JP3287763B2 - 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板 - Google Patents
絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、絞りしごき加工を
含む加工により製造される２ピース缶に用いる材料に関
する。より詳細には、水、あるいは水系潤滑剤などによ
る冷却、あるいは潤滑を行うことなく、製缶後の缶の洗
浄を必要としない、絞りしごき加工を含む加工により缶
壁厚が薄い２ピース缶を製造するのに適した、熱可塑性
樹脂を被覆した絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合
金板に関する。
含む加工により製造される２ピース缶に用いる材料に関
する。より詳細には、水、あるいは水系潤滑剤などによ
る冷却、あるいは潤滑を行うことなく、製缶後の缶の洗
浄を必要としない、絞りしごき加工を含む加工により缶
壁厚が薄い２ピース缶を製造するのに適した、熱可塑性
樹脂を被覆した絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合
金板に関する。
【０００２】
【従来の技術】缶胴部と缶底部が一体で成形される２ピ
ース缶としては、ぶりきまたはアルミニウム合金板を絞
り加工、およびしごき加工により得られるＤＩ缶（Draw
n andIroned Can）が従来より製造されている。ＤＩ缶
はぶりきまたはアルミニウム合金板を絞り加工した後、
連続的に配置された数個のしごきダイスとポンチを用い
て、大量の水、あるいは水系潤滑剤で冷却および潤滑し
ながら缶壁厚を元板厚の１／３程度に薄肉化し、その後
脱脂洗浄、乾燥し、塗装が施される。近年、特開平６−
３１２２２３号公報に、絞りしごき加工を含む複合加工
法により、樹脂被覆金属板から２ピース缶を製造する方
法が開示されている。この方法は従来のＤＩ缶の製造法
とは異なり、高温揮発性の潤滑剤を塗布した樹脂被覆金
属板を絞り加工した後、水、あるいは水系潤滑剤を用い
ることなく、乾式で再絞りおよびしごき加工を同時に行
う複合加工法により、缶壁厚が薄い２ピース缶を製造す
るものである。この複合加工法によれば、２ピース缶に
成形した後の缶の脱脂洗浄、乾燥、塗装工程が不要とな
り、環境を殆ど汚染することなく、２ピース缶を製造す
ることが可能である。本発明は、この複合加工法に適し
た樹脂被覆アルミニウム合金板を提供することを目的と
して検討したものである。複合加工法に適した材料に関
しては、特開平７−２６６４９６号公報に、降伏強度、
抗張力、板厚、中心線粗さなどを限定した材料が開示さ
れ、実施例にＪＩＳ ３００４ Ｈ１９のアルミニウム合
金の使用が示されている。
ース缶としては、ぶりきまたはアルミニウム合金板を絞
り加工、およびしごき加工により得られるＤＩ缶（Draw
n andIroned Can）が従来より製造されている。ＤＩ缶
はぶりきまたはアルミニウム合金板を絞り加工した後、
連続的に配置された数個のしごきダイスとポンチを用い
て、大量の水、あるいは水系潤滑剤で冷却および潤滑し
ながら缶壁厚を元板厚の１／３程度に薄肉化し、その後
脱脂洗浄、乾燥し、塗装が施される。近年、特開平６−
３１２２２３号公報に、絞りしごき加工を含む複合加工
法により、樹脂被覆金属板から２ピース缶を製造する方
法が開示されている。この方法は従来のＤＩ缶の製造法
とは異なり、高温揮発性の潤滑剤を塗布した樹脂被覆金
属板を絞り加工した後、水、あるいは水系潤滑剤を用い
ることなく、乾式で再絞りおよびしごき加工を同時に行
う複合加工法により、缶壁厚が薄い２ピース缶を製造す
るものである。この複合加工法によれば、２ピース缶に
成形した後の缶の脱脂洗浄、乾燥、塗装工程が不要とな
り、環境を殆ど汚染することなく、２ピース缶を製造す
ることが可能である。本発明は、この複合加工法に適し
た樹脂被覆アルミニウム合金板を提供することを目的と
して検討したものである。複合加工法に適した材料に関
しては、特開平７−２６６４９６号公報に、降伏強度、
抗張力、板厚、中心線粗さなどを限定した材料が開示さ
れ、実施例にＪＩＳ ３００４ Ｈ１９のアルミニウム合
金の使用が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平６−
３１２２２３号公報に示されるような複合加工法に適し
た樹脂被覆アルミニウム合金板を提供することを目的と
する。本発明が対象とする複合加工法は、再絞り加工部
としごき加工部が一対となったダイスを用い、再絞りお
よびしごき加工を同時に行う加工法である。複合加工法
の一つの特徴は、再絞り加工を行う部分のダイスの肩ア
ールの寸法を小さくし、このダイス肩アール部において
材料を曲げ・曲げ戻し加工し、缶壁厚を薄肉化すること
にある．この複合加工においては、加工する板厚の２〜
数倍程度の小さなダイス肩ア−ルで厳しい曲げ・曲げ戻
し加工を行うため、材料表面に肌荒れ、割れを生じ易
く、加工条件によってはこのダイス肩アール部で缶壁破
断が生じる。また、ダイス肩アール部で破断を生じない
場合においても、肌荒れ、表面割れは、被覆樹脂被膜と
アルミニウム合金板との密着性の低下をもたらし、続く
しごき加工において缶壁破断が極めて生じやすくなる。
本発明は、小さな肩ア−ルのダイス肩アール部における
曲げ・曲げ戻し加工、および続くしごき加工を含む複合
加工を乾式で行うに際して、缶壁破断が生じ難く、かつ
缶として必要な強度を有する樹脂被覆アルミニウム合金
板を導くことを課題とする。なお、特開平７−２６６４
９６号公報の実施例に示されるＪＩＳアルミニウム合金
３００４Ｈ１９は、必要とされる強度は有するものの、
加工性は本発明の目標に対しては、不十分なものであ
る。
３１２２２３号公報に示されるような複合加工法に適し
た樹脂被覆アルミニウム合金板を提供することを目的と
する。本発明が対象とする複合加工法は、再絞り加工部
としごき加工部が一対となったダイスを用い、再絞りお
