KR20180060894A - 보틀캔 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 보틀캔은, 캔 본체의 바닥부와 일체로 성형되는 외주부에, 상기 바닥부로부터 상기 캔 본체의 상단 개구부를 향하여 순서대로 캔축을 중심으로 한 원통상의 몸체부와, 상단측을 향함에 따라 축경되는 숄더부와, 이 숄더부로부터 더욱 상단측을 향하여 연장되는 넥부와, 캡 장착부가 형성된 보틀캔으로서, 상기 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하이고, 이 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 과 상기 캔 본체의 바닥부의 하단에서 상기 상단 개구부까지의 상기 캔축 방향의 높이 (h) 의 비 φ1/h 가 0.35 이하이고, 상기 몸체부에 있어서의 상기 캔 본체의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하이다.

Description

보틀캔 및 그 제조 방법{BOTTLE CAN AND METHOD OF MANUFACTURING BOTTLE CAN}

본 발명은, 보틀캔 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2016년 11월 29일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2016-231588호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

이와 같은 보틀캔으로서, 예를 들어 특허문헌 1 에는, 대직경의 몸체부와, 이 몸체부의 캔축 방향 상단에 연결 형성됨과 함께 캔축 방향 상방을 향함에 따라 점차 축경 (縮徑) 된 숄더부와, 이 숄더부의 캔축 방향 상단에 연결 형성됨과 함께 캔축 방향 상방으로 연장되는 구금부를 구비하는 보틀캔으로서, 몸체부의 캔축 방향 상단부의 두께가, 이 상단부를 제외한 몸체부의 캔축 방향 상부에 있어서의 두께보다 두껍게 된 것이 기재되어 있다.

또, 마찬가지로 특허문헌 1 에는, 이와 같은 보틀캔의 제조 방법으로서, 금속제의 바닥이 있는 통상체에 아이어닝 가공을 복수 회 실시하고, 개구부와, 이 개구부의 캔축 방향 하단에 연결 형성되고 캔축 방향 하방으로 연장되는 몸체부를 구비하고, 이 몸체부의 캔축 방향 상부는 개구부보다 박육하게 된 DI 캔으로서, 상기 바닥이 있는 통상체에 최후의 아이어닝 가공을 실시하여 DI 캔을 형성할 때에 미리, 바닥이 있는 통상체에 있어서, 몸체부의 형성 예정부에 있어서의 캔축 방향 상단부를, 이 상단부를 제외한 몸체부의 형성 예정부에 있어서의 캔축 방향 상부의 두께보다 두껍게 해 둔 DI 캔을, 복수의 아이어닝 다이스와의 사이에서 상기 아이어닝 가공을 실시하는 펀치의 외표면에, 바닥이 있는 통상체의 몸체부 형성 예정부에 있어서의 캔축 방향 상단부와 대응하는 위치에 오목부를 형성함으로써 제조하고, 이 DI 캔에 기초하여 상기 숄더부와 구금부를 성형함으로써, 상기 보틀캔을 제조하는 제조 방법이 기재되어 있다.

그리고, 또한 이 특허문헌 1 에는, 이와 같은 DI 캔에 기초하여 보틀캔을 형성하는 경우에 있어서는, 일반적으로 DI 캔의 개구부 중 가장 두께가 두꺼운 부분의 두께를, 몸체부 중 가장 두께가 얇은 부분의 두께보다 80 ㎛ (0.08 ㎜) 이상 크게 할 필요가 있는 것도 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2009-082989호

그런데, 이와 같은 보틀캔으로는, 일반적으로 그 몸체부의 외경 (몸체부의 외주면의 직경) 이 약 66 ㎜ 인 것이 많이 유통되고 있다. 한편, 그러한 보틀캔은, 특히 아이나 손이 작은 여성, 악력이 쇠약해진 노인 등에게는 굵어서 잡기 어려워, 예를 들어 캡의 개폐시에 손이 미끌어지거나 잘못하여 보틀캔을 떨어뜨리거나 하는 경우가 있다. 이 때문에, 몸체부의 외경이 가는 보틀캔의 수요가 최근 높아지고 있다.

그러나, 그러한 세경의 보틀캔에 있어서, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이 펀치의 외표면의 캔축 방향 상단부와 대응하는 위치에 오목부를 형성함으로써, DI 캔에 있어서 개구부 중 가장 두께가 두꺼운 부분의 두께를 몸체부 중 가장 두께가 얇은 부분의 두께보다 80 ㎛ 이상 크게 하면, 이 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분 사이에 발생하는 단차의 크기가 바닥이 있는 통상체의 내경에서 차지하는 비율이 커진다. 이 때문에, 펀치를 인발할 때에 오목부가 바닥이 있는 통상체에 걸려 펀치의 인발 불량이 발생하기 쉬워져, 보틀캔의 제조 효율이나 수율이 현저하게 저하될 우려가 있다.

