DE69023713T2

DE69023713T2 - Wandstärkenreduzierte tiefgezogene dose.

Info

Publication number: DE69023713T2
Application number: DE69023713T
Authority: DE
Inventors: Masanori Aizawa; Katsuhiro - Imazu; Seishichi - Kobayashi; Tetsuo - Miyazawa; Hiroshi Ueno
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1990-02-16
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2010-02-17
Also published as: JPH0790859B2; WO1990009321A1; EP0412166B1; KR910700177A; EP0412166A4; DE69023713D1; EP0412166A1; KR100199890B1; JPH02269647A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine dickenreduzierte, durch Tiefziehen geformte Dose, die aus einer Metallplatte (Metallblech) mit einer organischen Beschichtung hergestellt ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine dickenreduzierte, durch Tiefziehen geformte Dose. Technischer Hintergrund
Als bekannte Dose ohne Seitennaht läßt sich ein Produkt erwähnen, das gebildet wird, indem man einen Metallrohling, wie ein Aluminiumblech, Weißblech oder zinnfreies Stahlblech zwischen einem Ziehwerkzeug und einem Stempel einem Abstreckvorgang unterzieht, um einen Becher mit einem an der Seite naht losen Gebinde (Zylinder) und einem einstückig und nahtlos mit dem Gebinde verbundenen Boden zu bilden. Ggf. kann das Gebinde einem Abstreckvorgang zwischen einem Abstreckstempel und einem Abstreckwerkzeug unterzogen werden, um die Dicke der Gebindewand zu vermindern. Ferner ist es bekannt, daß die Dicke der Seitenwand durch Biegedehnung um einen gekrümmten Eckabschnitt des Weiterziehwerkzeugs anstelle des vorerwähnten Abstreckvorgangs vermindert werden kann (vgl. JP-A-56- 501442)
Um Gefäßmaterial einzusparen und eine Dose von großer Höhe aus einer bestimmten Menge des Metallrohlings herzustellen, ist es bevorzugt, daß die Dicke des Gebindebereichs durch Abstrecken oder durch Biegedehnung vermindert wird.
Als Verfahren zur Bildung einer organischen Beschichtung auf einer Dose ohne Seitennaht läßt sich nicht nur ein auf dem Gebiet in weitem Umfang angewandtes Verfahren, bei dem ein organischer Überzug auf eine geformte Dose aufgebracht wird, erwähnen, sondern auch ein Verfahren, bei dem ein Harz film vor der Formgebung auf einen Metallrohling laminiert wird. Als ein Beispiel für das letztgenannte Verfahren schlägt JP-B-59-34580 ein Verfahren vor, bei dem ein Metallblech verwendet wird, das mit einem Polyesterfilm, der sich von Terephthalsäure und Tetramethylenglykol ableitet, laminiert ist. Ferner ist es bekannt, daß bei der Herstellung einer durch Weiterziehen mittels Biegedehnung geformten Dose ein mit einem Vinyl-Organosol-, Epoxy-, Phenol-, Polyester- oder Acryl-Anstrich beschichtetes Metallblech verwendet werden kann.
Jedoch ist das herkömmliche Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Dose mit einer dickenreduzierten Seitenwand insofern nachteilig, als die Korrosionsbeständigkeit einer vorher auf ein Metallblech aufgebrachten organischen Beschichtung durch den Formgebungsvorgang erheblich beeinträchtigt wird.
Insbesondere wird die organische Beschichtung leicht beim Formgebungsvorgang unter Dickenreduzierung der Seitenwand durch ein Werkzeug beschädigt. Am beschädigten Teil der Beschichtung kommt es zu einer offenen oder latenten Freilegung des Metalls, und in diesem beschädigten Bereich wird das Metall eluiert oder korrodiert. Bei der Herstellung einer nahtlosen Dose kommt es durch einen plastischen Fließvorgang zu einer Erhöhung der Dosenhöhe und einer Größenverringerung in Umfangsrichtung der Dose. Durch diesen plastischen Fließvorgang wird die Haftkraft zwischen der Oberfläche des Metalls und der organischen Beschichtung verringert. Außerdem verringert sich diese Haftkraft im Laufe der Zeit durch die Restspannung in der organischen Beschichtung. Diese Tendenz verstärkt sich, wenn die Dose mit heißem Füllgut gefüllt wird oder die gefüllte Dose einer Wärmesterilisation unterzogen wird.
Hauptaufgabe der Erfindung ist es daher, eine durch Tiefziehen gebildete Dose mit verminderter Seitenwanddicke aus einem Metallblech mit einer organischen Beschichtung, die sich durch die Vollständigkeit der Beschichtung, eine hervorragende Haftung der Beschichtung, eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und eine hervorragende Wärmebeständigkeit auszeichnet, bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine durch Tiefziehen gebildete Dose mit verminderter Seitenwanddicke bereitzustellen, bei der die Dose aus einem Metallblech mit einer organischen Beschichtung hergestellt ist, die Haftkraft zwischen der organischen Beschichtung und der Metalloberfläche deutlich verbessert ist und infolgedessen eine hervorragende Kombination aus Korrosionsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit erreicht wird. Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine durch Tiefziehen geformte Metalldose durch Biegedehnung aus einer eine organische Beschichtung aufweisenden MetallPlatte (Metallblech) mittels eines gekrümmten Eckabschnitts eines Weiterziehwerkzeugs mit einem Krümmungsradius einer Arbeitsecke, der das 1- bis 2,9- fache der Rohlingdicke der Metallplatte beträgt, wobei mindestens eine organische Beschichtung an der Innenoberfläche aus einem kristallinen thermoplastischen Harz zusammengesetzt ist, die Dicke einer Gebindewand im Vergleich zur Dicke eines Bodens vermindert ist, das thermoplastische Harz an der Gebindewand hauptsächlich in der Axialrichtung molekular orientiert ist und die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche der Gebindewand mindestens das 1,5-fache der mittleren Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens beträgt.
In der erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose beträgt die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche der Gebindewand mindestens das 1,5-fache und insbesondere das 1,5- bis 5,0-fache der mittleren Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens. Es ist bevorzugt, daß die Metalloberfläche der Gebindewand eine so rauhe Oberfläche aufweist, daß die Abstände zwischen Berg und Tal 0,02 bis 1,5 um und insbesondere 0,02 bis 1,0 um betragen. Ferner ist es bevorzugt, daß das thermoplastische Harz an der Gebindewand molekular so orientiert ist, daß der durch das Röntgenbeugungsverfahren bestimmte Orientierungsgrad mindestens 30% und insbesondere mindestens 35% beträgt und daß das thermoplastische Harz an der Gebindewand eine mit der Dichtemethode bestimmte Kristallinität von mindestens 15% und insbesondere von 20 bis 70% aufweist.
