特開 2023-66048 天板部材、金属缶、及び天板部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066048

(43)【公開日】2023-05-15

(54)【発明の名称】天板部材、金属缶、及び天板部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 8/02 20060101AFI20230508BHJP

【ＦＩ】

B65D8/02 A

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021176538

(22)【出願日】2021-10-28

(71)【出願人】

【識別番号】000207540

【氏名又は名称】大日製罐株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100140718

【弁理士】

【氏名又は名称】仁内 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100211122

【弁理士】

【氏名又は名称】白石 卓也

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(72)【発明者】

【氏名】新井 隆

(72)【発明者】

【氏名】小林 伸之

(72)【発明者】

【氏名】河瀬 拓真

【テーマコード（参考）】

3E061

【Ｆターム（参考）】

3E061AA15

3E061AA21

3E061AB13

3E061BA02

(57)【要約】

【課題】本発明に係る天板部材、金属缶、及び天板部材の製造方法によれば、耐腐食性、密着力及び耐圧性を備えた口金をもち、高速かつ能率よく製造できる金属缶の天板部材を提供することができる。
【解決手段】本発明に係る天板部材は、天板本体１１１と、天板本体１１１の所定の位置に天板本体１１１を貫通する開口を形成する折曲がり部１４０と、折曲がり部１４０の開口の周縁１４１から天板本体１１１の天板外面１１２側に突出して折曲がり部１４０の中心側に熱可塑性樹脂で被覆された第一接着面１５２を有する折返し部１５０と、を有する天板と、折返し部１５０に嵌合され、少なくとも第一接着面１５２と接着する第二接着面１２２が熱可塑性樹脂で形成されたリング状の口金１２０と、を備え、天板の第一接着面１５２と口金１２０の第二接着面１２２とは熱融着により接合されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

天板本体と、前記天板本体の所定の位置に前記天板本体を貫通する開口を形成する折曲がり部と、前記折曲がり部の前記開口の周縁から前記天板本体の天板外面側に突出して前記折曲がり部の中心側に熱可塑性樹脂で被覆された第一接着面を有する折返し部と、を有する天板と、
前記折返し部に嵌合され、少なくとも前記第一接着面と接着する第二接着面が熱可塑性樹脂で形成されたリング状の口金と、
を備え、
前記天板の前記第一接着面と前記口金の前記第二接着面とは熱融着により接合されている、
天板部材。

【請求項2】

前記口金が、同一の種類の熱可塑性樹脂で形成された、
請求項１に記載の天板部材。

【請求項3】

前記天板の前記第一接着面に被覆された熱可塑性樹脂と、前記口金の前記第二接着面に被覆された熱可塑性樹脂と、が同一の種類である、
請求項１または請求項２に記載の天板部材。

【請求項4】

前記天板の前記第一接着面と前記天板本体の天板内面とは連続面であり、同一の種類の熱可塑性樹脂で被覆されている、
請求項１から請求項３のいずれかの１項に記載の天板部材。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかの１項に記載の天板部材と、
缶底と、
缶胴と、
を備える、
金属缶。

【請求項6】

前記金属缶は、
前記天板部材と、前記天板部材の天板内面と同一の種類の熱可塑性樹脂が内面に被覆された缶胴と、前記天板部材の前記天板内面と同一の種類の熱可塑性樹脂が内面に被覆された缶底と、
を備え、
前記天板部材と、缶胴と、缶底とは熱融着されている、
請求項５に記載の金属缶。

【請求項7】

天板本体と、前記天板本体の所定の位置に前記天板本体を貫通する開口を形成する折曲がり部と、前記折曲がり部の前記開口の周縁から前記天板本体の天板外面側に突出して前記折曲がり部の中心側に熱可塑性樹脂で被覆された第一接着面を有する折返し部と、を有する天板と、少なくとも前記第一接着面と接着する第二接着面が熱可塑性樹脂で形成された口金と、を備える天板部材の製造方法であって、
前記口金を前記折返し部へ嵌合する嵌合工程と、
前記天板本体の前記天板外面であって前記折曲がり部の周回りを誘導加熱する誘導加熱工程と、
前記天板の前記第一接着面と、前記口金の前記第二接着面と、を融着する融着工程と、
を備える、
天板部材の製造方法。

