JPH02263523A - 薄肉化深絞り缶の製造方法 - Google Patents
薄肉化深絞り缶の製造方法Info
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- B29C2043/3615—Forming elements, e.g. mandrels or rams or stampers or pistons or plungers or punching devices
- B29C2043/3631—Forming elements, e.g. mandrels or rams or stampers or pistons or plungers or punching devices moving in a frame for pressing and stretching; material being subjected to compressing stretching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/18—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/005—Oriented
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は薄肉化深絞り缶の製造方法に関するもので、よ
り詳細には、被覆金属板の前絞りカップから再絞りを行
なって薄肉化深絞り缶を製造するに際し、被覆層の損傷
を著しく軽減させ、且つ耐食性及び耐熱性が顕著に向上
した深絞り缶を得ることが可能な製造方法に関する。
り詳細には、被覆金属板の前絞りカップから再絞りを行
なって薄肉化深絞り缶を製造するに際し、被覆層の損傷
を著しく軽減させ、且つ耐食性及び耐熱性が顕著に向上
した深絞り缶を得ることが可能な製造方法に関する。
(従来の技術)
従来、側面無継目(サイド・シームレス)缶としては、
アルミニウム板、ブリキ板或いはティン・フリー・スチ
ール板等の金属素材を、絞りダイスとポンチとの間で少
なくとも1段の絞り加工に付し、側面に継目のない胴部
と該胴部に継目なしに一体に接続された底部とから成る
カップに形成し、次いで所望により前記胴部に、しごき
ポンチとしごきダイスとの間でしごき加工を加えて、容
器胴部な薄肉化する缶の製造方法が知られている。また
、しごき加工の代わりに、再絞りダイスの曲率コーナ部
で曲げ伸ばしして側壁部を薄肉化する製法も既に知られ
ている(特表昭56−501442号公報)。
アルミニウム板、ブリキ板或いはティン・フリー・スチ
ール板等の金属素材を、絞りダイスとポンチとの間で少
なくとも1段の絞り加工に付し、側面に継目のない胴部
と該胴部に継目なしに一体に接続された底部とから成る
カップに形成し、次いで所望により前記胴部に、しごき
ポンチとしごきダイスとの間でしごき加工を加えて、容
器胴部な薄肉化する缶の製造方法が知られている。また
、しごき加工の代わりに、再絞りダイスの曲率コーナ部
で曲げ伸ばしして側壁部を薄肉化する製法も既に知られ
ている(特表昭56−501442号公報)。
容器素材を節約し且つ一定量の金属素材から化ハイド(
高さ)の大きい缶を製造しようとする目的には、容器胴
部をしごき加工或いは曲げ伸ばし加工によって薄肉化す
ることは好ましいことである。
高さ)の大きい缶を製造しようとする目的には、容器胴
部をしごき加工或いは曲げ伸ばし加工によって薄肉化す
ることは好ましいことである。
また、側面無継目缶の有機被覆法としては、般に広く使
用されている成形後の缶に有機塗料を施す方法の他に、
成形前の金属素材に予め樹脂フィルムをラミネートする
方法等が知られており、この後者の例として、特公昭5
9−34580号公報には、金属素材にテレフタル酸と
テトラメチレングリコールとから誘導されたポリエステ
ルフィルムをラミネートしたものを用いることが記載さ
れている。また、曲げ伸ばしによる再絞り缶の製造に際
して、ビニルオルガノゾル、エポキシ、フェノリクス、
ポリエステル、アクリル等の被覆金属板を用いることも
知られている。
用されている成形後の缶に有機塗料を施す方法の他に、
成形前の金属素材に予め樹脂フィルムをラミネートする
方法等が知られており、この後者の例として、特公昭5