Um die Korrosionsbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit der Beschichtung an sich zu verbessern, ist es wichtig, daß die organische Beschichtung kristallin und molekular orientiert ist. Im allgemeinen wird eine Permeation von verschiedenen Komponenten durch ein organisches Harz durch einen amorphen Bereich im Harz verursacht. Da erfindungsgemäß ein kristallines thermoplastisches Harz für die Harzbeschichtung verwendet wird und dieses thermoplastische Harz orientiert und kristallisiert ist, wird die Sperreigenschaft gegen korrodierende Komponenten erheblich verbessert. Wenn ein hochkristallines Harz verwendet wird und das Harz in hohem Maße molekular orientiert ist, wird die Wärmebeständigkeit der Beschichtung an sich in erheblichem Maße gegenüber der Wärmebeständigkeit einer Beschichtung aus einem amorphen oder nichtorientierten Harz verbessert. Außerdem kann auch dann, wenn die organische Beschichtung aus einem kristallinen thermoplastischen Harz gebildet ist, aufgrund der dem Harz eigenen Kombination aus hoher Festigkeit und hoher Dehnung selbst für den Fall, daß die Dicke des harzbeschichteten Metallblechs durch den Tiefziehvorgang vermindert ist, die Beschichtung eine so gute Verarbeitbarkeit zeigen, daß sie in genauer Nachführung mit dem Metallrohling verarbeitet werden kann. Dabei wird die Beschichtung durch ein Werkzeug oder dergl. nicht beschädigt.
In der erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Metalldose sind zwar die Gebindewand und der Boden aus dem gleichen Metallblech mit einer organischen Beschichtung geformt, jedoch ist die Rauhigkeit der Metalloberfläche des Gebindes größer als die Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens. Durch die Kombination dieser Rauhigkeitseigenschaften der Metalloberfläche mit der vorerwähnten, molekular orientierten, kristallinen Harzbeschichtung wird die Haftung erheblich verbessert. Da nämlich die Metalloberfläche der Gebindewand eine stark aufgerauhte Beschaffenheit aufweist und die diese Metalloberfläche bedeckende organische Harzbeschichtung molekular orientiert ist, werden feine konvexe und konkave Gebilde (Berge und Täler) auf den Metalloberflächen in der orientierten Harzschicht verankert. Durch diese Verankerungswirkung wird die Haf tung erheblich verbessert. Dabei ist festzuhalten, daß bei Vorliegen von feinen konvexen und konkaven Gebilden auf der Metalloberfläche dann, wenn die der Metalloberfläche benachbarte Harzschicht molekular orientiert ist, die haftungsverbessernde Wirkung wesentlich höher als in dem Fall ist, wenn die Harzschicht nicht molekular orientiert ist (unorientierter Zustand).
Ein Klebstoff kann aufgebracht werden, um die Haftkraft zwischen dem kristallinen organischen Harz und der Metalloberfläche zu verbessern. In diesem Fall werden die feinen konvexen und konkaven Gebilde auf der Metalloberfläche in dem Klebstoffschicht verankert, um die Haftkraft zu erhöhen. Durch die Kombination dieser Klebstoffschicht mit dem hitzegehärteten, molekular orientierten, kristallinen Harz werden die Wärmebeständigkeit und die Korrosionsbeständigkeit weiter verbessert.
Im allgemeinen wird die Korrosionsbeständigkeit eines Metallblechs mit einem organischen Überzug in erheblichem Maße durch den Grad der Haftung zwischen der organischen Beschichtung und der Metalloberfläche beeinflußt. Ist der Grad der Haftung der Beschichtung unzureichend, so wird an den Stellen unzureichender Haftung eine Unterschicht-Korrosion begünstigt. Da erfindungsgemäß die Haftung des Überzugs sehr fest ist, wird eine Unterschicht-Korrosion verhindert. Außerdem ist auch bei späterer Hals- oder Flanschbildung die Korrosionsbeständigkeit stark verbessert.
Diese erhebliche Verbesserung der Haftung zwischen der organischen Beschichtung und der Metalloberfläche führt zu überraschenden Vorteilen in bezug auf die Verhinderung einer Verringerung der Haftkraft im zeitlichen Verlauf und zu einer Verbesserung der Wärmebeständigkeit. Eine molekular orientierte Harzbeschichtung neigt im allgemeinen beim Erwärmen zu einer Schrumpfung in der Orientierungsrichtung. Dies führt zu einem Abbau der Wärmebeständigkeit der Beschichtung und zu einer Verstärkung der Ablösetendenz im Laufe der Zeit. Im Gegensatz dazu wird bei der erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Metalldose aufgrund der Erwärmung der molekular orientierten Beschichtung unter fester Bindung und Fixierung an der Metalloberfläche und unter Herbeiführung einer gewissen Hitzehärtung eine Verringerung der Haftkraft im zeitlichen Verlauf verhindert und die Wärmebeständigkeit verbessert. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 ist eine Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose.
Figg. 2-A und 2-B sind Darstellungen zur Erläuterung von Beispielen für den Seitenwandbereich.
Fig. 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen der mittleren Rauhigkeit und der Dosenhöhenrichtung (Dosenhöhe H/Dosendurchmesser D) im Boden und der Seitenwand der Dose für ein typisches Beispiel (nachstehendes Beispiel 1) der erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose.
Fig. 4-A zeigt die Höhen/Rauhigkeits-Kurve der Metalloberfläche bei Bestimmung in der Höhenrichtung in der Nähe einer bestimmten Höhe bei der in Fig. 3 dargestellten, durch Tiefziehen geformten Dose. Fig. 4-B zeigt eine Höhen/Rauhigkeit- Kurve der Oberfläche bei Bestimmung an der in Fig. 3 dargestellten, durch Tiefziehen geformten Dose, wobei eine Harzüberzugsschicht ausgebildet ist.
Fig. 5 ist eine Röntgenbeugungsaufnahme bei Auftreffen von Röntgenstrahlen in vertikaler Richtung auf die Harzbeschichtung einer typischen, erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose.
Fig. 6 ist eine Beugungsintensitätskurve bei Bestimmung in bezug auf die Aufnahme von Fig. 5.
Fig. 7 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Position eines Harzfilms zur Messung des Grads der monoaxialen Orientierung der Harzbeschichtung.
Fig. 8 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Weiterziehverfahrens.
