JPH06306512A - 錫合金薄板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形加工性に優れた錫合金薄板を提供する。 【構成】 この錫合金薄板は、Cu50〜1000ppm，Sb30〜2
000ppm，Bi30〜300ppm及びFe30〜100ppmよりなる群から
選ばれた元素組成を含有する。また、不可避不純物中
に、Pb，As，Cd，Cr若しくはHgが含有されていても、そ
の合計含有量が250ppm以下となるように、一般的には調
整されている。より好ましい錫合金薄板は、Cu50〜1000
ppm，Sb10〜2000ppm，Bi10〜300ppm及びFe5〜100ppmよ
りなる群から選ばれる、少なくとも二種の元素組成が組
み合わされたものである。 【効果】 この錫合金薄板を成形加工した場合、割れや
ピンホールが生じにくいという効果を奏する。成形加工
後における表面の肌荒れも少ないという効果を奏する。
即ち、成形加工性が良好で、この成形品はシーリングし
やすく、ウイスキー等の容器の蓋を封緘するキャップシ
ールとして、好適に使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形加工性に優れる錫
合金薄板に関し、特にウイスキーやワイン等の各種飲料
容器の蓋及び首部上側を封緘するために使用するキャッ
プシールを製造する際に、好適に使用しうる錫合金薄板
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ウイスキーやワイン等の飲料
容器の蓋及び首部上側を覆って封緘するためのキャップ
シールは、鉛薄板又は鉛薄板を錫で被覆した薄板（以
下、両者をまとめて「鉛薄板」という。）を使用して、
以下の如き方法で製造されている。即ち、鉛薄板から図
１に示す如き円板を採取し、これを成形して図２に示す
如き筒体とし、更に成形して図３の如き截頭円錐筒体と
するのである。そして、このように成形されたキャップ
シールは、飲料容器の蓋及び首部上側に被せられた後、
シーリングすることによって、蓋及び首部上側に密着さ
れ、両者を完全に封緘するのである。

【０００３】キャップシールを製造するための鉛薄板
は、成形加工性に優れており、図示した如き成形も容易
に行なえ、好ましいものである。しかし、鉛は有毒物質
であり、体内に鉛が蓄積されると、鉛中毒になる危険が
あった。特に、キャップシールの製造に従事している作
業者は、鉛中毒になりやすいという危険があった。ま
た、最終消費者が誤って、キャップシールを飲料液中に
浸漬すること等もあり、最終消費者にとっても危険があ
った。このため、近年、鉛薄板の使用を規制するべきで
あるという意見が述べられている。即ち、米国において
は、食品包材（キャップシールもこの範疇に含まれ
る。）に含有される鉛及び重金属（主として、As，Cd，
Cr，Hg）の量を250ppm以下に規制する法律が制定されて
いる（1993年）。そして、1994年には、鉛及び重金属の
含有量を100ppm以下に規制しようという提案もなされて
いる。現在、日本では、このような法律による規制はな
いため、食品包材メーカー等による自主規制が求められ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなことから、
鉛薄板に代えて、２Ｎ純度の錫薄板（錫含有量が99重量
％程度）を使用し、これを成形加工して、キャップシー
ルを製造することが行なわれている。２Ｎ純度の錫薄板
は、鉛薄板に比べて、鉛の含有量が少なく、好ましいも
のであるが、それでもなお、２Ｎ純度の錫薄板中には、
数100ppm程度の鉛が含有されている。従って、鉛の含有
量の規制が厳しくなると、２Ｎ純度の錫薄板を使用して
も、対応できなくなってしまうのである。

【０００５】このため、本発明者は、錫の純度がより高
い４Ｎ純度の錫薄板（錫含有量が99.99重量％程度）を
使用して、キャップシールを製造することを試みた。４
Ｎ純度の錫薄板には、鉛が殆ど含有されておらず、従っ
て、鉛の含有量の規制には対応できるものの、成形加工
性に劣るという欠点があった。即ち、４Ｎ純度の錫薄板
を成形加工して、キャップシールを製造すると、その表
面に肌荒れが生じるということがあった。また、キャッ
プシールには、一般的に、その側面に商標等の刻印が施
されるが、成形加工性に劣ると、シーリング時に高い押
圧力が必要となり、このとき刻印が押し潰されやすいと
いうこともあった。更には、成形加工時に、側面が破れ
たり、側面にピンホールが生じやすいということもあっ
た。

