出してポリオレフ
インフイルムが浮き上がるが、錫鉄合金は錫より
も耐食性に優れているので、上記のような現象が
起こり難いからである。錫鉄合金層１３の厚さ
は、錫換算で0.05〜1.0ｇ／m²であることが好ま
しい。0.05ｇ／m²より薄いと耐食性が低下し、一
方1.0ｇ／m²より厚いと加工性が低下し、加工部
にクラツクを生じ該部の耐食性を損ね、また非加
工部の耐食性も特に期待できず、しかも錫コスト
の上昇を招くからである。ポリオレフインフイル
ム用接着剤の接着力を高めるため、錫鉄合金層１
３の上を0.005〜0.05ｇ／m²（クロム換算）程度
の極めて薄い水和クロム酸化物層（クロメート皮
膜）で被覆することがより好ましい（図示せず）。
この場合0.005ｇ／m²より薄いと耐食性が低下し、
0.05ｇ／m²より厚いと平板接着力が低下する傾向
がある。このような水和クロム酸化物層は公知の
方法、例えば電気めつきぶりきの後処理用として
使用する重クロム酸ソーダ浴等を使用して陰極処
理することによつて形成される。

接着剤層の図示を省略したが、通常ポリオレフ
インフイルム１４は接着剤層を介して錫鉄合金層
１３上に貼着される。接着剤には特に制限はない
が、例えば特開昭52−130832号で提案されている
ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、塩ビ−酢ビ−
マレイン酸共重合樹脂、アミン系硬化剤およびプ
ロピレン−アクリル酸共重合樹脂よりなるもの、
あるいは特開昭53−133242号で提案されているカ
ルボキシル基を有するオレフイン共重合体樹脂、
エポキシ樹脂とその硬化剤よりなるもの等が好適
に使用される。接着層の厚さは通常８〜100μｍ
である。ポリオレフインフイルムとしては、約10
〜200μｍの厚さの低密度ポリエチレン、中密度
ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリブチレン、エチレン−プロピレンラン
ダム共重合体、エチレン−プロピレンブロツク共
重合体、エチレン−１−ブテン共重合体、エチレ
ン−プロピレン−ブタジエン三元共重合体等およ
びこれらの樹脂をカルボキシル基などの極性基で
グラフト変性した共重合体、アイオノマー、ある
いはこれらの混合物等よりなるものが使用目的に
応じて任意に使用される。またこれらに光安定
剤、熱安定剤、難燃化剤、滑剤、着色剤等を適当
配合したものを用いてもよい。

第２−ａ図より明らかのように、ロツクシーム
部２においてブランクの両端部の接触部のうち缶
外面側の部分２ａは錫層９同士が接し、缶内面側
２ｂの部分はポリオレフインフイルム１４同士が
接している。一方中間の接触部２ｃは錫層９とポ
リオレフインフイルム１４が接触している。従つ
てロツクシーム部２を適当なフラツクスの存在下
に半田浴中に浸漬するか、半田を予熱されたロツ
クシーム部２の外面接触部２ａに滴下または塗布
すると、第２−ｂ図に示されるように、２ａ部の
対向する錫めつき層間に半田が浸透して半田接合
部１５が形成され、錫めつき層の錫は半田と一体
化される。すなわち対向する錫めつき層は半田で
接合される。半田の浸透は通常中間接触部２ｃの
手前で止まる。半田としては全錫半田（融点232
℃）60％Sn−40％Pb半田（融点190℃）等が使用
される。従つて半田付のさいにロツクシーム部の
温度は200℃以上に上昇する。一方ポリオレフイ
ン樹脂の融点は低密度ポリエチレンが約110℃、
高密度ポリエチレンが約130℃、ポリプロピレン
が約165℃である。従つて半田付作業のさいに、
通常は内面接触部２ｂの両側のポリオレフインフ
イルム１４は第２−ｂ図に示されるように熱融着
して融着部１６を形成する。従つて外部および内
部に対するロツクシーム部の気密が夫々半田接合
部１５および熱融着部１６によつて確保される。
従つて内容液が内面接触部２ｂより侵入して端面
２ｄに作用して、地鉄１２や錫層１０を侵蝕し、
最終的には半田接合部１５の半田をも侵蝕して、
内容液が漏洩するというトラブルの発生が防止さ
れる。内面の有機物皮膜が塗料の焼付塗膜、ある
いは、融点の比較的高いポリエチレンテレフタレ
ート樹脂（融点約260℃）やポリアミド樹脂（ナ
イロン6.6の場合融点約250℃）の場合は、以上の
ような効果を期待できない。