본 발명은, 이와 같은 배경하에서 이루어진 것으로, 몸체부의 외경이 가는 보틀캔이라도 제조 공정에 있어서 펀치의 인발 불량을 잘 발생시키기 않는 보틀캔을 제공함과 함께, 이와 같은 펀치의 인발 불량에 의한 제조 효율이나 수율의 저하를 억제하는 것이 가능한 보틀캔의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하고, 이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 보틀캔은, 캔 본체의 바닥부와 일체로 성형되는 외주부에, 상기 바닥부로부터 상기 캔 본체의 상단 개구부를 향하여 순서대로 캔축을 중심으로 한 원통상의 몸체부와, 상단측을 향함에 따라 축경되는 숄더부와, 이 숄더부로부터 더욱 상단측을 향하여 연장되는 넥부와, 캡 장착부가 형성된 보틀캔으로서, 상기 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하이고, 이 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 과 상기 캔 본체의 바닥부의 하단에서 상기 상단 개구부까지의 상기 캔축 방향의 높이 (h) 의 비 φ1/h 가 0.35 이하이고, 상기 몸체부에 있어서의 상기 캔 본체의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 보틀캔의 제조 방법은, 이와 같은 보틀캔의 제조 방법으로서, 금속판으로부터 드로잉 가공에 의해 성형된 컵상 소재에 재드로잉 및 아이어닝 가공과 바닥부 성형 가공을 실시하여, 상기 바닥부와, 상기 몸체부와 동 외경의 원통부가 형성된 바닥이 있는 원통체를 성형하는 DI 프레스 공정과, 이 바닥이 있는 원통체의 상기 원통부의 상단측 부분을 축경시킴으로써, 상기 숄더부와, 이 숄더부로부터 상단측을 향함에 따라 더욱 축경되는 상기 넥부를 성형하는 보틀 넥 성형 공정과, 상기 넥부의 상단부에 상기 캡 장착부를 성형하는 캡 장착부 성형 공정을 구비하고, 상기 DI 프레스 공정에 있어서는, 상기 바닥이 있는 원통체의 상기 원통부에 있어서의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하가 되도록 성형하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 보틀캔은, 몸체부의 외경, 즉 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하이기 때문에, 아이나 손이 작은 여성, 노인이라도 잡기 쉬워, 캡의 개폐가 용이함과 함께, 잘못하여 보틀캔을 떨어뜨릴 우려도 적다. 또한, 이 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 과 상기 캔 본체의 바닥부의 하단에서 상기 상단 개구부까지의 상기 캔축 방향의 높이 (h) 의 비 φ1/h 가 0.35 이하로서, 가늘게 된 몸체부의 외경에 대해 캔 본체의 높이를 크게 할 수 있기 때문에, 보틀캔의 내용량을 충분히 확보할 수 있다.

그리고, 상기 구성의 보틀캔 및 그 제조 방법에서는, 상기 바닥이 있는 원통체에 있어서의 상기 원통부의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하로 되어 있고, 즉 이 두께가 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분 사이의 단차가 바닥이 있는 원통체의 내경에서 차지하는 비율이 매우 작다. 이 때문에, 컵상 소재에 재드로잉 및 아이어닝 가공과 바닥부 성형 가공을 실시하여 바닥이 있는 원통체를 성형하는 DI 프레스 공정에 있어서, 펀치를 바닥이 있는 원통체로부터 인발할 때의 인발성이 양호하고, 펀치가 바닥이 있는 원통체의 내주면에 걸려 인발 불량이 발생하는 경우가 적어져 안정적인 성형을 실시하는 것이 가능해진다. 따라서, 상기 서술한 바와 같은 세경의 보틀캔이라도, 그 제조 공정에 있어서 제조 효율이나 수율이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

그런데, 이와 같은 보틀캔에서는 일반적으로, 캔 본체의 강도 확보를 위하여, 상기 캔 본체의 바닥부의 중앙에는 캔축 방향 내측으로 패인 돔부가 형성됨과 함께, 이 돔부의 외주 가장자리부에 이어지는 상기 캔 본체의 바닥부의 외주에는, 상기 캔축을 따른 단면에 있어서 돌출 단부가 볼록 곡선상을 이루고, 상기 캔축 방향의 외측으로 돌출되는 환상 볼록부가 상기 캔축 둘레의 둘레 방향에 형성되어 있고, 이 환상 볼록부의 돌출단이 상기 캔축 둘레에 이루는 원이, 바닥부를 하측 방향으로 하여 캔 본체를 수평면 상에 세웠을 때에, 이 수평면에 접지하는 접지원된다.

그런데, 상기 서술한 바와 같은 세경의 보틀캔에서는, 이 접지원의 직경도 작아져, 수평면에 세운 캔 본체가 넘어지기 쉬워진다. 이 때문에, 이 접지원의 직경, 즉 환상 볼록부의 돌출단이 캔축 둘레에 이루는 원의 직경 (φ2) 과 상기 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 의 비 φ2/φ1 은 0.85 보다 크게 되어, 접지원이 캔 본체의 바닥부에 있어서 가능한 한 외주측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 서술한 바와 같은 제조 방법에 의해 제조되는 보틀캔에는, 상기 DI 공정에 의해 돔부와 환상 볼록부가 형성된 바닥부와 원통부가 형성된 바닥이 있는 원통체를 성형한 후에, 이 바닥이 있는 원통체의 내면에 스프레이 노즐에 의해 도료를 분무하고 건조시킴으로써 도막을 형성하고, 내식성을 부여하는 것이 실시되고 있다. 그러나, 세경의 보틀캔에 있어서, 특히 상기 서술한 바와 같이 접지원이 캔 본체의 바닥부의 가능한 한 외주측에 위치하도록 형성한 경우에는, 스프레이 노즐에 의한 도료의 분무 범위가 바닥이 있는 원통체의 원통부에 의해 차단됨으로써, 바닥이 있는 원통체의 내면에 있어서 환상 볼록부의 돌출단 근방에 도료가 충분히 골고루 퍼지지 않게 될 우려가 있다.