Fig. 9 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der Biegedehnung. Bevorzugte Ausführungs formen der Erfindung
Fig. 1 stellt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose dar. Diese durch Tiefziehen geformte Dose 1 wird durch Tiefziehen (Ziehen-Weiterziehen) eines Metallblechs mit einer organischen Beschichtung hergestellt. Sie umfaßt einen Boden 2 und eine Seitenwand 3. Ein Flansch 5 ist am oberen Ende der Seitenwand 3 ausgebildet, und zwar an einem ggf. vorhandenen Hals 4. Bei dieser Dose 1 ist die Dicke der Seitenwand 3 durch Biegedehnung unter die Dicke des Bodens 2 vermindert.
In Fig. 2A, die ein Beispiel für die Querschnittstruktur der Seitenwand 3 zeigt umfaßt die Seitenwand 3 ein Metallsubstrat 6, eine auf der Innenfläche 7 des Metallsubstrats 6 gebildete innere Harzbeschichtung 8 und eine auf der äußeren Oberfläche 9 des Metallsubstrats 6 gebildete äußere Beschichtung 10. Fig. 28 erläutert ein weiteres Beispiel für die Querschnittstruktur. Diese Querschnittstruktur ist die gleiche wie in Fig. 2-A, mit der Ausnahme, daß Klebstoffschichten 11a und 11b zwischen der Oberfläche 7 des Metallsubstrats und der inneren organischen Beschichtung 8 sowie zwischen der Metalloberfläche 9 und der äußeren organischen Beschichtung 10 angeordnet sind.
In den einzelnen Beispielen ist die Querschnittstruktur des Bodens 2 die gleiche wie die Querschnittstruktur der Seitenwand 3, mit Ausnahme folgender Punkte.
In der erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose weisen die Metalloberflächen 7 und 9 der Seitenwand eine größere Rauhigkeit als die Metalloberfläche des Bodens auf. Außerdem besteht von den Überzügen 8 und 10 zumindest die Beschichtung 8 an der Innenseite aus einem kristallinen thermoplastischen Harz, das hauptsächlich in axialer Richtung (Höhenrichtung) der Dose molekular orientiert ist.
In Fig. 3 ist die Beziehung zwischen der mittleren Rauhigkeit und der Dosen-Höhenausrichtung (Dosenhöhe H/Dosendurchmesser) im Boden und der Seitenwand der Dose für ein typisches Beispiel (vgl. nachstehendes Beispiel 1) der erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose dargestellt. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß bei der erfindungsgemäßen, dickenreduzierten, durch Tiefziehen geformten Dose die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche der Seitenwand größer als die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens ist und daß die mittlere Rauhigkeit (Ra) der Metalloberfläche der Seitenwand mindestens das 1,5-fache und vorzugsweise das 1,5- bis 5,0-fache der mittleren Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens beträgt. Erfindungsgemäß wird durch Verringerung der Dicke in der Weise, daß die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche der Seitenwand innerhalb des vorerwähnten Bereichs liegt, die Haftung der Harzbeschichtung erheblich verbessert. Ist der Wert der mittleren Rauhigkeit zu gering und liegt dieser unterhalb des vorerwähnten Bereichs, so ergibt sich eine geringere Verbesserung der Haftung, als es erfindungsgemäß möglich ist. Durch die Bearbeitung bei der Verringerung der Dicke der Seitenwand wird erreicht, daß die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche in außerordentlichem Umfang zunimmt. Dies ist aufgrund der Tatsache zu verstehen, daß im Fall einer Zieh-Abstreck-Bearbeitung, bei der es sich um eine Art der Verarbeitung unter Dickenreduzierung handelt, die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche der Seitenwand im wesentlichen gleich oder sogar geringer als die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens ist.
Fig. 4-A zeigt eine Oberflächenhöhe-Rauhigkeits-Kurve der Metalloberfläche, gemessen in der Nähe der Höhenriohtung einer bestimmten Höhe in bezug auf die durch Tiefziehen geformte Dose von Fig. 3. Aus Fig. 4-A ist ersichtlich, daß im wesentlichen ein konstanter Abstand (P) zwischen Berg und Tal auf der rauhen Oberfläche vorliegt und dieser Abstand im Bereich von 0,02 bis 1,5 um und insbesondere von 0,02 bis 1,0 um liegt. Fig. 4-B zeigt die Höhen-Rauhigkeits-Kurve auf der Oberfläche, bestimmt bei der gleichen, durch Tiefziehen geformten Dose, an der aber die Harzbeschichtung vorhanden ist. Es ist ersichtlich, daß der Abstand zwischen Berg und Tal konstanter wird.
Dieser Abstand steht in Beziehung zum Kurvenradius für die Biegedehnung, wie nachstehend näher beschrieben ist. Für die Haftung zwischen der Beschichtung und der Metalloberfläche ist es wichtig, daß der Abstand innerhalb des vorerwähnten Bereichs liegt. Liegt der Abstand unterhalb des vorerwähnten Bereichs oder übersteigt er den vorerwähnten Bereich, ergibt sich im Vergleich zur Erfindung eine geringere Haftkraft.
Es ist unerläßlich, daß das thermoplastische Harz, das die Beschichtung bildet, in ausreichendem Maße kristallin ist. Die Kristallinität eines Harzes wird durch die Dichtemethode bestimmt. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, daß die Kristallinität, die gemäß der folgenden Formel aufgrund der durch das Dichtegradientenrohr-Verfahren gemessenen Dichte berechnet wird:
in der p die gemessene Dichte (g/cm³), a die Dichte eines vollständig amorphen Polymeren und c die Dichte eines vollständig kristallinen Polymeren bedeutet, mindestens 15% und vorzugsweise 20 bis 70% beträgt. Ist die nach der Dichtemethode bestimmte Kristallinität zu gering und liegt sie unterhalb des vorerwähnten Bereichs, so kommt es bei der Formgebungsstufe durch Tiefziehen zu einer offenen oder latenten Metallfreisetzung oder die Korrosionsbeständigkeit oder die Wärmebeständigkeit der Beschichtung werden beeinträchtigt.
Diese Harzbeschichtung ist in wirksamer Weise molekular hauptsächlich in axialer Richtung der Dose orientiert. Fig. 5 zeigt eine Röntgenbeugungsaufnahme, die erhalten wird, wenn Röntgenstrahlen vertikal auf die Harzbeschichtung eines typischen Beispiels (nachstehendes Beispiel 1) auftreffen. Aus dieser Aufnahme ist ersichtlich, daß auffallende Interferenzflecken aufgrund der molekularen Orientierung in axialer Richtung der Dose auftreten. Fig. 6 zeigt die Beugungsintensitäts-Verteilungskurve für die Aufnahme von Fig. 5.
