JPH0212815B2

JPH0212815B2 -

Info

Publication number: JPH0212815B2
Application number: JP16494381A
Authority: JP
Inventors: Juzo Takahashi; Yasuyuki Tanaka; Korenari Maeda; Tsutomu Terajima
Original assignee: Hokkai Can Co Ltd
Current assignee: Hokkai Can Co Ltd
Priority date: 1981-10-17
Filing date: 1981-10-17
Publication date: 1990-03-28
Also published as: JPS5873540A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は缶胴両端部に形成されるフランジ部に
亀裂や「しわ」などがなく缶蓋を巻締めた後にあ
つても該フランジ部に亀裂などの欠陥が生じるこ
とのない缶詰用の薄鋼板を用いた溶接缶胴体に関
する。

近年、従来の半田缶や接着缶に比べ半田等を必
要とせず、極めて強固な缶胴側面継目強度を有す
る缶体として溶接缶が注目され実用されるように
なつてきた。この溶接缶は従前の半田缶や接着缶
と同様に用途がみこまれレトルト殺菌処理を行う
食缶、コーヒー缶或は内圧のかからない非炭酸飲
料用缶に用いるときは缶胴部の強度を比較的高く
保持する必要から従前の半田缶や接着缶と同様に
比較的に厚い板厚の金属薄板を缶胴部材として用
いて缶胴を形成せしめた缶体が用いられてきた。

他方、この溶接缶を炭酸飲料等の如く内圧のか
かる内容物用に使用するときには従来の半田缶や
接着缶がそうであつたように内圧により缶胴のパ
ネリング強度（耐撓強度）を比較的高く保持する
ことができるため0.19mm以下のような比較的薄い
板厚の金属薄板を缶胴部材として用いることが可
能である。しかしながら、溶接缶に、このような
薄い板厚の金属薄板を缶胴部材として用いると、
缶胴端部にフランジ加工を施す際に或は形成した
フランジ部に缶蓋を２重巻締めにより取り付ける
際にフランジ部の側面溶接接合部、或はその近傍
部位に亀裂が発生し、内容物を充填すると該亀裂
部から内容物が漏れたり、亀裂部周辺より腐食が
進行し、経時的に孔があき、内容物が漏れたりす
る問題があり実用性のある缶体を生産することが
できなかつた。

これは、一般に板厚の薄い缶胴部材を使用する
ときには製缶工程及び印刷塗装工程における作業
性を向上させるため及び缶胴体の強度保持のため
硬度の高い金属薄板を使用することが必要であ
り、そのため金属薄板自体の加工性が悪く、加え
て金属薄板の融点近くで鍛接するという缶胴体の
溶接接合により、接合部及びその近傍の金属構造
が変化し、加工性が一層低下するためフランジ部
の伸びが減少するためと考えられる。

本発明者らは、前記した板厚の薄い金属薄板を
用いた溶接缶胴体にフランジ部を形成する際に生
ずる問題を解消すべく検討した結果、従来のフラ
ンジ加工条件ではフランジ部に亀裂などの支障が
生じる板厚0.14〜0.19mm、特に0.15〜0.18mmの薄
鋼板を用い溶接缶胴体を得るに当り、缶胴側面継
目部の溶接継目幅が0.8mm以下とすること、缶胴
端部にネツクイン部の形成と同時或はその後にフ
ランジ部を形成し該フランジ部の最大径をネツク
イン部内径より3.5〜6.5mmの範囲で大径とするこ
と更に缶胴体の缶胴部内径l₁とネツクイン部の内
径l₂並にフランジ部最大径l₃が下記(1)(2)の式の関
係を満足するように形成することによつてフラン
ジ加工の際或はフランジ部に缶蓋を巻締める際に
問題となるフランジ部の溶接接合部位及びその近
傍の亀裂などを解消せしめることができることを
見出し本発明を完成した。

0.90≦l₂／l₁≦0.99 …(1) 0.99≦l₃／l₁≦1.08 …(2) 更に、このような薄鋼板を用いた溶接缶胴体の
缶胴部に複数のビートを形成せしめ、缶胴部のパ
ネリング強度を高めることにより本発明の缶胴体
を非炭酸飲料など内圧のかからない内容物等広範
囲の用途に適用可能とした。

