JPH10129657A

JPH10129657A - 金属角缶の加熱方法

Info

Publication number: JPH10129657A
Application number: JP31014996A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yamaguchi; 博之山口
Original assignee: TAIYO SEIKAN KK
Current assignee: TAIYO SEIKAN KK
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1998-05-19

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム融着缶の製造時にラップ部を含む全
ての缶接合部を正確かつ適切な温度で再現性よく加熱で
きるようにして、接合部のフィルム融着不充分による封
止不良や品質バラツキのないフィルム融着缶を効率良く
製造できるようにする。【解決手段】フィルム面が缶内面となるラミネート金
属板製の角缶１のサイドシーム部３と巻締部６とをそれ
ぞれ加熱して、それらの接合部付近のプラスチックフィ
ルム８を融着、封止するにあたり、第１段目として巻締
部６を加熱してから３０秒以内に第２段目としてサイド
シーム部３を加熱するか、または第１段目としてサイド
シーム部３を加熱してから３０秒以内に第２段目として
巻締部６を加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも片面に
プラスチックフィルムがラミネートされている金属板を
用いて、内面がプラスチックフィルムで被覆された１８
リットル缶のような大型の３ピース金属角缶を製造する
際の加熱方法に関し、さらに詳しくは缶の接合部である
サイドシーム部や巻締部に対応位置するプラスチックフ
ィルムを融着・封止すべく、それらの接合部を加熱する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、耐食性のプラスチックフィルムを
ラミネートしてなる金属板を用い、フィルム面が缶内面
となるように缶胴、地板および天板を形成して、１８リ
ットル缶のような大型の３ピース金属角缶を製造するこ
とが行われている。その際、缶強度と缶機密性が高く、
かつ腐食性物質の長期保存に耐えうるような金属角缶が
得られるように、缶胴の接合部であるサイドシーム部
と、缶胴と天板および地板との接合部である巻締部とを
それぞれ加熱して、それらの接合部付近のプラスチック
フィルムを融着、封止することが試みられている。

【０００３】その一例として、特開昭５４−１３１４８
５号公報では、金属板の片面または両面をポリオレフィ
ン樹脂で被覆した金属板を用い、缶の接合部を巻き締
め、熱融着によって接合したポリオレフィン樹脂被覆金
属缶が提案されている。但し、この場合の加熱方法につ
いては、巻締部をバーナー等により加熱（１００〜３０
０℃）することにより、巻締部のポリオレフィン樹脂が
互いに熱融着して完全一体化し得ると述べられているに
過ぎない。特公平３−２７４４号公報では、缶胴内面に
プラスチックフィルムをラミネートした後、ロックシー
ム法でサイドシームし、そのサイドシーム部を熱融着せ
しめてなるフィルムラミネート缶用缶胴において、缶の
耐食性および耐衝撃性を改善するため、ラミネートフィ
ルムに特定組成の三層複合フィルム（三層複合ラミネー
ト）を用いることが提案されている。この場合の加熱方
法については、実施例において、その接合部を約１４０
〜１５０℃に局部加熱して前記三層複合ラミネートを熱
溶融し、缶胴内面に融着させるとともに、三層複合ラミ
ネートの相互に接触する部分を融着させる、とあるのみ
である。特開平５−９７１４０号公報や特開平５−１３
２０６１号公報には、缶の各切板を構成する鋼板の少な
くとも片面に熱可塑性樹脂を所定の厚みで被覆して樹脂
複合鋼板とし、缶胴をロックシーム加工する一方、天板
および地板を巻き締めによって製缶し、その後にロック
シーム部と巻締部とを前記熱可塑性樹脂の溶融温度より
高い温度で所定時間加熱して、熱可塑性樹脂同士の面で
自己融着させることが提案されている。この場合の加熱
条件としては、加熱温度及び時間が述べられているに過
ぎない。