Der monoaxiale Orientierungsgrad der Harzbeschichtung kann auf der Basis des gemäß folgender Formel definierten mittleren Orientierungsgrads berechnet werden:
worin H&sub1;º und H&sub2;º die halben Breiten (º) der Beugungsintensitäts-Verteilungskurve (Fig. 6) entlang des Debye-Scherrer-Rings der stärksten Beugungsebene [(010)], gemessen durch das Transmissionsverfahren unter Verwendung von CuKα-Strahlen, bedeuten.
Die Meßpositionen des Beschichtungsfilms entsprechend H&sub1;º und H&sub2;º sind der zentrale Teil der Dosengebindewand an der Mittellinie der MD-Richtung des beschichteten Blechs für H&sub1;º und den Punkt im Abstand von 10 mm vom oberen Ende der Dose auf der Mittellinie der MD-Richtung des beschichteten Blechs für H&sub2;º (vgl. Fig. 7).
Die Probennahme des Beschichtungsfilms erfolgt auffolgende Weise.
Ein kleines Stück des Metallblechs mit einer Größe von 40 mm × 40 mm wird bei vorbestimmter zentraler Meßposition ausgeschnitten. Die äußere Oberflächenbeschichtung wird unter Verwendung von Schmirgelpapier entfernt. Anschließend wird das Metall in 6 N Salzsäure gelöst und der Beschichtungsfilm isoliert.
Erfindungsgemäß ist es im Hinblick auf die Haftung der Beschichtung an der Metalloberfläche und im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit des Überzugs bevorzugt, daß der Orientierungsgrad der Beschichtung mindestens 30% und insbesondere 35 bis 90% beträgt.
Es können verschiedene oberflächenbehandelte Stahlbleche und Bleche aus Leichtmetallen, wie Aluminium, als erfindungsgemäße Metallbleche (Metallplatten) verwendet werden. Ein Stahlblech, das hergestellt worden ist, indem man ein kaltgewalztes Stahlblech tempert, das getemperte Stahlblech einem zweiten Kaltwalzvorgang unterzieht und auf dem Stahlblech mindestens eine Zinkabscheidung, Zinnabscheidung, Nickelabscheidung, elektrolytische Chromatbehandlung oder Chromatbehandlung durchführt, kann als oberflächenbehandeltes Stahlblech verwendet werden. Vorzugsweise wird als oberflächenbehandeltes Stahlblech ein durch elektrolytische Chromatbehandlung behandeltes Stahlblech eingesetzt. Insbesondere wird ein durch elektrolytische Chromatbehandlung behandeltes Stahlblech mit einer metallischen Chromschicht von 10 bis 200 mg/m² und einer Chromoxidschicht von 1 bis 50 mg/m² (berechnet als metallisches Chrom) verwendet. Dieses oberflächenbehandelte Stahlblech zeigt eine hervorragende Kombination in bezug auf Haftung der Beschichtung und Korrosionsbeständigkeit. Ein weiteres Beispiel für das oberflächenbehandelte Stahlblech ist ein Weißblech mit einer Zinnabscheidungsmenge von 0,5 bis 11,2 g/m². Vorzugsweise wird dieses Weißblech einer Chromatbehandlung oder einer Chromat/Phosphat-Behandlung in der Weise unterzogen, daß die Chrommenge, berechnet als metallisches Chrom, 1 bis 30 mg/m² beträgt.
Ein weiteres Beispiel für das oberflächenbehandelte Stahlblech ist ein mit Aluminium beschichtetes Stahlblech, das durch Abscheidung von Aluminium oder durch Druckschweißen von Aluminium gebildet worden ist.
Als Leichtmetallblech kann nicht nur sog. reines Aluminiumblech, sondern auch ein Blech aus einer Aluminiumlegierung verwendet werden. Eine Aluminiumlegierung mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit enthält 0,2 bis 1,5 Gew.-% Mn, 0,8 bis 5 Gew.-% Mg, 0,25 bis 0,3 Gew.-% Zn und 0,15 bis 0,25 Gew.-% Cu, Rest Al. Es ist bevorzugt, daß das Leichtmetallblech einer Chromatbehandlung oder einer Chromat/Phosphat-Behandlung in der Weise unterzogen wird, daß der Chromanteil, berechnet als metallisches Chrom, 20 bis 300 mg/m² beträgt.
Die Rohlingdicke (tB) des Metallblechs, d. h. die Dicke des Bodens, unterscheidet sich je nach Art des Metalls und je nach Verwendungszweck oder Größe des Gefäßes. Jedoch ist es im allgemeinen bevorzugt, daß die Rohlingdicke 0,10 bis 0,50 mm und insbesondere 0,10 bis 0,30 mm im Fall eines oberflächenbehandelten Stahlblechs oder 0,15 bis 0,40 mm im Fall eines Leichtmetallblechs beträgt.
Beliebige thermoplastische Harze, die einem Ziehvorgang bei der Dickenreduzier-Verarbeitung unterzogen werden können und schließlich die vorerwähnte Kristallinität aufweisen können, können als Beschichtung für die innere Oberfläche eingesetzt werden. Beispielsweise können verwendet werden: Filme von Olefinharzen, wie Polyethylen, Polypropylen, Ethylen/Propylen-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/Acrylester-Copolymere und -Ionomere, Filme von Polyestern, wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Ethylenterephthalat/-isophthalat-Copolymere, Ethylenterephthalat/Adipat-Copolymere, Ethylenterephthalat/Sebacat-Copolymere und Butylenterephthalat/-isophthalat-Copolymere, Filme von Polyamiden, wie Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 11 und Nylon 12, Polyvinylchlorid-Filme und Polyvinylidenchlorid- Filme, sofern sie die vorerwähnten Bedingungen erfüllen.
Es kann entweder ein ungereckter Film oder ein biaxial gereckter Film verwendet werden. Vorzugsweise beträgt die Dicke des Films 3 bis 50 um und insbesondere 5 bis 40 um. Eine Laminierung des Films auf das Metallblech wird gemäß dem Heißschmelz-Klebeverfahren, dem Trockenlaminierungsverfahren, dem Extrusionsbeschichtungsverfahren oder dergl. vorgenommen. Für den Fall, daß die Haftung (Wärmeschmelz-Klebbarkeit) zwischen dem Film und dem Metallblech schlecht ist, kann ein Klebstoff, wie ein Urethan-Klebstoff, ein Epoxy-Klebstoff, ein säuremodifizierter Olefinharz-Klebstoff, ein Copolyamid- Klebstoff oder ein Copolyester-Klebstoff zwischen dem Film und dem Metallblech angeordnet werden.
Die Dicke der Klebstoffschicht beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 um. Es kann aber ggf. eine Dicke, die die molekulare Orientierung des kristallinen, thermoplastischen Harzes nicht hemmt, ausgewählt und eingesetzt werden.