よびしごき加工を同時に行う加工法である。複合加工法
の一つの特徴は、再絞り加工を行う部分のダイスの肩ア
ールの寸法を小さくし、このダイス肩アール部において
材料を曲げ・曲げ戻し加工し、缶壁厚を薄肉化すること
にある．この複合加工においては、加工する板厚の２〜
数倍程度の小さなダイス肩ア−ルで厳しい曲げ・曲げ戻
し加工を行うため、材料表面に肌荒れ、割れを生じ易
く、加工条件によってはこのダイス肩アール部で缶壁破
断が生じる。また、ダイス肩アール部で破断を生じない
場合においても、肌荒れ、表面割れは、被覆樹脂被膜と
アルミニウム合金板との密着性の低下をもたらし、続く
しごき加工において缶壁破断が極めて生じやすくなる。
本発明は、小さな肩ア−ルのダイス肩アール部における
曲げ・曲げ戻し加工、および続くしごき加工を含む複合
加工を乾式で行うに際して、缶壁破断が生じ難く、かつ
缶として必要な強度を有する樹脂被覆アルミニウム合金
板を導くことを課題とする。なお、特開平７−２６６４
９６号公報の実施例に示されるＪＩＳアルミニウム合金
３００４Ｈ１９は、必要とされる強度は有するものの、
加工性は本発明の目標に対しては、不十分なものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の絞りしごき缶用
樹脂被覆アルミニウム合金板は、重量％でＭｎ：０.５
〜１.６％、Ｍｇ：０.２〜２.０％、残部がアルミニウ
ム及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物として
Ｓｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦０.５％を含有し、（Ｓｉ＋
Ｆｅ）：≦０.６％、Ｆｅ／Ｓｉ比が １.５以下であ
り、（Ｆｅ＋１.０７×Ｍｎ）：≦１.８％の関係を有す
る板厚：０.１８〜０.３５ｍｍ、降伏強度：１８０〜４
００ Ｎ／ｍｍ2 であり、圧延方向に垂直方向の引張強
度と圧延方向に平行方向の引張強度との差が １０Ｎ／
ｍｍ2以下である、アルミニウム合金板をエッチング
後、その両面に、ポリエチレンテレフタレート、エチレ
ンテレフタレート繰り返し単位を主体とする共重合ポリ
エステル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ブチレン
テレフタレート繰り返し単位を主体とするポリエステル
樹脂、またはこれらのポリエステル樹脂を少なくとも２
種類ブレンドしたポリエステル樹脂、または上記のポリ
エステル樹脂を少なくとも２種類積層してなる複層のポ
リエステル樹脂のいずれか、が被覆され、再絞り加工部
としごき加工部が一対になったダイスを用い、再絞り及
びしごきを同時に行う複合加工により製造されるもので
あることを特徴とする。このような絞りしごき缶用樹脂
被覆アルミニウム合金板においては、前記Ｆｅ／Ｓｉ比
が１以下であることが望ましく、前記アルミニウム合金
板の両面に前記樹脂を被覆した後、その両面に高温揮発
性の潤滑剤を塗布してなるものであることが望ましい。
樹脂被覆アルミニウム合金板は、重量％でＭｎ：０.５
〜１.６％、Ｍｇ：０.２〜２.０％、残部がアルミニウ
ム及び不可避的不純物からなり、不可避的不純物として
Ｓｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦０.５％を含有し、（Ｓｉ＋
Ｆｅ）：≦０.６％、Ｆｅ／Ｓｉ比が １.５以下であ
り、（Ｆｅ＋１.０７×Ｍｎ）：≦１.８％の関係を有す
る板厚：０.１８〜０.３５ｍｍ、降伏強度：１８０〜４
００ Ｎ／ｍｍ2 であり、圧延方向に垂直方向の引張強
度と圧延方向に平行方向の引張強度との差が １０Ｎ／
ｍｍ2以下である、アルミニウム合金板をエッチング
後、その両面に、ポリエチレンテレフタレート、エチレ
ンテレフタレート繰り返し単位を主体とする共重合ポリ
エステル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ブチレン
テレフタレート繰り返し単位を主体とするポリエステル
樹脂、またはこれらのポリエステル樹脂を少なくとも２
種類ブレンドしたポリエステル樹脂、または上記のポリ
エステル樹脂を少なくとも２種類積層してなる複層のポ
リエステル樹脂のいずれか、が被覆され、再絞り加工部
としごき加工部が一対になったダイスを用い、再絞り及
びしごきを同時に行う複合加工により製造されるもので
あることを特徴とする。このような絞りしごき缶用樹脂
被覆アルミニウム合金板においては、前記Ｆｅ／Ｓｉ比
が１以下であることが望ましく、前記アルミニウム合金
板の両面に前記樹脂を被覆した後、その両面に高温揮発
性の潤滑剤を塗布してなるものであることが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明は、強度、加工性、密着性
に優れ、乾式での絞りしごき加工性に優れる樹脂被覆ア
ルミ合金板を提供するために多岐にわたり検討を行った
結果、合金組成、板厚、降伏強度、引張強度の異方性、
熱可塑性樹脂の種類などを定めることにより、目的とす
る樹脂被覆アルミニウム合金板を開発したものである。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
に優れ、乾式での絞りしごき加工性に優れる樹脂被覆ア
ルミ合金板を提供するために多岐にわたり検討を行った
結果、合金組成、板厚、降伏強度、引張強度の異方性、
熱可塑性樹脂の種類などを定めることにより、目的とす
る樹脂被覆アルミニウム合金板を開発したものである。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
【０００６】
【実施例】まず、本発明において樹脂被覆アルミニウム
合金板の被覆基板となるアルミニウム合金板の合金成分
などを限定する理由を以下に説明する。各合金成分は重
量％で示す。 [Ｍｎ]Ｍｎは安価に強度が得られるために添加する。
０.５ ％未満では効果が不十分である。一方、１.６ ％