9−34580号公報には、金属素材にテレフタル酸と
テトラメチレングリコールとから誘導されたポリエステ
ルフィルムをラミネートしたものを用いることが記載さ
れている。また、曲げ伸ばしによる再絞り缶の製造に際
して、ビニルオルガノゾル、エポキシ、フェノリクス、
ポリエステル、アクリル等の被覆金属板を用いることも
知られている。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、従来の側壁薄肉化塗装缶の製造において
は、予め金属板に施した有機被覆の耐腐食性が成形加工
により極度に低下するという問題がある。
は、予め金属板に施した有機被覆の耐腐食性が成形加工
により極度に低下するという問題がある。
即ち、側壁部の薄肉化成形に際して有機被覆の工具によ
る損傷を受けやすく、このような被覆の損傷部では顕在
的乃至潜在的な金属露出を生じ、この部分からの金属溶
出や腐食を生じることになる。また、無継目缶の製造で
は、缶の高さ方向には寸法が増大し且つ缶の周方向には
寸法が縮小するような塑性流動を生じるが、この塑性流
動に際して、金属表面と有機被覆との密着力が低下する
と共に、有機被覆中の残留歪等により両者の密着力が経
時的に低下する傾向が認められる。このような傾向は、
缶詰用の内容物を熱間充填し或いは缶詰を低温乃至高温
で加熱殺菌する場合に特に顕著となる。
る損傷を受けやすく、このような被覆の損傷部では顕在
的乃至潜在的な金属露出を生じ、この部分からの金属溶
出や腐食を生じることになる。また、無継目缶の製造で
は、缶の高さ方向には寸法が増大し且つ缶の周方向には
寸法が縮小するような塑性流動を生じるが、この塑性流
動に際して、金属表面と有機被覆との密着力が低下する
と共に、有機被覆中の残留歪等により両者の密着力が経
時的に低下する傾向が認められる。このような傾向は、
缶詰用の内容物を熱間充填し或いは缶詰を低温乃至高温
で加熱殺菌する場合に特に顕著となる。
従って、本発明の目的は、優れた被覆の完全さ、被膜の
密着性、耐腐食性及び耐熱性の組合せを有する有機被覆
金属板からの側壁部薄肉化深絞り缶の製造方法を提供す
るにある。
密着性、耐腐食性及び耐熱性の組合せを有する有機被覆
金属板からの側壁部薄肉化深絞り缶の製造方法を提供す
るにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、結晶性の熱可塑性樹脂を金属板に被覆
する工程、該被覆金属板を、該熱可塑性樹脂のガラス転
移点(Tg)以上の温度に加熱して絞り加工する工程、
及び、該絞りカップを、該熱可塑性樹脂のガラス転移点
(Tg)以上の温度に加熱し、且つ1m/分以上の曲げ
引張り加・工速度で再絞り加工する工程、とから成るこ
とを特徴とする薄肉化深絞り缶の製造方法が提供される
。
する工程、該被覆金属板を、該熱可塑性樹脂のガラス転
移点(Tg)以上の温度に加熱して絞り加工する工程、
及び、該絞りカップを、該熱可塑性樹脂のガラス転移点
(Tg)以上の温度に加熱し、且つ1m/分以上の曲げ
引張り加・工速度で再絞り加工する工程、とから成るこ
とを特徴とする薄肉化深絞り缶の製造方法が提供される
。
本発明の深絞り缶の製造方法では、胴壁の熱可塑性樹脂
がX線回折法で測定して、30%乃至90%の配向度を
有するように分子配向されることが望ましい。
がX線回折法で測定して、30%乃至90%の配向度を
有するように分子配向されることが望ましい。
(作 用)
本発明の深絞り缶の製造方法は、結晶性の熱可塑性樹脂
を金属板に被覆し、及び被覆金属板、絞りカップのそれ
ぞれの温度を一定の範囲に選び且つ曲げ引張り加工速度
を一定の高速度とすることが顕著な特徴である。
を金属板に被覆し、及び被覆金属板、絞りカップのそれ
ぞれの温度を一定の範囲に選び且つ曲げ引張り加工速度
を一定の高速度とすることが顕著な特徴である。
有機被膜を結晶性の熱可塑性樹脂とすることは、有機被
覆金属板を深絞り成形して薄肉化を行う場合に、被覆金
属板、絞りカップのそれぞれの温度をガラス転移点(T
g)以上に加熱することにより熱可塑性樹脂が有する高
強度と高い伸びにより被膜が金属素材に追従する加工性
を有すると共に、工具等によっても損傷されないという
利点をも与えるものである。
覆金属板を深絞り成形して薄肉化を行う場合に、被覆金