第３図は２重巻締部３の模式断面図を示したも
のである。本図においては符号１２′が錫鉄合金
層１１、低炭素薄鋼板１２および錫鉄合金層１３
よりなる層を代表して示す以外は、第２−ｂ図と
同一符号の部分は同一部分を示す。この部分にお
いても半田接合部１５および熱融着部１６が形成
されて、第２−ｂ図の場合と同様な効果が得られ
ることは明らかである。

またロツクシーム部の高い接合強度も半田接合
部１５と熱融着部１６によつて確保される。

本発明のロツクシーム缶は例えば次のようにし
て製造される。

低炭素鋼ストリツプを脱脂、酸洗した後、前述
のように錫めつき時に多量の水素ガスを発生する
条件で、片面錫めつき（錫鉄合金層１３側）、他
面錫めつき（錫層１０側）の差厚めつきを、夫々
所定の厚さに行なう。しかしこの場合（例えばア
ルカリ浴使用の場合）は電流効果が低いので厚め
つきに長時間を要するという点を好まない時は、
上記の条件で両面に所定の厚さの薄めつきを行な
つた後、一方面（錫層１０側）のみを通常の錫め
つき浴で所定厚さに錫めつきする。次いで水洗後
錫の融点直上温度に薄めつき側の錫が全部錫鉄合
金に変化するに必要な時間加熱してリフロー処理
を行なう。さらに好ましくはクロメート処理、塗
油を行なう。次に錫鉄合金面上に接着剤を塗布加
熱後、ポリオレフインフイルムを加熱下に貼着す
る。なお、接着剤の塗布加熱および／またはポリ
オレフインフイルムの加熱貼着時に錫鉄合金層を
成長させてもよい。次いでこのようにして製造さ
れた表面処理鋼板を規定サイズのブランクに切断
してから常法によりロツクシーム缶胴を形成し、
この缶胴に予め成形された天板および底板を２重
巻締して、18缶のようなロツクシーム缶を形成
し、側面ロツクシーム部および天底２重巻締部を
常法により半田付する。その後内容物を充填した
後、口金１７により密封する。

本発明のロツクシーム缶の外面となるべきブラ
ンクの面に錫層が形成されているので、ロツクシ
ーム部のブランク両端部の接触部のうち缶外面側
接触部には半田が浸透して容易に半田接合部が形
成される。一方缶の内面となるべきブランク面は
半田よりも融点の低いポリオレフインフイルムに
よつて被覆されているので、半田付作業のさいに
缶内面側接触部にはポリオレフイン樹脂の熱融着
部が形成される。従つて缶に充填される内容物が
弱アルカリ性の錫や半田を溶出し易い液体洗剤の
ようなものであつても、液体洗剤がロツクシーム
部の内部に侵入して錫層や半田接合部を溶出して
穿孔、漏洩を招くというおそれがない。またロツ
クシーム部の接合強度も半田接合部と熱融着部に
よつて、通常の内面錫層よりなるぶりき缶（ロツ
クシーム部が半田付された）と同程度の強度が得
られる。さらに内面が化学的に不活性なポリオレ
フインフイルムで被覆されているので通常の塗料
焼付塗膜では保護できないような腐食性の大きい
内容物を充填することも可能である。さらに地鉄
である低炭素鋼板とポリオレフインフイルムの間
に密着性と耐食性、特に耐アルカリ性にすぐれた
錫鉄合金層が介在しているので、液体洗剤等を充
填した場合、かりにポリオレフインフイルムにピ
ンホールが生じたとしても、腐食が拡大すること
がない。従つて錫鉄合金層１３の上に錫層がある
場合（通常のぶりきを使用する場合）に見られる
ように上記ピンホールを起点としてポリオレフイ
ンフイルムの下の錫の溶出が次々と進行して直径
約５〜20cmにも及びフイルム剥離部分が生じ、し
かもその部分の下に黒色の錫鉄合金層（表面錫溶
出によつて残存した錫鉄合金層は濡れていると黒
く見えるが、本発明のように緻密に形成され、そ
の上にポリオレフインフイルムが密着している状
態では外観は灰白色である）が透けて見えて、欠
陥部が一層目立つというような現象は起らないと
いう利点を有する。さらに高価な錫の使用量は片
面は極めて少ないので、両面めつきの通常のぶり
きを原板とする場合にくらべて低コストであつて
経済的に有利である。

以下実施例について説明する。

実施例 厚さ0.32mm、硬度（ロツクウエル30T）61の低
炭素鋼ストリツプを常法により脱脂、酸洗後、次
の組成の酸性錫めつき浴中で浴温45℃、電流密度
7A／ｄm²の条件で両面に0.08ｇ／m²の錫めつき
を行なつた。

