JPH0871674A - 強度と均一加熱性に優れた軽量2ピース缶 - Google Patents
強度と均一加熱性に優れた軽量2ピース缶Info
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- JPH0871674A JPH0871674A JP21507294A JP21507294A JPH0871674A JP H0871674 A JPH0871674 A JP H0871674A JP 21507294 A JP21507294 A JP 21507294A JP 21507294 A JP21507294 A JP 21507294A JP H0871674 A JPH0871674 A JP H0871674A
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Abstract
をはかり経済性の極限を追求すると共に、缶体板厚差を
mim.にすることにより、レトルト処理等における不均一
加熱問題を解消し、固形分等を含む非内圧食品を充填可
能な軽量2ピース缶に関するものである。 【構成】 鋼中の(C+N)含有量が0.02%以下
で、厚みが0.22mm以下の高純度鋼を素材とし、缶体
の底部板厚(to )と側壁最薄肉部板厚(tmin )の差(to
− tmin )が0.15mm以下の範囲にあり、缶体におけ
る肉厚差が少ないことを特徴とする軽量2ピース缶。さ
らには、缶底部における鋼板が、硬度(HR30T換
算)74以上、結晶粒の短軸と長軸の比率が4.0以上
であることを特徴とする缶体における肉厚差が少ないこ
とを特徴とする軽量2ピース缶。
Description
しごき加工により缶底と缶胴が一体に成形される2ピー
ス缶(以下DI缶)に関するものである。
と、天蓋、地蓋、胴から成る3ピース缶と、缶胴と地蓋
が一体となった2ピース缶に大きく分類される。2ピー
スDI缶を形成する加工はDI加工と呼ばれ、2回の絞
り加工(Drawing)と2〜3回のしごき加工(Ironing)に
よって成形され、缶胴は原板厚みの1/2〜1/3程度
にまで加工される。そのため、使用される素材には高度
の加工性が要求され、現在アルミニウム板と、鋼板に錫
めっきしたぶりきが用いられている。DI缶は、ビー
ル、炭酸飲料等を充填した飲料缶および制汗剤、シェー
ビングクリーム等を充填したエアゾール缶などがあり、
非常に生活に密着した容器で年々製造缶数は増加してい
る。
めされる(非内圧)飲料に主として用いられてきたが、
缶胴接合部(溶接あるいは接着)での巻き締めトラブル
が起り易いこと、使用板厚が厚いため缶重量が重く、缶
コスト面での競争力が弱い点に問題がある。従って、近
年3ピース缶に充填されていた内容物が、除々に2ピー
ス缶に充填される傾向にある。
ース缶に充填される場合、大きく分けて二つの新しい問
題を提起する。第一の問題としては、缶強度の問題であ
る。非内圧飲料あるいは非内圧食品(3ピース缶)で
は、缶強度は缶そのものの強度であったがビール、炭酸
飲料等を充填する2ピース缶の場合、缶内圧により缶強
度を保持しているため、缶そのものの強度は非常に低い
ことである。従って、缶強度面での対策が必要となり、
2ピース缶強度を強くするか、内容物充填時に窒素ガス
などを封入し缶内圧を付与する方策が考えられる。
なり、多くの加熱・冷却工程が必要とされる点にある。
例えば、天然食品を内容物とする場合、内容物充填後に
加熱殺菌処理(通常レトルト処理と呼ばれる)が必要で
あり、その温度は高いものでは130℃近くまで昇温さ
れる。このレトルト処理を行う場合、内容物を均一に短
時間で加熱できることが重要である(例えば、上島正八
郎著、昭和61年、缶詰技術研究会発行、293〜33
2頁参照)。2ピース缶の場合、前述したように、缶胴
部の板厚は缶底に比べて極端に薄いことを特徴としてお
り、缶底〜缶胴間の板厚差が大きく、均一加熱に適して
いない問題点がある。また、急速冷却性に問題がある。
あるいは非内圧食品を2ピース缶に充填する場合に発生
する缶強度と加熱・冷却時の不均一性問題を解決し、経
済的に競争力を十分確保する2ピース缶を提供すること
を目的とするものである。
視し、鋼板素材と缶体、さらには充填法との組合わせに
て最も合理的な缶のあり方を提案するものであり、その
要旨は、(1)CとNの含有量が(C+N)で0.02
%以下、かつ厚みが0.22mm以下の高純度鋼板を素材
とし、缶体の底部板厚と側壁最薄肉部板厚との差が0.
