JPH0664645A - 包装用金属容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】金属層(1) の内面にＰＥＴ樹脂層(2a)を溶着し
た板材からなるカップ状容器をアイアニングにより胴長
容器に成形された容器主体(10)の胴部開放端部に底板
(3) を圧入止着してなる包装用金属容器において、容器
主体(10)の胴部肉厚の圧下率が大きい場合であっても、
ＰＥＴ樹脂層(2a)が剥離しないようにすること。 【構成】容器主体(10)の胴部開放端から一定範囲の胴部
肉厚を厚肉部(13)とし、この厚肉部(13)の圧下率を胴部
の他の部分の圧下率よりも小さく設定し、この厚肉部(1
3)に底板(3) を圧入止着するようにしたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属容器、とくに、内
面に合成樹脂層を被覆させた形式の包装用金属容器及び
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び課題】エアーゾル容器等の液体製品又は
粘度の高い製品（内容物）を包装するための包装用金属
容器では、流通段階や在庫中における液体製品等の劣化
や容器内面の汚損又は腐食を防止するため、金属容器内
面に合成樹脂層が被覆されたものが普及している。

【０００３】この種の包装用金属容器は、通常、図１に
示すような、金属層(1) の一面と合成樹脂層(2) が溶着
又はラミネートされた板材(P) から、一旦、図２のよう
な、カップ状容器を製作し、これをアイアニングによっ
て図３に示すような胴長容器とする。通常、前記カップ
状容器の開放端は波状に屈曲するものとなっていること
から、この胴長容器の開放端(12)も波状に屈曲してお
り、この部分をトリミング位置(L) でトリミングして平
滑な整形口部(11)に仕上げる。整形口部(11)に底板(3)
を圧入固定すると、図４のよウな容器主体(10)が形成さ
れる。エアーゾル容器の場合には、容器主体の頂部にバ
ルブ装置(V) が取付けられるが、このバルブ装置の取付
けに先立って、容器主体(10)に内容物を収容し噴射剤を
充填すると、同図のような容器となる。

【０００４】以上の工程において、カップ状容器から胴
長容器を製作する工程で、内面の合成樹脂層(2) が剥離
することがある。この現象は、胴長容器の開放端(12)か
ら一定範囲の区域において著しい。これは次の理由によ
る。カップ状容器がアイアニングによって胴長容器とさ
れる工程において、胴部肉厚がその厚さの方向に加圧さ
れて引伸される。このとき、肉厚の圧下率が大きくなる
と金属層(1) と合成樹脂層(2) との境界の溶着強度が極
度に低下する。

【０００５】この溶着強度の低下度合は、合成樹脂層
(2) が薄い場合では比較的少いものの、合成樹脂層(2)
が厚い（５０ミクロン以上）場合には、とくに著しいも
のとなる。一方、板材(P) を絞り加工によってカップ状
容器としたときその開放端部の肉厚が、これに続く胴部
肉厚に比べて局部的に厚肉になる。従って、アイアニン
グによって成形された胴長容器の開放端(12)以外の胴部
の圧下率が比較的小さい条件に設定されていたとして
も、前記開放端(12)から一定範囲の圧下率が極端に大き
くなる。この結果、図３の破線で示すように、胴長容器
の開放端(12)において合成樹脂層(2) が剥離し易いもの
となるのである。

【０００６】尚、この剥離現象を防止するために、特公
昭59-35344号公報に開示されるように、胴長容器成形後
に板材(P) の合成樹脂層(2) の融点近傍の温度に加熱し
た後急冷する熱処理を施して、アイアニング加工後の金
属層(1) と合成樹脂層(2) とを再溶着し、金属層と合成
樹脂層との密着性を回復させる方法を採用することも考
えられるが、合成樹脂層の圧下率または胴部肉厚全体の
圧下率（板材(P) の肉厚からの圧下率）が一定レベルを
越えている場合には、合成樹脂層(2) の残留応力により
この熱処理の段階で剥離してしまうことがあった。

【０００７】そこで、従来は、板材(P) の合成樹脂層
(2) の肉厚を薄くするか、または、この肉厚を厚くした
場合には胴長容器における胴部の圧下率を比較的小さく
して、容器主体(10)に仕上げている。ところが、前者の
ものでは、合成樹脂層(2) の肉厚が薄いことから、容器
主体(10)内に充填される内容物や噴射ガスの種類によっ
て一部の成分が合成樹脂層(2) を通過して金属層(1) と
の境界部に達し合成樹脂層(2) を剥離させることがあ
る。後者の場合には、この問題は生じないが、容器主体
(10)の全体の肉厚が厚くなることから、耐圧強度が必要
以上に設定されることとなって、材料の無駄が大きい。
また、十分には軽量化できない。