그래서, 상기 서술한 바와 같이 캔 본체의 바닥부의 중앙에 캔축 방향 내측으로 패인 돔부가 형성됨과 함께, 이 돔부의 외주 가장자리부에 이어지는 캔 본체의 바닥부의 외주에는, 캔축을 따른 단면에 있어서 돌출 단부가 볼록 곡선상을 이루고 캔축 방향의 외측으로 돌출되는 환상 볼록부가 캔축 둘레의 둘레 방향에 형성되는 경우에, 상기 바닥이 있는 원통체의 내면에 있어서의 환상 볼록부의 돌출단 근방에 도료를 충분히 골고루 퍼지게 하려면, 상기 캔축을 따른 단면에 있어서 상기 환상 볼록부의 돌출 단부가 이루는 볼록 곡선의 중심의 위치에 있어서의 그 환상 볼록부의 내주면의 상기 캔축에 대한 직경 방향의 폭 (W) 을 2.5 ㎜ 이상으로 하여, 이 환상 볼록부의 바닥이 있는 원통체 내면에 있어서의 개구 폭을 확장하여, 바닥이 있는 원통체의 내면에 분무된 도료가 튀어올라 환상 볼록부의 돌출단 근방으로 흘러들어가기 쉽게 하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 잡기 쉬운 세경의 보틀캔이라도, 내용량을 확보하면서, 그 제조 공정에 있어서 펀치의 인발 불량이 발생하는 것을 방지하여 안정적으로 성형할 수 있고, 제조 효율이나 수율의 저하를 억제하는 것이 가능해진다.

도 1 은 본 발명의 보틀캔의 일 실시형태를 나타내는 일부 파단 측면도이다.
도 2 는 도 1 에 있어서의 A 부의 확대 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 보틀캔의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 플로우 차트이다.

도 1 및 도 2 는 본 발명의 보틀캔의 일 실시형태를 나타내는 것이고, 도 3 은 본 발명의 보틀캔의 제조 방법의 일 실시형태를 나타내는 것이다. 본 실시형태의 보틀캔은, 그 캔 본체 (1) 가 도 1 에 나타내는 바와 같이, 바닥부 (2) 와, 이 바닥부 (2) 와 일체로 형성되고 바닥부 (2) 의 외주 가장자리로부터 상단측 (도 1 에 있어서 상측) 으로 연장되는 외주부 (3) 를 구비하고 있고, 이 상단측을 향하여 축경되는 캔축 (C) 을 중심으로 한 개략 다단의 바닥이 있는 원통상을 이루고 있다.

바닥부 (2) 에는, 캔축 (C) 방향의 내측 (캔 본체 (1) 의 상단측) 으로 패인 캔축 (C) 을 따른 단면이 대략 원호상의 돔부 (2a) 가 중앙에 형성됨과 함께, 이 돔부 (2a) 의 외주 가장자리부에는 캔축 (C) 방향의 외측 (캔 본체 (1) 의 하단측) 에 단면이 볼록 곡선상을 이루고 돌출되는 환상 볼록부 (2b) 가 캔축 (C) 둘레의 둘레 방향으로 연속하여 형성되어 있다. 또, 외주부 (3) 에는 바닥부 (2) 로부터 캔 본체 (1) 의 상단측의 개구부 (4) 를 향하여 순서대로, 캔축 (C) 을 중심으로 한 원통상의 몸체부 (5) 와, 상단측을 향함에 따라 일정한 경사로 점차 축경되는 원뿔대면상의 숄더부 (6) 와, 이 숄더부 (6) 로부터 더욱 상단측을 향하여 연장되는 통상의 넥부 (7) 와, 역시 통상이고 본 실시형태에서는 스레딩 가공이 실시된 캡 장착부 (8) 가 형성되어 있다.

이와 같은 보틀캔을 제조하는 본 발명의 보틀캔의 제조 방법의 일 실시형태에 있어서는, 도 3 의 플로우 차트에 나타내는 바와 같이, 먼저 커핑 프레스기에 의한 커핑 프레스 공정에 있어서 알루미늄 합금 등의 금속판을 원판상으로 타발 (打拔) 하여 드로잉 가공을 실시함으로써, 깊이가 얕은 컵상 소재를 제조한다. 이어서, 이 컵상 소재에 DI (Drawing and Ironing) 프레스기에 의한 DI 프레스 공정에 있어서 펀치와 복수의 드로잉 다이스에 의해 재드로잉 및 아이어닝 가공을 실시하여 캔축 (C) 방향으로 연신하고, 바닥부 성형 가공을 실시함으로써, 바닥부 (2) 에 상기 돔부 (2a) 와 환상 볼록부 (2b) 가 형성된 바닥이 있는 원통체 (DI 캔) 를 성형한다.