を超えるとＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物が増加し、本発
明が課題とする曲げ・曲げ戻し加工性が著しく損なわれ
る。広く工業生産されているＤＩ加工においては、Ａｌ
−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物は、しごき加工時に潤滑作用を
有し、しごき加工性を向上させるため不可欠とされる。
しかし、本発明においては表面に樹脂が被覆されたアル
ミニウム合金板を加工するため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の
晶出物の潤滑作用は必要ではなく、むしろ加工性が損な
われる。すなわち、該晶出物は本発明の樹脂被覆アルミ
合金板の適用を図る複合加工方法には適さないものであ
る。複合加工方法は、再絞り加工部としごき加工部が一
対となったダイスを用いて再絞り加工としごき加工を同
時に行い、再絞りダイスの肩ア−ルを板厚の数倍程度以
下の小さな肩ア−ルとすることを特徴とするが、晶出物
はそのダイス肩アール部における曲げ・曲げ戻し加工性
を著しく損なう。すなわち、曲げ・曲げ戻し加工時に、
アルミニウム合金表面に荒れ、割れが生じやすく、それ
に基づく被覆樹脂被膜の密着性を低下をもたらす。さら
に晶出物の量、サイズ、加工条件によっては缶壁破断を
もたらす。このようにＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物は、Ｄ
Ｉ加工におけるのとは異なり、本発明にとって好ましか
らざるものであり、極力少なくすることが望ましい。
合金板の被覆基板となるアルミニウム合金板の合金成分
などを限定する理由を以下に説明する。各合金成分は重
量％で示す。 [Ｍｎ]Ｍｎは安価に強度が得られるために添加する。
０.５ ％未満では効果が不十分である。一方、１.６ ％
を超えるとＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物が増加し、本発
明が課題とする曲げ・曲げ戻し加工性が著しく損なわれ
る。広く工業生産されているＤＩ加工においては、Ａｌ
−Ｆｅ−Ｍｎ系の晶出物は、しごき加工時に潤滑作用を
有し、しごき加工性を向上させるため不可欠とされる。
しかし、本発明においては表面に樹脂が被覆されたアル
ミニウム合金板を加工するため、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系の
晶出物の潤滑作用は必要ではなく、むしろ加工性が損な
われる。すなわち、該晶出物は本発明の樹脂被覆アルミ
合金板の適用を図る複合加工方法には適さないものであ
る。複合加工方法は、再絞り加工部としごき加工部が一
対となったダイスを用いて再絞り加工としごき加工を同
時に行い、再絞りダイスの肩ア−ルを板厚の数倍程度以
下の小さな肩ア−ルとすることを特徴とするが、晶出物
はそのダイス肩アール部における曲げ・曲げ戻し加工性
を著しく損なう。すなわち、曲げ・曲げ戻し加工時に、
アルミニウム合金表面に荒れ、割れが生じやすく、それ
に基づく被覆樹脂被膜の密着性を低下をもたらす。さら
に晶出物の量、サイズ、加工条件によっては缶壁破断を
もたらす。このようにＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物は、Ｄ
Ｉ加工におけるのとは異なり、本発明にとって好ましか
らざるものであり、極力少なくすることが望ましい。
【０００７】[Ｍｇ]Ｍｇは、Ｍｎ以上に強度向上に効果
のある元素である。缶として必要な強度、主として缶底
の耐圧強度を得るため、０.２ ％以上添加する。Ｍｇは
高価な元素であり、また添加量が多くなると成形性が低
下するため、成形性、経済性の点から２％を上限とす
る。本発明による樹脂被覆アルミニウム合金板を前記の
複合加工を用いて成形した２ピ−ス缶は、ビ−ル、炭酸
飲料、窒素ガス充填飲料など、缶内圧が陽圧となる内容
物に適用するが、缶底強度が不足すると缶底が座屈変形
し、商品として使用に耐えなくなる。缶底強度には、主
として、板の降伏強度、板厚が影響し、降伏強度が低い
場合は板厚を厚くすることが必要であり、経済性を損な
うことになる。
のある元素である。缶として必要な強度、主として缶底
の耐圧強度を得るため、０.２ ％以上添加する。Ｍｇは
高価な元素であり、また添加量が多くなると成形性が低
下するため、成形性、経済性の点から２％を上限とす
る。本発明による樹脂被覆アルミニウム合金板を前記の
複合加工を用いて成形した２ピ−ス缶は、ビ−ル、炭酸
飲料、窒素ガス充填飲料など、缶内圧が陽圧となる内容
物に適用するが、缶底強度が不足すると缶底が座屈変形
し、商品として使用に耐えなくなる。缶底強度には、主
として、板の降伏強度、板厚が影響し、降伏強度が低い
場合は板厚を厚くすることが必要であり、経済性を損な
うことになる。
【０００８】[Ｓｉ]ＳｉはＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物に
相変態を生じさせ、いわゆる硬質のα相を形成する。こ
のα相はＤＩ缶の製造においてはしごき加工性を向上さ
せるため必要とされるが、本発明にとっては相変態前の
晶出物以上に曲げ・曲げ戻し加工性を低下させ、好まし
くない。したがって、その上限を０.３ ％とする。
相変態を生じさせ、いわゆる硬質のα相を形成する。こ
のα相はＤＩ缶の製造においてはしごき加工性を向上さ
せるため必要とされるが、本発明にとっては相変態前の
晶出物以上に曲げ・曲げ戻し加工性を低下させ、好まし
くない。したがって、その上限を０.３ ％とする。
【０００９】[Ｆｅ]ＦｅはＭｎとの関係で、Ａｌ−Ｆｅ
−Ｍｎ系晶出物を形成する。Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系は、前
述のように曲げ・曲げ戻し加工性の点から本発明にとっ
て好ましくなく、その形成元素であるＦｅの上限を０.