【０００４】金属缶の接合部の加熱方法に関連するもの
として、３ピース缶の金属板材料の缶接合部となるべき
場所に予め接着剤を塗布しておき、缶に組み立てた後、
その接合部を高周波誘導加熱手段により加熱して接着剤
を硬化または融着させる技術も知られている。このよう
な技術として、例えば実開昭５３−３９１５１号公報に
は、金属缶の接合部の通過位置と対向する位置に高周波
誘導加熱コイルを敷設し、金属缶の搬送時にその加熱コ
イルによって缶の接合部を加熱する装置が示されてい
る。しかし、この装置にあっては、加熱部通過中の缶の
搬送振動による揺れや踊りのため、加熱コイルと加熱す
べき缶の接合部との相対位置が一定に保たれないことか
ら、加熱温度がばらつき、均一な接着品質が期待できな
い。実公平３−７０５４号公報に記載された装置は、お
そらく上記問題点を解消するためになされたものと思わ
れる。この装置は、缶搬送路に沿って配置された高周波
誘導加熱コイルの一側面に絶縁体を設け、この絶縁体の
缶搬送路側を金属缶の接合部に対する摺接面としたもの
で、加熱されるべき接合部をその摺接面に摺接さながら
搬送しつつ高周波誘導加熱する構成である。これによれ
ば、金属缶の接合部と高周波誘導加熱コイルとの距離は
絶縁体寸法によって一定に保たれるから、上記実開昭５
３−３９１５１号公報記載の技術におけるような問題は
理論的には解消される。しかし、缶の接合部が絶縁体と
摺接することによって接合部に擦りキズができたり絶縁
体が磨耗したりするため、あまり実用的ではない。特公
昭６２−５５２７５号公報には、金属角缶の缶胴と天板
および地板との巻締部を加熱する装置として、加熱すべ
き巻締部の形状に合致した水平枠状の加熱コイルを備
え、この加熱コイルに缶の巻締部をシリンダーで押しつ
けて高周波誘導電流を印加するようにしたものが記載さ
れている。しかし、これは単なる巻締部の加熱装置であ
り、巻締部に対する加熱は正確に行えるが、もう一つの
重要な接合部であるサイドシーム部に対する加熱につい
ては何ら考慮されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、耐薬
品性の金属缶を得る目的で、ラミネート金属板を用いて
フィルム面が缶内面となるように製缶したのち、缶の接
合部を加熱して、その接合部のフィルムを融着、封止し
て作られる金属角缶（以下、適宜、フィルム融着缶とい
う）の製造技術として、各種の方法や装置が提案されあ
るいは試みられているが、現状では、得られる製品の品
質が一定せず、製品によっては、缶内の収納物の漏洩が
しばしば起こる、缶強度にバラツキがある、腐食性の収
納物を長期保存すると腐食することがある等の問題が生
じている。

【０００６】これらの欠陥の生ずる場所はほとんどすべ
て、サイドシーム部と天板あるいは地板との交わる多重
巻込部（以下、ラップ部という）である。欠陥を生じた
ラップ部を解析してみると、フィルムの融着が充分でな
く、それによる封止不良で微細な穴があいていることが
確認された。これについては次のような理由が考えられ
る。すなわち、図３に示すように、金属角缶のラップ部
７では、ハゼを折り重ねたロックシーム構造をもつサイ
ドシーム部３の端部が、天板４（又は地板）の取り付け
時に巻き締めによりさらに折り曲げられるため、図４お
よび図５に示すようなラップ部以外の接合部（巻締部６
およびサイドシーム部３においてラップ部７を除いた部
分）に比べて金属量が多くなり、それだけ熱容量も大き
くなる。従って、ラップ部以外の接合部ではフィルム８
が充分融けるだけ加熱されても、ラップ部７では温度上
昇が相対的に低く、フィルム８の熔融不充分あるいはフ
ィルム樹脂の流動不充分が生じ、その結果として、上述
のような融着不充分による封止不良が起きると考えられ
る。この場合、ラップ部７においてフィルム８が完全に
融着するように加熱条件を強めると、ラップ部以外の接
合部では加熱オーバーとなり、フィルム８が変質する恐
れがでてくる。