Die Beschichtung der äußeren Oberfläche kann gleich mit der Beschichtung der inneren Oberfläche sein oder sich davon unterscheiden. Im letztgenannten Fall kann ein Schutzanstrich eingesetzt werden. Als Schutzanstrich kommen verschiedene Schutzanstriche aus hitzehärtenden und thermoplastischen Harzen in Frage, beispielsweise modifizierte Epoxy-Anstriche, wie Phenol/Epoxy-Anstriche und Amino/Epoxy-Anstriche, Vinyl- Anstriche und modifizierte Vinylanstriche, wie Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere, partiell verseifte Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere, Vinylchlorid/Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Copolymere und epoxymodifizierte, epoxyaminomodifizierte und epoxyphenolmodifizierte Vinyl-Anstriche, Acrylharz-Anstriche und synthetische Kautschuk-Anstriche, wie Styrol/Butadien-Copolymere. Diese Schutzanstriche können allein oder in Form eines Gemisches aus zwei oder mehr davon eingesetzt werden.
Der Anstrich kann in Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel, z. B. als Glasur oder Lack oder in Form einer wäßrigen Lösung oder einer Dispersion auf den Metallrohling durch Walzenbeschichtung, Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung, elektrostatische Beschichtung, elektrophoretische Beschichtung oder dergl. aufgebracht werden. Ist der Harzanstrich hitzehärtend, so wird er je nach Bedarf gebrannt. Im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit ist es bevorzugt, daß die Dicke (trockener Zustand) des Schutzüberzugs 2 bis 30 um und insbesondere 3 bis 20 um beträgt. Ein Gleitmittel kann der Beschichtung einverleibt werden, um die Verformbarkeit durch Ziehen-Weiterziehen zu verbessern.
Um das Metallblech abzudecken und um die Übertragung der Kraft des Niederhalters auf das Metallblech bei der Formgebungsstufe durch Ziehen-Weiterziehen zu verbessern, kann der erfindungsgemäß verwendeten Beschichtung oder dem Film auf der äußeren Oberfläche ein anorganischer Füllstoff (Pigment) einverleibt werden.
Als anorganischer Füllstofflassen sich erwähnen: Anorganische weiße Pigmente, wie Rutil- oder Anatas-Titandioxid, Zinkweiß und Glanzweiß, weiße Streckpigmente, wie Bariumsulfat, gefälltes Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Gips, gefälltes Siliciumdioxid, Aerosil, Talcum, gebrannter oder ungebrannter Ton, Bariumcarbonat, Aluminiumoxid, synthetischer oder natürlicher Glimmer, synthetisches Calciumsilicat und Magnesiumcarbonat, schwarze Pigmente, wie Ruß und Magnetit, rote Pigmente, wie rotes Eisenoxid, gelbe Pigmente, wie Sienna, und blaue Pigmente, wie Preußisch Blau und Kobaltblau. Der anorganische Füllstoff kann in einer Menge von 10 bis 500 Gew.-% und insbesondere von 10 bis 300 Gew-%, bezogen auf das Harz, zugesetzt werden.
Erfindungsgemäß werden die Rauhigkeit der Metalloberfläche der Seitenwand und die molekulare Orientierung zumindest der Beschichtung an der inneren Oberfläche bei der Stufe der Dickenverminderung und der Formgebung durch Tiefziehen des Metallblechs mit einer organischen Beschichtung erreicht. Insbesondere werden erfindungsgemäß bei dem Verfahren, das das Festhalten eines vorgezogenen Bechers aus einem beschichteten Metallblech durch ein in den Becher eingeführtes ringförmiges Halteelement und ein Weiterziehwerkzeug und die relative Bewegung des Weiterziehstempels, der koaxial zum Halteelement und zum Weiterziehwerkzeug angeordnet ist, so daß der Weiterziehstempel in das Halteelement gelangen und aus diesem heraustreten kann, und des Weiterziehwerkzeugs, so daß der Weiterziehstempel und das Weiterziehwerkzeug miteinander in Eingriff gelangen, um den vorgezogenen Becher zu einem tiefgezogenen Becher, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des vorgezogenen Bechers ist, bei der Stufe des Weiterziehvorgangs des vorgezogenen Bechers durch Ziehen zu verformen, umfaßt, die Weiterziehformgebung und die Biegedehnung bei einer Temperatur durchgeführt&sub1; bei der die molekulare Orientierung des thermoplastischen Harzes in wirksamer Weise erreicht wird, so daß die Biegedehnung des beschichteten Metallblechs in wirksamer Weise an der Arbeitsecke des Weiterziehwerkzeugs erreicht wird und die vorerwähnte Rauhigkeit auf der Metalloberfläche durch diese Biegedehnung erzielt wird.
Durch Einstellen der Temperatur des thermoplastischen Harzes bei der Weiterziehstufe auf ein Niveau oberhalb des Glasübergangspunkts (Tg) aber unterhalb des Schmelzpunkts (F.) wird nämlich eine wirksame molekulare Orientierung der Harzbeschichtung bei der Biegedehnung erreicht.
Gemäß Fig. 8, die den Weiterziehvorgang darstellt, wird ein vorgezogener Becher 21 aus einem beschichteten Metallblech von einem in den Becher 21 eingeführten ringförmigen Halteelement 22 und einem unterhalb angeordneten Weiterziehwerkzeug 23 festgehalten. Ein Weiterziehstempel 24 ist koaxial zum Halteelement 22 und zum Weiterziehwerkzeug 23 angeordnet, so daß der Weiterziehstempel in das Halteelement 22 eintreten und aus diesem heraustreten kann. Der Weiterziehstempel 24 und das Weiterziehwerkzeug 23 werden relativ zueinander bewegt, so daß sie miteinander in Eingriff gelangen.
Durch diese relative Bewegung wird die Seitenwand des vorgezogenen Bechers senkrecht nach innen in bezug zum Radius mittels einer äußeren Umfangsfläche 25 des ringförmigen Halteelements 22 durch einen gekrümmten Eckbereich davon gebogen, und die Seitenwand des Bechers 21 gelangt durch einen Bereich, der von einer ringförmigen Bodenfläche 27 des ringförmigen Halteelements 22 und einer oberen Fläche 28 des Weiterziehwerkzeugs 23 begrenzt wird, und wird im wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung mittels eines Arbeitseckenbereichs des Weiterziehwerkzeugs 23 gebogen, wodurch ein durch Tiefziehen geformter Becher 30, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des vorgezogenen Bechers 21 ist, entsteht und gleichzeitig die Dicke der Seitenwand durch Biegedehnung verringert wird.