【０００６】そこで、本発明者が種々研究を行なった結
果、鉛を殆ど含有していない高純度の錫に、ある特定の
元素成分をある特定量添加含有させた錫薄板を用いれ
ば、その成形加工性が向上することを見出したのであ
る。本発明は、このような知見に基づき、更にキャップ
シール等の食品包材として適するような改良を重ねた結
果なされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、Cu50〜
1000ppm（0.005〜0.1重量％），Sb30〜2000ppm（0.003
〜0.2重量％），Bi30〜300ppm（0.003〜0.03重量％）及
びFe30〜100ppm（0.003〜0.01重量％）よりなる群から
選ばれた元素組成を含有し、且つPb，As，Cd，Cr及びHg
よりなる不可避不純物の含有量が250ppm（0.025重量
％）以下であり、残部Snよりなることを特徴とする錫合
金薄板に関するものである。また、Cu50〜1000ppm（0.0
05〜0.1重量％），Sb10〜2000ppm（0.001〜0.2重量
％），Bi10〜300ppm（0.001〜0.03重量％）及びFe5〜10
0ppm（0.0005〜0.01重量％）よりなる群から選ばれる、
少なくとも二種の元素組成と不可避不純物を含有し、残
部Snよりなることを特徴とする錫合金薄板に関するもの
である。

【０００８】本発明に係る錫合金薄板には、Cu50〜1000
ppm，Sb30〜2000ppm，Bi30〜300ppm及びFe30〜100ppmよ
りなる群から選ばれた元素組成が含有されている。即
ち、錫合金薄板中に、Cuが単独で50〜1000ppm含有され
ているか、若しくはSbが単独で30〜200ppm含有されてい
るか、若しくはBiが単独で30〜300ppm含有されている
か、若しくはFeが単独で30〜100ppm含有されている。ま
た、Cu，Sb，Bi及びFeの四元素が任意の組み合わせで、
各々の所定量が含有されていてもよい。Cu，Sb，Bi及び
Feのいずれの含有量も、各々の下限値よりも少ない場合
には、４Ｎ純度の錫薄板を使用したときと同様に、錫合
金薄板の成形加工性が低下するため好ましくない。逆
に、Cu，Sb，Bi及びFeのいずれの含有量も、各々の上限
値よりも多い場合には、得られる錫合金薄板が硬くなっ
て、成形加工性が低下するため、好ましくない。また、
錫合金薄板が硬くなると、これでキャップシールを製造
した場合には、キャップシールに設けられた弱め線に沿
って、それを手指で千切って除去することが困難になる
ので、好ましくない。

【０００９】本発明に係る錫合金薄板には、上記した四
元素の他に不可避的に不純物（即ち、不可避不純物）が
含有されている。しかし、不可避不純物として、任意の
元素が任意の量で含有されていてもよいわけではなく、
以下のような条件を満足することが一般的に必要であ
る。即ち、不可避不純物中のある特定の元素が、ある特
定の量以下でなければならい。具体的には、不可避不純
物元素中において、Pb，As，Cd，Cr及びHgの各元素の合
計含有量が250ppm以下でなければならない。これらの元
素も、鉛と同様に人体にとって有毒であるので、不可避
不純物として含有されている場合でも、その合計量が25
0ppm以下になるようにしたのである。

【００１０】前述したように、本発明に係る錫合金薄板
には、Cu，或いはSb，或いはBi，或いはFeが単独で所定
量含有されているか、又は各元素が任意の組み合わせで
所定量含有されている。特に、各元素のうち、少なくと
も二種の元素が所定量含有されているのが好ましい。こ
のように、少なくとも二種の元素を必ず組み合わせた場
合、Sb，Bi，Feの含有量は、前述した含有量よりも若干
少なくしてもよい。即ち、Sb10〜2000ppm，Bi10〜300pp
m，Fe5〜100ppmのように、Sb，Bi，Feの含有量の下限を
若干少なくしてもよい。少なくとも二種の元素を必ず組
み合わせることは、得られる錫合金薄板の成形加工性
を、より向上させることができる点で、好ましいことで
ある。

【００１１】本発明に係る錫合金薄板は、所望の形状に
成形加工されて、キャップシールとして好適に使用でき
るのである。また、この錫合金薄板は、キャップシール
以外にも、各種の食品包材の用途で好適に使用できるも
のである。