属板、絞りカップのそれぞれの温度をガラス転移点(T
g)以上に加熱することにより熱可塑性樹脂が有する高
強度と高い伸びにより被膜が金属素材に追従する加工性
を有すると共に、工具等によっても損傷されないという
利点をも与えるものである。
また、有機被膜が結晶性の熱可塑性樹脂で構成されて、
しかも分子配向されていることは、被覆自体の耐腐食性
と耐熱性とを向上させるために極めて重要な役割を演じ
る。一般に有機樹脂を通して種々の成分の透過は樹脂中
の非晶質部分を通して生じるが、本発明では用いる有機
被覆を結晶性の熱可塑性樹脂とすると共に、高速度の曲
げ引張り加工を行うことにより、腐食成分に対するバリ
ヤー性を顕著に向上させることができる。すなわち、樹
脂を高度に結晶性でしかも高度に分子配向したものとす
ることにより、被膜自体の耐熱性も非晶質のものや未配
向のものに比して顕著に向上させることができる。
しかも分子配向されていることは、被覆自体の耐腐食性
と耐熱性とを向上させるために極めて重要な役割を演じ
る。一般に有機樹脂を通して種々の成分の透過は樹脂中
の非晶質部分を通して生じるが、本発明では用いる有機
被覆を結晶性の熱可塑性樹脂とすると共に、高速度の曲
げ引張り加工を行うことにより、腐食成分に対するバリ
ヤー性を顕著に向上させることができる。すなわち、樹
脂を高度に結晶性でしかも高度に分子配向したものとす
ることにより、被膜自体の耐熱性も非晶質のものや未配
向のものに比して顕著に向上させることができる。
高速加工においては、樹脂自体の内部摩擦と思われる発
熱があり、より高温での配向が行われ、歪の低減及び配
向の熱固定が容易になされる。
熱があり、より高温での配向が行われ、歪の低減及び配
向の熱固定が容易になされる。
(発明の好適態様)
危−封
本発明では、金属板としては各種表面処理鋼板やアルミ
ニウム等の軽金属板が使用される。
ニウム等の軽金属板が使用される。
表面処理鋼板としては、冷間圧延鋼板を焼鈍後二次冷間
圧延し、亜鉛メツキ、錫メツキ、ニッケルメッキ、電解
クロム酸処理、クロム酸処理等の表面処理の一種または
二種以上行ったものを用いることができる。好適な表面
処理鋼板の一例は。
圧延し、亜鉛メツキ、錫メツキ、ニッケルメッキ、電解
クロム酸処理、クロム酸処理等の表面処理の一種または
二種以上行ったものを用いることができる。好適な表面
処理鋼板の一例は。
電解クロム酸処理鋼板であり、特に10乃至200 m
g/m”の金属クロム層と1乃至50 mg/m”(金
属クロム換算)のクロム酸化物層とを備えたものであり
、このものは塗膜密着性と耐腐食性との組合せに優れて
いる。表面処理鋼板の他の例は、0.5乃至11.2g
/m2の錫メツキ量を有する硬質ブリキ板である。この
ブリキ板は、金属クロム換算で、クロム量が1乃至30
mg/m”となるようなりロム酸処理或はクロム酸/
リン酸処理が行われていることが望ましい。
g/m”の金属クロム層と1乃至50 mg/m”(金
属クロム換算)のクロム酸化物層とを備えたものであり
、このものは塗膜密着性と耐腐食性との組合せに優れて
いる。表面処理鋼板の他の例は、0.5乃至11.2g
/m2の錫メツキ量を有する硬質ブリキ板である。この
ブリキ板は、金属クロム換算で、クロム量が1乃至30
mg/m”となるようなりロム酸処理或はクロム酸/
リン酸処理が行われていることが望ましい。
更に他の例としてはアルミニウムメツキ、アルミニウム
圧接等を施したアルミニウム被覆鋼板が用いられる。
圧接等を施したアルミニウム被覆鋼板が用いられる。
軽金属板としては、所謂純アルミニウム板の他にアルミ
ニウム合金板が使用される。耐腐食性と加工性との点で
優れたアルミニウム合金板は、Mn:0.2乃至1.5
重量%、Mg: o、s乃至5重量%、Zn : 0
.25乃至0.3重量%、及びCu:0.15乃至0.
25重量%、残部がA1の組成を有するものである。こ
れらの軽金属板も、金属クロム換算で、クロム量が20
乃至300 mg/m2となるようなりロム酸処理或は
クロム酸/リン酸処理が行われていることが望ましい。
ニウム合金板が使用される。耐腐食性と加工性との点で
優れたアルミニウム合金板は、Mn:0.2乃至1.5
重量%、Mg: o、s乃至5重量%、Zn : 0
.25乃至0.3重量%、及びCu:0.15乃至0.