15mm以下であることを特徴とする強度と均一加熱性に
優れた軽量2ピース缶。および、(2)缶底部における
鋼板が、硬度(HR30T換算)74以上、結晶粒の長
軸と短軸の比率が4.0以上であることを特徴とする前
項(1)記載の強度と均一加熱性に優れた軽量2ピース
缶にある。
2ピース缶の場合、缶強度の保持のため0.24mm以上
の比較的厚めの素材を使用していた。本発明の場合、経
済性重視のため、素材板厚は0.22mm以下、望ましく
は0.14〜0.20mmの鋼板を使用する。0.14mm
は窒素充填を行う場合の缶底耐圧強度面での下限であ
り、上限の0.22mmは経済性面での制約である。
るため缶強度そのものが必要であるが、天然食品あるい
は非炭酸飲料の場合でも、窒素充填を行えば缶強度が発
現する。従って、窒素充填を前提として考えれば、天然
食品あるいは非炭酸飲料を肉厚の薄い2ピース缶に充填
することが可能になる。窒素により発現される缶内圧レ
ベルは、缶そのものが外力に対する抵抗力を有すると共
に、内圧にも抗する必要あり、そのバランスを見て決定
される必要がある。内圧を2kg/cm2 とすれば、0.1
4mm〜0.16mm程度の板厚でも実用的な缶強度を得る
ことができる。
とした理由は、鋼板の加工性を向上させるためである。
一般に(C+N)含有量が低減すると共に鋼板の加工性
は向上する傾向にあるが0.02%以下、望ましくは
0.01%以下に限定することにより著しい加工性の向
上が期待できる。さらに、最もこの効果が期待出来る条
件は、(C+N)含有量が0.006%以下の場合であ
り、これで冷間圧延のままでもDI成形が可能となる。
近年の製鋼技術の進歩により、(C+N)含有量が0.
006%以下の鋼板を得ることは比較的容易であり、従
来の焼鈍・調圧工程が省略可能となれば、最も経済的な
素材をベースとした缶体を得ることができる。
後、70%以上の圧下率で圧延すると、硬度(HR30
T換算)74以上、結晶粒の長軸と短軸の比率が4.0
以上である高強度の鋼板を得ることができる。この鋼板
は、引っ張り強さ70kg/mm2以上の強度を有し、より
薄い板厚でより高い缶内圧に耐えることができる。従っ
て、より経済的に優れた缶の提供が可能である。
が、缶体の底部板厚(to )と側壁最薄肉部板厚(tmin )
の差(to − tmin )が0.15mm以下、更に望ましくは
0.13mm以下の範囲にあることが重要である。一般家
庭で冷蔵庫で冷却する場合、ある程度十分な時間をかけ
ることが可能であり比較的問題は少ないが、内容物充填
後のレトルト処理は工業的規模の量産が必要であり、短
時間で均一な処理が必要とされる。従って、缶体を構成
する鋼板板厚は薄くて均一なことが要請される。
いった場合、内容物の加熱あるいは冷却速度が速くなる
ことは当然期待される所であるが、窒素封入による缶内
圧に対する強度が不足してくる点は前述の通りである。
通常、側壁は円形断面を有し缶内圧に対して優れた耐圧
強度を示しているが、缶底部は缶内圧に抗しきれず外部
に膨らみ易い弱点を有している。従って、缶底部はある
程度の厚みを必要とし側壁より厚めの板厚を必要とされ
る。
内容物の加熱あるいは冷却速度に差が生じるため、その
程度を出来るだけ小さくする必要がある。その限界を調
査した結果、底部板厚(to )と側壁最薄肉部板厚
(tmin )の差(to − tmin )が0.15mm以下、更にそ
の効果を安定して得るには望ましくは0.13mm以下の
範囲にあれば、実用的に均一加熱が可能であることを知
見した。この値は、缶強度と均一加熱・均一冷却のバラ
ンスも考慮して決定された値である。
028%の鋼を溶製し、2.5mmの板厚にまで熱間圧延
後、酸洗によりスケールを除去し、0.26mmの板厚に
まで冷間圧延した。720℃にて最結晶焼鈍を行い、十
分軟化させた後、31%の圧下率で2回目の冷間圧延を
行い、C方向(板幅方向)の引っ張り強さ52kg/mm2
の鋼板(0.18mm)を製造した。
電気めっきを行った後、ブランク寸法150mmより出発
し、1段目の絞り加工にて85mmφのカップとし、2段
目の絞り加工により65mmφのカップに成形した後、合
計3回のしごき加工により側壁の厚みを0.065mmに
まで加工した。側壁のしごき加工後、缶底形状を図1に
示すような形状に加工することにより、内圧に耐え、缶
同士を積み重ね可能な缶体とした。
よび内面塗装し実用品質に関する性能試験を行った。実
用試験として、缶体の耐内圧強度、垂直方向での座屈強
度の測定を行った所、耐内圧強度は7.5kg/cm2 以上
の強度を示し、座屈強度は100kg以上あり、十分な座