以下、本発明について詳説すれば次の通りであ
る。

本発明の缶胴体に用いる缶胴形成部材は錫めつ
き鋼板、錫めつきをせずクロメイト処理のみをし
たテインフリースチール（TFS）、表面処理をし
ない鋼板すなわちブラツクプレートニツケルめつ
き鋼板等の公知の缶胴形成部材を適宜使用するこ
とができるが、板厚としては0.14〜0.19mm特に
0.15〜0.18mmの薄鋼板が適している。この薄鋼板
の板厚が0.19mmをこえる厚さになると本発明の如
く特別の構成を採用せずともフランジ部に亀裂等
の支障のない缶胴体を得ることができるが、0.19
mm以下、特に0.18mm以下では通常の缶蓋の巻締め
に好適なフランジ部としてネツクイン部内径より
最大径が3.5〜6.5mmだけ大きいフランジ加工を行
うと前記したフランジ部の亀裂等の支障が生じ、
本発明を適用しなければならない。また、缶胴形
成部材の板厚が0.14mm以下では板自体がたわみ易
くなり缶胴ブランクに截断する以前の缶胴多数個
取りの薄鋼板の内外面へのローラ塗装や印刷工程
において板のばたつきや塗装ローラへの巻き付き
等により塗装印刷不良が生じ、更に缶胴ブランク
に截断後の缶胴成形時の取扱い作業に不便があり
実用性に欠けるので不適である。

この缶胴形成部材は前記板厚範囲においてもそ
の硬度並に加工性が適切であることが望ましく、
本発明においては、ロツクウエル硬度（スケール
HT30T）60〜80のものが適しており、鋼板製造
条件により相違するが板厚、その加工性に応じ適
切なロツクウエル硬度のものを選択するのが望ま
しい。

次に缶胴形成部材により缶胴側面継目部を溶接
接合により形成しネツクイン部を形成すると共に
フランジ部を形成する際のフランジ部の最大径は
ネツクイン部内径より3.5〜6.5mm大きい径を備え
ることが必要である。即ち、フランジ部の最大径
はネツクイン部内径より大径であつても3.5mm以
下ではフランジ部が小径すぎて、また6.5mm以上
では大径すぎて、いずれも缶蓋の二重巻締に不都
合が生じ密封性が不良となるので好しくない。

以上の条件を満して本発明の目的を達成するた
めにまず、缶胴側面の溶接継目部の重ね合せ幅を
0.8mm以下に設定しなければならない。即ち、該
継目部を形成する溶接接合部位は鍛接により金属
構造が変化し加工性が低下するため、重ね合せ幅
が大きくなると溶接接合部及びその周辺部を含め
加工性の低下した領域が拡大し、フランジ加工に
対して不利となる。しかし、重ね合せ幅が狭すぎ
ると薄鋼板を缶胴形成部材として使用しているた
め溶接接合が困難になり接合不良を生じるので重
ね合せ幅は0.8mm以下、好適には0.2〜0.7mmとなる
ように設定することが必要であり従来の溶接缶胴
体の重ね合せ幅より適切に小さくすることによ
り、溶接接合部及びその近傍の加工性の低下する
領域を狭くすることができ、フランジ成形加工時
の亀裂などの支障を防止するのに有利に作用す
る。

次に、缶胴体の缶胴部内径l₁に対するネツクイ
ン部l₂の比（l₂／l₁）が0.99をこえるとネツクイン
加工の程度が小なすぎてフランジ部の割れを防止
することができず、0.90未満ではネツクイン部に
「しわ」が発生し外観が不良となり、更に缶蓋を
２重巻締した際の密封性が低下するので不適当で
ある。また、この比：（l₂／l₁）が0.90〜0.99の範
囲にあつても缶胴部内径l₁に対するフランジ部最
大径l₃の比（l₃／l₁）が1.08を超過するとフランジ
部の割れが防止できず0.99未満では本来、缶蓋の
２重巻締を容易とするために形成したフランジ部
の外径が小さくなりすぎて缶蓋巻締に必要なフラ
ンジ形状を得ることが出来ず缶蓋の巻締不良が生
じ内容物の漏れにつながるおそれがあり好しくな
い。本発明にあつては前記の範囲のうちで特に
l₂／l₁が0.92〜0.96、l₃／l₁が1.00〜1.04の範囲が好
適である。