【０００８】［請求項１の発明］本発明は、『金属層
(1) の内面に合成樹脂層(2) を溶着した板材からなるカ
ップ状容器からアイアニングにより胴長容器に成形され
た容器主体(10)の胴部開放端部に、底板(3) を圧入止着
してなる包装用金属容器』において、容器主体(10)の胴
部肉厚の圧下率が大きい場合であっても、合成樹脂層
(2) が剥離しないようにすることをその課題とする。

【０００９】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『容器主体(10)の胴部開放端から一定範囲の
胴部肉厚を厚肉部(13)とし、この厚肉部(13)の圧下率を
胴部の他の部分の圧下率よりも小さく設定し、この厚肉
部(13)に底板(3) を圧入止着した』ことである。

【００１０】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。容器主
体(10)において、胴部開放端及びその近傍部分が最も剥
離しやすいが、この部分は胴部の他の部分よりも圧下率
の小さな厚肉部(13)に構成されているから、合成樹脂層
(20)の剥離現象のきっかけが生じにくい。

【００１１】また、胴部開放端の厚肉部(13)に底板(3)
が圧入止着されるから、胴部開放端となっていた部分の
合成樹脂層(2) が底板(3) と容器主体(10)の胴部を構成
する金属層(1) との間に挟圧された状態にある。また、
容器主体(10)の胴部の極一部分が厚肉部(13)となってい
るだけであるから、容器主体(1) の胴部の大部分が十分
な圧下率の薄肉に構成できる。

【００１２】

【効果】最も剥離し易い胴部開放端が圧下率の小さい厚
肉部(13)となっているから、合成樹脂層(2) の剥離が生
じにくい。また、この部分の合成樹脂層(2) が底板(3)
と容器主体(10)の胴部を構成する金属層(1) との間に挟
圧された状態にあるから、この点でも一層剥離が生じに
くいものとなる。

【００１３】容器主体(1) の胴部開放端部が厚肉部(13)
となっているだけであるから、容器全体の重量が重くな
らない。容器主体(1) における底板(3) の圧入止着部は
厚肉部(13)となっており、この部分が容器底部となるか
ら最も衝撃を受け易い部分の強度が向上し、容器として
の耐久性も十分なものとなる。

【００１４】［請求項２の発明］本発明は、上記請求項
１の発明の包装用金属容器の製造方法に関するもので、
『金属層(1) の一方の面に合成樹脂層(2) を溶着した板
材からカップ状容器を製作する工程と、このカップ状容
器をアイアニングにより胴長容器に成形する工程と、前
記胴長容器の開放端(12)をトリミングして整形口部(11)
を形成し、この整形口部(11)を底板(3) によって閉塞し
て容器主体(10)を形成する工程とからなる包装用金属容
器の製造方法』において、胴部肉厚の圧下率が大きい場
合であっても、胴長容器成形工程又はその後において合
成樹脂層(2) が剥離しないようにすることをその課題と
する。

【００１５】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『カップ状容器を胴長容器に加工する際、胴
長容器の開放端(12)から一定範囲の胴部肉厚を厚肉部(1
3)とし、胴長容器成形後この厚肉部(13)の一部を残すよ
うにトリミングして整形口部(11)を形成し、この整形口
部(11)に底板(3) を圧入止着した』ことである。

【００１６】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。一般的
には、胴長容器を加工したとき、この開放端(12)におい
て金属層(1) と合成樹脂層(2) が部分的に剥離し易い。
そして、この開放端(12)における剥離現象はアイアンン
グによる被加工部の圧下率が一定レベルよりも大きい条
件で生じ易い。

【００１７】上記本発明方法を採用するものでは、最も
剥離の生じ易い開放端(12)から一定の範囲の部分が厚肉
部(13)となっているからこの部分での圧下率は小さく設
定されることとなり、合成樹脂層(2) が剥離しない。こ
のように成形された胴長容器の上記厚肉部(13)の一部を
残すようにトリミングすると、胴長容器の整形口部(11)
から一定範囲が厚肉部(13)となると共に、これに続く胴
部が十分な圧下率の所定の肉厚となる。従って、最も剥
離の生じ易い部分の圧下率が低く押さえられている。

【００１８】この整形口部(11)に蓋体が圧入止着される
から、胴長容器の開放端となっていた部分の合成樹脂層
(2) が蓋体と容器主体(10)の胴部を構成する金属層(1)
との間に挟圧されることとなる。従って、容器完成状態
で合成樹脂層(2) が剥離することもない。

