JPH07267237A - スチール製絞りしごき缶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネックイン加工部の厚みが薄肉でしかも巻締
用口部が小径にネックイン加工されていながら、ネック
イン加工の際のしわの発生や、フランジ加工や巻締加工
の際のフランジ割れ（フランジクラック）が防止され、
その結果として密封性及び蓋巻締部耐腐食性の組み合わ
せに優れたスチール製絞りしごき缶を提供する。 【構成】 口絞り率が１５％以上であり、ネックイン開
始部乃至その近傍の板厚が１００乃至１３５μｍの範囲
にあり、かつネックイン開始部乃至その近傍のマイクロ
ビッカース硬度（Ｙ）及び底接地部内側のマイクロビッ
カース硬度（Ｘ）が式 Ｘ＋Ｙ ≦ ４３０及びＹ ≦ ２４０ で規定される範囲内にある密封性、蓋巻締部耐腐食性、
耐フランジクラック性に優れたスチール製絞りしごき
缶。 【効果】 ネックイン加工部を薄肉化することで、缶の
軽量化と素材コストの低減とが可能となり、またしごき
後のポンチからの抜き取りも容易であるなど、作業性の
点でも多くの利点が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スチール製絞りしごき
缶に関するもので、より詳細には巻締用口部が小径にネ
ックイン加工されていながら、密封性、蓋巻締部耐腐食
性及び耐フランジクラック性の組み合わせに優れたスチ
ール製絞りしごき缶に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属素材をポンチとダイスとの間で絞り
−再絞り加工、更にしごき加工に付して得られる缶体
は、缶胴部及び缶胴部と缶底部との接続部に継目がな
く、外観が良好で、底蓋の巻締及び継目形成などの操作
が不要であり、また缶胴側壁部が薄肉化されていて、金
属素材の量が少なくてよい等の利点を有することから、
飲料缶詰等の用途に広く使用されている。

【０００３】このようなツーピース缶は、ビール、炭酸
飲料等の自生圧力を有する内容物や、窒素充填缶詰、更
に加熱殺菌缶詰等の用途に使用されることから、耐圧性
能、耐衝撃性、耐腐食性等が要求されている。アルミは
加工性に優れた素材であり、高度に薄肉化できるという
利点を有しているが、スチールに比較すると強度が３分
の１であり、また腐食性成分を含有する食品類に対して
はスチールに比して耐食性にも劣るので、加熱殺菌を必
要とする用途や、腐食成分を含有する内容物に対して
は、依然スチール缶が使用されている。

【０００４】ツーピース缶では、缶胴上部のフランジ部
において、イージーオープン蓋と巻き締めることが必要
になるが、高価なイージーオープン蓋の径を縮小させて
コストを低減させること及び巻締部の外周が缶胴の外周
よりも内側に入るようにして、外観を向上させることな
どを目的として、缶胴上部に口部を小径に絞るネックイ
ン加工を行っている。このネックイン加工も、最近では
より高度なもの、即ち多段の加工でより小径に絞ること
が要求されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、スチ
ール製の絞りしごき缶において、ネックイン加工部をも
含めて缶胴部の厚みを薄くすることは、缶の軽量化及び
コストの低減の点で望ましいことであるが、このような
薄肉化絞りしごき缶では、巻締部の密封性不良や耐腐食
性低下を屡々生じることがわかった。

【０００６】本発明者らは、この原因について追究した
結果、上記の密封性不良や耐腐食性低下は、ネックイン
加工に際して、ネック部やフランジ部にしわが発生する
ことに原因があり、このしわを起点として、フランジ加
工や巻締加工の際、割れ（フランジ割れ）を生じること
を突き止めた。このしわの発生は、ネックイン開始部乃
至その近傍の厚みが小さくなるほど顕著であり、更にネ
ックイン加工の際の口絞り率が大きくなるほど顕著にな
る傾向がある。

【０００７】従って、本発明の目的は、ネックイン加工
部の厚みが薄肉でしかも巻締用口部が小径にネックイン
加工されていながら、ネックイン加工の際のしわの発生
や、フランジ加工や巻締加工の際のフランジ割れ（フラ
ンジクラック）が防止され、その結果として密封性及び
蓋巻締部耐腐食性の組み合わせに優れたスチール製絞り
しごき缶を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、スチー
ル板を絞りしごき加工し、且つ巻締用口部を小径にネッ
クイン加工して成るスチール製絞りしごき缶において、
口絞り率が１５％以上であり、ネックイン開始部乃至そ
の近傍の板厚が１００乃至１３５μｍの範囲にあり、か
つネックイン開始部乃至その近傍のマイクロビッカース
硬度（Ｙ）及び底接地部内側のマイクロビッカース硬度
（Ｘ）が式 Ｘ＋Ｙ ≦ ４３０ …（１）、好適にはＸ＋Ｙ ≦ ４１０ …（１Ａ）、 及び Ｙ ≦ ２４０ …（２）、好適にはＹ≦２３０ …（２Ａ） で規定される範囲内にあることを特徴とする密封性、蓋
巻締部耐腐食性、耐フランジクラック性に優れたスチー
ル製絞りしごき缶が提供される。

【０００９】

【作用】本発明による各測定は次の方法による。 １） ネックイン開始部のマイクロビッカース硬度
（Ｙ）の測定方法 ネックイン開始部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）は、
ネックイン開始部について、缶円周方向に４５゜おきに
８点の断面マイクロビッカース硬度（荷重５０ｇ、３０
秒）を測定し、その平均値で示す。 ２） 底接地部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）の
測定方法 底接地部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）は、底接
地部近傍内側のドーム側弧状部について、缶円周方向に
４５゜おきに８点の断面マイクロビッカース硬度（荷重
５０ｇ、３０秒）を測定し、その平均値で示す。 ３） ネックイン開始部板厚の測定方法 ネックイン開始部板厚は、ネックイン開始部の内外面樹
脂被膜を剥離したのち、缶円周方向１０点について、金
属のみの肉厚を測定し、その平均値で示す。 ４） 口絞り率の測定 口絞り率（％）は次式（３）のように定義する。 口絞り率(％)＝（(缶胴内径−巻締部内径)×１００）÷缶胴内径 …（３）