屈強度を有することが確認された。
に水道水を充填した缶をいれ、時間−温度曲線を缶体中
心部と缶底近傍部にて測定し、温度差の最大値を求め、
均一加熱性の尺度とした。本実施例の缶体では、最大温
度差は6℃以下であり、良好な均一加熱性を示すもので
あった。
含有量0.0026%、B含有量0.0006%の鋼を
溶製し、2.3mmの板厚にまで熱間圧延後、酸洗により
スケールを除去し、0.18mmの板厚にまで冷間圧延し
た。この鋼板は、硬度(HR30T換算)77、結晶粒
の長軸と短軸の比率は顕微鏡での正確な測定は困難であ
るが、理論的には約160程度に成っていると推定され
る。又、引っ張り強さは78〜80kg/mm2 とかなり高
強度の鋼板であった。
2.8g/m2 の電気錫めっきを行い、ブランク寸法1
50mmより出発し、1段目の絞り加工にて85mmφのカ
ップとし、2段目の絞り加工により65mmφのカップに
成形した後、合計3回のしごき加工により側壁の厚みを
0.065mmにまで加工した。側壁のしごき加工後、缶
底形状を図1に示すような形状に加工することにより、
内圧に耐え、缶同士を積み重ね可能な缶体とした。
よび内面塗装し実用品質に関する性能試験を行った。実
用試験として、缶体の耐内圧強度、垂直方向での座屈強
度の測定を行った所、耐内圧強度は8.0kg/cm2 以上
の強度を示し、空缶座屈強度は100kg以上であり、十
分な実用強度を有することが確認された。実施例1と同
様の均一加熱性試験を行った所、本実施例の缶体でも、
最大温度差は6℃以下であり、良好な均一加熱性を示す
ものであった。
含有量0.0026%、B含有量0.0006%の鋼を
溶製し、実施例1と同様の2回圧延法でC方向の引張り
強さ60kg/mm2の鋼板(0.16mm)を製造した。こ
の鋼板の表裏に、金属クロム及び水和酸化クロムの2層
構造を有するめっき(クロム付着量として120mg/m
2 )を施した。その後、内外面に熱硬化性ポリエステル
樹脂塗料を約12μの厚みで塗布し、加工に供した。加
工としては、144mm径のブランクより出発して、2回
の絞りと2段のしごき加工により、側壁厚み0.14mm
を有する缶体を得た。
方向での座屈強度の測定を行った所、耐内圧強度は10
kg/cm2 以上の強度を示し、空缶座屈強度は200kg以
上であり、十分な実用強度を有することが確認された。
実施例1と同様の均一加熱性試験を行った所、本実施例
の缶体では、最大温度差は3℃以下であり、良好な均一
加熱性を示すものであった。
有量0.0032%の鋼を溶製し、2.5mmの板厚にま
で熱間圧延後、酸洗によりスケールを除去し、0.26
mmの板厚にまで冷間圧延した。680℃にて再結晶焼鈍
を行い、十分軟化させた後、1.3%の圧下率で調質圧
延を行い、C方向の引張り強さ40kg/mm2 の鋼板を製
造した。
電気錫めっきを行った後、ブランク寸法139mmより出
発し、1段目の絞り加工にて85mmφのカップとし、2
段目の絞り加工により65mmφのカップに成形した後、
合計3回のしごき加工により側壁の厚みを0.080mm
にまで加工した。側壁のしごき加工後、缶底形状を図1
に示すような形状に加工することにより、内圧に耐え、
缶同士を積み重ね可能な缶体とした。
よび内面塗装し実用品質に関する性能試験を行った。実
用試験として、缶体の耐内圧強度、垂直方向での座屈強
度の測定を行った所、耐内圧強度は7.5kg/cm2 以上
の強度を示し、空缶座屈強度は100kg以上あり、十分
な座屈強度を有することが確認された。加熱炉中での均
一試験では、缶体中心部と缶底付近にて10℃以上の温
度差を生じ、均一加熱性に劣るものであった。
有量0.0035%の鋼を溶製し、2.3mmの板厚にま
で熱間圧延後、酸洗によりスケールを除去し、0.18
mmの板厚にまで冷間圧延した。この鋼板の引張り強さは
93〜96kg/mm2 とかなり高強度の鋼板であった。こ
の鋼板を脱脂・酸洗後、表裏に付着量2.8g/m2 の
電気錫めっきを行い、ブランク寸法150mmより出発
し、1段目の絞り加工にて85mmφのカップとし、2段
目の絞り加工により65mmφのカップに成形した後、合
計3回のしごき加工により側壁の厚みを0.065mmに
まで加工した。側壁のしごき加工後、実施例1と同様に
缶底と缶上端部フランジ加工を行った所、缶底部では
“しわ”が多発し、フランジ部では“割れ”が多発し、
正常な缶を作成出来なかった。
缶体の軽量化をはかり経済性の極限を追求したものとな
っている。更に、缶体に置ける板厚差を最小にすること
により、レトルト処理等における不均一加熱問題を解消
し、固形分等を含む非内圧食品を軽量2ピース缶に充填