【００１９】

【効果】胴長容器に加工する際に、厚肉部(13)を残して
胴部断面の圧下率を適正化するものであるから、胴長容
器成形工程での合成樹脂層(2) の剥離が防止できると共
に、完成した包装容器では、前記厚肉部(13)となった整
形口部(11)に底板(3) が圧入されて最も剥離しやすい部
分の合成樹脂層(2) が前記底板と金属層(1) との間に挟
圧されたものとなるから、包装用容器完成後に合成樹脂
層(2) が剥離することもない。

【００２０】全体を均一で且比較的厚肉に設定する場合
には、本発明の上記厚肉部(13)を設ける必要がないが、
この場合に比べて、本発明のものでは、厚肉部に続く胴
部肉厚が大幅に薄肉に設定できるから、軽量化できると
共に、材料の使用量が削減できる。

【００２１】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。この実施例では、カップ状容器を製作する
板材(P) を、金属層(1) としてのアルミニューム層(1a)
（厚さ０．５ｍｍ）の一方の面に合成樹脂層(2) として
のポリエチレンテレフタレート樹脂層（以下，ＰＥＴ樹
脂層(2a)という）を溶着によって結合した断面構造とす
る。尚、このＰＥＴ樹脂層(2a)の厚さは、０．１ｍｍに
設定されている。

【００２２】この板材(P) を用いて直径５３ｍｍ、高さ
１６０ｍｍの胴長の容器主体(10)であって、底部が底板
(3) によって閉塞された容器主体(10)を製作する場合に
ついて説明する。カップ状容器は、所定形状及び板厚の
ブランクから絞り加工によって製作される。このとき、
このカップ状容器の直径は８７ｍｍ、高さは８０ｍｍに
設定される。また、この加工では、胴部肉厚は上記板材
(P) の肉厚に略一致している。この形状は、従来の図２
のカップ状容器のそれと同様である。

【００２３】このように形成されたカップ状容器をアイ
アニングによって、一旦、一様な胴部肉厚で最終的な深
さに成形されていない胴長の一次中間容器(14)（図５参
照）に成形される。その後のアイアニングによって開放
端(12)から一定の範囲が厚肉部(13)となった最終深さの
胴長の二次中間容器(15)（図６参照）に加工する。この
とき、複数回のアイアニングを組合せることにより、最
終深さに仕上げる。通常、一回のアイアニングによる胴
部の肉厚の圧下率は、２５％程度以下に設定されること
から、この実施例では、初回のアイアニングによって一
次中間容器(14)に仕上げ、二回目のアイアニングによっ
て二次中間容器(15)を製作する。初回のアイアニングで
は、図７のように、一様な直径の成形孔(41)を設けたダ
イス(4) とこれに適合するポンチ(5) との組合せからな
る金型を使用する。その後の加工では、図８のように、
ダイス(4) の成形孔(41)の内周壁上端部（材料の入口
側）に拡大径部(42)を設けた金型を使用する。

【００２４】カップ状容器を上記金型を用いて図５に示
す一次中間容器(14)に仕上げるためのアイアニングでは
アルミニューム層(1a)及びＰＥＴ樹脂層(2a)が共に軸線
方向に伸ばされて薄肉化される。しかしながら、この段
階までの加工では、アルミニューム層(1a)とＰＥＴ樹脂
層(2a)との間には剥離が生じない。この段階での容器の
胴部の圧下率は、カップ状容器のそれの４０％程度に設
定されているからである。

【００２５】次に、二次中間容器(15)に仕上げるため
に、図８に示す金型を用いて一次中間容器(14)にアイア
ニングを施す。このとき、成形孔(41)の内周面上端に拡
大径部(42)を設けていることから、一次中間容器(14)の
開放端部から一定範囲は肉厚方向に加圧されず、それよ
りも下方の肉厚が薄肉化されて容器の深さが深くなり、
図６のように、開放端(12)から一定範囲が厚肉部(13)と
なった二次中間容器(15)となる。この実施例の場合、前
記厚肉部(13)の肉厚は一次中間容器(14)における胴部肉
厚のままに維持され、これに続く胴部の圧下率は６０％
程度となっている。

【００２６】この後、少なくとも、二次中間容器(15)の
厚肉部(13)とこれに続く胴部の一定範囲（胴部全体の約
半分）、又は、二次中間容器(15)の全体を３２０℃の温
度に加熱し、この状態を５秒間維持する。これによっ
て、ＰＥＴ樹脂層(2a)が溶融してアルミニューム層(1a)
と再溶着し、アルミニューム層(1a)と前記ＰＥＴ樹脂層
(2a)との密着性が回復される。