【００１０】本発明は、スチール板を絞りしごき加工
し、且つ巻締用口部を小径にネックイン加工して成るス
チール製絞りしごき缶に関するが、ネックイン開始部乃
至その近傍の板厚を、１００乃至１３５μｍと従来認め
られない厚みに薄くし、しかも口絞り率を１５％以上と
大きくした。

【００１１】従来、絞りしごき缶において、缶胴部をし
ごきにより上記肉厚程度に薄肉化することは勿論知られ
ているが、ネックイン加工やフランジ加工を行う部分で
は、しわやクラックのないフランジ部を形成させるため
に、上記部分のしごき加工の程度をわざと低くし、その
肉厚を一般に１４０μｍ程度の厚みとしていた。

【００１２】これに対して、本発明では、ネックイン加
工やフランジ加工を行う部分にも高いしごき加工を加
え、この部分をも薄肉化することにより、缶を軽量化す
ると共に、缶の素材コストも低減させることを目的とし
ている。

【００１３】板厚を１００乃至１３５μｍと限定してい
るのは、ネックイン開始部乃至その近傍の板厚が１００
μｍを下回ると、以下に述べる缶体の硬度の用件がたと
え本発明の関係を満足しても、口絞り率が１５％以上の
場合、ネッキング成形、フランジング成形時にネック
部、フランジ部にしわやマイクロクラックなどの欠陥が
発生し、密封性、蓋巻締部耐腐食性、耐フランジクラッ
ク性が低下する。

【００１４】一方、ネックイン開始部乃至その近傍の板
厚が１３５μｍを越えると、口絞り率が１５％以上のネ
ッキング成形、フランジ成形時の欠陥は一般に少なく、
密封性、蓋巻締部耐腐食性、耐フランジクラック性とも
に良好であるが、ネックイン加工部と缶胴部の板厚差が
大きくなるため段差ができ、しごき加工時にパンチから
の缶の抜け性（ストリップアウト性）が悪くなること、
ネックイン加工部の板厚が大きいと、ネッキング成形時
の成形荷重が大きいため、缶胴が座屈しやすく、缶胴板
厚を薄くできないこと、缶体の金属使用量が増大するた
め経済的に不利になること、また缶が重くなるため輸送
時のコストが高くなること、飲用時に重く感じて感覚的
にも不利となることなどの欠点が出て来る。

【００１５】口絞り率を１５％以上と特定しているの
は、缶胴に巻き締めるイージイオープン蓋を縮径し、蓋
のコストを低くすると共に、缶詰全体の外観特性、特に
安定感等を向上させるためである。

【００１６】本発明では、このネックイン加工部の薄肉
化と、口絞り率の向上とを達成するために、ネックイン
開始部乃至その近傍のマイクロビッカース硬度（Ｙ）及
び底接地部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）を、式 Ｘ＋Ｙ ≦ ４３０、特にＸ＋Ｙ ≦ ４１０、及び Ｙ ≦ ２４０、特にＹ≦２３０ で規定される範囲内としたことが顕著な特徴である。

【００１７】図１を参照されたい。図１は、底接地部内
側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）を横軸、ネックイン
開始部乃至その近傍のマイクロビッカース硬度（Ｙ）を
縦軸とし、最終絞りしごき缶の密封性、蓋巻締部耐腐食
性、耐フランジクラック性に対する評価を、優（○）、
良（△）及び不可（×）でプロットしたものである。

【００１８】この図１の結果によると、直線Ｘ＋Ｙ＝４
３０及びＹ＝２４０よりも上側の領域では、密封不良、
蓋巻締部腐食及びフランジクラック等が発生するのに対
して、これらの直線以下の領域では、これらの欠陥が有
効に解消され、特に直線Ｘ＋Ｙ＝４１０及びＹ＝２３０
以下の領域では、密封性、蓋巻締部耐腐食性及び耐フラ
ンジクラック性の組み合わせに特に優れたスチール製絞
りしごき缶が得られることが明らかである。

【００１９】（Ｘ＋Ｙ）の値が４３０よりも大きいと、
ネッキング加工によりネック部やフランジ部にしわが発
生し易く、そのしわを起点にしてフランジ加工時に割れ
（フランジ割れ）が発生するため、インラインでのリジ
ェクト缶が多くなり、生産性が落ちることになる。また
フランジ加工時に割れまでいかなくても、フランジ部に
大きなしわがあると、しわの部分の凹凸が大きいため、
内容物充填時に蓋と接触したときに、蓋内面と局部的に
擦れ、塗膜が破れ金属が露出するため、充填された内容
物により腐食し、はなはだしい場合には穿孔腐食とな
り、また溶解した金属イオンで内容物のフレーバーが劣
化したりする。また、フランジのしわの部分は二重巻締
時にフランジクラックになり易く、密封性を低下させる
原因となる。またネック部に発生するしわは外観が悪い
ため、缶の商品価値の低下を招く。