５ ％とする。好ましくは０.３ ％以下とする。
−Ｍｎ系晶出物を形成する。Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系は、前
述のように曲げ・曲げ戻し加工性の点から本発明にとっ
て好ましくなく、その形成元素であるＦｅの上限を０.
５ ％とする。好ましくは０.３ ％以下とする。
【００１０】[Ｓｉ＋Ｆｅ]（Ｓｉ＋Ｆｅ）量も、Ａｌ−
Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物の量、特に硬質なα相の量を低いレ
ベルとするため上限を定める。Ｆｅ、Ｓｉ量の上限を前
記の如く定めるが、それぞれが上限近傍である場合、Ａ
ｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物が加工性を損なう。よってその
上限を０．６％、好ましくは０．４％以下とする。
Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物の量、特に硬質なα相の量を低いレ
ベルとするため上限を定める。Ｆｅ、Ｓｉ量の上限を前
記の如く定めるが、それぞれが上限近傍である場合、Ａ
ｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物が加工性を損なう。よってその
上限を０．６％、好ましくは０．４％以下とする。
【００１１】[Ｆｅ＋Ｍｎ]（Ｆｅ＋Ｍｎ）量は、Ａｌ−
Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物の量ならびに粗大化を抑制するため
上限を定める。（Ｆｅ＋１.０７×Ｍｎ）の値が１.８を
超えると巨大な晶出物が形成されやすすくなるためと考
えられ、本発明の主たる課題である曲げ・曲げ戻し加工
性が劣化する。
Ｆｅ−Ｍｎ系晶出物の量ならびに粗大化を抑制するため
上限を定める。（Ｆｅ＋１.０７×Ｍｎ）の値が１.８を
超えると巨大な晶出物が形成されやすすくなるためと考
えられ、本発明の主たる課題である曲げ・曲げ戻し加工
性が劣化する。
【００１２】[Ｆｅ／Ｓｉ比]Ｆｅ／Ｓｉ比もＡｌ−Ｆｅ
−Ｍｎ系晶出物のα相を低いレベルとするために限定す
る。ＦｅおよびＳｉが低いレベルにおいてはＦｅ／Ｓｉ
比は特に制限する必要はないが、Ｆｅ、Ｓｉの値が請求
する範囲の上限に近い領域においては、Ｆｅ／Ｓｉ比を
１．５以下、望ましくは１以下にすることが好ましい。
−Ｍｎ系晶出物のα相を低いレベルとするために限定す
る。ＦｅおよびＳｉが低いレベルにおいてはＦｅ／Ｓｉ
比は特に制限する必要はないが、Ｆｅ、Ｓｉの値が請求
する範囲の上限に近い領域においては、Ｆｅ／Ｓｉ比を
１．５以下、望ましくは１以下にすることが好ましい。
【００１３】その他の元素として、Ｃｕ、Ｚｎは特に限
定しないが、Ｃｕ、Ｚｎは以下の理由により下記の範囲
が好ましい。ＣｕはＭｇとともにＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系析
出物による析出硬化を示し、高強度化の点からは有効で
あるが、多くなると加工性を低下させるため、０.３％
以下であることが好ましく、０.２％以下がより好まし
い。Ｚｎ添加は晶出物の分散を適正にする効果があり、
晶出物の弊害を軽減するため、０.０１〜０.５％含有す
ることが好ましい。
定しないが、Ｃｕ、Ｚｎは以下の理由により下記の範囲
が好ましい。ＣｕはＭｇとともにＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系析
出物による析出硬化を示し、高強度化の点からは有効で
あるが、多くなると加工性を低下させるため、０.３％
以下であることが好ましく、０.２％以下がより好まし
い。Ｚｎ添加は晶出物の分散を適正にする効果があり、
晶出物の弊害を軽減するため、０.０１〜０.５％含有す
ることが好ましい。
【００１４】次に板厚、および降伏強度を限定する理由
について説明する。板厚、および降伏強度の下限はいず
れも缶底耐圧の点から限定する。缶底の耐圧強度に関し
ては、板厚が厚い場合は降伏強度は低くても差し支えな
く、降伏強度が高い場合は板厚は薄くても差し支えな
い、という関係にある。降伏強度はアルミの合金組成、
および圧延などによる加工硬化により高めることが可能
であるが、４００Ｎ／ｍｍ2 を越えると加工性が不十分
になる。しかし、降伏強度を４００Ｎ／ｍｍ2とした場
合でも、板厚は０.１８ｍｍ以上必要である。一方、降
伏強度を低くした場合はアルミニウム合金板の板厚を厚
くすることが必要となり、経済的でない。よって、降伏
強度の下限を１８０Ｎ／ｍｍ2 とする。その場合、板厚
が ０.５ｍｍであれば、十分な缶底の耐圧強度が得られ
る。
について説明する。板厚、および降伏強度の下限はいず
れも缶底耐圧の点から限定する。缶底の耐圧強度に関し
ては、板厚が厚い場合は降伏強度は低くても差し支えな
く、降伏強度が高い場合は板厚は薄くても差し支えな
い、という関係にある。降伏強度はアルミの合金組成、
および圧延などによる加工硬化により高めることが可能
であるが、４００Ｎ／ｍｍ2 を越えると加工性が不十分
になる。しかし、降伏強度を４００Ｎ／ｍｍ2とした場
合でも、板厚は０.１８ｍｍ以上必要である。一方、降
伏強度を低くした場合はアルミニウム合金板の板厚を厚
くすることが必要となり、経済的でない。よって、降伏
強度の下限を１８０Ｎ／ｍｍ2 とする。その場合、板厚
が ０.５ｍｍであれば、十分な缶底の耐圧強度が得られ
る。
【００１５】アルミニウム合金板の引張強度に関して
は、圧延方向に垂直方向の引張強度と圧延方向に平行方