かかる本発明の溶接缶胴体は従来の溶接缶の製
造工程と同様前記の缶胴ブランクとなる缶胴多数
個取り薄鋼板に対して溶接継目部を形成する領域
を除いた内外面に保護被覆塗装或は印刷を施し、
次いで缶胴形成部材に截断した後、円筒形状に形
成し公知の溶接機を用いて、好ましくは不活性ガ
ス雰囲気中で側面を溶接接合することにより製造
することができる。ここで缶胴形成部材としてテ
インフリースチール材の如く表面に溶接阻害成分
を有する材料を用いるときには機械研削、超音波
等の適宜な手段を用いて前記溶接阻害成分を除去
した後、溶接接合することが望ましい。また形成
された缶胴の少くとも内面側に位置する溶接継目
部に対し塗料或は樹脂フイルムを施し、該継目部
及びその周辺に有機樹脂皮膜を設け被覆補正を行
うことが望ましい。

次いで、得られた缶胴の両端部に前記したl₁，
l₂，l₃の条件を備えたネツクイン加工及びフラン
ジ加工を行うが、本発明にあつてはフランジ加工
は、少くともネツクイン加工と同時或はそれ以後
に実施する必要があり、逆にフランジ加工を行つ
た後にネツクイン加工を行うときにはフランジ加
工段階で亀裂が発生し不適である。

以上の如くして本発明の缶胴体を構成するが前
記の通り、缶胴形成部材は、0.14〜0.19mmと比較
的に薄鋼板であるため缶胴部のパネリング強度が
弱く炭酸飲料の如く充填後に内圧によつて缶胴の
強度が高まるような内容物用の缶体としては好適
である非炭酸飲料、レトルト処理を行う内容物用
の缶体としては缶胴のパネリング強度を不足し実
用性に欠ける。この場合に本発明の缶胴体の胴部
に複数本のビードを設けることにより缶胴部のパ
ネリング強度を増強することができ非炭酸飲料、
レトルト食品類用缶体として用いることができ内
容物の適用範囲を広くすることができる。

このビード加工工程は缶胴形成後の任意の段階
で実施することができるが、フランジ加工後に実
施することが缶胴の寸法安定性、作業性等の点で
適している。

このビードを形成する缶胴の適正位置、形状本
数等については特公昭54−14553号公報、特開昭
54−130290号公報、特公昭51−3259号公報等で公
知であり、本発明においては、これらの公知の技
術を適切に選択し適用することができる。

以下、具体例を挙げて本発明を説明する。

本発明の効果を検討するため、缶胴体に形成さ
れたフランジ部に亀裂、しわ等の支障が発生した
か否かの目視試験と、密封性の良否を確認するた
め次の漏洩試験を行つた。漏洩試験は試供の缶胴
体両端に缶蓋を２重密締により取り付け、密封し
た後にこれを水中に浸漬し缶胴の中央部から内部
に連絡する空気圧入装置により缶内圧を１分間の
間、約３Kg／cm²に保ち、缶蓋巻締部から空気が漏
洩するか否かを気泡発生の有無を目視することで
確認した。

試験例１板厚0.19mmで内外面の錫めつき量が共に2.8
ｇ／m²の錫めつき鋼板（＃25／＃25ブリキ）を用
い、その内面側に溶接される部分を除き、エポキ
シ・フエノール系塗料からなる膜厚4.0μの硬化塗
膜を形成し、外面側に溶接される部分を除き所望
の印刷を施した被覆鋼板を用いて250ｇ入り飲料
缶の缶胴ブランク寸法に截断し、これを円筒状に
成形し端縁部を重ね合せ銅電極線を介して回転ロ
ール電極間で加圧シール溶接を行う溶接機を使用
して、不活性ガス雰囲気下で毎分200缶の製缶速
度で溶接を行い溶接部の重ね合せ幅が約0.6mmで
缶胴部内径52.4mm、缶胴長136.5mmの缶胴体を形
成しエポキシ・フエノール系塗料を用いて缶胴内
面溶接継目部表面に塗布幅８mm、膜厚10〜40μの
内面補正塗装を施した内面補正缶胴体Ａを得た。