【００２０】ネックイン開始部乃至その近傍のマイクロ
ビッカース硬度の絶対値（Ｙ）も重要であることが理解
されるべきである。即ち、前述した（Ｘ＋Ｙ）の値が４
３０以下であっても、ネック成形性が悪く、フランジ部
やネック部のしわや割れにより密封性、蓋巻締部耐腐食
性、耐フランジクラック性が劣る範囲がある。この理由
ははっきりとしてはいないが、ネックイン加工部の硬度
が同じであっても原板を絞りしごき成形した際の加工硬
化の仕方（スチール母材の種類による）により密封性、
蓋巻締部耐腐食性、耐フランジクラック性に違いがある
ものと思われる。この関係は底接地部内側のマイクロビ
ッカース硬度（Ｘ）が１９０以下の領域であてはまる。

【００２１】本発明によれば、以上により、ネックイン
加工部の厚みが薄肉でしかも巻締用口部が小径にネック
イン加工されていながら、ネックイン加工の際のしわの
発生や、フランジ加工や巻締加工の際のフランジ割れ
（フランジクラック）が防止され、その結果として密封
性及び蓋巻締部耐腐食性の組み合わせに優れたスチール
製絞りしごき缶が得られる。

【００２２】

【発明の好適態様】

［絞りしごき缶］本発明の絞りしごき缶の一例を示す図
２において、この絞りしごき缶１は、ブリキ等のスチー
ル板の深絞り（絞り−再絞り）とそれに続くしごき加工
とにより形成され、大まかにいって、底部２と胴部３と
からなっている。底部２は実質上素板と同一厚みであ
り、胴部３は絞りにより軸方向に延びており且つしごき
加工により薄肉化された側壁部４を備えている。

【００２３】側壁部の上部には、径が次第に縮小される
ように、多段（図に示す具体例においては４段）のネッ
クイン加工部５が形成されており、このネックイン加工
部５の上に巻締用フランジ６が接続されて、縮径された
口部７を形成している。ネックイン加工部５には、多段
形状のものと、スムース形状のものとがある。

【００２４】底部２は、下方に向けて径の縮小するテー
パ状の外周部８と、接地部９と、接地部から上方に急激
に立ち上がっているテーパ状の内周部１０と、内周部に
接続されたドーム部１１とからなっており、底の変形を
防止して、自立安定性を向上させるようになっている。

【００２５】胴部の側壁部４の径はＤ、口部の径はｄと
すると、口絞り率Ｒは式 Ｒ＝（Ｄ−ｄ）／Ｄ×１００ で表されるが、本発明では、この口絞り率を１５％以
上、好適には１６．０乃至２４．０％と高度の口絞りを
行っている。

【００２６】また、缶胴のネックイン開始部とは、図２
においてＰの点、即ち第一段目のネックイン加工部をい
うが、本発明では、このネックイン加工部乃至その近傍
の板厚を１００乃至１３５μｍの範囲、好適には１１０
乃至１３０μｍの範囲と著しく薄肉にしている。

【００２７】ネックイン加工前の缶胴の厚みの分布を拡
大して図３に示す。従来の絞りしごき缶では、胴側壁部
４はかなり薄肉（厚みｔ_S ）にしごき加工されていると
しても、ネックイン加工部１２は、上方に向けて厚さの
増大するテーパ部１３を介してかなり厚肉（ｔ_P ）に形
成されており、その厚み（ｔ_P ）は一般に１４０乃至１
５０μｍのオーダである。これに対して、本発明の絞り
しごき缶では、ネックイン加工部１２は、テーパ部１３
を介して接続されているとしても、その厚肉化の程度は
かなり小さいものである。

【００２８】本発明の絞りしごき缶において、胴側壁部
の厚み（ｔ_s ）は、一般の絞りしごき缶と同様の７５乃
至９０μｍか、あるいはより薄い５０乃至７５μｍの範
囲にある。ｔ_P を薄肉化することで、ネッキング加工時
の成形荷重を小さくでき、従来座屈発生のためにできな
かった缶胴板厚の薄肉化をすることができ、容器を軽量
化することができる。例えば、ｔ_P を１００乃至１３０
μｍとすると、ｔ_S を５０乃至７５μｍにすることがで
きる。また別の観点では、ネックイン加工部と缶胴の厚
み差（ｔ_p ／ｔ_s ）は、従来のものが５０乃至６０μｍ
であるのに対して、２０乃至６０μｍの範囲にある。こ
のようにｔ_p を薄肉化することで、段差を小さくするこ
とができ、絞りしごき加工後での缶体のポンチからの型
抜きをよくすることができる。

【００２９】本発明におけるネックイン加工は、ダイネ
ック、スピンネック、スクイズネック等の方法を使用す
る事ができる。ダイネックの場合、多段形状（一般に一
段での口絞り比が２乃至４％程度である４段乃至７段形
状）か或いはスムース形状で行われる。スピンネックの
場合、最終形状はスムース形状であるが、ダイネックで
ある程度の口絞りを行った後スピンネックを行うこと
や、スピンネックを１段階或いは数段階で行なうことも
できる。

【００３０】本発明では、ネックイン加工部を薄くし
て、しかも口絞り比を向上させるために、ネックイン開
始部乃至その近傍のマイクロビッカース硬度（Ｙ）及び
底接地部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）を式 Ｘ＋Ｙ ≦ ４３０、好適にはＸ＋Ｙ ≦ ４１０、及び Ｙ ≦ ２４０、好適にはＹ≦２３０ で規定される範囲内とする。

【００３１】接地部内側とは、図２において、Ｑで示さ
れる部分であり、この接地部内側部分Ｑのマイクロビッ
カース硬度は、スチール材料そのものの加工のし易さと
密接に関係している。これらのマイクロビッカース硬度
とネックイン加工性との関係は既に詳述したとおりであ
る。用いる材料については、後で詳述する。