【請求項8】

前記口金が、すべて熱可塑性樹脂で形成された、
請求項７に記載の天板部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、天板部材、金属缶、及び天板部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、金属缶の開口部（注出口）に取り付ける樹脂製口金部材は、開口部の内側に本体を押し込んで、その樹脂製口金部材の弾性力により密着力を得る。しかし、樹脂製口金部材は、その弾性反発力により、徐々に樹脂製口金部材の変形が進んでいく現象（クリープ現象）を生じさせる。このクリープ現象は、時間経過とともにさらに進展する。そして、最終的には、樹脂製口金部材が劣化し弾性力を失い、開口部と樹脂製口金部材とに隙間を生じさせ、開口部から抜けやすくなるという問題があった。特許文献１には、樹脂製口金部材を収容容器の開口部に取り付けた後、カシメ圧着を行い樹脂製口金部材と開口部を一体化することで密着力を高め、堅固な取付構造とする考案がされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３７０１２５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の樹脂製口金部材をカシメ圧着する取付構造では、浸透性の高い液体を充填すると漏洩しやすい欠点や、天板の開口部端部が内容物と接触し腐食し易い点で問題があった。

【0005】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、耐腐食性、密着力及び耐圧性を備えた口金をもち、高速かつ能率よく製造できる金属缶の天板部材を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係る天板部材は、天板本体と、前記天板本体の所定の位置に前記天板本体を貫通する開口を形成する折曲がり部と、前記折曲がり部の前記開口の周縁から前記天板本体の天板外面側に突出して前記折曲がり部の中心側に熱可塑性樹脂で被覆された第一接着面を有する折返し部と、を有する天板と、前記折返し部に嵌合され、少なくとも前記第一接着面と接着する第二接着面が熱可塑性樹脂で形成されたリング状の口金と、を備え、前記天板の前記第一接着面と前記口金の前記第二接着面とは熱融着により接合されている。

【0007】

本発明の第二の態様によれば、第一の態様に係る天板部材は、前記口金が、同一の種類の熱可塑性樹脂で形成される。

【0008】

本発明の第三の態様によれば、第一の態様または第二の態様に係る天板部材は、前記天板の前記第一接着面に被覆された熱可塑性樹脂と、前記口金の前記第二接着面に被覆された熱可塑性樹脂と、が同一の種類である。

【0009】

本発明の第四の態様によれば、第一から第三のいずれか一つの態様に係る天板部材は、前記天板の前記第一接着面と前記天板本体の天板内面とは連続面であり、同一の種類の熱可塑性樹脂で被覆されている。

【0010】

本発明の第五の態様に係る金属缶は、第一から第三のいずれか一つの態様に係る天板部材と、缶底と、缶胴と、を備える。

【0011】

本発明の第六の態様によれば、第五の態様に係る金属缶は、前記天板部材と、前記天板部材の天板内面と同一の種類の熱可塑性樹脂が内面に被覆された缶胴と、前記天板部材の前記天板内面と同一の種類の熱可塑性樹脂が内面に被覆された缶底と、を備え、前記天板部材と、缶胴と、缶底とは熱融着されている。

【0012】

本発明の第七の態様に係る天板部材の製造方法は、天板本体と、前記天板本体の所定の位置に前記天板本体を貫通する開口を形成する折曲がり部と、前記折曲がり部の前記開口の周縁から前記天板本体の天板外面側に突出して前記折曲がり部の中心側に熱可塑性樹脂で被覆された第一接着面を有する折返し部と、を有する天板と、少なくとも前記第一接着面と接着する第二接着面が熱可塑性樹脂で形成された口金と、を備える天板部材の製造方法であって、前記口金を前記折返し部へ嵌合する嵌合工程と、前記天板本体の前記天板外面であって前記折曲がり部の周回りを誘導加熱する誘導加熱工程と、前記天板の前記第一接着面と、前記口金の前記第二接着面と、を融着する融着工程と、を備える。