【０００７】以上のような点について、これまでは充分
な考察がなされていなかったため、フィルムの融着不充
分や封止不良のない品質の均一なフィルム融着缶を効率
良く製造できる加熱方法、つまりフィルム融着缶の製造
に適した加熱方法は未だ確立されていないのが現状であ
る。

【０００８】本発明の目的は、フィルム融着缶の製造時
にラップ部を含む全ての缶接合部を正確かつ適切な温度
で再現性よく加熱できるようにして、接合部のフィルム
融着不充分による封止不良や品質のバラツキのないフィ
ルム融着缶が効率よく得られるようにすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、フィルム融着
缶の製造時に行われる金属角缶の加熱方法として、いわ
ばラップ部限定二段加熱法を提供するものである。すな
わち、本発明方法は、フィルム融着缶の製造工程におい
て、図１に示すように、金属角缶１を構成する缶胴２の
接合部であるサイドシーム部３と、缶胴２と天板４およ
び地板５との接合部である巻締部６とをそれぞれ加熱し
て、それらの接合部付近のプラスチックフィルムを融
着、封止するにあたり、第１段目として上記巻締部６を
加熱してから３０秒以内に第２段目として上記サイドシ
ーム部３を加熱するか、または第１段目として上記サイ
ドシーム部３を加熱してから３０秒以内に第２段目とし
て上記巻締部６を加熱することを特徴とする。

【００１０】具体的には、第１段目で巻締部６又はサイ
ドシーム部３に対する加熱を終えた後、その余熱温度が
少なくとも５０℃ある状態で、第２段目の加熱を行う。
第１段目の加熱後、第２段目の加熱に入るまでの時間
は、所要の余熱温度を確保するために３０秒を超えては
ならない。その範囲内で好適な時間は、サイドシーム部
３と巻締部６とが交わるラップ部７の融着程度を検しな
がら経験的に決められる。また、第１段目で加熱された
缶が第２段目の加熱工程に入るまでの搬送過程の雰囲気
温度は、第１段目の加熱による余熱温度に影響を与え
る。そこで、所要の余熱温度を確保するために、搬送過
程の雰囲気温度は５℃から５０℃の範囲にあるように調
整しておくのが好ましい。

【００１１】上述のラップ部限定二段加熱法において
は、熱可塑性樹脂からなるフィルムでありさえすれば、
いずれのプラスチックフィルムでも使用できる。しか
し、好ましくはポリオレフィンまたは変性ポリオレフィ
ンからなる、単層または複層のフィルムを用いるのがよ
い。この種のフィルムは、耐薬品性に優れていること、
熔融温度が比較的低いために缶に熱変形を生じさせる恐
れがないこと、熔融粘度が適度であるために良好な融着
状態が得られること等の利点を有するからである。

【００１２】

【作用】フィルム融着缶の製造工程において金属角缶１
の接合部におけるフィルムを融着させるために缶接合部
を加熱した場合、巻締部６とサイドシーム部３との交差
するラップ部７は、一般に金属量が多くて熱容量が大き
いために他の部分より温度が上昇しにくい。しかし、本
発明によれば、第１段目の加熱部分と第２段目の加熱部
分との交差するところがラップ部７となる。つまり、本
発明では、第１段目として巻締部６を加熱した後、第２
段目としてサイドシーム部３を加熱するか、または第１
段目としてサイドシーム部３を加熱した後、第２段目と
して巻締部６を加熱するから、そのいずれの場合におい
ても、各ラップ部７は合計２回加熱されることとなり、
しかも第２段目の加熱は第１段目の加熱よる余熱が残っ
ている３０秒以内に行われることとなる。従って、巻締
部６およびサイドシーム部３では、ラップ部以外の接合
部分は１回しか加熱されず、その１回の加熱によってフ
ィルムが所定温度まで昇温されて充分に融着される一
方、各ラップ部７は所定の時間内に２回加熱され、その
２回の加熱によって他の接合部なみか、又はそれより高
めの温度にまで昇温される。これにより、他の部分より
温度が上昇しにくいために従来の方法でしばしば生じて
いたラップ部７の融着不充分が確実に解消され、そのよ
うな融着不充分による封止不良が防止されることとな
る。