錫めつき浴組成； 硫酸錫 40ｇ／ フエノールスルフオン酸（60％液として）
40ｇ／ エトキシ化αナフトールスルフオン酸 ５ｇ／ 引続いて同じ組成の浴中で浴温45℃、電流密度
30A／ｄm²で片面のみに11.2ｇ／m²の錫めつきを
行なつた。次いで水洗後通電抵抗加熱法により、
錫融点直上の温度で0.6秒加熱してリフロー処理
した後水中に急冷した。この加熱処理によつて薄
めつき側の錫はすべて錫鉄合金に変化し、厚めつ
き側の合金層の厚さは0.09ｇ／m²（錫換算）であ
つた。引続いて温度50℃、濃度30ｇ／の重クロ
ム酸水溶液中で10A／ｄm²の電流密度で陰極処理
して、表面に0.015ｇ／m²（クロム換算）の水和
クロム酸化物層を形成し、さらにその上に4.0
mg／m²の綿実油を静電塗布した。

以上のようにして製造されためつき鋼板の錫鉄
合金層の上に下記組成の接着剤を砂目状パターン
を有する金属ロールとゴムロールにより100mg／
ｄm²の厚さにリバースコートし、200℃×30secの
乾燥焼付を行ない、常温に冷却した。

接着剤組成； 重量部 プロピレン−無水マレイン酸グラフト共重合体粉
末（粒径200μｍ以下） 90 ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂 10 アミン系硬化剤 １ 溶剤（トルエン−MIBK−シクロヘキサノン）
200 次に上記ストリツプを180℃×30sec加熱した
後、50μｍ厚のポリプロピレンフイルムをロール
貼着して200℃×30secの加熱後水冷した。

以上のポリプロピレン貼着ストリツプを裁断し
て得られたシートから、錫めつき面が外面となる
ようにして常法により18缶胴を製造した。一方
板厚0.32mm、硬度53の低炭素鋼ストリツプを上記
と同様にして処理して得たポリプロピレン貼着ス
トリツプを裁断し、錫めつき層が外面となるよう
にして天板および底板を作製した。この天板およ
び底板を上記缶胴に２重巻締した。その後２重巻
締部およびロツクシーム部を糸状半田および錫半
田浴を用いて27ｍ／minの速度で走行させて、半
田接合部を形成させた。このようにして得られた
18缶に市販の液体洗剤を充填し、密封した後、
960缶を室温で６ケ月貯蔵したが、内容物中への
金属溶出や漏洩等の異常は皆無であつた。また同
様にして製造された缶をJIS−Ｚ−1602−６項に
従い、洩れテスト、耐圧テストを行なつたが異常
は全くみられなかつた。

比較例 缶内面側の錫鉄合金層の上に厚11.2ｇ／m²の錫
めつき層を形成させたぶりきをポリオレフインフ
イルム貼着用原板として使用した以外は実施例と
全く同様にして、市販の液体洗剤を充填、密封し
た18缶を製造した。これらの缶960缶を室温で
６ケ月貯蔵した所、そのうちの18缶の内容液に著
しい錫溶出（100〜150ppm）が見られ、缶内面を
調べた所これらの缶には約５〜15cm直径のフイル
ム下錫溶出部が発達しているのが観察された。こ
れらの欠陥部の起点は２重巻締部やエンボス部等
の加工部に発生した微少クラツクであることが確
認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例であるロツクシーム
角缶の斜視図、第２−ａ図および第２−ｂ図は第
１図の−線に沿う模式断面図であつて夫々半
田付前に状態、および半田付後の状態を示すも
の、第３図は半田付後の第１図の缶の−線に
沿う模式断面図である。 １……ロツクシーム缶、２……ロツクシーム
部、１０……錫めつき層、１２……鋼板、１３…
…錫鉄合金層、１４……ポリオレフインフイル
ム、１５……半田接合部、１６……ポリオレフイ
ン熱融着部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 缶の外面となるべき面に錫めつき層が形成さ
   れ、内面となるべき面に錫鉄合金層が形成され、
   該合金層の上にポリオレフインフイルムが貼着さ
   れた鋼板よりなり、胴部の角隅部にロツクシーム
   部が形成されてなる角形ロツクシーム缶であつ
   て、少なくとも該ロツクシーム部の対向する錫め
   つき層が半田で接合されていることを特徴とする
   耐食性の優れたロツクシーム缶。 ２ ロツクシーム部の対向するポリオレフインフ
   イルムが互いに熱融着されている特許請求の範囲
   第１項記載の耐食性の優れたロツクシーム缶。