여기서, 커핑 프레스 공정에 있어서 컵상 소재로 성형되는 금속판은, 본 실시형태에서는 JIS H 4000 에 있어서의 A3004 또는 A3104 의 알루미늄 합금으로서, 205 ℃ × 20 분 베이킹 후의 0.2 ％ 내력이 235 N/㎜² ∼ 265 N/㎜² 의 범위인 것이 사용된다. 또, 이 컵상 소재로부터 성형되는 바닥이 있는 원통체에는, 외주부에 상기 캔축 (C) 을 중심으로 한 원통부가 형성되고, 이 원통부의 외경은 캔 본체 (1) 의 몸체부 (5) 의 외경 (후술하는 φ1) 과 대략 동등한 일정 외경이다. 즉, 바닥이 있는 원통체의 원통부의 외경은 58 ㎜ 이하이다. 또, 상기 바닥부 성형 가공에서는, 후술하는 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단이 캔축 (C) 둘레에 이루는 원의 직경 (φ2) 과 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) (바닥이 있는 원통체의 원통부의 외경) 의 비 φ2/φ1 이 0.85 보다 커지도록, 환상 볼록부 (2b) 를 성형하는 것이 바람직하다. 또, 상기 바닥부 성형 가공에서는, 후술하는 환상 볼록부 (2b) 의 내주면의 직경 방향의 폭 (W) 이 2.5 ㎜ 이상이 되도록, 환상 볼록부 (2b) 를 성형하는 것이 바람직하다.

이와 같이 성형된 바닥이 있는 원통체는, 제 1 세정 공정에 있어서 세정, 건조되고, 이어서 도장 공정에 있어서 내외면에 도장이 실시된 후에 건조되고 베이킹된다. 이 중, 바닥이 있는 원통체의 내면으로의 도장은, 바닥이 있는 원통체를 둘레 방향으로 회전하면서, 이 바닥이 있는 원통체의 개구부로부터 통상적으로는 복수의 스프레이 노즐에 의해 도료를 분무함으로써 실시된다. 또한, 이렇게 하여 도장이 실시된 바닥이 있는 원통체는, 보틀 넥커에 의한 보틀 넥 성형 공정에 있어서 원통부의 상기 상단측 부분의 하단측이 금형에 의해 축경되어 상기 숄더부 (6) 와 넥부 (7) 가 성형되고, 이어서 캡 장착부 성형 공정에 있어서 넥부 (7) 의 상단측에 상기 스레딩 가공 등이 실시되어 상기 캡 장착부 (8) 가 형성되고, 도 1 에 나타낸 보틀캔의 캔 본체 (1) 로 성형된다.

이와 같이 성형된 캔 본체 (1) 는, 제 2 세정 공정에 의해 세정, 건조된 후에, 검사 공정에 있어서 핀홀의 유무나 외면의 이물질 부착, 흠집, 오염, 인쇄 불량 등의 유무가 검사되고 음료 공장 등으로 반송되어, 음료 등의 내용물이 충전된 후에 캡 장착부 (8) 에 도시 생략의 캡이 장착되고 봉지되어 출하된다. 또한, 상기 각 공정 간이나 각 공정 중에는, 바닥이 있는 원통체의 상단 가장자리를 절단하는 트리밍이나, 필요에 따라 바닥부의 환상 볼록부 (2b) 의 단면 형상을 재성형하는 보텀 리폼이 실시된다.

그리고, 이와 같은 실시형태의 제조 방법에 의해 제조되는 본 실시형태의 보틀캔에 있어서는, 그 캔 본체 (1) 의 상기 몸체부 (5) 의 외경, 즉 도 1 에 나타내는 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하이고, 이 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 과 캔 본체 (1) 의 바닥부 (2) 의 하단 (본 실시형태에서는, 캔 본체 (1) 의 외면에 있어서의 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단) 에서 상단측의 상기 개구부 (4) 까지의 캔축 (C) 방향의 높이 (h) 의 비 φ1/h 가 0.35 이하로 되어 있고, 또한 몸체부 (5) 에 있어서의 캔 본체 (1) 의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하로 되어 있다.

또, 본 실시형태의 보틀캔에 있어서는, 상기 환상 볼록부 (2b) 의 캔축 (C) 방향 외측으로 돌출되는 돌출 단부 (2c) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이 캔축 (C) 을 따른 단면이 대략 반원호상을 이루며 돌출되어 있다. 이 돌출 단부 (2c) 에 캔축 (C) 방향의 외측으로부터 접하는 캔축 (C) 에 수직인 평면과 환상 볼록부 (2b) 가 이루는 접지원의 직경, 즉 캔 본체 (1) 의 외면에 있어서의 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단이 캔축 (C) 둘레에 이루는 원의 직경 (φ2) 과 상기 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 의 비 φ2/φ1 은 0.85 보다 크게 되어 있다.