【００３２】本発明の絞りしごき缶の底形状は、絞りし
ごき加工の途中或いは終段で平底を型で底打ちすること
により形成される。底の形状及び寸法は、缶と缶の積み
重ね性であるスタッカブル性と耐内圧性を考慮し、接地
部の径（ｄ_u ）を蓋径より約５〜１０ｍｍ小さくするこ
とが一般的である。かつ接地部からのドーム部の高さ
（ＨＢ）は接地部の径（ｄ_u ）の約２０％程度である。

【００３３】［スチール素材］本発明に用いるスチール
素材は、冷延鋼板を基材とした表面処理鋼板で、絞りし
ごき缶に成形したときのマイクロビッカース硬度（Ｘ）
及び（Ｙ）が前述した範囲となるようなものである。

【００３４】一般に、スチール素材の硬度は、その素材
そのものが有する硬度と、素材が受ける加工硬化との両
方が影響する。即ち、冷延鋼板の硬度は、冷間圧延率が
大きくなれば、何れも硬度が増加する傾向にあることは
間違いがないが、比較的小さな圧延率でも硬度の大きい
ものや硬度の小さいものがあり、また圧延率の増加に伴
って、硬度の増大の著しいものや硬度の増大が比較的小
さいものがあり、その硬化特性は千差万別である。それ
ら硬度に影響する因子としては、成分（炭素や窒素など
の侵入型固溶元素、マンガンやリンなどの置換型固溶元
素などの量）、析出物（セメンタイトなどの炭化物や窒
化物などの量や分布状態）、結晶粒径、などがあり、熱
間圧延条件、焼鈍条件、過時効処理、二次冷間圧延量、
などで鋼の特性が大きく変化することは良く知られてい
る。また、製缶工程では、洗浄乾燥や塗料焼き付け等の
熱処理が必須不可欠のものであるが、これらの熱処理で
の時効硬化の影響も無視できない。

【００３５】後述する例に示すとおり、冷間圧延２０％
をした後２１０℃で５分の熱処理をしたときの断面マイ
クロビッカース硬度が１７０以下であり、しかも冷間圧
延７０％をした後２１０℃で５分の熱処理をしたときの
断面マイクロビッカース硬度が２１０以下である特性を
持った冷延鋼板は、本発明の目的に適合していることが
わかった。

【００３６】基材となる冷延鋼板は、低炭素鋼または極
低炭素鋼からなるのが良い。低炭素鋼では、一般に炭素
の含有量が０．０１乃至０．１０重量％、特に０．０１
乃至０．０６重量％が望ましい。その他の成分としてマ
ンガンの含有量が０．０５乃至０．６０重量％、アルミ
の含有量が０．０１乃至０．１５重量％で、残余が不可
避不純物と鉄とからなるものが特に適している。極低炭
素鋼では、一般に炭素の含有量が０．０００５乃至０．
００８重量％、特に０．０００５乃至０．００４重量％
が望ましい。その他の成分としてマンガンの含有量が
０．０５乃至０．６０重量％、アルミの含有量が０．０
１乃至０．１５重量％で、残余が不可避不純物と鉄とか
らなるもの、及びそれにＮｂあるいはＴｉあるいはその
両方が０．０００５乃至０．０４重量％含まれているも
のが特に適している。一般的に、本発明における鋼に関
しては、固溶炭素の少ない鋼が望ましい。その理由は、
固溶炭素が原板硬度とともに加工硬化に対する影響が大
きいことによる。固溶炭素が多いと、ＸもＹも増大し、
密封性などに欠陥が出やすい。すなわち、これらの成分
の鋼を使用し、固溶炭素を下げることにより、実施例の
ような特性を得ることができる。

【００３７】冷延鋼板における平均結晶粒径もその硬度
に重要な影響をもたらし、粒径が大きい方が鋼は一般に
軟質であるが、粒径が大きすぎるとネック加工が不均質
になるため、平均結晶粒径は一般に低炭素鋼で８．０μ
ｍ以下、極低炭素鋼で１２．０μｍ以下が望ましい。

【００３８】本発明に用いるスチール素材は、耐腐食性
や加工性の点で表面処理鋼板からなっていることが好ま
しく、この表面処理鋼板としては、冷間圧延鋼板を焼鈍
後、調質圧延あるいは二次冷間圧延し、亜鉛メッキ、錫
メッキ、ニッケルメッキ、電解クロム酸処理、クロム酸
処理等の表面処理の一種または二種以上行ったものを用
いることができる。

【００３９】表面処理鋼板の好適な例は、缶外面側は
０．７乃至１５ｇ／ｍ² 特に０．７乃至５．６ｇ／
ｍ² 、缶内面側は０．０乃至１５ｇ／ｍ² 特に０．０乃
至５．６ｇ／ｍ² の錫メッキ量を有するブリキ板であ
る。このブリキ板は錫メッキ層の溶融処理を行ったブラ
イト板（リフロー板）であっても、また溶融処理を行っ
ていないマット板（ノーリフロー）であっても良い。前
者のブライト板では、溶融処理にともなって、錫の一部
が下地の鉄中に拡散して錫−鉄合金層を形成しており、
このものは耐食性に特に優れている。後者のマット板
は、メッキ錫が粒状に付着したもので加工性、即ち絞り
しごき加工性に優れている。このブリキ板は、金属クロ
ム換算で、クロム量が１乃至３０ｍｇ／ｍ² となるよう
なクロメート処理或いはクロム酸／リン酸処理或いはリ
ン酸処理が行われていることが望ましい。