【００１２】

【実施例】

実施例１〜14及び比較例１〜４ 表１及び表２に示した各元素を所定量添加した錫地金を
溶解・鋳造して、厚さ50mm×巾200mm×長さ300mmの錫鋳
塊を得た。この錫鋳塊に冷間圧延を施して、厚さ250μ
ｍの錫合金薄板を得た。この錫合金薄板の元素組成は、
表１及び表２に示したとおりであった。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】得られた錫合金薄板を使用して、図１〜図
３に示したような成形加工を行なった。更にその後、容
器の蓋及び首部上側に被せてシーリングを行なった。そ
して、その成形加工性、肌荒れ、シーリング後の密着
性、シーリング後の刻印状態を、各々評価し、表３に示
した。これらの評価方法は、以下のとおりである。 ［成形加工性］：成形加工した際の加工性を目視によ
り、次のとおり評価した。○…成形加工性は良好であっ
た。△…成形加工がやや困難であった。×…成形加工が
困難であった。××…成形時に割れ等が生じ、成形加工
できなかった。 ［肌荒れ］：成形加工後の表面の肌荒れ状態を目視によ
り、次のとおり評価した。○…肌荒れが少ない。△…肌
荒れが多少有る。×…肌荒れが激しい。 ［シーリング後の密着性］：成形加工して得られた成形
品を、容器の蓋及び容器の首部上側に被せて、シーリン
グした後の容器の蓋への密着性を感触により、次のとお
り評価した。○…密着性は良好であった。△…十分密着
していなかった。×…密着していなかった。 ［シーリング後の刻印状態］：シーリングした後のキャ
ップシール側面の刻印状態を目視により、次のとおり評
価した。○…刻印はほぼ当初のままで良好であった。△
…刻印がやや潰れていた。×…刻印が潰れていた。 ［総合評価］：総合評価は、以上の各種性能を総合し、
キャップシールとして好適に使用しうるか否かで、次の
とおり評価した。○…キャップシールとして好適に使用
できる。×…キャップシールとして使用した場合には、
商品価値が著しく低下する。

【００１６】

【表３】

【００１７】表３に示したところから明らかなとおり、
Cu，Sb，Bi，Feの各元素が所定量含有されてなる錫合金
薄板を使用して成形加工すると、成形加工性等が良好
で、成形品はキャップシールとして好適に使用できるも
のであった。これに対し、Cu，Sb，Bi，Feの各元素が所
定量含有されていない錫合金薄板を使用して成形加工す
ると、成形加工性等が不良で、成形品をキャップシール
として好適に使用することができなかった。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る錫合
金薄板は、成形加工性に優れているため、成形加工時に
割れやピンホールが生じにくく、且つ肌荒れが発生しに
くいという効果を奏する。更に、成形加工性に優れてい
るため、所望の形状に容易に成形でき、キャップシール
としてシーリングしたとき、容器の蓋への密着性に優れ
るという効果を奏する。また、キャップシールとしてそ
れをシーリングする際、成形加工性に優れているので、
低い押圧力で容易に蓋に密着させることができる。従っ
て、高い押圧力がキャップシールに負荷されないので、
キャップシールに施してある刻印が潰れにくいという効
果も奏する。

【００１９】また、本発明に係る錫合金薄板は、ある程
度の柔らかさを維持しているため、成形加工してキャッ
プシールとした場合、手指でキャップシールに施された
弱め線を切断でき、容易に容器の蓋上に封緘されたキャ
ップシールを除去しうるという効果を奏する。更に、本
発明に係る錫合金薄板は、人体に有毒な鉛、或いはPb，
As，Cd，Cr及びHgが多量に含有されていないため、錫合
金薄板を取り扱う作業者等に鉛中毒等が発生するのを防
止しうるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャップシールを成形加工する際に、使用する
円板形の薄板の斜視図である。

【図２】円板形の薄板を成形加工した筒体の斜視図であ
る。

【図３】筒体を更に成形加工した截頭円錐筒体の斜視図
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Cu50〜1000ppm，Sb30〜2000ppm，Bi30〜
   300ppm及びFe30〜100ppmよりなる群から選ばれた元素組
   成を含有し、且つPb，As，Cd，Cr及びHgよりなる不可避
   不純物の合計含有量が250ppm以下であり、残部Snよりな
   ることを特徴とする錫合金薄板。
2. 【請求項２】 Cu50〜1000ppm，Sb10〜2000ppm，Bi10〜
   300ppm及びFe5〜100ppmよりなる群から選ばれる、少な
   くとも二種の元素組成と不可避不純物を含有し、残部Sn
   よりなることを特徴とする錫合金薄板。
3. 【請求項３】 不可避不純物として、Pb，As，Cd，Cr及
   びHgが存在し、且つこれらの合計含有量が250ppm以下で
   ある請求項２記載の錫合金薄板。