Gemäß Fig. 9, die das Prinzip der Biegedehnung erläutert, wird das beschichtete Metallblech 31 zwangsweise unter einer ausreichenden Rückspannung entlang der Arbeitsecke 29 des Weiterziehwerkzeugs mit einem Kurvenradius RD gebogen. In diesem Fall entsteht an der Oberfläche 32 des beschichteten Metallblechs 31 an der Arbeitsecke keine Spannung, jedoch unterliegt die Oberfläche 33 auf der der Arbeitsecke gegenüberliegenden Seite einer Zugspannung. Unter der Annahme, daß der Krümmungsradius der Arbeitsecke RD und die Blechdicke t beträgt, entspricht dieser Spannungsbetrag &epsi;s der folgenden Formel:
Die Oberfläche (Innenfläche) 33 des beschichteten Metallblechs wird an der Arbeitsecke um den Betrag E&sub5; gedehnt. Die andere Oberfläche (Außenfläche) 32 wird durch einen Spannungsbetrag &epsi;'s gedehnt, der &epsi;s (&epsi;'s=&epsi;s) mal die Rückspannung unmittelbar unterhalb der Arbeitsecke entspricht. Wenn der Spannungsbetrag &epsi;s und der Spannungsbetrag &epsi;'s abwechselnd auftreten, wird auf der Oberfläche des Metalls eine grobkörnige Oberfläche mit einem Abstand entsprechend dem Krümmungsradius RD gebildet. Jedoch ist der Anfangspunkt der Dickenverringerung durch Biegedehnung für die innere Oberfläche und die äußere Oberfläche unterschiedlich, und die grobkörnige Oberfläche mit dem vorerwähnten Abstand tritt im wesentlichen in einem von RD abweichenden Bereich auf der äußeren Oberfläche auf. Die entsprechende Oberfläche tritt an der inneren Oberfläche im wesentlichen in einem Bereich von weniger als RD/2 auf. Dies fällt an der beschichteten Oberfläche besonders auf.
Wird das beschichtete Metallblech so gebogen und gedehnt, so wird die Dicke des beschichteten Metallblechs verringert. Das Dickenveränderungsverhältnis &epsi;t wird durch folgende Formel angegeben:
Aus der vorstehenden Formel (4) ist ersichtlich, daß die Abnahme des Krümmungsradius RD der Arbeitsecke eine Dickenverringerung des beschichteten Metallblechs bewirkt. Es ist nämlich verständlich, daß mit abnehmendem RD die Dickenveränderung &epsi;t zunimmt. Ferner ist verständlich, daß bei Annahme eines konstanten Krümmungsradius RD mit zunehmender Dicke t des beschichteten Metallblechs die Dickenänderung &epsi;t zunimmt.
Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen, durch Tiefziehen geformten Dose kann dann, wenn der Krümmungsradius RD der Arbeitsecke des Weiterziehwerkzeugs auf einen Wert, der auf das 1- bis 2,9-fache und insbesondere das 1,5- bis 2,9- fache der Rohlingdicke tB des Metallblechs eingestellt wird, die Biegedehnung in wirksamer Weise zur Erzeugung der beabsichtigten rauhen Oberfläche vorgenommen werden.
Als weiterer, für die Bildung der rauhen Oberfläche wichtiger Faktor läßt sich die Rückspannung und der dynamische Reibungskoeffizient (u) der Ringfläche 27 des Halteelements 22 und der Ringfläche des Weiterziehwerkzeugs 23 erwähnen. Durch Einstellen dieser Faktoren innerhalb bestimmter Bereiche läßt sich die Rauhigkeit der Metalloberfläche auf einen gewünschten Grad einstellen.
Gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die Dicke der Seitenwand der Dose 5 bis 45% und insbesondere 5 bis 40% (d. h. Dickenverringerungsverhältnis) der Rohlingdicke (tB) beträgt. Wirkung in der Erfindung
Die erfindungsgemäße, durch Tiefziehen geformte Dose wird aus einem Metallblech mit einem organischen Überzug gebildet. Die Dicke der Gebindewand ist im Vergleich zum Boden verringert. Da die organische Beschichtung an der Innenoberfläche aus einem kristallinen thermoplastischen Harz zusammengesetzt ist und das kristalline thermoplastische Harz hauptsächlich in axialer Richtung molekular orientiert ist und da die Rauhigkeit der Metalloberfläche der Gebindewand größer als die der Metalloberfläche des Bodens ausgestaltet ist, werden die Vollständigkeit der Bedeckung, die Haftung, die Korrosionsbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit des Überzugs erheblich verbessert.
Insbesondere werden durch Verwendung eines kristallinen und molekular orientierten Harzes als Harz für die innere Oberfläche die Kratzfestigkeit, die Korrosionsbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit des Überzugs an sich erheblich verbessert, die Rauhigkeit der Metalloberfläche der Gebindewand erhöht, die organische Harzbeschichtung, die die Metalloberfläche bedeckt, molekular orientiert, und feine konvexe und konkave Gebilde (Berge und Täler) der Metalloberfläche in der orientierten Harzschicht verankert, wobei durch diesen Verankerungseffekt die Haftung erheblich verbessert wird. Ferner werden dann, wenn dazwischen ein Klebstoff angeordnet ist, die feinen konvexen und konkaven Gebilde in der Klebstoffschicht verankert und die Haftung wird weiter verbessert. Demgemäß lassen sich die nachstehend aufgeführten Vorteile mit dieser durch Tiefziehen geformten Dose erreichen. Insbesondere weist die Dose eine hervorragende Beständigkeit gegen die Unterschicht-Korrosion auf und besitzt eine ausreichende Beständigkeit gegen Nachbearbeitungsvorgänge, wie die Halsbildung. Die Verringerung der Haftkraft im zeitlichen Verlauf wird in erheblichem Umfang unter Kontrolle gehalten. Beispiele
Nachstehend wird die Erfindung anhand der folgenden Beispiele, die keine Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung bedeuten, erläutert.
Die Eigenschaften der in den nachstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen beschriebenen Gefäße wurden gemäß den nachstehend aufgeführten Methoden gemessen und bewertet. (A) Verhältnis der mittleren Rauhigkeit
Die Harzbeschichtung einer durch Tiefziehen geformten, dickenreduzierten Dose wurde unter Verwendung eines Lösungsmittels entfernt. Die mittlere Rauhigkeit der Gebindewand im mittleren Bereich der Dosenhöhe und des Bodens wurden mit einem Rauhigkeits-Meßgerät gemessen. (B) Abstand zwischen Berg und Tal
Der Abstand zwischen Berg und Tal in der Rauhigkeitskurve der Gebindewand im mittleren Bereich der Dosenhöhe, vorstehend bestimmt unter (A), wurde gemessen. (C) Grad der Röntgenstrahlorientierung
Der Grad der Röntgenstrahlorientierung wurde gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemessen. (D) Kristallinität
Die Dichte einer Harzbeschichtungsprobe wurde gemäß der Dichtegradientenrohr-Methode bestimmt. Die Kristallinität wurde aus der bestimmten Dichte gemäß folgender Formel berechnet:
worin die gemessene Dichte (g/cm³) bedeutet,
a die Dichte eines vollständig amorphen Polymeren bedeutet und c die Dichte eines vollständig kristallinen Polymeren bedeutet.