向の引張強度との差が１０Ｎ／ｍｍ2 以下とする必要が
ある。ＤＩ缶の製造に用いられるアルミニウム合金板
は、大略、溶解−均質化処理−熱間圧延−冷間圧延−再
結晶焼鈍−二次冷間圧延の工程を経て製造される。アル
ミニウム合金板の引張強度は、主として合金組成、二次
冷間圧延率により定まり、二次圧延率に関しては高いほ
ど引っ張り強度は大きく、また直角方向と平行方向の引
張強度の差も増大する。この差分の増加は、圧延集合組
織の集積が増大するためと考えられる。また、圧延率の
増大とともに晶出物は圧延方向に延在するようになる。
一方、本発明の課題である曲げ・曲げ戻し加工性も圧延
率の増加とともに低下する。曲げ・曲げ戻し加工性の低
下が、圧延集合組織の発達、晶出物の延在のいずれの影
響が大きいか明確ではないが、前記差分が１０Ｎ／ｍｍ
2 以下であれば、曲げ・曲げ戻し加工性は本願発明の目
的に適する範囲にある。
は、圧延方向に垂直方向の引張強度と圧延方向に平行方
向の引張強度との差が１０Ｎ／ｍｍ2 以下とする必要が
ある。ＤＩ缶の製造に用いられるアルミニウム合金板
は、大略、溶解−均質化処理−熱間圧延−冷間圧延−再
結晶焼鈍−二次冷間圧延の工程を経て製造される。アル
ミニウム合金板の引張強度は、主として合金組成、二次
冷間圧延率により定まり、二次圧延率に関しては高いほ
ど引っ張り強度は大きく、また直角方向と平行方向の引
張強度の差も増大する。この差分の増加は、圧延集合組
織の集積が増大するためと考えられる。また、圧延率の
増大とともに晶出物は圧延方向に延在するようになる。
一方、本発明の課題である曲げ・曲げ戻し加工性も圧延
率の増加とともに低下する。曲げ・曲げ戻し加工性の低
下が、圧延集合組織の発達、晶出物の延在のいずれの影
響が大きいか明確ではないが、前記差分が１０Ｎ／ｍｍ
2 以下であれば、曲げ・曲げ戻し加工性は本願発明の目
的に適する範囲にある。
【００１６】上記の本発明に用いられるアルミニウム合
金板は、電解クロム酸処理、浸漬クロム酸処理、リン酸
クロム酸処理、アルカリ溶液、酸溶液によるエッチング処
理、陽極酸化処理など公知の方法で表面処理されたアル
ミニウム合金板がより好ましい。特に、アルミニウム合
金板に電解クロム酸処理により金属クロムとクロム水和
酸化物からなる二層皮膜を形成させる場合、積層される
樹脂フィルムの加工密着性の点から、クロム水和酸化物
の量はクロムとして３〜２５ｍｇ／ｍ2 の範囲が好まし
く、７〜２０ｍｇ／ｍ2 の範囲がより好ましい。また金
属クロム量は特に限定する必要はないが、加工後の耐食
性、積層される樹脂フィルムの加工密着性の観点から１
〜１００ｍｇ／ｍ2の範囲が好ましく、３〜５０ｍｇ／
ｍ2の範囲がより好ましい。
金板は、電解クロム酸処理、浸漬クロム酸処理、リン酸
クロム酸処理、アルカリ溶液、酸溶液によるエッチング処
理、陽極酸化処理など公知の方法で表面処理されたアル
ミニウム合金板がより好ましい。特に、アルミニウム合
金板に電解クロム酸処理により金属クロムとクロム水和
酸化物からなる二層皮膜を形成させる場合、積層される
樹脂フィルムの加工密着性の点から、クロム水和酸化物
の量はクロムとして３〜２５ｍｇ／ｍ2 の範囲が好まし
く、７〜２０ｍｇ／ｍ2 の範囲がより好ましい。また金
属クロム量は特に限定する必要はないが、加工後の耐食
性、積層される樹脂フィルムの加工密着性の観点から１
〜１００ｍｇ／ｍ2の範囲が好ましく、３〜５０ｍｇ／
ｍ2の範囲がより好ましい。
【００１７】次に、本発明においてアルミニウム合金板
の少なくとも片面に積層される熱可塑性樹脂としては、
ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリカーボネート樹脂などを主成分とした単層また
は複層の樹脂フィルム、これらの樹脂を２種以上をブレ
ンドした樹脂フィルム、あるいは共重合した樹脂フィル
ムなどを用いることができる。特に本発明の厳しい成形
加工が施される絞りしごき缶用には、ポリエチレンテレ
フタレート、エチレンテレフタレート繰り返し単位を主
体とする共重合ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフ
タレート、ブチレンテレフタレート繰り返し単位を主体
とするポリエステル樹脂、またはこれらのポリエステル
樹脂を少なくとも２種類ブレンドしたポリエステル樹
脂、または上記のポリエステル樹脂を少なくとも２種類
積層してなる複層のポリエステル樹脂のいずれか、さら
にポリカーボネート樹脂、またはポリカーボネート樹脂
と上記のポリエステル樹脂を少なくとも１種類ブレンド
した樹脂、さらに、ポリカーボネート樹脂と上記のポリ
エステル樹脂を少なくとも２種類積層した複層樹脂から
なり、公知の押し出し機によりフィルム成形後、縦横二
方向に延伸し、熱固定して製造される二軸配向樹脂フィ
ルムが好ましい。
の少なくとも片面に積層される熱可塑性樹脂としては、
ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリカーボネート樹脂などを主成分とした単層また
は複層の樹脂フィルム、これらの樹脂を２種以上をブレ
ンドした樹脂フィルム、あるいは共重合した樹脂フィル
ムなどを用いることができる。特に本発明の厳しい成形
加工が施される絞りしごき缶用には、ポリエチレンテレ
フタレート、エチレンテレフタレート繰り返し単位を主
体とする共重合ポリエステル樹脂、ポリブチレンテレフ
タレート、ブチレンテレフタレート繰り返し単位を主体
とするポリエステル樹脂、またはこれらのポリエステル
樹脂を少なくとも２種類ブレンドしたポリエステル樹