또한, 이렇게 하여 캔축 (C) 방향의 외측으로 단면 대략 반원호상으로 돌출되는 환상 볼록부 (2b) 의 돌출 단부 (2c) 에 있어서의 캔 본체 (1) 의 내주면은, 캔축 (C) 방향에 있어서 이 반원호의 중심 (O) 의 위치에 있어서의 캔축 (C) 에 대한 반경 방향 (캔축 (C) 에 수직인 방향, 직경 방향이라고도 한다) 의 폭 (W) 이 2.5 ㎜ 이상이 되도록 형성되어 있다. 즉, 캔축 (C) 에 수직이고 상기 반원호의 중심 (O) 을 통과하는 평면에 의해 절단된 환상 볼록부 (2b) 의 내면의 내측면과 외측면의 간격이 본 실시형태에서는 2.5 ㎜ 이상이 되도록, DI 프레스 공정이나 보텀 리폼에 의해 환상 볼록부 (2b) 가 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 캔축 (C) 을 따른 단면 (캔축 (C) 을 지나고 캔축 (C) 에 평행한 단면) 에 있어서, 중심 (O) 의 캔축 (C) 방향 위치에 있어서의 돌출 단부 (2c) 의 내주면의 직경 방향의 폭 (W) 이 2.5 ㎜ 이상이다.

이와 같이 구성된 보틀캔은, 그 캔 본체 (1) 의 몸체부 (5) 의 외경, 즉 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하이므로 잡기 쉬워, 아이나 손이 작은 여성, 노인이라도 캡의 개폐가 용이함과 함께, 잘못 잡아 보틀캔을 떨어뜨릴 우려도 적다. 또, 이와 같이 몸체부 (5) 의 외경이 가늘어도, 이 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 과 캔 본체 (1) 의 바닥부 (2) 의 하단에서 상단의 개구부 (4) 까지의 캔축 (C) 방향의 높이 (h) 의 비 φ1/h 가 0.35 이하로서, 몸체부 (5) 의 외경에 대해 캔 본체 (1) 의 높이 (h) 를 크게 할 수 있기 때문에, 보틀캔의 내용량을 충분히 확보할 수 있다. 또한, 이와 같이 내용량을 확보하면서, 캔 본체 (1) 를 보다 잡기 쉽게 하려면, 상기 직경 (φ1) 은 58 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 직경 (φ1) 을 48 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 52 ∼ 57 ㎜ 로 하는 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다. 또, 직경 (φ1) 과 높이 (h) 의 비 φ1/h 를 0.30 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.34 ∼ 0.35 로 하는 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

그리고, 또한 상기 구성의 보틀캔 및 그 제조 방법에 있어서는, 캔 본체 (1) 의 몸체부 (5) 가 되는 바닥이 있는 원통체 (DI 캔) 에 있어서의 원통부의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하로 되어 있어, 외주면의 직경 (φ1) 이 가늘어짐에 따라 작아지는 바닥이 있는 원통체의 내경에 대하여, 이 두께의 가장 두꺼운 부분과 가장 얇은 부분 사이에 형성되는 단차의 크기가 이루는 비율이 매우 작다.

이 때문에, DI 프레스 공정에 있어서 펀치와 복수의 드로잉 다이스에 의해 컵상 소재에 재드로잉 및 아이어닝 가공과 바닥부 성형 가공을 실시하여 바닥이 있는 원통체를 성형할 때에, 펀치를 인발할 때에 바닥이 있는 원통체의 내주면이 걸리는 경우가 적고, 이른바 펀치의 인발성이 양호하다. 또한, 이와 같은 원통부의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 작은 바닥이 있는 원통체를 성형하려면, DI 프레스 공정에 있어서 특허문헌 1 에 기재된 펀치와 같은 오목부를 갖는 펀치를 사용하지 않고, 오목부가 없는 일정 외경의 원통면상의 외주면을 갖는 펀치를 사용하면 된다. 이와 같은 펀치를 사용하여도, 본 실시형태의 보틀캔은 직경 (φ1) 이 가늘기 때문에, 특허문헌 1 에 기재된 발명이 해결하고자 하는 두께의 불균일이라는 과제가 잘 발생하지 않고, 두께 결여나 몸체 끊어짐을 일으키는 경우가 없다.

따라서, 이와 같이 구성된 보틀캔 및 그 제조 방법에 의하면, 상기 서술한 바와 같은 펀치의 걸림에 의해 인발 불량이 발생하는 경우도 적어져, 안정적으로 바닥이 있는 원통체를 성형하여 캔 본체 (1) 를 제조하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 상기 서술한 바와 같이 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하인 보틀캔이어도, 효율적인 제조를 실시할 수 있음과 함께, 제품 수율이 저하되는 것도 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 몸체부 (5) 에 있어서의 캔 본체 (1) 의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차 및 바닥이 있는 원통체의 원통부의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차를, 최대한 없애는 것이 바람직한데, 0.010 ∼ 0.040 ㎜ 로 하는 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