【００１３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、フィルム
融着缶の製造時において金属角缶１の接合部である巻締
部６またはサイドシーム部３のいずれか一方を先に加熱
して、その後に余熱が残っている所定時間内に他方を加
熱するようにしたから、ラップ部７およびそれ以外の接
合部を、ともに適切な温度に正確に、しかも再現性よく
加熱することができる。こうして、接合部のフィルム融
着不充分による封止不良や品質のバラツキのないフィル
ム融着缶が効率よく得られることになる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）図２に、本発明の実施例に係るフィルム融
着缶の製造工程を示す。この製造工程は、図１に示した
ようなフィルム融着缶を製造する場合に関するもので、
ラミネート鋼板からなる素材を用いて金属角缶１を製缶
する製缶工程１１と、金属角缶１の巻締部６に対して高
周波誘導加熱を行なう巻締部加熱工程１２と、金属角缶
１のサイドシーム部７に対して高周波誘導加熱を行うサ
イドシーム部加熱工程１３とを有する。そして、製缶工
程１１から巻締部加熱工程１２に至る未融着缶用の搬送
路として第１コンベア１４が、巻締部加熱工程１２から
サイドシーム部加熱工程１３に至る巻締部融着済缶用の
搬送路として第２コンベア１５がそれぞれ配置されてお
り、さらにサイドシーム部加熱工程１３の下流側には、
巻締部６とサイドシーム部３とを加熱した後のフィルム
融着缶を所定位置に送り出す融着缶送り出し用の搬送路
として第３コンベア１６が配置されている。

【００１５】製缶工程１１で使用される素材のラミネー
ト鋼板は、厚さ0.３２mmのティンフリー鋼板の片面に、
変性ポリエチレンとポリエチレンとからなる厚さ８０μ
ｍの複層フィルムを、変性ポリエチレン側を鋼板への接
着層としてラミネートしたものである。製缶工程１１で
は、そのラミネート鋼板のフィルム面を缶内面となるよ
うにして、図１に示したような通常の１８リットル缶
（金属角缶）を製缶する。このとき、缶胴２を構成する
胴板のサイドシーム部３はロックシーム法により接合
し、その缶胴２の一端および他端に天板４および地板５
をそれぞれ巻き締め加工により接合する。図１において
符号６でそれぞれ示した部分が巻締部である。

【００１６】このようにして製缶された１８リットル缶
を、第１コンベア１４により巻締部加熱工程１２に送り
込む。巻締部加熱工程１２では、缶胴２と天板４および
地板５との接合部である各巻締部６を、その形状に対応
した形状を有する高周波誘導加熱コイル（図示せず）に
近づけ、その状態で当該コイルに高周波電流を２秒間印
加して、約１８０℃に加熱することにより、巻締部６の
フィルムを融着させる。この場合のラップ部７の温度は
約１４０℃である。

【００１７】巻締部６の加熱を終えると、その缶を直ち
に第２コンベア１５に乗せて、所定のタイミングをとり
つつ次工程のサイドシーム部加熱工程１３へ搬送する。
このとき、後述するサイドシーム部３のフィルム融着時
にラップ部７の温度が約２００℃となるように、第２コ
ンベア１５の長さ及び搬送タイミングの調整により、巻
締部加熱終了後、サイドシーム部加熱工程１３に入るま
での時間は２２秒とした。また、第２コンベア１５付近
の雰囲気温度は約１５℃であった。

【００１８】サイドシーム部加熱工程１３では、缶のサ
イドシーム部３を直線状の高周波誘導加熱コイル（図示
せず）に近づけた上で、当該コイルに高周波電流を２秒
間印加して、約１８０℃に加熱することにより、そのサ
イドシーム部３のフィルムを融着させる。この場合のラ
ップ部７の温度は約２００℃であった。