【0013】

本発明の第八の態様によれば、第七の態様に係る天板部材の製造方法は、前記口金が、すべて熱可塑性樹脂で形成される。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る天板部材、金属缶、及び天板部材の製造方法によれば、折曲がり部の周縁へ嵌合され、耐腐食性、密着力及び耐圧性を備えた口金をもち、高速かつ能率よく製造できる金属缶の天板部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る金属缶の斜視図である。

【図2】同金属缶の天板部材の側面図である。

【図3】（Ａ）は、図２のＡ-Ａ断面であり、すべてが熱可塑性樹脂で形成された口金が天板の折曲がり部の周縁に嵌合された状態を示す側面図である。（Ｂ）は、図２のＡ-Ａ断面であり、内部が金属製であり、外枠を熱可塑性樹脂で被覆された口金が天板の折曲がり部の周縁に嵌合された状態を示す側面図である。

【図4】同金属缶の天板部材において、高周波加熱装置を用いた製造工程の一例を説明する図である。

【図5】同金属缶の天板部材において、高周波加熱装置を用いた製造工程の一例を説明する図である。

【図6】同金属缶の天板部材の従来技術の一例を説明する図である。

【図7】実験１において、金属缶の天板部材の折曲がり部の周縁へ嵌合された口金の強度を確認する実験を示す図である。

【図8】実験２において、折曲がり部の周縁及び折返し部と口金との間の液体漏れを確認する実験の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の一実施形態について、図１から図５を参照して説明する。

【0017】

この金属缶１は、図１に示すように、缶底２と、缶胴３と、天板部材１００と、下端１１と、上端１２と、を備える。金属缶１に使用される金属は、一例として、ティンフリースチール（冷延鋼板の表面に電解クロム酸処理を施した表面処理鋼板、以下ＴＦＳ）を用いるが、ＴＦＳ以外の金属を用いてもよい。また金属缶１は、内部に石油、化学または食油等の内容物を貯留及び保存可能である。ここで、金属缶１の内部側の面を内面と言い、外部側を外面と言う。下端１１及び上端１２は、後述する缶胴３により略同じ大きさに形成される。

【0018】

缶底２は、図１に示すように、金属缶１の下端１１に備えられた水平な平板状の金属製の板である。缶底２は、缶底縁２１及び缶底内面（不図示）を有する。缶底縁２１は、缶底２の外縁である。また、缶底内面は、金属缶１の内面の一部であり、熱可塑性樹脂で被覆加工される。熱可塑性樹脂とは、熱によって溶けて軟化し、冷却により再び固まる性質を持つ樹脂のことを言う。なお、缶底内面の熱可塑性樹脂による被覆加工は必ずしも必要ではない。

【0019】

缶胴３は、鉛直方向に沿って角筒状に形成された金属缶１の側壁であり、缶胴３は、胴下縁３１と、胴上縁３２と、缶胴内面（不図示）と、を有する。胴下縁３１は、金属缶１の下端１１に形成された缶胴３の下側の縁である。胴上縁３２は、金属缶１の上端１２に形成された缶胴３の上側の縁である。缶胴内面は、金属缶１の内面の一部であり、熱可塑性樹脂で被覆加工される。なお、缶胴３の内面の熱可塑性樹脂による被覆加工は、必ずしも必要ではない。

【0020】

天板部材１００は、図１及び図２に示すように、金属缶１の上端１２に備えられる。天板部材１００は、天板１１０と、口金１２０と、取っ手１３０と、を備える。

【0021】

天板１１０は、図１、図２または図３に示すように、金属缶１の上端１２の大きさと形状が略同じ大きさの平板状の水平な金属製の板である。天板１１０は、天板本体１１１と、折曲がり部１４０と、折返し部１５０と、を有する。

【0022】

天板本体１１１は、図３に示すように、天板外面１１２と、天板内面１１３と、天板縁１１４（図２参照）と、を有する。天板外面１１２は、金属缶１の外面の一部である。天板内面１１３は、金属缶１の内面の一部であり、熱可塑性樹脂で被覆される。天板縁１１４は、天板の周囲の縁である。