또, 본 실시형태의 보틀캔에 있어서는, 캔 본체 (1) 의 바닥부 (2) 에 있어서의 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단이 캔축 (C) 둘레 (둘레 방향) 에 이루는 원의 직경 (φ2) 과 상기 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 의 비 φ2/φ1 이 0.85 보다 크게 되어 있고, 이 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단이 바닥부 (2) 에 있어서 보다 외주측에 위치하도록 형성되어 있다. 따라서, 역시 상기 서술한 바와 같은 가는 보틀캔이어도, 이 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단을 접지시킴으로써 보틀캔을 세워 두었을 때의 안정성이 높고, 개전 (開栓) 한 상태에서 보틀캔이 쉽게 넘어져 내용물이 흘러넘치는 사태를 방지할 수 있다. 또한, 직경 (φ2) 과 직경 (φ1) 의 비 φ2/φ1 을 0.95 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.85 ∼ 0.90 으로 하는 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

그 한편으로, 본 실시형태에서는, 이 환상 볼록부 (2b) 의 돌출 단부 (2c) 가 캔축 (C) 을 따른 단면에 있어서 이루는 볼록 곡선 (반원호) 의 중심 (O) 의 위치에 있어서의 환상 볼록부 (2b) 의 내주면의 캔축 (C) 에 대한 직경 방향의 폭 (W) 이 2.5 ㎜ 이상으로 되어 있고, 즉 환상 볼록부 (2b) 의 돌출 단부 (2c) 의 바닥이 있는 원통체 내면에 있어서의 개구 폭이 크게 확보되어 있다.

이 때문에, DI 프레스 공정에 있어서 성형된 바닥이 있는 원통체의 내면에, 도장 공정에 있어서 상기 서술한 바와 같이 스프레이 노즐에 의해 도료를 분무하여 도장을 실시할 때, 캔 본체 (1) 의 몸체부 (5) 가 되는 바닥이 있는 원통체의 원통부의 외경이 작아 분무 범위가 차단되었다고 해도, 분무된 도료를 튀어오르게 함으로써, 큰 폭 (W) 로 개방된 환상 볼록부 (2b) 의 개구부로부터 돌출단의 이측의 내면으로도 도료를 흘러들게 하여 확실하게 도장을 실시할 수 있고, 도장 불균일에 의해 내식성이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이것은, 특히 상기 서술한 바와 같이 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단이 캔 본체 (1) 의 바닥부 (2) 에 있어서 보다 외주측에 위치하고 있는 경우에 유효하다. 또한, 상기 폭 (W) 을 1.0 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 2.0 ∼ 2.5 ㎜ 로 하는 것이 보다 바람직하지만, 이것에 한정되지 않는다.

또한, 캔축 (C) 을 따른 단면에 있어서 상기 서술한 바와 같이 볼록 곡선상을 이루는 돌출 단부 (2c) 보다 캔 본체 (1) 의 상단측에 있어서의 환상 볼록부 (2b) 의 내벽면 (2d) 은, 캔축 (C) 에 대해 이루는 각도가 0°, 즉 캔축 (C) 에 평행하거나, 혹은 8°까지의 범위에서 상단측을 향함에 따라 캔 본체 (1) 의 내주측을 향하도록 경사져 있는 것이 바람직하다. 상세하게는, 내벽면 (2d) 은 돔부 (2a) 와 돌출 단부 (2c) 를 매끄럽게 접속하고, 돌출 단부 (2c) 의 중심 (O) 에 대해 캔축 (C) 방향 상단측에 위치한다. 그리고, 내벽면 (2d) 과 캔축 (C) 이 이루는 각도가 0°∼ 8°인 것이 바람직하다. 이 내벽면 (2d) 이, 캔축 (C) 에 대해 8°를 초과한 각도로 상단측을 향함에 따라 캔 본체 (1) 의 내주측을 향하도록 경사져 있으면, 도료는 흘러들어가기 쉬워지지만, 캔 본체 (1) 의 바닥부 (2) 의 내압 강도가 저하될 우려가 있다.

실시예

다음으로, 본 발명의 실시예를 들어, 본 발명의 효과에 대해 실증한다. 본 실시예에서는, 먼저 상기 실시형태에 기초하여, 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하이고, 이 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 과 캔 본체 (1) 의 바닥부 (2) 의 하단에서 상단의 개구부 (4) 까지의 캔축 (C) 방향의 높이 (h) 의 비 φ1/h 가 0.35 이하이고, 몸체부 (5) 에 있어서의 캔 본체 (1) 의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하이고, 또한 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단이 캔축 (C) 둘레에 이루는 원의 직경 (φ2) 과 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 의 비 φ2/φ1 이 0.85 보다 큰 2 종의 보틀캔으로 제조되는 바닥이 있는 원통체 (DI 캔) 를 성형하였다. 이들을 실시예 1, 2 로 하고, 보틀캔으로 제조되었을 때의 각 치수와 비를 표 1 에 나타낸다. 또한, 두께의 차는, 성형한 바닥이 있는 원통체 중 3 캔의 몸체부 (5) (바닥이 있는 원통체의 원통부) 의 두께를 1 캔당 캔축 (C) 방향으로 바닥이 있는 원통체의 바닥부와 상단으로부터 바닥이 있는 원통체의 높이의 각각 20 ％ 의 지점에서 둘레 방향에 등간격으로 8 점씩 측정한 것 중 최대치와 최소치의 차를 각각의 캔에 대해 구하여 평균한 값이다.