脂、または上記のポリエステル樹脂を少なくとも２種類
積層してなる複層のポリエステル樹脂のいずれか、さら
にポリカーボネート樹脂、またはポリカーボネート樹脂
と上記のポリエステル樹脂を少なくとも１種類ブレンド
した樹脂、さらに、ポリカーボネート樹脂と上記のポリ
エステル樹脂を少なくとも２種類積層した複層樹脂から
なり、公知の押し出し機によりフィルム成形後、縦横二
方向に延伸し、熱固定して製造される二軸配向樹脂フィ
ルムが好ましい。
【００１８】積層される樹脂フィルムの厚さは５〜５０
μｍの範囲が好ましく、１０〜３０μｍの範囲がより好
ましい。厚さが５μｍ以下の場合、連続的に高速で金属
板に積層することがむずかしい。一方、積層される樹脂
フィルムの厚さが５０μｍ以上になると、製缶用材料に
広く使用されているエポキシ系樹脂塗料などと比較し経
済性の点からも好ましくない。
μｍの範囲が好ましく、１０〜３０μｍの範囲がより好
ましい。厚さが５μｍ以下の場合、連続的に高速で金属
板に積層することがむずかしい。一方、積層される樹脂
フィルムの厚さが５０μｍ以上になると、製缶用材料に
広く使用されているエポキシ系樹脂塗料などと比較し経
済性の点からも好ましくない。
【００１９】また、樹脂フィルムはアルミニウム合金板
に直接積層されてもよいし、樹脂フィルムとアルミニウ
ム合金板の間にエポキシ−フェノール樹脂のような熱硬
化性接着剤を介在させて積層されてもよい。熱硬化性接
着剤を樹脂フィルムまたはアルミニウム合金板のどちら
かの、互いと接着する片面に予め塗布しておくことによ
り、熱硬化性接着剤を介在させて樹脂フィルムをアルミ
ニウム合金板に積層することができる。
に直接積層されてもよいし、樹脂フィルムとアルミニウ
ム合金板の間にエポキシ−フェノール樹脂のような熱硬
化性接着剤を介在させて積層されてもよい。熱硬化性接
着剤を樹脂フィルムまたはアルミニウム合金板のどちら
かの、互いと接着する片面に予め塗布しておくことによ
り、熱硬化性接着剤を介在させて樹脂フィルムをアルミ
ニウム合金板に積層することができる。
【００２０】本発明の樹脂被覆アルミニウム合金板は、
上記のアルミニウム合金板に上記の熱可塑性樹脂フィル
ムを積層することによって得られる。積層は以下のよう
にして行われる。すなわち、アルミニウム合金板供給手
段から連続的に送り出されたアルミニウム合金板を、加
熱手段を用いて熱可塑性樹脂フィルムの融点以上の温度
に加熱し、その両面に、フィルム供給手段から送り出さ
れた熱可塑性樹脂フィルムを接触させ、１対のラミネー
トロールの間で重ね合わせ、挟みつけて圧着した後、直
ちに急冷する。
上記のアルミニウム合金板に上記の熱可塑性樹脂フィル
ムを積層することによって得られる。積層は以下のよう
にして行われる。すなわち、アルミニウム合金板供給手
段から連続的に送り出されたアルミニウム合金板を、加
熱手段を用いて熱可塑性樹脂フィルムの融点以上の温度
に加熱し、その両面に、フィルム供給手段から送り出さ
れた熱可塑性樹脂フィルムを接触させ、１対のラミネー
トロールの間で重ね合わせ、挟みつけて圧着した後、直
ちに急冷する。
【００２１】最後に、上記のようにして積層された熱可
塑性樹脂フィルムの上面に、高温揮発性潤滑剤を塗布す
る。高温揮発性潤滑剤は、絞りしごき加工後に２００℃
程度の温度で数分の加熱を施した時に５０％以上飛散す
ることが望ましく、具体的には、流動パラフィン、合成
パラフィン、天然ワックスなどの単体、またはこれらの
混合物から加工条件、加工後の加熱条件に応じ選択す
る。塗布される潤滑剤の特性としては融点が２５〜８０
℃、沸点が１８０〜４００℃の範囲にあるものが本発明
の目的を果たすのに望ましい。また、塗布量は缶外面と
なる面、缶内面となる面、加工条件、加工後の加熱条件
等を考慮し、決定されるべきであるが、５〜１００ｍｇ
／ｍ2、好ましくは３０〜６０ｍｇ／ｍ2の範囲が適して
いる。
塑性樹脂フィルムの上面に、高温揮発性潤滑剤を塗布す
る。高温揮発性潤滑剤は、絞りしごき加工後に２００℃
程度の温度で数分の加熱を施した時に５０％以上飛散す
ることが望ましく、具体的には、流動パラフィン、合成
パラフィン、天然ワックスなどの単体、またはこれらの
混合物から加工条件、加工後の加熱条件に応じ選択す
る。塗布される潤滑剤の特性としては融点が２５〜８０
℃、沸点が１８０〜４００℃の範囲にあるものが本発明
の目的を果たすのに望ましい。また、塗布量は缶外面と
なる面、缶内面となる面、加工条件、加工後の加熱条件
等を考慮し、決定されるべきであるが、５〜１００ｍｇ
／ｍ2、好ましくは３０〜６０ｍｇ／ｍ2の範囲が適して
いる。
【００２２】以上のように、アルミニウム合金板の合金
組成、板厚、降伏強度、圧延方向と圧延方向と直角方向
の引張強度の差、熱可塑性樹脂の特性などを限定し、さ
らに積層された熱可塑性樹脂の上に高温揮発性潤滑剤を
塗布することなどにより、絞りしごき加工により缶壁厚
の薄い缶を成形するのに適した熱可塑性樹脂被覆アルミ
ニウム合金板が得られる。
組成、板厚、降伏強度、圧延方向と圧延方向と直角方向
の引張強度の差、熱可塑性樹脂の特性などを限定し、さ
らに積層された熱可塑性樹脂の上に高温揮発性潤滑剤を
塗布することなどにより、絞りしごき加工により缶壁厚
の薄い缶を成形するのに適した熱可塑性樹脂被覆アルミ
ニウム合金板が得られる。
【００２３】（実施例）表１〜２に示す組成の合金を常
法により溶解、鋳造、面削し、５５０℃で均質化熱処理
を行った後、熱間圧延、さらに冷間圧延を行い種々の板
厚とした。ついで５２０℃で１０秒加熱する連続焼鈍を
行い、その後再び冷間圧延し、安定化処理を施し、 ０.