【００４０】好適な表面処理鋼板の他の例は、電解クロ
ム酸処理鋼板であり、特に１０乃至２００ｍｇ／ｍ² の
金属クロム層と１乃至５０ｍｇ／ｍ² （金属クロム換
算）のクロム酸化物層とを備えたものであり、このもの
は塗膜密着性と耐腐食性との組合せに優れている。また
スチール板の元板厚は、一般のスチール製絞りしごき缶
と同様で、０．２４乃至０．３２ｍｍのものが使用でき
る。また、従来より薄い０．１７乃至０．２３ｍｍのも
のも使用でき、この場合軽量であり経済性に優れ、ネッ
クイン部板厚が同じであれば、原板からの加工量がより
小さいため、ネックイン開始部硬度をより小さくでき
る。

【００４１】更に他の例としてはアルミニウムメッキ、
アルミニウム圧接等を施したアルミニウム被覆鋼板が用
いられる。また、缶内面側に熱可塑性樹脂をラミネート
したぶりき板も使用される。

【００４２】［絞りしごき成形］スチール素材の絞りし
ごき加工は、それ自体公知の方法で行うことができる。
即ち、このスチール素材をを円板等の形状に剪断し、こ
れを絞りポンチと絞りダイスとの間で一段或いは多段の
絞り加工に賦する。絞り成形は大径の浅いカップへの前
絞り成形と小径の深絞りカップへの深絞り成形とでも行
うことができ、この深絞り成形工程では、肉厚を均一化
するためカップ側壁部の上方部分に軽度のしごきを加え
るようにしてもよい。絞り成形に際しては、素材に潤滑
剤を適用することもできる。絞り加工は室温で行い得る
のは勿論であるが、室温よりも若干高めの温度で加工を
行うこともできる。

【００４３】上記絞り加工に際して、下記式（４） で定義される絞り比は、一般に1.2 乃至2.0 特に1.3 乃
至1.9 の範囲内にあることが好ましく、下記式（５） で定義される再絞り比は、一般に1.1 乃至1.6 特に1.15
乃至1.5 の範囲内にあることが好ましい。

【００４４】絞り成形及び再しぼり成形に際して、スチ
ール板或いは更にカップに、各種滑剤、例えば流動パラ
フィン、合成パラフィン、食用油、水添食用 油、パー
ム油、各種天然ワックス、ポリエチレンワックス、合成
エステルを塗布して成形を行うのがよい。滑剤の塗布量
は、その種類によっても相違するが、一般に0.1 乃至10
mg/dm² 、特に0.2 乃至5 mg/dm² の範囲内にあるのがよ
く、滑剤の塗布は、これを溶融状態で表面にスプレー塗
布あるいはロール塗布することにより行われる。

【００４５】絞り加工或いは更に再絞り加工されたカッ
プを、しごきポンチとしごきダイスとの組み合わせを用
いて、一段乃至多段のしごき加工を行う。しごき加工に
際して、しごきポンチとしごきダイスとのクリアランス
をカップ側壁部の肉厚よりも小さくしておくことによ
り、この側壁部は延伸され、薄肉化される。

【００４６】下記式（６） Ｒ_I＝（ｔ_b−ｔ_s）／ｔ_b×100 …（６） 式中、ｔ_bはしごき加工前のスチール素材の厚みであ
り、ｔ_sはしごき加工後のスチール素材の厚みである、
で定義されるしごき率（Ｒ_I）は、一段のしごきで２乃
至６０％、全体としてのしごきで２０乃至８５％の範囲
にあるのが望ましい。

【００４７】しごき加工に際して、図３に相当する寸法
及び形状のしごきポンチを使用し、ネックイン開始部乃
至その近傍の厚みが１００乃至１３５μｍで、しかもそ
のマイクロビッカース硬度が前記式を満足するようにし
ごき加工を行うのはいうまでもない。

【００４８】尚、しごき加工終了後カップの底打ちを行
って底部にドームを形成させておくのがよい。また、し
ごき加工に際して、しごきダイスと加工される側壁部と
を潤滑し且つこれを冷却するために、水性クーラントを
加工部分に吹き付けて加工を行うのがよい。水性クーラ
ントとしては、前述した潤滑剤を、界面活性剤と共に水
性媒体中に分散させ、乳化させたものが使用される。あ
るいは合成エステルなどの水溶性のクーラントも使用さ
れる。

【００４９】［後処理］得られる絞りしごきカップを、
ポンチから抜き取った後、脱脂洗浄等の前処理を行い、
次いで表面処理等の後処理を行うことができる。この表
面処理としては、缶の耐食性を向上させ、また塗料との
密着性を向上させるような燐酸処理、クロム酸処理、ジ
ルコン酸処理、タンニン酸やアクリル樹脂等の水溶性高
分子による処理が挙げられる。絞りしごき缶の表面処理
は、この缶に処理液をスプレーすることにより容易に行
われる。処理後の缶を水洗し乾燥して、以下に示す塗装
処理を行う。

【００５０】保護塗料としては、熱硬化性及び熱可塑性
樹脂から成る任意の保護塗料：例えば、フェノール−エ
ポキシ塗料、アミノ−エポキシ塗料等の変性エポキシ塗
料；例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体部分ケン化物、塩化ビニル−酢
酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エポキシ変性−、
エポキシアミノ変性−或はエポキシフェノール変性−ビ
ニル塗料等のビニルまたは変性ビニル塗料；アクリル樹
脂系塗料；スチレン−ブタジエン系共重合体等の合成ゴ
ム系塗料等の単独または２種以上の組合せが使用され
る。スチールに対する密着性と耐腐食性の点では、塗膜
形成性樹脂成分の一部としてエポキシ成分を含む塗料が
好ましい。

【００５１】これらの塗料は、エナメル或はラッカー等
の有機溶媒溶液の形で、或は水性分散液または水溶液の
形で、ローラ塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗
装、電気泳動塗装等の形で金属素材に施す。勿論、前記
樹脂塗料が熱硬化性の場合には、必要により塗料を焼付
ける。