Polyethylenterephthalat:
a = 1,335 g/cm³
c = 1,455 g/cm³
Polyethylen:
a = 0,855 g/cm³
c = 1,001 g/cm³ Polypropylen:
a = 0,850 g/cm³
c = 0,936 g/cm³
Für die Bestimmung wurde die Probe eingesetzt, die zur Messung des Grads der Röntgenstrahlorientierung diente. Die Kristallinität dieser Probe wurde als Kristallinität des Überzugs bezeichnet. (E) Verformbarkeit
Das Auftreten oder Fehlen der Bildung von Schocklinien, das Auftreten oder Fehlen von Ablösungen (Delaminationen) einer Harzbeschichtungsschicht und das Auftreten oder Fehlen von Brüchen in der Harzbeschichtungsschicht wurden geprüft. Die Metallfreisetzung (Lackbewertung (enamel rater value, ERV)) wurde gemessen. (F) Korrosionsbeständigkeit
Cola-Getränk (kohlensäurehaltiges Getränk) wurde in eine durch Tiefziehen geformte dickenreduzierte Dose gefüllt. Die Dose wurde mit einem gefalzten Deckel verschlossen. Die Dose wurde lange Zeit bei 37ºC gelagert. Der Korrosionszustand der Innenfläche der Dose und das Auftreten von Leckagen wurden untersucht. (G) Wärmebeständigkeit
An der durch Tiefziehen geformten, dickenreduzierten Dose, deren äußere Oberfläche bedruckt und gebrannt (200ºC, 3 Minuten) worden war, wurde die Beschädigung der Beschichtung durch Freilegung geprüft.
Bei der Bewertung der Wärmebeständigkeit wurden der Grad der Röntgenstrahlorientierung und die Kristallinität der den bedruckten Dosenkörper bedeckenden thermoplastischen Harzschicht bestimmt. Beispiel 1
Ein biaxial gereckter Polyethylenterephthalat/-isophthalat-Copolyesterfilm mit einer Dicke von 20 um wurde auf beide Oberflächen eines zinnfreien Stahlblechs (TFS) mit einer Rohlingdicke von 0,18 mm und einem Temperungsgrad von DR-9 unter Wärmeeinwirkung aufgebracht. Man erhielt ein Metallblech mit einer organischen Beschichtung. Dieses beschichtete Metallblech wurde mit Palmöl überzogen. Aus dem Metallblech wurde eine Scheibe mit einem Durchmesser von 187 mm ausgestanzte Aus dieser Scheibe wurde nach herkömmlichen Verfahren ein flacher Becher gebildet. Das Ziehverhältnis bei dieser Ziehstufe betrug 1,4.
Der Becher wurde auf 80ºC vorerwärmt und einem Weiterziehvorgang in der anschließenden ersten, zweiten und dritten Weiterziehstufe unterzogen. Nachstehend sind die Formgebungsbedingungen bei der ersten, zweiten und dritten Weiterziehstufe angegeben:
Erstes Weiterziehverhältnis: 1,25
Zweites Weiterziehverhältis: 1,25
Drittes Weiterziehverhältnis: 1,25
Krümmungsradius (RD) der Arbeitsecke des Weiterziehwerkzeugs: 0,40 mm
Die Eigenschaften des auf diese Weise erhaltenen, durch Tiefziehen geformten Bechers sind nachstehend angegeben:
Becherdurchmesser: 66 mm
Becherhöhe: 140 mm
Änderungsverhältnis der Dicke der Seitenwand: -20%
Anschließend wurde gemäß herkömmlichen Verfahren eine Kuppelbildung durchgeführt. Das Palmöl wurde durch Waschen mit Wasser entfernt. Nach Entgraten wurde die Hals- und Flanschbildung durchgeführt. Auf diese Weise wurde eine durch Tiefziehen geformte, dickenreduzierte Dose hergestellt. Die Eigenschaften dieser Dose und die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Eine durch Tiefziehen geformte, dickenreduzierte Dose mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit wurde erhalten. Vergleichsbeispiel 1
Eine durch Tiefziehen geformte, dickenreduzierte Dose wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß als amorphes Harz ein Polyvinyl-Organosol in einer Dicke von 10 um als organische Beschichtung der inneren Oberfläche und als Beschichtung der äußeren Oberfläche eine Phenol/Epoxy-Beschichtung mit einer Dicke von 4 um aufgebracht wurden. Die Eigenschaften des erhaltenen Dosenkörpers und die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Die erhaltene Dose zeigte eine geringe Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit und war nicht als Gefäß geeignet. Vergleichsbeispiel 2
Eine durch Tiefziehen geformte, dickenreduzierte Dose mit den in Tabelle 1 aufgeführten Eigenschaften wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Weiterziehwerkzeug mit einem Krümmungsradius (RD) von 0,1 mm in einer Arbeitsecke bei der Weiterziehstufe verwendet wurde und das Dickenverringerungsverhältnis auf -3% geändert wurde. Der Dosenkörper des vorliegenden Beispiels, bei dem das Dickenverringerungsverhältnis, das Verhältnis der mittleren Rauhigkeit der Metalloberfläche der Gebindewand zur mittleren Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens und der Berg/Tal-Abstand auf der Metalloberfläche außerhalb der erfindungsgemäßen Bereiche lagen, war in bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit ungünstig. Vergleichsbeispiel 3
Eine durch Tiefziehen geformte, dickenreduzierte Dose mit den in Tabelle 1 aufgeführten Eigenschaften wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein ungereckter Polyethylenterephthalat-Film mit der gleichen Dicke anstelle des blaxial gereckten Polyethylenterephthaltat-Films verwendet wurde. Der in diesem Beispiel erhaltene Dosenkörper, in dem die Kristallinität des Harzes des Gebindes außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs lag, zeigte eine schlechte Korrosionsbeständigkeit. Beispiel 2
Eine durch Tiefziehen geformte, dickenreduzierte Dose wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein beschichtetes Metallblech, das durch Aufbringen eines Polypropylen-Films mit einer Dicke von 20 um auf beide Oberflächen eines Blechs aus einer Aluminiumlegierung vom Al-Mn-Typ mit einer Rohlingdicke von 0,26 mm in der Wärme mittels einer Urethan-Klebstoffschicht mit einer Dicke von 2 um beschichtet worden war, verwendet wurde und der Krümmungsradius RD der Arbeitsecke des Weiterziehwerkzeugs auf 0,60 mm verändert wurde. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Wie aus den in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnissen ersichtlich ist, wurde ein Gefäß mit hervorragender Verformbarkeit und Korrosionsbeständigkeit erhalten. Vergleichsbeispiel 4