【００２７】このように熱処理された二次中間容器(15)
の開放端(12)を、トリミング位置(L) でトリミングして
厚肉部(13)の大部分が残るようにすると、最終中間容器
が完成する。この最終中間容器を用いて図１０又は図１
１に示すようなバルブ装置(V) を具備する包装用金属容
器とする。図１０に示す包装用金属容器では、最終中間
容器の厚肉部(13)に仕上げられた整形口部(11)内に周縁
にスカート部(33)を具備する底板(3) を圧入して前記ス
カート部(33)と整形口部(11)の端部を巻き締める。これ
により、ＰＥＴ樹脂層(2a)が底板(3) との巻き締め部に
よって加圧された状態に装着される。

【００２８】一方、バルブ装着部となる頂壁部(16)に
は、同図に示すような、カール部(C)を具備する開口部
が形成されて、これに従来の場合と同様にバルブ装置
(V) を具備する蓋板(30)を圧入してカシメ止めすると、
前記カール部(C) の断面外周に位置するＰＥＴ樹脂層(2
a)が蓋板(30)の外周部によって加圧された状態に装着さ
れて、この部分のＰＥＴ樹脂層(2a)がアルミニューム層
(1a)と蓋板(30)の周縁部によっ挟圧された容器となる。

【００２９】尚、この蓋板(30)の取付けに先立って、容
器内に内容物を充填し噴射剤を充填することは言うまで
もない。上記実施例では、直径８７ｍｍ、深さ８０ｍｍ
のカップ状容器から、直径５３ｍｍ、深さ１６０ｍｍの
二次中間容器(15)を製作するに際し、一次中間容器(14)
を製作するためのアイアニング工程、及び、その後一次
中間容器(14)から二次中間容器(15)に仕上げるためのア
イアニング工程を１工程としたが、前者の工程を複数工
程に分けてもよい。

【００３０】また、アイアニングの全ての工程におい
て、図８に示すような成形孔(41)に拡大径部(42)を具備
させたダイス(4) とポンチ(5) との組合せからなる金型
を使用するようにしてもよい。この場合には、厚肉部(1
3)に相当する胴部上端の最終の圧下率を好ましくは、４
０％以下に設定しておく。さらに好ましくは、前記圧下
率３５％程度に設定しておく。

【００３１】尚、上記実施例のものでは、アイアニング
工程において、各工程に適合した複数の金型を用いるこ
ととしたが、図９のように、一つのポンチ(5) と、軸線
方向に連続する複数の成形孔(41)(41)を具備するダイス
とを組合せる形式の金型によりアイアニング工程を一つ
の工程とすることもできる。又、図１０に示す実施例の
容器では、整形口部(11)と底板(3) を巻き締めによって
結合固定する構成としたが、図１１に示すように厚肉部
(13)となった整形口部(11)を底板(3) によって閉塞する
と共に、接着とカーリングによって固着し、容器主体(1
0)の頂壁部(16)にバルブ装置(V) を装着するような構成
の容器とすることもできる。

【００３２】このものでは、前記底板(3) は、周縁にス
カート部(33)を具備する構成とすると共に、上面及び周
側表面を合成樹脂層によって被覆した断面構造としてあ
り、前記(33)を容器主体(10)の口部(11)に圧入して接着
し、容器主体(10)の開放端部の一定範囲を内側にカール
させて底板(3) を口部(11)に固定する。一方、バルブ装
置(V) は、入口部(35)及び出口部(37)を具備するユニッ
トとしてあり、この入口部(35)を頂壁部(16)に形成した
ポート(17)に一致させるように、前記ユニットの下面を
接着固定する。これにより、容器主体(10)内と前記入口
部(35)とが連通した状態バルブ装置(V) が取付けられる
こととなる。

【００３３】尚、上記実施例では、金属層(1) をアルミ
ニューム層(1a)としたが、金属層(1) を鋼板としてもよ
く、また、合成樹脂層(2) をＰＥＴ樹脂以外の合成樹脂
から構成されるものとしてもよい。例えば、この合成樹
脂層(2) としては、ナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂
等が採用できる。又、金属層(1) と合成樹脂層(2) との
肉厚比率、及び、容器構成素材としての板材(P) と、二
次中間容器(15)とした場合の厚肉部(13)の圧下率と、剥
離強度との関係については次のような結果が得られた。