【0023】

折曲がり部１４０は、図３に示すように、天板本体１１１を天板外面１１２側へ折曲げて形成される部分である。折曲がり部１４０は、天板本体１１１において、円状に連続して設けられ、天板本体１１１を貫通し開口を形成する。開口の縁は、円周縁１４１として天板本体１１１上に備えられる。以降の説明において、折曲がり部１４０の周回りの方向を周方向Ｒ（図２参照）とする。また、折曲がり部１４０の開口の軸方向の中心軸を中心軸Ｏとし、折曲がり部１４０の径の方向を径方向Ｄとする。

【0024】

円周縁１４１は、折曲がり部１４０の周縁である。円周縁１４１は、後述する折返し部１５０の基端１５１と連なっている。

【0025】

折返し部１５０は、水平な天板１１０に対して、円周縁１４１から天板１１０の天板外面１１２側に突出している。折返し部１５０は、基端１５１と、開口接着面（第一接着面）１５２と、最上端１５３と、先端１５４と、を備える。折返し部１５０は、例えば天板本体１１１に形成した貫通孔の周縁を天板外面１１２側に折り曲げることにより形成できる。そのため、天板内面１１３と開口接着面１５２とは、熱可塑性樹脂を被覆した連続面となる。

【0026】

折返し部１５０は、天板１１０の天板外面１１２側に突出して、天板外面１１２に対して垂直方向の最も上部の位置に最上端１５３を有する。開口接着面（第一接着面）１５２は、基端１５１から少なくとも折返し部１５０の最上端１５３まで延在する中心軸Ｏ側の面であり、熱可塑性樹脂が被覆された面である。開口接着面１５２は、例えば、上下方向における中間部分が中心軸Ｏに対して近付くように反る緩やかなカーブ状に形成されている。

【0027】

先端１５４は、折返し部１５０を最上端１５３から、さらに径方向Ｄの外側であって天板外面１１２側に向かって円弧を描くように折り曲がっている。折返し部１５０は、後述する口金１２０が取り付けられる天板外面１１２側に形成されることで、口金１２０が折返し部１５０へ嵌合しやすいようにガイドすることができる。先端１５４は、金属缶１の内部へ内容物を貯留及び保存する際に、内容物の漏れ防止に取り付ける蓋（不図示）等の縁を、先端１５４へ引っ掛けて係止することができる。

【0028】

口金１２０は、外部から天板１１０の折返し部１５０に嵌合されたリング状の保護部材である。本実施形態においては、口金１２０の中心軸は中心軸Ｏと略一致している。口金１２０は、口金内側面１２１と、口金接着面１２２（第二接着面）と、を備える。本実施形態では、図３（Ａ）に示すように、口金１２０がすべて熱可塑性樹脂で形成される。なお、口金１２０は、少なくとも口金接着面１２２が熱可塑性樹脂で被覆されていればよく、例えば、図３（Ｂ）に示すように、口金の外枠１２３が熱可塑性樹脂形成され、内部１２４はＴＦＳ等の金属で形成されてもよい。この場合も、口金接着面１２２は、熱可塑性樹脂で形成される。例えば、口金１２０で使用される熱可塑性樹脂は、ポリエチレン製である。

【0029】

口金内側面１２１は、口金１２０の径方向Ｄ内側の側面であり、金属缶１の内部から外部に流出する内容物が接触する面である。

【0030】

口金接着面１２２（第二接着面）は、口金１２０の径方向Ｄ外側の側面である。口金接着面１２２は、第一突出部１２５と、第二突出部１２６と、凹部１２７と、を有する。第一突出部１２５は、口金接着面１２２の上側に形成されており、径方向Ｄ外側に突出する凸部である。第二突出部１２６は、口金接着面１２２の下側に形成されており、径方向Ｄ外側に突出する凸部である。凹部１２７は、上下方向において第一突出部１２５と第二突出部１２６との間に形成された凹部である。