この缶胴体Ａを用いて、ネツクイン部を形成す
ることなく最大径が57.9mmのフランジ部（フラン
ジ部の幅5.5mm）を形成した比較例１（l₂／l₁＝
1.00、l₃／l₁＝1.10）の缶胴体を得た。同様にして
缶胴体Ａにロールネツク方式のネツカーマシンを
用いて内径が50.2mmであるネツクイン部を形成
し、その後にフランジ加工を施し、他の構成は前
記比較例１と同様にして実施例１（l₂／l₁＝0.96、
l₃／l₁＝1.06）の缶胴体を得た。更に実施例１の
缶胴体にロール成形法によりビード加工を施し、
缶胴中央部に集中するようにピツチ4.6mmで深さ
0.43mmである16本のビードを形成し実施例２の缶
胴体を得た。

その結果、別表に示すように比較例１にあつて
はフランジ部の最大径部にある溶接接合部近傍に
微小亀裂が発生していたが実施例１，２のフラン
ジ部は共に良好であつた。

次に塩化ビニル樹脂系オルガノゾル塗料からな
る塗膜を内面に施したアルミ缶蓋を前記比較例
１、実施例１，２の缶胴体の一端に２重巻締によ
り取り付け他端にエポキシフエノール系内面塗装
を施したブリキ缶蓋（ブリキ板厚0.22mm）を２重
巻締により取り付け漏洩試験を行つた。

その結果別表の通り比較例１からは微小の気泡
漏洩を生じるものがあつたが実施例１，２には異
常なく良好であつた。

試験例２板厚0.17mmの内外面の錫めつき量が共に2.8
ｇ／m²の錫めつき鋼板（＃25／＃25）を用い、溶
接接合部の重ね合せ幅を0.5mmであつて、缶胴長
107mmとする構成以外は前記缶胴体Ａと同様にし
て缶胴体Ｂを得た。

この缶胴体Ｂを用いて、ネツクイン部を形成す
ることなくフランジ部を形成し比較例２（l₂／l₁＝
1.00，l₃／l₁＝1.10）の缶胴体を得た。またネツク
イン部を形成した後にフランジ部を形成し、ネツ
クイン部の内径を３種に変え且つフランジ部最大
径をネツクイン部内径よりいずれも5.5mmだけ大
きくし実施例３の缶胴体（l₂／l₁＝0.96，l₃／l₁＝
1.06）、比較例３の缶胴体（l₂／l₁＝0.98，l₃／l₁＝
1.09）及び比較例４の缶胴体（l₂／l₁＝0.89，l₃／
l₁＝1.00）を得た。

更に実施例３の缶胴体に実施例２と同様のビー
ド加工を施した実施例４の缶胴体を得た。また実
施例３の缶胴体と同様の構成を有するが溶接接合
部の重ね合せ幅が1.0mmと大きい点が相違する比
較例５の缶胴体を得た。

その結果、別表の通り、比較例２，３，４，５
はいずれもフランジ部に亀裂及び「しわ」が生じ
支障があり特にネツクイン加工の程度が大きい比
較例４にあつてはネツクイン部に「しわ」が発生
し、外観不良となり、フランジ加工後の「しわ」
の部分が脆弱になつていた。また溶接接合部の重
ね合せ幅が大きい比較例５にあつてはl₂／l₁及び
l₃／l₁の範囲が本発明の範囲であるのにもかかわ
らずフランジ部の溶接接合部近傍に微小亀裂が発
生した。

更に漏洩試験の結果は別表の通り比較例２，
３，４，５はいずれも不良であり実施例３，４に
あつては支障がなかつた。尚、ビードを施した実
施例４はビード加工を施していない実施例３の缶
胴パネリング強度1.4Kg／cm²に対し2.1Kg／cm²と向
上した。

試験例３板厚0.15で内外面の錫めつき量が共に2.8ｇ／
m²の錫めつき鋼板（＃25／＃25ブリキ）を用い、
溶接接合部の重ね合せ幅が0.5mmとする以外はネ
ツクイン部のない比較例１と同様にして比較例６
（l₂／l₁＝1.00，l₂／l₁＝1.10）の缶胴体を、また実
施例１と同様にして実施例５（l₂／l₁＝0.96，l₃／
l₁＝1.06）の缶胴体を得た。また板厚0.13mmで内
外面の錫めつき量が共に2.8ｇ／m²（＃25／＃25
ブリキ）の錫めつき鋼板を使用しその内外面に塗
装印刷を行わず、ネツクイン部のない比較例１と
同様の構成の缶胴体に形成した比較例７（l₂／l₁＝
1.00，l₃／l₁＝1.10）の缶胴体を得た。