【００５２】保護塗装は、耐腐食性と加工性の見地か
ら、一般に２乃至３０μm 、特に３乃至２０μm の厚み
（乾燥状態）を有することが望ましい。また、塗装後の
缶の加工性を向上させるために、塗膜中に、各種滑剤を
含有させることもできる。

【００５３】本発明のスチール製絞りしごき缶では、水
性塗料を用いることもできる。即ち、内面保護塗膜の形
成には、スプレー塗装が一般に使用されるが、水性塗料
を用いると、大気中への溶剤の揮散の問題がなく、環境
保全や公害防止の点で利点が奏せられる。水性塗料とし
ては、塗膜形成樹脂成分の少なくとも一部としてカルボ
キシル基含有アクリル樹脂成分及びエポキシ樹脂成分を
含有し、該アクリル樹脂成分のカルボキシル基がアンモ
ニウム塩またはアミン塩の形と成ることにより、該塗膜
形成樹脂成分がＯ／Ｗ型エマルジョン粒子の形で存在す
る乳化型熱硬化型水性塗料が好適に使用される。

【００５４】塗料の焼き付けは、塗料の種類によっても
相違するが、一般に１８０乃至２１０℃の温度で、３０
乃至１２０秒間程度行う。塗料の焼き付けには、熱風循
環炉、赤外線加熱炉等を用いることができる。

【００５５】［ネックイン加工］本発明によれば、この
ようにして得られた塗装缶胴にネックイン加工を行う。
ネックイン加工は、既に指摘したとおり、口絞り率が１
５％以上となるように、一段或いは多段で行う。この
際、ネックイン開始部乃至その近傍のマイクロビッカー
ス硬度が、前記式（１）及び（２）を満足する範囲とな
っていることが重要であることも既に指摘したとおりで
ある。口絞りには、ダイ絞り、ローラ絞りやへら絞りを
用いることができる。ネックイン加工に次いで、フラン
ジダイ或いはスピンロールを用いてフランジ加工等を行
って、最終缶胴とする。尚、ネックイン加工がローラ絞
りの場合、通常フランジ成形も同時に行なう。

【００５６】

【実施例】本発明を次の例で更に詳しく説明する。

【００５７】測定及び評価は、実施例・比較例を通じ、
次の条件で評価を行った。 １） 製缶時のフランジクラックによるアウト缶数 作製した絞りしごき缶1,000,000 缶をインラインのフラ
ンジクラック検出器で検査し、フランジクラックによる
アウト缶数で評価した。 ２） 蓋巻締部耐腐食性評価 フランジクラック検出器を通した後の絞りしごき缶１０
０缶にコカコーラを常法にて充填・巻締し、３７℃に６
カ月正立（蓋が上方向）で保管したのち、蓋巻締部の缶
胴側の腐食点数を調査し、１缶当たりの腐食点数で表わ
した。 ３） 密封性評価 フランジクラック検出器を通した後の絞りしごき缶１，
０００缶にコカコーラを常法にて充填・巻締し、３７℃
に１年間倒立（蓋が下方向）で保管したのち、蓋巻締部
から液が漏洩した缶数を調べた。

【００５８】［実施例１−１］冷間圧延２０％をした後
２１０℃５分の熱処理をしたときの断面マイクロビッカ
ース硬度が１７５、冷間圧延７０％をした後２１０℃５
分の熱処理をしたときの断面マイクロビッカース硬度が
１８２となる特性の板厚０．２２０ｍｍの極低炭素（炭
素量０．００１５重量％、箱型焼鈍）鋼板上にすずめっ
きをし、Ｅ２．８／２．８のすずめっき鋼板（ぶりき）
を製造した。この鋼板を、ブランク径１４２ｍｍにブラ
ンキング後、１ｓｔ絞り（絞り比１．６）でカップを成
形後、再絞り（絞り比１．３）としごき成形（３工程）
及びドーム成形を行い、ネックイン開始部の板厚が０．
１３０ｍｍである缶胴内径６５．８ｍｍの絞りしごきカ
ップを成形し、缶高さが１２３ｍｍになるようにトリミ
ングし、洗浄乾燥した後、外面を印刷し加熱焼付した
後、内面をスプレー塗装し加熱焼付けし、その後、ネッ
ク相当部をダイネック方式で６段ネック形状の口絞り加
工で内径５２．４ｍｍ（口絞り率２０．４％）に縮径し
た後、フランジング加工し、再度内面をスプレー塗装し
加熱焼付けし、絞りしごき缶を作製した。

【００５９】このようにして得た絞りしごき缶につい
て、ネックイン開始部のマイクロビッカース硬度
（Ｙ）、底接地部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）
とネックイン開始部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）の
加算値（Ｘ＋Ｙ）、ネックイン開始部板厚、口絞り率な
どの測定値と、密封性評価、蓋巻締部耐腐食性評価、製
缶時のフランジクラックによるアウト缶数評価を行っ
た。その結果を表１に示す。