또, 이들 실시예 1, 2 에 대한 비교예로서, 몸체부 (5) 의 외주면의 직경 (φ1) 은 실시예 1 과 동일하지만, 높이 (h) 가 낮아서 비 φ1/h 가 0.35 보다 크고, 비 φ2/φ1 도 0.85 보다 작고, 그리고 몸체부 (5) 에 있어서의 캔 본체 (1) 의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 보다 큰 1 종의 보틀캔으로 제조되는 바닥이 있는 원통체 (DI 캔) 를 특허문헌 1 에 기재된 제조 방법에 기초하여 제조하였다. 이것을 비교예 1 로 하여, 보틀캔으로 제조되었을 때의 각 치수와 비를 표 1 에 함께 나타낸다. 또한, 두께의 차는, 동일하게 성형한 바닥이 있는 원통체 중 3 캔의 몸체부 (5) 의 두께를 1 캔당 캔축 (C) 방향으로 바닥부와 상단으로부터 바닥이 있는 원통체의 높이의 각각 20 ％ 의 지점에서 둘레 방향에 등간격으로 8 점씩 측정한 것 중 최대치와 최소치의 차를 각각의 캔에 대해 구하여 평균한 평균치이며, 이 비교예 1 의 보틀캔의 두께의 차는 모두 0.05 ㎜ 보다 컸다.

그 결과, 실시예 1, 2 의 보틀캔은 바닥이 있는 원통체를 1000 캔 연속으로 성형해도 펀치의 인발 불량에 의해 DI 프레스기가 정지하는 경우는 없었다. 이에 반하여, 비교예 1 의 보틀캔을 제조했을 때에는, 바닥이 있는 원통체를 1000 캔 제조하기 전에 펀치의 인발 불량에 의해 DI 프레스기가 빈번하게 정지하여, 제조 효율이나 제품 수율의 저하를 피할 수 없었다.

다음으로, 직경 φ1, φ2, 높이 h, 비 φ1/h, φ2/φ1 및 두께의 차는 실시예 1 과 동일하고, 캔축 (C) 을 따른 단면에 있어서 환상 볼록부 (2b) 의 돌출 단부 (2c) 가 이루는 볼록 곡선의 중심 (O) 의 위치에 있어서의 환상 볼록부 (2b) 의 내주면의 캔축 (C) 에 대한 직경 방향의 폭 (W) 을 2.5 ㎜ 이상으로 한 2 종의 보틀캔을 실시예 11, 12 로 하여 100 캔씩과, 이 폭 (W) 을 2.5 ㎜ 미만으로 한 2 종의 보틀캔을 비교예 11, 12 로 하여 100 캔씩 각각 제조하였다.

그리고, 캔 본체 (1) 의 내면에 있어서 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단까지 확실하게 도장이 실시되어 있는지의 여부를, 이들 보틀캔의 ERV (에나멜 레이터치) 를 측정하고, 각 100 캔 중에서 ERV 가 25 ㎃ 이상인 것이 있는 경우에는 엑스 표시 (×), 없는 경우에는 동그라미 표시 (○) 로 하여 평가하였다. 이 결과를, 폭 (W) 과 함께 표 2 에 나타낸다.

또한, ERV 는, 먼저, 1 ％ 의 농도로 된 식염수를 캔 본체 (1) 내에 넣고, 캔 본체 (1) 를 애노드 전극으로서 이용하고, 이어서 캔 본체 (1) 내의 식염수에 캐소드 전극이 되는 스테인리스제의 봉을 침지시키고, 그리고 나서 이어서 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 6.2 볼트의 전위차를 4 초간 부여하고, 그 직후의 순간적인 전류 (ERV) 를 측정함으로써 취득하였다.

이 표 2 의 결과로부터, 상기 폭 (W) 을 2.5 ㎜ 이상인 3.0 ㎜ 및 2.5 ㎜ 로 한 실시예 11, 12 에서는, ERV 가 25 ㎃ 이상인 것, 즉 캔 본체 (1) 의 내면에 도장 불균일이나 도장 불량이 있었던 것은 확인되지 않은 데에 반하여, 상기 폭 (W) 이 2.0 ㎜ 및 1.5 ㎜ 인 비교예 11, 12 에서는, ERV 가 25 ㎃ 이상인 것이 확인되어, 도장 불량에 의한 내식성의 저하가 염려되었다.

본 발명에 의하면, 몸체부의 외경이 가는 보틀캔이어도 제조 공정에 있어서 펀치의 인발 불량을 일으키기 어려운 보틀캔을 제공하여 몸체 끊어짐에 의한 제조 효율이나 수율의 저하를 억제할 수 있다.