【００１９】以上のようにして第１段目で巻締部６のフ
ィルムを、第２段目でサイドシーム部３のフィルムをそ
れぞれ加熱、融着させたフィルム融着缶を２００缶作
り、このうちから無作為に２０缶選んで各缶内にアルキ
ルベンゼンスルフォン酸ソーダの２５％溶液を充填し、
その状態で夏季を含む６ヶ月室温で放置した。この放置
後、各缶について液漏れや缶内面の錆の有無を調べたと
ころ、全ての缶において液漏れは生じておらず、缶内面
においても錆などの異常は認められなかった。

【００２０】（比較例）まず、上記実施例と同じラミネ
ート鋼板を用い、同じ仕様で１８リットル缶を作った。
次に、その１８リットル缶の巻締部を、本発明実施例の
巻締部加熱工程で使用した高周波誘導加熱コイルに類似
する高周波誘導加熱装置により約１８０℃に加熱（高周
波電流の印加時間は２秒間）して、その巻締部のフィル
ムを融着させた。その後、この１８リットル缶について
は、従来から行われているように巻締部の加熱による余
熱を考慮することなく、適宜貯留されていくままに放置
した。このとき、巻締部のフィルム融着部分は自然放冷
の状態となっている。次いで、この自然放冷後の１８リ
ットル缶を、別工程にあるサイドシーム部高周波誘導加
熱装置で２秒間、１８０℃に加熱して、サイドシーム部
のフィルムを融着させた。

【００２１】以上の比較例方法よってフィルム融着缶を
２００缶作り、このうちから無作為に２０缶選んで各缶
内にアルキルベンゼンスルフォン酸ソーダの２５％溶液
を充填し、その状態で夏季を含む６ヶ月室温で放置し
た。この放置後、各缶について液漏れや缶内面の錆の有
無を調べたところ、２缶にラップ部からの液漏れが生じ
ており、その部分の缶内面に錆が発生してることが確認
された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加熱方法が適用される金属角缶（１８
リットル缶）の一例を示す全体斜視図である。

【図２】本発明の実施例に係るフィルム融着缶の製造工
程を示す工程図である。

【図３】金属角缶の加熱時の問題点を示すために使用し
たラップ部（多重巻締部）の縦断面図である。

【図４】金属角缶の加熱時の問題点を示すために使用し
た巻締部におけるラップ部以外の部分を示す縦断面図で
ある。

【図５】金属角缶の加熱時の問題点を示すために使用し
たサイドシーム部におけるラップ部以外の部分を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

１金属角缶２缶胴３サイドシーム部４天板５地板６巻締部７ラップ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片面にプラスチックフィルム
が積層・接着されたラミネート金属板からなる缶胴２
と、この缶胴２の上端および下端に巻締めによりそれぞ
れ接合される同じくラミネート金属板からなる天板４お
よび地板５とを用いて、フィルム面が缶内面となる金属
角缶１を形成した後、この金属角缶１における缶胴２の
接合部であるサイドシーム部３と、缶胴２と天板４およ
び地板５との接合部である巻締部６とをそれぞれ加熱し
て、それらの接合部付近のプラスチックフィルムを融
着、封止するにあたり、第１段目として上記巻締部６を
加熱してから３０秒以内に第２段目として上記サイドシ
ーム部３を加熱するか、または第１段目として上記サイ
ドシーム部３を加熱してから３０秒以内に第２段目とし
て上記巻締部６を加熱することを特徴とする金属角缶の
加熱方法。
【請求項２】金属角缶１の接合部を加熱する手段は高
周波誘導加熱コイルである請求項１記載の金属角缶の加
熱方法。
【請求項３】第１段目で加熱された巻締部６又はサイ
ドシーム部３の余熱が５０℃以上ある状態で第２段目の
加熱を行う請求項１記載の金属角缶の加熱方法。
【請求項４】第１段目で加熱された金属角缶１が第２
段目の加熱工程に入れられるまでの搬送過程の雰囲気温
度は５〜５０℃である請求項１記載の金属角缶の加熱方
法。