しかし、比較例７の缶胴体を製作するにあり、
板厚が薄く強度が低いため作業性が極端に悪かつ
た。

試験例４板厚0.17mmで内外面の錫めつき量が共に2.8
ｇ／m²の錫めつき鋼板（＃25／＃25ブリキ）を用
い、溶接接合部の重ね合せ幅0.5mmで、缶胴表
171.5mm、缶胴部内径65.3mm、フランジ部最大径
71.4mmとする以外は比較例１と同様の構成並に製
造方法で510ｇ入り飲料缶用のネツクイン部を形
成しない比較例８の缶胴体（l₂／l₁＝1.00，l₂／l₁
＝1.09）と比較例８と同様の構成でフランジ部の
形成に先立つて内径63.2mmのネツクイン部を形成
した実施例６の缶胴体（l₂／l₁＝0.97，l₃／l₁＝
1.06）を得た。

試験例５板厚0.17mmで両面にクロメート処理を施したテ
イン・フリー・スチール板を用い、溶接接合部の
重ね合せ幅0.5mm、缶胴長136.5mmとする以外は比
較例１と同様にしてネツクイン加工のない比較例
９の缶胴体（l₂／l₁＝1.00，l₃／l₁＝1.10）とフラ
ンジ部の形成に先立つて内径50.2mmのネツクイン
部を形成した実施例７の缶胴体（l₂／l₁＝0.96，
l₃／l₁＝1.06）を得た。

試験例６板厚0.17mmの表面未処理鋼板（ブラツクプレー
ト）を用い、溶接接合部の重ね合せ幅0.5mmで缶
胴長136.5mmとする以外は比較例１と同様である
ネツクイン部のない比較例10の缶胴体（l₂／l₁＝
1.00，l₃／l₁＝1.10）とフランジ部の形成に先立つ
て内径50.2mmのネツクイン部を形成した実施例８
の缶胴体（l₂／l₁＝0.96，l₃／l₁＝1.06）を得た。

以上の試験例３，４，５，６は、別表の結果か
ら明らかなように比較例６〜10はいずれもフラン
ジ部の溶接接合部近傍に亀裂及び「しわ」が生じ
るものが多く、これらに対して実施例５〜８には
まつたくこのような支障は生じなかつた。また漏
洩試験によつても、比較例６〜10は漏洩缶が発生
し密封性不良であつたが実施例５〜８では良好で
あり試験例５，６の如く缶胴形成部材の材質の相
違にもかかわらずいずれも良好な結果であつた。

【図面の簡単な説明】

図示するものは本発明を説明するための缶胴体
の構成を示す中央截断面図である。 l₁……缶胴部内径、l₂……ネツクイン部内径、
l₃……フランジ部最大径。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１板厚が0.14〜0.19mmでロツクウエル硬度が60
〜80の薄鋼板からなる缶胴形成部材を用い、缶胴
側面継目部を溶接接合し缶胴両端部にネツクイン
加工と同時に或いはその後に該ネツクイン部内径
に比べ最大径が3.5〜6.5mmだけ大きいフランジ加
工を施した溶接缶胴体において前記缶胴側面継目
部の重ね合せ幅が0.8mm以下であり、前記溶接缶
胴体の缶胴部の内径l₁、ネツクイン部の内径l₂並
にフランジ部最大径l₃が下記(1)及び(2)の式の関係
を備えたことを特徴とする溶接缶胴体。 0.90≦l₂／l₁≦0.99 …(1) 0.99≦l₃／l₁≦1.08 …(2) ２板厚が0.14〜0.19mmでロツクウエル硬度が60
〜80の薄鋼板からなる缶胴形成部材を用い缶胴側
面継目部を溶接接合し、缶胴両端部にネツクイン
加工と同時に或いはその後に該ネツクイン部内径
に比べ最着大径が3.5〜6.5mmだけ大きいフランジ
加工を施した溶接缶胴体において前記缶胴側面継
目部の重ね合せ幅が0.8mm以下であり、前記溶接
缶胴体の缶胴部の内径l₁、ネツクイン部の内径l₂
並にフランジ部最大径l₃が下記(1)及び(2)の式の関
係を備え、缶胴部に複数のビードを形成したこと
を特徴とする溶接缶胴体。 0.90≦l₂／l₁≦0.99 …(1) 0.99≦l₃／l₁≦1.08 …(2)