【0031】

凹部１２７は、少なくとも折返し部１５０の開口接着面１５２と、隙間なく接触できる形状に形成される。そのため、口金１２０は、凹部１２７へ折返し部１５０をぐらつきのないように嵌合することができる。また、口金１２０の高さは、折返し部１５０の基端１５１と最上端１５３までの高さよりも少しだけ大きな高さに設定するのがよい。上述の構成により、内部の内容物が注出される場合に、円周縁１４１及び折返し部１５０へ内容物が当たらず、折曲がり部１４０の周辺で錆が発生するのを防止することができる。

【0032】

天板１１０の開口接着面（第一接着面）１５２と口金接着面１２２（第二接着面）とは、周方向Ｒの全周において熱融着により接合している。

【0033】

取っ手１３０は、図１及び図２に示すように、天板１１０の天板外面１１２の中央にリング状に取り付けられ、人間の手が入る程度の大きさに形成される。

【0034】

缶底２の缶底縁２１及び缶胴３の胴下縁３１は、公知の手段により、缶底縁２１及び缶胴３の胴下縁３１の接合部（不図示）に熱可塑性樹脂製の補修テープ等で融着する。また、天板１１０の天板縁１１４及び缶胴３の胴上縁３２も同様に、公知の手段により、天板１１０の天板縁１１４及び缶胴３の胴上縁３２の接合部（不図示）に熱可塑性樹脂製の補修テープ等で融着する。金属缶１は上述の構成により缶状に形成される。缶底２及び缶胴３は、従来公知の１８Ｌ金属缶（一斗缶）等に用いられるものであれば特に制限されるものではない。また、金属缶１に使用される熱可塑性樹脂は、口金１２０同様のポリエチレン製のフィルムを用いる。ただし、熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレンフィルムまたはＰＥＴフィルム等を用いてもよい。また、缶底２及び缶胴３は、必ずしも熱可塑性樹脂で被膜加工される必要はない。また、金属缶１に用いられる熱可塑性樹脂は、すべて同一の種類を使用するのがよい。これにより、より高い接着強度を得ることができる。さらに、熱可塑性樹脂による被膜は、1層以上であってもよいし、複数の異なる種類の熱可塑性樹脂を用いてもよい。熱可塑性樹脂の層数及び種類は、内部に保存する内容物に合わせて適宜選定される。

【0035】

次に、本実施形態に係る天板部材１００の工程について、図４及び図５を参照しながら説明する。天板部材１００の製造方法は、嵌合工程と、誘導加熱工程と、融着工程と、を備える。

【0036】

天板部材１００は、図４及び図５に示すように、高周波加熱装置２００により製造される。高周波加熱装置２００は、載置台２１０と、加熱コイルＣと、を備える。加熱コイルＣは、天板１１０の円周縁１４１（図３参照）と略同じ大きさであり、高周波加熱装置２００によって通電され、誘導電流を生じる。天板部材１００は、載置台２１０上に天板外面１１２を上にして設置する。なお、高周波加熱装置２００は従来公知の装置であり、載置台２１０または加熱コイルＣ等の大きさや形状などは適宜選定される。また、高周波加熱装置２００はその他に、制御装置または検知センサ等のオプション機能を備えてもよい。

【0037】

まず、天板１１０の折曲がり部１４０へ口金１２０を嵌合する工程について説明する(嵌合工程)。所定の手段によって、天板部材１００の折返し部１５０に、外部から口金１２０を嵌合する。口金１２０は、折返し部１５０を径方向Ｄ（図３参照）の外側へ押し付け、その樹脂部材の弾性力により密着力を得ることができる。この時、口金１２０の口金接着面１２２（図３参照）は、折返し部１５０の開口接着面１５２（図３参照）の形状に隙間なく接着するように形成されているため、口金１２０が折返し部１５０から外れないように固定できる。なお、口金接着面１２２は、必ずしも開口接着面の形状に合わせて形成されなくてもよい。また、上述の嵌合工程の後に、さらに折返し部１５０と口金１２０とをカシメ圧着する工程を行ってもよい。