可能とする貴重な効果を発揮する。
Claims (2)
- 【請求項1】 CとNの含有量が(C+N)で0.02
%以下、かつ厚みが0.22mm以下の高純度鋼板を素材
とし、缶体の底部板厚と側壁最薄肉部板厚との差が0.
15mm以下であることを特徴とする強度と均一加熱性に
優れた軽量2ピース缶。 - 【請求項2】 缶底部における鋼板が、硬度(HR30
T換算)74以上、結晶粒の長軸と短軸の比率が4.0
以上であることを特徴とする請求項1記載の強度と均一
加熱性に優れた軽量2ピース缶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21507294A JP3553149B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 強度と均一加熱性に優れ電気錫めっきを施した軽量2ピースdi缶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21507294A JP3553149B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 強度と均一加熱性に優れ電気錫めっきを施した軽量2ピースdi缶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0871674A true JPH0871674A (ja) | 1996-03-19 |
| JP3553149B2 JP3553149B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=16666296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21507294A Expired - Fee Related JP3553149B2 (ja) | 1994-09-08 | 1994-09-08 | 強度と均一加熱性に優れ電気錫めっきを施した軽量2ピースdi缶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3553149B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013518724A (ja) * | 2010-02-04 | 2013-05-23 | クラウン パッケイジング テクノロジー インコーポレイテッド | 缶胴 |
| US9174262B2 (en) | 2010-04-12 | 2015-11-03 | Crown Packaging Technology, Inc. | Can manufacture |
| US9545655B2 (en) | 2010-02-04 | 2017-01-17 | Crown Packaging Technology, Inc. | Can manufacture |
-
1994
- 1994-09-08 JP JP21507294A patent/JP3553149B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013518724A (ja) * | 2010-02-04 | 2013-05-23 | クラウン パッケイジング テクノロジー インコーポレイテッド | 缶胴 |
| US9334078B2 (en) | 2010-02-04 | 2016-05-10 | Crown Packaging Technology, Inc. | Can manufacture |
| US9545655B2 (en) | 2010-02-04 | 2017-01-17 | Crown Packaging Technology, Inc. | Can manufacture |
| US9174262B2 (en) | 2010-04-12 | 2015-11-03 | Crown Packaging Technology, Inc. | Can manufacture |
| US9555459B2 (en) | 2010-04-12 | 2017-01-31 | Crown Packaging Technology, Inc. | Can manufacture |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3553149B2 (ja) | 2004-08-11 |
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