【００６０】［実施例１−２〜１−６、比較例１−１〜
１−３］実施例１−２、１−３、１−４、１−５、１−
６、比較例１−１、１−２、１−３は、（冷間圧延２０
％をした後２１０℃５分の熱処理をしたときの断面マイ
クロビッカース硬度、冷間圧延７０％をした後２１０℃
５分の熱処理をしたときの断面マイクロビッカース硬
度）がそれぞれ（１８３，２０２）、（１７０，２１
０）、（１９８，２０１）、（１７０，２１３）、（１
９６，２１７）、（２０１，２１２）、（１７１，２２
２）、（２２０，２５１）となる特性の板厚０．２２０
ｍｍの鋼板上にすずめっきをし、Ｅ２．８／２．８のす
ずめっき鋼板（ぶりき）を製造したこと以外は実施例１
−１と同様にして絞りしごき缶を作製した。このときの
鋼板はそれぞれ、極低炭素（炭素量０．００２２重量
％、連続焼鈍）鋼板、低炭素（炭素量０．０３７重量
％、連続焼鈍）鋼板、極低炭素（炭素量０．００３２重
量％、連続焼鈍）鋼板、低炭素（炭素量０．０３２重量
％、連続焼鈍）鋼板、低炭素（炭素量０．０４０重量
％、連続焼鈍）鋼板、極低炭素（炭素量０．００４４重
量％、連続焼鈍）鋼板、極低炭素（炭素量０．００３２
重量％、連続焼鈍）鋼板、低炭素（炭素量０．０５１重
量％、連続焼鈍）鋼板である。このようにして得た絞り
しごき缶について、実施例１−１と同様にして、ネック
イン開始部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）、底接地部
内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）とネックイン開始
部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）の加算値（Ｘ＋
Ｙ）、ネックイン開始部板厚、口絞り率などの測定値
と、密封性評価、蓋巻締部耐腐食性評価、製缶時のフラ
ンジクラックによるアウト缶数評価を行った。その結果
を表１に示す。

【００６１】［実施例２−１］実施例１−１と同じ（圧
延−硬度）特性をもつ板厚０．２２０ｍｍの極低炭素
（炭素量０．００１５重量％、箱型焼鈍）鋼板上にすず
めっきをし、Ｅ２．８／２．８のすずめっき鋼板（ぶり
き）を製造した。この鋼板をブランク径１４２ｍｍにブ
ランキング後、１ｓｔ絞り（絞り比１．６）でカップを
成形後、再絞り（絞り比１．３）としごき成形（３工
程）及びドーム成形を行い、ネックイン開始部の板厚が
０．１００ｍｍである缶胴内径６５．８ｍｍの絞りしご
きカップを成形し、缶高さが１２３ｍｍになるようにト
リミングし、洗浄乾燥した後、外面を印刷し加熱焼付し
た後、内面をスプレー塗装し加熱焼付けし、その後、ネ
ック相当部をダイネック方式で２段ネック形状の口絞り
加工で内径６０．０ｍｍ（口絞り率８．８％）に縮径し
た後、２段階のロールネック方式でスムース形状の内径
５２．４ｍｍ（１段目の内径５６．２ｍｍ、総口絞り率
２０．４％）の縮径とフランジング加工を行い、再度内
面をスプレー塗装し加熱焼付けし、絞りしごき缶を作製
した。

【００６２】このようにして得た絞りしごき缶につい
て、実施例１−１と同様にして、ネックイン開始部のマ
イクロビッカース硬度（Ｙ）、底接地部内側のマイクロ
ビッカース硬度（Ｘ）とネックイン開始部のマイクロビ
ッカース硬度（Ｙ）の加算値（Ｘ＋Ｙ）、ネックイン開
始部板厚、口絞り率などの測定値と、密封性評価、蓋巻
締部耐腐食性評価、製缶時のフランジクラックによるア
ウト缶数評価を行った。その結果を表１に示す。

【００６３】［比較例２−１］ネック相当部の板厚が
０．０９５ｍｍであること以外は、実施例２−１と同様
にして絞りしごき缶を作製した。このようにして得た絞
りしごき缶について、実施例１−１と同様にして、ネッ
クイン開始部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）、底接地
部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）とネックイン開
始部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）の加算値（Ｘ＋
Ｙ）、ネックイン開始部の板厚、口絞り率などの測定値
と、密封性評価、蓋巻締部耐腐食性評価、製缶時のフラ
ンジクラックによるアウト缶数評価を行った。その結果
を表１に示す。

【００６４】［実施例３−１］実施例１−１と同じ（圧
延−硬度）特性をもつ板厚０．２２０ｍｍの極低炭素
（炭素量０．００１５重量％、箱型焼鈍）鋼板上にすず
めっきをし、Ｅ２．８／２．８のすずめっき鋼板（ぶり
き）を製造し、ネック相当部をダイネック方式で５段ネ
ック形状の口絞り加工で内径５４．９０ｍｍ（口絞り率
１６．６％）に縮径した事以外は、実施例１−１と同様
にして絞りしごき缶を作製した。

【００６５】このようにして得た絞りしごき缶につい
て、実施例１−１と同様にして、ネックイン開始部のマ
イクロビッカース硬度（Ｙ）、底接地部内側のマイクロ
ビッカース硬度（Ｘ）とネックイン開始部のマイクロビ
ッカース硬度（Ｙ）の加算値（Ｘ＋Ｙ）、ネックイン開
始部の板厚、口絞り率などの測定値と、密封性評価、蓋
巻締部耐腐食性評価、製缶時のフランジクラックによる
アウト缶数評価を行った。その結果を表１に示す。

【００６６】［実施例３−２］ネック相当部をダイネッ
ク方式で２段ネック形状の口絞り加工で内径６０．０ｍ
ｍ（口絞り率８．８％）に縮径した後、２段階のロール
ネック方式でスムース形状の内径５０．０ｍｍ（１段目
５５．０ｍｍ、総口絞り率２４．０％）に縮径した事以
外は実施例３−１と同様にして絞りしごき缶を作製し
た。