1 : 캔 본체
2 : 캔 본체 (1) 의 바닥부
2a : 돔부
2b : 환상 볼록부
2c : 환상 볼록부 (2b) 의 돌출 단부
2d : 환상 볼록부 (2b) 의 내벽면
3 : 캔 본체 (1) 의 외주부
4 : 개구부
5 : 몸체부
6 : 숄더부
7 : 넥부
8 : 캡 장착부
C : 캔축
φ1 : 몸체부 (5) 의 외주면의 직경
h : 캔 본체 (1) 의 바닥부 (2) 의 하단에서 상단의 개구부 (4) 까지의 캔축 (C) 방향의 높이
φ2 : 환상 볼록부 (2b) 의 돌출단이 캔축 (C) 둘레에 이루는 원의 직경
O : 캔축 (C) 을 따른 단면에 있어서 환상 볼록부 (2b) 의 돌출 단부 (2c) 가 이루는 볼록 곡선의 중심
W : 캔축 (C) 을 따른 단면에 있어서 환상 볼록부 (2b) 의 돌출 단부 (2c) 가 이루는 볼록 곡선의 중심 (O) 의 위치에 있어서의 환상 볼록부 (2b) 의 내주면의 캔축 (C) 에 대한 직경 방향의 폭

Claims (5)

1. 캔 본체의 바닥부와 일체로 성형되는 외주부에, 상기 바닥부로부터 상기 캔 본체의 상단 개구부를 향하여 순서대로 캔축을 중심으로 한 원통상의 몸체부와, 상단측을 향함에 따라 축경되는 숄더부와, 이 숄더부로부터 더욱 상단측을 향하여 연장되는 넥부와, 캡 장착부가 형성된 보틀캔으로서,
   상기 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 이 58 ㎜ 이하이고,
   이 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 과 상기 캔 본체의 바닥부의 하단에서 상기 상단 개구부까지의 상기 캔축 방향의 높이 (h) 의 비 φ1/h 가 0.35 이하이고,
   상기 몸체부에 있어서의 상기 캔 본체의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 보틀캔.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 캔 본체의 바닥부의 중앙에는 캔축 방향 내측으로 패인 돔부가 형성됨과 함께, 이 돔부의 외주 가장자리부에 이어지는 상기 캔 본체의 바닥부의 외주에는, 상기 캔축을 따른 단면에 있어서 돌출 단부가 볼록 곡선상을 이루고 상기 캔축 방향의 외측으로 돌출되는 환상 볼록부가 상기 캔축 둘레의 둘레 방향에 형성되고,
   이 환상 볼록부의 돌출단이 상기 캔축 둘레에 이루는 원의 직경 (φ2) 과 상기 몸체부의 외주면의 직경 (φ1) 의 비 φ2/φ1 이 0.85 보다 큰 것을 특징으로 하는 보틀캔.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 캔 본체의 바닥부의 중앙에는 캔축 방향 내측으로 패인 돔부가 형성됨과 함께, 이 돔부의 외주 가장자리부에 이어지는 상기 캔 본체의 바닥부의 외주에는, 상기 캔축을 따른 단면에 있어서 돌출 단부가 볼록 곡선상을 이루고 상기 캔축 방향의 외측으로 돌출되는 환상 볼록부가 상기 캔축 둘레의 둘레 방향에 형성되고,
   상기 캔축을 따른 단면에 있어서 상기 환상 볼록부의 돌출 단부가 이루는 볼록 곡선의 중심의 위치에 있어서의 그 환상 볼록부의 내주면의 상기 캔축에 대한 직경 방향의 폭 (W) 이 2.5 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 보틀캔.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 캔 본체의 바닥부의 중앙에는 캔축 방향 내측으로 패인 돔부가 형성됨과 함께, 이 돔부의 외주 가장자리부에 이어지는 상기 캔 본체의 바닥부의 외주에는, 상기 캔축을 따른 단면에 있어서 돌출 단부가 볼록 곡선상을 이루고 상기 캔축 방향의 외측으로 돌출되는 환상 볼록부가 상기 캔축 둘레의 둘레 방향에 형성되고,
   상기 캔축을 따른 단면에 있어서 상기 환상 볼록부의 돌출 단부가 이루는 볼록 곡선의 중심의 위치에 있어서의 그 환상 볼록부의 내주면의 상기 캔축에 대한 직경 방향의 폭 (W) 이 2.5 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 보틀캔.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 보틀캔의 제조 방법으로서,
   금속판으로부터 드로잉 가공에 의해 성형된 컵상 소재에 재드로잉 및 아이어닝 가공과 바닥부 성형 가공을 실시하여, 상기 바닥부와, 상기 몸체부와 동 외경의 원통부가 형성된 바닥이 있는 원통체를 성형하는 DI 프레스 공정과,
   이 바닥이 있는 원통체의 상기 원통부의 상단측 부분을 축경시킴으로써, 상기 숄더부와, 이 숄더부로부터 상단측을 향함에 따라 더욱 축경되는 상기 넥부를 성형하는 보틀 넥 성형 공정과,
   상기 넥부의 상단부에 상기 캡 장착부를 성형하는 캡 장착부 성형 공정을 구비하고,
   상기 DI 프레스 공정에 있어서는, 상기 바닥이 있는 원통체의 상기 원통부에 있어서의 가장 두께가 두꺼운 부분과 가장 두께가 얇은 부분의 두께의 차가 0.05 ㎜ 이하가 되도록 성형하는 것을 특징으로 하는 보틀캔의 제조 방법.

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