【0038】

次に、高周波加熱装置２００が、天板１１０の折曲がり部１４０の周方向Ｒへ誘導加熱する工程について説明する（誘導加熱工程）。図４及び図５に示すように、天板部材１００は、高周波加熱装置２００の載置台２１０に、天板外面１１２を上にした状態で載置される。高周波加熱装置２００は、加熱コイルＣに通電し、誘導電流を生じさせる。すると、加熱コイルＣは、熱を発生する。高周波加熱装置２００は、加熱コイルＣへ熱を発生させた状態で、天板外面１１２の折曲がり部１４０の周方向Ｒへ天板部材１００の上部にある加熱コイルＣを近づける。天板外面１１２は金属面であるため、上述の動作により、天板外面１１２の折曲がり部１４０の周辺は、誘導加熱される。

【0039】

次に、折返し部１５０の開口接着面１５２と口金１２０の口金接着面１２２とが融着する工程について説明する（融着工程）。上述した誘導加熱工程により与えられた熱は、天板外面１１２を誘導加熱し、天板内面１１３（図３参照）に被膜された熱可塑性樹脂及び嵌合工程において折曲がり部１４０へ嵌合された口金１２０へ伝わる。すると、天板内面１１３の一部である開口接着面１５２の熱可塑性樹脂と口金１２０の口金接着面１２２の熱可塑性樹脂の一部が熱によって溶けて軟化し、互いに融着する。そのため、円周縁１４１及び折返し部１５０と口金１２０は、開口接着面１５２と口金接着面１２２との間に隙間を設けることなく一体化できる。

【0040】

なお、誘導加熱工及び融着工程においては、高周波加熱装置２００が、短時間のうちに天板部材１００へ誘導加熱及び融着する（約２５個/毎分）。そのため、高周波加熱装置２００は、腐食性、密着力及び耐圧性を備えた注出口をもつ金属缶１（図１参照）の天板部材１００を高速かつ能率よく製造できる。さらに、本実施形態に係る誘導加熱工程では、天板１１０の折曲がり部１４０の周辺のみを加熱するため、熱可塑性樹脂でされ被覆された天板１１０の開口接着面１５２及び口金１２０に用いられた熱可塑性樹脂を大きく変形することなく、融着することができる。

【0041】

本実施形態では、天板１１０の開口接着面１５２及び口金１２０に熱可塑性樹脂を使用するため、錆の発生を防ぐことができる。さらに、上述した融着工程により、天板部材１００の折返し部１５０と口金１２０とが融着するため、固定力を増加することができる。

【0042】

また、本実施形態では、上述した融着工程により、天板部材１００の天板１１０と、口金１２０が融着し、隙間を無くすことができる。そのため、隙間にパッキンや接着剤等の別の物質を用いることなく、金属缶１の内部の液体が外部へ漏れるのを防止することができる。

【0043】

また、本実施形態では、上述した融着工程により、円周縁１４１及び折返し部１５０が内容物と接触し腐食してしまうのを防止することができる。さらに、口金１２０は、気密性と堅固性を実現し、密着・密封力を強化できる。

【0044】

また、本実施形態では、開口接着面１５２と口金１２０の口金接着面１２２とを、カシメ圧着する必要がないため、浸透性の高い液体を充填することができる。

【0045】

なお、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

【0046】

（変形例）
本実施形態では、嵌合工程、誘導加熱工程及び熱融着工程において、天板部材１００に対して行うが、本発明はこれに限らない。先に、缶底２と、缶胴３と、天板部材１００と、を一体化して金属缶１に形成したのち、上述の工程を行ってもよい。

【0047】

また、本実施形態では、金属缶１は１８Ｌ金属缶（一斗缶）の缶底及び缶胴を使用するが、本実施形態に限らず、従来公知のものであれば特に制限されるものではない。また缶胴は、角筒状でなくてもよく、例えば、円筒状であってもよく、その際は、缶底及び天板部材の形状は、缶胴の形状に対応して形成される。

【0048】

また、金属缶１の内部に貯留または保存される内容物の例として、飲料、果汁、ソースなどの液体食品や、界面活性剤、顔料、染料、アルコール、農薬、油脂類その他の化学品、石油、及び食油その他の食品が挙げられる。

【0049】

また、本実施形態では、天板１１０の天板外面１１２に取っ手１３０が取り付けられるが、取っ手１３０は無くてもよい。また、取っ手１３０の位置、個数及び材質は特に限定されない。