【００６７】このようにして得た絞りしごき缶につい
て、実施例１−１と同様にして、ネックイン開始部のマ
イクロビッカース硬度（Ｙ）、底接地部内側のマイクロ
ビッカース硬度（Ｘ）とネックイン開始部のマイクロビ
ッカース硬度（Ｙ）の加算値（Ｘ＋Ｙ）、ネックイン開
始部の板厚、口絞り率などの測定値と、密封性評価、蓋
巻締部耐腐食性評価、製缶時のフランジクラックによる
リジェクト数評価を行った。その結果を表１に示す。

【００６８】［実施例３−３］ネックイン開始部の板厚
を０．１００ｍｍにしたこと以外は、実施例３−２と同
様にして絞りしごき缶を作製した。このようにして得た
絞りしごき缶について、実施例１−１と同様にして、ネ
ックイン開始部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）、底接
地部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）とネックイン
開始部のマイクロビッカース硬度（Ｙ）の加算値（Ｘ＋
Ｙ）、ネックイン開始部の板厚、口絞り率などの測定値
と、密封性評価、蓋巻締部耐腐食性評価、製缶時のフラ
ンジクラックによるリジェクト数評価を行った。その結
果を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】実施例１−１〜１−６，２−１，３−１〜
３−３、比較例１−１〜１−３，２−１から、スチール
板を絞りしごき加工し、且つ巻締用口部を小径にネック
イン加工して成るスチール製絞りしごき缶において、口
絞り率が１５％以上であり、ネックイン開始部の板厚が
１００乃至１３５μｍの範囲にあり、かつネックイン開
始部のマイクロビッカース硬度Ｙ及び底接地部内側のマ
イクロビッカース硬度Ｘが式 Ｘ＋Ｙ≦４３０ Ｙ≦２４０ で規定される範囲内にあることを特徴とするスチール製
絞りしごき缶は、密封性に優れ、巻締部の腐食性が少な
く、製缶時のフランジクラック性に優れることが分か
る。

【００７１】また、これらの缶品質は、 Ｘ＋Ｙ≦４１０ Ｙ≦２３０ で規定される範囲内で特に優れることが分かる。

【００７２】実施例と比較例を図１に示す。○△×の評
点基準は次の通りである。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、以上により、ネックイ
ン加工部の厚みが薄肉でしかも巻締用口部が小径にネッ
クイン加工されていながら、ネックイン加工の際のしわ
の発生や、フランジ加工や巻締加工の際のフランジ割れ
（フランジクラック）が防止され、その結果として密封
性及び蓋巻締部耐腐食性の組み合わせに優れたスチール
製絞りしごき缶が得られる。また、ネックイン加工部を
薄肉化することで、缶の軽量化と素材コストの低減とが
可能となり、またしごき後のポンチからの抜き取りも容
易であるなど、作業性の点でも多くの利点が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】底接地部内側のマイクロビッカース硬度（Ｘ）
を横軸、ネックイン開始部乃至その近傍のマイクロビッ
カース硬度（Ｙ）を縦軸とし、最終絞りしごき缶の密封
性、蓋巻締部耐腐食性、耐フランジクラック性に対する
評価を、優（○）、良（△）及び不可（×）でプロット
したグラフである。

【図２】本発明の絞りしごき缶の一例を示す一部断面側
面図である。

【図３】ネックイン加工前の缶胴の厚みの分布を拡大し
て示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 絞りしごき缶 ２ 底部 ３ 胴部 ４ 側壁部 ５ ネックイン加工部 ６ 巻締用フランジ ７ 縮径された口部 ８ テーパ状の外周部 ９ 接地部 １０ テーパ状の内周部 １１ ドーム部 １２ ネックイン加工部 １３ テーパ部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スチール板を絞りしごき加工し、且つ巻
   締用口部を小径にネックイン加工して成るスチール製絞
   りしごき缶において、口絞り率が１５％以上であり、ネ
   ックイン開始部乃至その近傍の板厚が１００乃至１３５
   μｍの範囲にあり、かつネックイン開始部乃至その近傍
   のマイクロビッカース硬度（Ｙ）及び底接地部内側のマ
   イクロビッカース硬度（Ｘ）が式 Ｘ＋Ｙ ≦ ４３０ 及び Ｙ ≦ ２４０ で規定される範囲内にあることを特徴とする密封性、蓋
   巻締部耐腐食性、耐フランジクラック性に優れたスチー
   ル製絞りしごき缶。
2. 【請求項２】 スチール板を絞りしごき加工し、且つ巻
   締用口部を小径にネックイン加工して成るスチール製絞
   りしごき缶において、口絞り率が１５％以上であり、ネ
   ックイン開始部乃至その近傍の板厚が１００乃至１３５
   μｍの範囲にあり、かつネックイン開始部乃至その近傍
   のマイクロビッカース硬度（Ｙ）及び底接地部内側のマ
   イクロビッカース硬度（Ｘ）が式 Ｘ＋Ｙ ≦ ４１０ 及び Ｙ ≦ ２３０ で規定される範囲内にあることを特徴とする密封性、蓋
   巻締部耐腐食性、耐フランジクラック性に優れたスチー
   ル製絞りしごき缶。
3. 【請求項３】 スチール板が極低炭素鋼板で、含有炭素
   量が０．０００５乃至０．００８０重量％である請求項
   １，２のスチール製絞りしごき缶。
4. 【請求項４】 スチール板が低炭素鋼板で、含有炭素量
   が０．０１０乃至０．０６０重量％である請求項１，２
   のスチール製絞りしごき缶。
5. 【請求項５】 ネックイン開始部板厚が１００乃至１３
   ０μｍであり、かつ缶胴部板厚が５０乃至７５μｍであ
   る請求項３，４のスチール製絞りしごき缶。
6. 【請求項６】 スチール板の元板厚が０．１７乃至０．
   ２３ｍｍである請求項５のスチール製絞りしごき缶。