１６ｍｍ、０.１８ｍｍ、０.２５ｍｍ、０.３５ｍｍ、
０.４０ｍｍの板厚とし、アルカリ溶液によるエッチン
グ処理を施した後板温を２４０℃に加熱し、その両面に
ポリエチレンイソフタレート１２モル％とポレエチレン
テレフタレート８８モル％からなる厚み２０μｍの共重
合ポリエステル樹脂二軸配向フィルムを積層し、直ちに
水中に浸漬冷却した。乾燥した後、その両面にグラマー
ワックス（沸点１１５℃）を約５０ｍｇ／ｍ2 塗布し供
試板とした。供試板の評価は、前述の曲げ・曲げ戻し後
の強度、複合加工による加工性、耐圧強度、加工後の被
覆樹脂フィルムとアルミ合金板表面の密着性について行
った。曲げ・曲げ戻し後の強度は、曲げ半径 ０.５ｍｍ
での曲げ・曲げ戻し加工を施した供試板の引っ張り強度
が加工前の供試板の強度の３０％以上の場合を○(良)、
３０％未満を×(不良)とした。複合加工性の評価はアル
ミニウム合金板の板厚が ０.２５ｍｍ、０.３５ｍｍ、
０.４０ｍｍの供試板について、下記に示すようにして
行った。絞り比 １.６で成形した直径１００ｍｍの絞り
缶を直径７５ｍｍ、缶壁厚が元板厚の８０％である一次
再絞り缶に加工し、続く二次再絞り加工性を評価した。
二次再絞り加工は、再絞り比を １.１５とし、再絞りダ
イス肩ア−ル ０.４ｍｍとし、しごきダイスのクリアラ
ンスを変更してダイス肩部、しごき加工部での加工性を
加工時の缶壁破断の発生の有無で評価し、缶壁破断が無
い場合を○(良)、缶壁破断が発生した場合を×(不良)と
した。耐圧強度は、樹脂被覆アルミニウム合金板を通常
の絞り加工により直径６５ｍｍの缶に成形し、缶底部を
ド−ム加工した後内圧を付加し、缶底が座屈する圧力で
良否を評価し、座屈圧力が ６.３ｋｇ／ｃｍ2以上の場
合を○(良)、６.３ｋｇ／ｃｍ2 未満を×(不良)とし
た。密着性は、上記と同一条件で二次再絞り加工を行っ
た後の缶壁内面について、被覆樹脂の剥離の有無により
により評価し、剥離無しを○(良)、剥離無しを×(不良)
とした。評価結果を表３〜４に示す。
法により溶解、鋳造、面削し、５５０℃で均質化熱処理
を行った後、熱間圧延、さらに冷間圧延を行い種々の板
厚とした。ついで５２０℃で１０秒加熱する連続焼鈍を
行い、その後再び冷間圧延し、安定化処理を施し、 ０.
１６ｍｍ、０.１８ｍｍ、０.２５ｍｍ、０.３５ｍｍ、
０.４０ｍｍの板厚とし、アルカリ溶液によるエッチン
グ処理を施した後板温を２４０℃に加熱し、その両面に
ポリエチレンイソフタレート１２モル％とポレエチレン
テレフタレート８８モル％からなる厚み２０μｍの共重
合ポリエステル樹脂二軸配向フィルムを積層し、直ちに
水中に浸漬冷却した。乾燥した後、その両面にグラマー
ワックス（沸点１１５℃）を約５０ｍｇ／ｍ2 塗布し供
試板とした。供試板の評価は、前述の曲げ・曲げ戻し後
の強度、複合加工による加工性、耐圧強度、加工後の被
覆樹脂フィルムとアルミ合金板表面の密着性について行
った。曲げ・曲げ戻し後の強度は、曲げ半径 ０.５ｍｍ
での曲げ・曲げ戻し加工を施した供試板の引っ張り強度
が加工前の供試板の強度の３０％以上の場合を○(良)、
３０％未満を×(不良)とした。複合加工性の評価はアル
ミニウム合金板の板厚が ０.２５ｍｍ、０.３５ｍｍ、
０.４０ｍｍの供試板について、下記に示すようにして
行った。絞り比 １.６で成形した直径１００ｍｍの絞り
缶を直径７５ｍｍ、缶壁厚が元板厚の８０％である一次
再絞り缶に加工し、続く二次再絞り加工性を評価した。
二次再絞り加工は、再絞り比を １.１５とし、再絞りダ
イス肩ア−ル ０.４ｍｍとし、しごきダイスのクリアラ
ンスを変更してダイス肩部、しごき加工部での加工性を
加工時の缶壁破断の発生の有無で評価し、缶壁破断が無
い場合を○(良)、缶壁破断が発生した場合を×(不良)と
した。耐圧強度は、樹脂被覆アルミニウム合金板を通常
の絞り加工により直径６５ｍｍの缶に成形し、缶底部を
ド−ム加工した後内圧を付加し、缶底が座屈する圧力で
良否を評価し、座屈圧力が ６.３ｋｇ／ｃｍ2以上の場
合を○(良)、６.３ｋｇ／ｃｍ2 未満を×(不良)とし
た。密着性は、上記と同一条件で二次再絞り加工を行っ
た後の缶壁内面について、被覆樹脂の剥離の有無により
により評価し、剥離無しを○(良)、剥離無しを×(不良)
とした。評価結果を表３〜４に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】 (注) *P-H： 圧延方向に垂直方向と平行方向の引張強度の差
【００２５】
【表３】 供試板の特性評価結果 （１） (注) −： 評価せず
【００２６】
【表４】 供試板の特性評価結果
【００２７】
【発明の効果】本発明は、重量％でＭｎ：０.５〜１.６
％、Ｍｇ：０.２〜２.０％、不可避的不純物としてＳ
ｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦０.５％を含有し、かつ（Ｓｉ
＋Ｆｅ）：≦０.６％、および（Ｆｅ＋１.０７×Ｍ
ｎ）：≦１.８％の関係を有する板厚：０.１８〜０.３
５ｍｍ、降伏強度：１８０〜４００ Ｎ／ｍｍ2のアルミ
ニウム合金板の両面に、熱可塑性樹脂を被覆してなる絞
りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板であり、前記
のアルミニウム合金板の圧延方向に垂直方向の引張強度
と圧延方向に平行方向の引張強度との差が１０Ｎ／ｍｍ
2 以下であることを特徴とし、またＦｅ／Ｓｉ比が １.