【0050】

また、本実施形態では、折返し部１５０は、先端１５４を備えるが、先端１５４は必ずしも必要ではない。折返し部１５０は、最上端１５３を先端として形成されてもよい。さらに、開口接着面１５２は、必ずしも中心軸Ｏに対して反るような緩やかなカーブ状で形成されていなくてもよい。例えば、開口接着面１５２は、天板外面１１２に対して垂直であってもよい。なお、いずれの開口接着面１５２の形態においても、口金接着面１２２の凹部１２７は、開口接着面１５２の形状に合わせて形成されるのがよい。

【0051】

いずれの上記形態においても、本発明に係る天板部材、金属缶、及び天板部材の製造方法によれば、耐腐食性、密着力及び耐圧性を備えた口金をもち、高速かつ能率よく製造できる金属缶の天板部材を提供することができる。

【実施例0052】

本発明の金属缶の天板部材について、実施例を用いてさらに説明する。また、表１、図３、図６、図７及び図８を示しながら説明する。なお、本発明の技術的範囲は、実施例の内容によって何ら制限されない。

【0053】

（実験１）
金属缶１の天板部材１００の折曲がり部１４０へ嵌合された口金１２０の強度を確認する実験を行った。本実験では、まず天板部材１００に対して温度変化を与えることのできる器具によって、常温の状態から温度変化を加え、その後、天板部材１００へ嵌合された口金１２０の強度を確認する実験を行った。

【0054】

実験者は、天板部材１００を煮沸装置等によって熱湯（約９０℃）で温度変化し、その後常温まで冷ます。その後、実験者は、天板部材１００の天板外面１１２を上面に向け床に載置し、両端を抑え固定した状態にする。そして、実験者は、図７に示すように、折返し部１５０へ嵌合された口金１２０に、鉛直上方へ外力Ｆを加え、その時の外力Ｆを測定可能な測定器具等をつなげ、口金１２０が円周縁１４１及び折返し部１５０から外れた時の外力Ｆを計測する。口金１２０が円周縁１４１及び折返し部１５０から外れた時の外力Ｆを引張せん断強度とし、得られた計測結果を表１に示す。

【0055】

天板部材は、比較例１、比較例２、実施例１及び実施例２を用いて実験行った。比較例１、比較例２、実施例１及び実施例２に使用される口金１２０はすべて同一であり、ポリエチレン製の樹脂口金である。

【0056】

比較例１は、前述の一実施形態の各工程のうち、図６に示すように、誘導加熱工程及び融着工程を行わない場合の従来の天板部材であり、天板部材の天板内面に被膜された熱可塑性樹脂の種類が口金１２０と同一のポリエチレン製である。比較例２は、比較例１と同様に、前述の一実施形態の各工程のうち、誘導加熱工程及び融着工程を行わない場合の従来の天板部材であり、天板部材の天板内面に被膜された熱可塑性樹脂の種類が口金１２０と異なる種類である。実施例１は、図３に示すように、上述の本発明の一実施形態に係る天板部材１００であり、天板部材の天板内面１１３に被膜された熱可塑性樹脂の種類が口金１２０と同一のポリエチレン製である。実施例２は、実施例１と同様に、上述の本発明の一実施形態に係る天板部材であり、天板部材の天板内面１１３に被膜された熱可塑性樹脂の種類が口金１２０と異なる種類である。本実験では、比較例１、比較例２、実施例１及び実施例２の天板部材をそれぞれ三枚ずつ用意し、実験を行った。

【0057】

【表1】

【0058】

表１の従来品である比較例１は、引張せん断強度の平均が約３４Ｎ、比較例２は、引張せん断強度の平均が約３１Ｎであった。それぞれの個々の計測結果を見ても、引っ張りせん断強度は４０Ｎ以下であった。一方、実施例１は、引張せん断強度の平均が約１０８４Ｎ、実施例２は、引張せん断強度の平均が約１１７３Ｎであった。以上の結果より、実施例１及び実施例２は、どちらも１０００Ｎを超える引張せん断強度を有することが分かった。そのため、実施例１及び実施例２は、比較例１及び比較例２と比較して、耐圧性を有し、気密性と堅固性を備えた天板部材１００であると考察される。また、実施例１及び実施例２の結果から、天板部材の天板内面１１３の熱可塑性樹脂と口金１２０の熱可塑性樹脂の種類の組合せにおいて、異なる種類の熱可塑性樹脂を使用しても、一定の効果が認められる事を確認した。