Eine durch Tiefziehen geformte, dickenreduzierte Dose wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Polyethylen-Film mit der gleichen Dicke unter Wärmeeinwirkung mittels einer säuremodifizierten Olefin-Klebstoffschicht mit einer Dicke von 3 um anstelle des biaxial gereckten Polyethylenterephthalat-Films aufgebracht wurde. Die Eigenschaften des Dosenkörpers und die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Der Dosenkörper der vorliegenden Ausführungsform, bei dem die Kristallinität des Harzes der Gebindewand außerhalb des erfindungsgemäßen Bereichs lag, zeigte eine äußerst schlechte Korrosionsbeständigkeit. Vergleichsbeispiel 5
Weichstahlblech mit einer Rohlingdicke von 0,26 mm und einem Temperungsgrad von T-2, bei dem eine Oberfläche (Oberfläche mit thermoplastischer Harzbeschichtung) eine untere Plattierungsschicht aus metallischem Chrom (150 mg/m²) und eine obere Plattierungsschicht aus Chromoxid-hydrat (30 mg/m² als Chrom) und die andere Oberfläche (nicht mit einem thermoplastischen Harz beschichtete Oberfläche) mit einer Zinnplattierungsschicht (2,0 g/m²) versehen war, wurde hergestellt. Durch Aufbringen von ungerecktem Polyethylenterephthalat mit einer Dicke von 36 um auf eine Oberfläche des Stahlblechs unter Wärmeeinwirkung wurde ein beschichtetes Metallblech erhalten. Das beschichtete Metallblech wurde unter den nachstehend beschriebenen Formgebungsbedingungen so gezogen/abgestreckt, daß die mit dem Film beschichtete Oberfläche die Innenfläche des fertigen Gefäßes bildete. Die Eigenschaften des durch Ziehen/Abstrecken erhaltenen Gefäßes und die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Das Gefäß des vorliegenden Beispiels erwies sich in bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit als schlecht. Formgebungsbedingungen
1. Temperatur des beschichteten Metallblechs vor der Formgebung: 80ºC
2. Rohlingdurchmesser: 135 mm
3. Ziehbedingungen:
Erstes Ziehverhältnis: 1,75
Zweites Ziehverhältnis: 1,35
4. Abstreckstempel-Durchmesser: 52,65 mm Beispiel 3
Ein biaxial gereckter Ethylenterephthalat/Adipat-Copolymer-Film mit einer Dicke von 20 um wurde auf eine Oberfläche einer TFS-Platte mit einer Rohlingdicke von 0,15 mm und einem Temperungsgrad von DR-9 aufgebracht. Auf die andere Oberfläche wurde eine Phenol/Epoxy-Beschichtung aufgebracht. Unter Verwendung dieses beschichteten Metallblechs wurde eine durch Tiefziehen geformte, dickenverringerte Dose auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 so hergestellt, daß die Oberfläche mit dem Polyethylenterephthalat/Adipat-Film die innere Oberfläche bildete. Die Eigenschaften des erhaltenen Dosenkörpers und die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Man erhielt ein Gefäß mit hervorragender Verformbarkeit, Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Beispiel 4
Ein biaxial gereckter Ethylenterephthalat/-isophtalat-Film mit einer Dicke von 20 um wurde auf einer Oberfläche eines TFS-Blechs mit einer Rohlingdicke von 0,13 mm und einem Temperungsgrad von DR-9 mittels einer Epoxy-Klebstoffschicht mit einer Dicke von 1 um aufgebracht. Ein biaxial gereckter Ethylenterephthalat/-isophthalat-Copolymer-Film mit einem Gehalt an 50 Gew.-%, bezogen auf das Harz, Anatas-Titandioxid wurde auf der anderen Oberfläche des Stahlblechs mittels einer Epoxy-Klebstoffschicht mit einer Dicke von 1 um gebildet. Unter Verwendung dieses beschichteten Metallblechs wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 eine durch Tiefziehen geformte, dickenverringerte Dose so hergestellt, daß die Oberfläche des Titandioxid enthaltenden Films die äußere Oberfläche ddes fertigen Gefäßes bildete. Die Eigenschaften der erhaltenen Dose und die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt Man erhielt eine Dose mit hervorragender Verformbarkeit, Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Tabelle 1 Eigenschaften der durch Tiefziehen gebildeten Dosen und Bewertungsergebnisse Beschichtetes Blech Tabelle 1 (Forts.)
1. Durch Tiefziehen geformte Metalldose, hergestellt durch Biegedehnung aus einer eine organische Beschichtung aufweisenden Metallplatte mittels eines gekrümmten Eckabschnitts eines Weiterziehwerkzeugs mit einem Krümmungsradius einer Arbeitsecke, der das 1- bis 2,9fache der Rohlingdicke der Metallplatte beträgt, wobei mindestens eine organische Beschichtung an der Innenoberfläche aus einem kristallinen thermoplastischen Harz zusammengesetzt ist, die Dicke einer Gebindewand im Vergleich zur Dicke eines Bodens vermindert ist, das thermoplastische Harz an der Gebindewand hauptsächlich in der Axialrichtung molekular orientiert ist und die mittlere Rauhigkeit der Metalloberfläche der Gebindewand mindestens das 1,5fache der mittleren Rauhigkeit der Metalloberfläche des Bodens beträgt.
2. Durch Tiefziehen geformte Dose nach Anspruch 1, worin an der Gebindewand eine rauhe Oberfläche mit einem Berg/Tal- Abstand von 0,02 bis 1,5 um ausgebildet ist.
3. Durch Tiefziehen geformte Dose nach Anspruch 1 oder 2, worin der Orientierungsgrad des thermoplastischen Harzes der Gebindewand, bestimmt durch die Methode der Röntgenbeugung, mindestens 30 % beträgt.
4. Durch Tiefziehen geformte Dose nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Kristallinität des thermoplastischen Harzes der Gebindewand, bestimmt mit der Dichtemethode, mindestens 15 % beträgt.
5. Durch Tiefziehen geformte Dose nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das Dickenreduktionsverhältnis der Gebindewand 5 bis 45 % beträgt.
6. Durch Tiefziehen geformte Dose nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das kristalline thermoplastische Harz mittels eines Klebstoffs als Beschichtung aufgebracht ist.