【００３４】．板材(P) の構成 金属層(1) →アルミニューム層：０．５ｍｍ 合成樹脂層(2) →ナイロン樹脂層 ：０．１ｍｍ ．容器主体(1) の形状及び大きさ 形 状→頂壁を有する下端開放の円筒形状 大きさ→直径：５３ｍｍ，高さ：１００ｍｍ ．剥離強度測定方法 二次中間容器(15)の胴部を所定のサイズに切り取り、こ
れのナイロン樹脂層の部分に５ｍｍ幅で平行に切り込み
を入れた図１２のような試料を製作しこの試料を図１３
に示す方法により引剥し力をプルゲージで測定した。

【００３５】 尚、厚肉部(13)の肉厚が０．５０ｍｍの条件では、アル
ミニューム層とナイロン樹脂層との密着力が強く、試験
中に破断して測定が不能であった。

【００３６】上記測定結果をグラフに表すと、図１４の
ようになる。同図のグラフによれば、実用上十分な剥離
強度１５０ｇ程度を得るためには、上記板材を使用する
条件では、圧下率を４０％程度以上に設定することが望
ましく、さらに望ましくは、圧下率を３５％程度に設定
するとよく、この場合には、２００ｇ程度の剥離強度が
得られることが明かとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】板材(P) の断面図

【図２】カップ状容器の断面図

【図３】従来の最終の胴長容器の断面図

【図４】包装用金属容器の説明図

【図５】本発明の実施例の一次中間容器(14)の断面図

【図６】二次中間容器(15)の断面図

【図７】一次中間容器(14)を成形するアイアニング工程
説明図

【図８】二次中間容器(15)を成形するアイアニング工程
説明図

【図９】他のアイアニング工程の説明図

【図１０】包装用金属容器の説明図

【図１１】他の形式の包装用金属容器の断面図

【図１２】剥離強度試験に用いる試料の説明図

【図１３】引剥し力測定方法の説明図

【図１４】引剥し力測定結果のグラフ

【符号の説明】

(1) ・・・金属層 (2) ・・・合成樹脂層 (12)・・・開放端 (11)・・・整形口部 (3) ・・・底板 (10)・・・容器主体 (13)・・・厚肉部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉賀 法夫 滋賀県長浜市三ツ矢町五番八号 三菱樹脂 株式会社長浜研究所内 (72)発明者 柳原 擴 大阪市東成区神路２丁目８番28号 アジア 金属工業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属層(1) の内面に合成樹脂層(2) を溶
   着した板材からなるカップ状容器からアイアニングによ
   り胴長容器に成形された容器主体(10)の胴部開放端部に
   底板(3) を圧入止着してなる包装用金属容器において、
   容器主体(10)の胴部開放端から一定範囲の胴部肉厚を厚
   肉部(13)とし、この厚肉部(13)の圧下率を胴部の他の部
   分の圧下率よりも小さく設定し、この厚肉部(13)に底板
   (3) を圧入止着した包装用金属容器。
2. 【請求項２】 金属層(1) の一方の面に合成樹脂層(2)
   を溶着した板材からカップ状容器を製作する工程と、こ
   のカップ状容器をアイアニングにより胴長容器に成形す
   る工程と、前記胴長容器の開放端(12)をトリミングして
   整形口部(11)に形成し、この整形口部(11)を底板(3) に
   よって閉塞して容器主体(10)を構成する工程とからなる
   包装用金属容器の製造方法において、カップ状容器を胴
   長容器に加工する際、胴長容器の開放端(12)から一定範
   囲の胴部肉厚を厚肉部(13)とし、胴長容器成形後この厚
   肉部(13)の一部を残すようにトリミングして整形口部(1
   1)を形成し、この整形口部(11)に底板(3) を圧入止着し
   た包装用金属容器の製造方法。
3. 【請求項３】 厚肉部(13)の素材板厚からの圧下率を４
   ０％以下に設定するとともに、その他の胴部の圧下率を
   ５０％〜７０％に設定した請求項１に記載の包装用金属
   容器の製造方法。
4. 【請求項４】 カップ状容器を製作するための板材(P)
   の合成樹脂層(2) の厚さを５０ミクロン以上に設定した
   請求項１または請求項２に記載の包装用金属容器の製造
   方法。
5. 【請求項５】 最終の胴長容器製作後に、少なくとも厚
   肉部(13)及びこれに続く胴部を合成樹脂層(2) が金属層
   (1) に再溶着する温度に一定時間加熱するようにした請
   求項１〜請求項３の何れかに記載の包装用金属容器の製
   造方法。