【0059】

なお、本実験では、時間の経過や温度の変化などを考慮して強度実験を行ったが、例えば、熱湯等で温度変化しない場合についても計測を行った。比較例１及び実施例１について、温度変化を除き、上記に記載と同様の実験を行った。その結果、比較例１は、引張せん断強度の平均が約４３９Ｎであった。また、実施例１は、１，３００Ｎ以上の引張せん断強度があり、口金１２０が外れないことを確認した。以上の結果より、熱の変動がない場合においても、比較例１の天板部材よりも実施例１の天板部材１００の方が、高い引張せん断強度を持ち、１，３００Ｎ以上の外力Ｆをかけても口金１２０が天板部材１００から外れないことが分かった。

【0060】

（実験２）
次に、図８に示すように、円周縁１４１及び折返し部１５０と口金１２０との間の液体漏れを確認する実験を行った。本実験では、浸透液を用いた非破壊検査を行った。

【0061】

実験者は、天板部材の天板内面側において折曲がり部１４０へ嵌合された口金１２０との間に赤色の浸透液を塗布する。また、天板部材の天板外面側に現像液ｍを塗布し、天板内面側を上向きにした状態で１０℃に設定した冷凍庫内に保管し温度変化を与える。所定時間経過後、冷凍庫内から取り出し、天板外面における赤色の浸透液の滲出状態を確認する。

【0062】

天板部材は、実験１で使用した比較例１及び実施例１を用いて実験行った。実験の結果を図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示し説明する。

【0063】

実験後の比較例１は、図８（Ａ）に示すように、天板外面に赤色の浸透液ｌａの滲出を確認した。比較例１は、誘導加熱工程及び融着工程を行っていない。そのため、図６に示すように、温度変化により樹脂収縮が発生し、折曲がり部１４０へ嵌合された口金１２０との間に隙間が形成されたことで、天板内面側に塗布した赤色の浸透液が開口接着面１５２と口金１２０の口金接着面１２２との間の隙間を通過して天板外面側へ滲出したものと考えられる。一方、実施例１は、図８（Ｂ）に示すように、天板内面１１３側から、天板外面１１２側への赤色の浸透液ｌｂの滲出は確認されなかった。開口接着面１５２と口金１２０の口金接着面１２２とが、誘導加熱工程及び融着工程を行うこと融着し、隙間を無くしたためと考えられる。また、追加検証として、さらに比較例１及び実施例１を冷凍保管し、時間経過（約７２時間）後に、再度液漏れの状態確認を実施したが、実施例１においては、図８（Ｂ）と同様に、赤色の浸透液ｌｂの滲出は確認できなかった。以上の結果から、実施例１は、比較例１と比較して、図３に示すように、誘導加熱工程及び融着工程を行うことで、開口接着面１５２と口金１２０の口金接着面１２２との密着力が向上し、液体漏れを防止することができることを確認した。

【産業上の利用可能性】

【0064】

本発明に係る天板部材、金属缶、及び天板部材の製造方法によれば、耐腐食性、密着力及び耐圧性を備えた口金をもち、高速かつ能率よく製造できる金属缶の天板部材を提供することができるので産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0065】

１ 金属缶
２ 缶底
３ 缶胴
１００ 天板部材
１１０ 天板
１１１ 天板本体
１１２ 天板外面
１１３ 天板内面
１２０ 口金
１２１ 口金内側面
１２２ 口金接着面（接着面）
１２３ 外枠
１２４ 内部
１４０ 折曲がり部
１４１ 円周縁（周縁）
１５０ 折返し部
１５１ 基端
１５２ 開口接着面
２００ 高周波加熱装置
２１０ 載置台
Ｃ 加熱コイル
Ｒ 周方向
Ｄ 径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】