５以下、より好ましくは１以下であることを特徴とし、
さらにまた、前記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステル
樹脂であることを特徴とし、さらにまた、前記アルミニ
ウム合金板の両面に前記熱可塑性樹脂を被覆した後、そ
の両面に高温揮発性の潤滑剤を塗布してなることを特徴
としており、本発明の目的とする、小さな肩ア−ルのダ
イス肩アール部における曲げ・曲げ戻し加工、および続
くしごき加工を含む複合加工を乾式で行うに際して、缶
壁破断が生じ難く、缶として必要な強度を有する絞りし
ごき缶を得ることが可能となる。
％、Ｍｇ：０.２〜２.０％、不可避的不純物としてＳ
ｉ：≦０.３％、Ｆｅ：≦０.５％を含有し、かつ（Ｓｉ
＋Ｆｅ）：≦０.６％、および（Ｆｅ＋１.０７×Ｍ
ｎ）：≦１.８％の関係を有する板厚：０.１８〜０.３
５ｍｍ、降伏強度：１８０〜４００ Ｎ／ｍｍ2のアルミ
ニウム合金板の両面に、熱可塑性樹脂を被覆してなる絞
りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板であり、前記
のアルミニウム合金板の圧延方向に垂直方向の引張強度
と圧延方向に平行方向の引張強度との差が１０Ｎ／ｍｍ
2 以下であることを特徴とし、またＦｅ／Ｓｉ比が １.
５以下、より好ましくは１以下であることを特徴とし、
さらにまた、前記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリエステル
樹脂であることを特徴とし、さらにまた、前記アルミニ
ウム合金板の両面に前記熱可塑性樹脂を被覆した後、そ
の両面に高温揮発性の潤滑剤を塗布してなることを特徴
としており、本発明の目的とする、小さな肩ア−ルのダ
イス肩アール部における曲げ・曲げ戻し加工、および続
くしごき加工を含む複合加工を乾式で行うに際して、缶
壁破断が生じ難く、缶として必要な強度を有する絞りし
ごき缶を得ることが可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−261466（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228551（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−266496（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−126789（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−268038（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18
Claims (3)
- 【請求項１】重量％でＭｎ：０.５〜１.６％、Ｍｇ：
０.２〜２.０％、残部がアルミニウム及び不可避的不純
物からなり、不可避的不純物としてＳｉ：≦０.３％、
Ｆｅ：≦０.５％を含有し、（Ｓｉ＋Ｆｅ）：≦０.６
％、Ｆｅ／Ｓｉ比が１.５以下であり、（Ｆｅ＋１.０７
×Ｍｎ）：≦１.８％の関係を有する板厚：０.１８〜
０.３５ｍｍ、降伏強度：１８０〜４００ Ｎ／ｍｍ2
であり、圧延方向に垂直方向の引張強度と圧延方向に平
行方向の引張強度との差が １０Ｎ／ｍｍ2以下である、
アルミニウム合金板をエッチング後、 その両面に、ポリエチレンテレフタレート、エチレンテ
レフタレート繰り返し単位を主体とする共重合ポリエス
テル樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ブチレンテレ
フタレート繰り返し単位を主体とするポリエステル樹
脂、またはこれらのポリエステル樹脂を少なくとも２種
類ブレンドしたポリエステル樹脂、または上記のポリエ
ステル樹脂を少なくとも２種類積層してなる複層のポリ
エステル樹脂のいずれか、が被覆され、再絞り加工部と
しごき加工部が一対になったダイスを用い、再絞り及び
しごきを同時に行う複合加工により製造される絞りしご
き缶用樹脂被覆アルミニウム合金板。 - 【請求項２】前記Ｆｅ／Ｓｉ比が１以下であることを特
徴とする、請求項１に記載の絞りしごき缶用樹脂被覆ア
ルミニウム合金板。 - 【請求項３】前記アルミニウム合金板の両面に前記樹脂
を被覆した後、その両面に高温揮発性の潤滑剤を塗布し
てなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の絞り
しごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11958596A JP3287763B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11958596A JP3287763B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09279283A JPH09279283A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3287763B2 true JP3287763B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=14765016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11958596A Expired - Fee Related JP3287763B2 (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | 絞りしごき缶用樹脂被覆アルミニウム合金板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287763B2 (ja) |
-
1996
- 1996-04-18 JP JP11958596A patent/JP3287763B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH09279283A (ja) | 1997-10-28 |
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