25重量%、残部がA1の組成を有するものである。こ
れらの軽金属板も、金属クロム換算で、クロム量が20
乃至300 mg/m2となるようなりロム酸処理或は
クロム酸/リン酸処理が行われていることが望ましい。
金属板の素板厚(ta)は、金属の種類、容器の用途或
はサイズによっても相違するが、一般に0、lO乃至0
.50mmの厚みを有するのがよく、この内でも表面処
理鋼板の場合には、0.10乃至0.30mmの厚み、
また軽金属板の場合には0.15乃至0.40mmの厚
みを有するのがよい。
はサイズによっても相違するが、一般に0、lO乃至0
.50mmの厚みを有するのがよく、この内でも表面処
理鋼板の場合には、0.10乃至0.30mmの厚み、
また軽金属板の場合には0.15乃至0.40mmの厚
みを有するのがよい。
また本発明において、上記金属板上に被覆される結晶性
の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−アクリルエステル共重合体、
アイオノマー等のオレフィン系樹脂フィルム:ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、エ
チレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポ
リエステル:ナイロン6、ナイロン6.6、ナイロン1
1、ナイロン12等のポリアミド:ポリ塩化ビニル:ポ
リ塩化ビニリデン等を挙げることができる。
の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、エチレン−アクリルエステル共重合体、
アイオノマー等のオレフィン系樹脂フィルム:ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、エ
チレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポ
リエステル:ナイロン6、ナイロン6.6、ナイロン1
1、ナイロン12等のポリアミド:ポリ塩化ビニル:ポ
リ塩化ビニリデン等を挙げることができる。
また、本発明において、上記熱可塑性樹脂の被覆層には
、金属板を隠蔽し、また絞り一再絞り成形時に金属板へ
のしわ押え力の伝達を助ける目的で無機フィラー(顔料
)を含有させることができる。
、金属板を隠蔽し、また絞り一再絞り成形時に金属板へ
のしわ押え力の伝達を助ける目的で無機フィラー(顔料
)を含有させることができる。
無機フィラーとしては、ルチル型またはアナターゼ型の
二酸化チタン、亜鉛華、クロスホワイト等の無機白色顔
料;パライト、沈降性硫酸パライト、炭酸カルシウム、
石膏、沈降性シリカ、エアロジル、タルク、焼成或は未
焼成りレイ、炭酸バリウム、アルミナホワイト、合成乃
至天然のマイカ、合成ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム等の白色体質顔料:カーボンブラック、マグネタイ
ト等の黒色顔料:ベンガラ等の赤色顔料:シエナ等の黄
色顔料;群青、コバルト青等の青色顔料を挙げることが
できる。これらの無機フィラーは、樹脂当りlO乃至5
00重量%、特に10乃至300重量%の量で配合させ
ることができる。
二酸化チタン、亜鉛華、クロスホワイト等の無機白色顔
料;パライト、沈降性硫酸パライト、炭酸カルシウム、
石膏、沈降性シリカ、エアロジル、タルク、焼成或は未
焼成りレイ、炭酸バリウム、アルミナホワイト、合成乃
至天然のマイカ、合成ケイ酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム等の白色体質顔料:カーボンブラック、マグネタイ
ト等の黒色顔料:ベンガラ等の赤色顔料:シエナ等の黄
色顔料;群青、コバルト青等の青色顔料を挙げることが
できる。これらの無機フィラーは、樹脂当りlO乃至5
00重量%、特に10乃至300重量%の量で配合させ
ることができる。
第1−A図は、本発明に好適に使用される被覆金属板の
一例を示す。即ち、金属基材1の両表面には、クロム酸
処理被膜の如き化成被膜2a、2bが設けられ、缶内面
となる側には、この化成被膜2aを介して内面保護被覆
層3aが設けられる。一方、缶外面となるmηには化成
被M2bを介して、保護被覆層3b或いはホワイトコー
ティング4及び透明ニス5から成る外面塗膜が設けられ
る。
一例を示す。即ち、金属基材1の両表面には、クロム酸
処理被膜の如き化成被膜2a、2bが設けられ、缶内面
となる側には、この化成被膜2aを介して内面保護被覆
層3aが設けられる。一方、缶外面となるmηには化成
被M2bを介して、保護被覆層3b或いはホワイトコー
ティング4及び透明ニス5から成る外面塗膜が設けられ
る。
他の例を示す第1−B図において、断面構造は第1−A
図の場合と同様であるが、金属素材lの両表面に設けら
れた化成被膜2a、2bと内面及び外面保護被覆層3a
、3bとの間にそれぞれ接着剤層6a、6bが介在され
る点で構造を異にしている。
図の場合と同様であるが、金属素材lの両表面に設けら
れた化成被膜2a、2bと内面及び外面保護被覆層3a
、3bとの間にそれぞれ接着剤層6a、6bが介在され
る点で構造を異にしている。
攻皿工罫
被覆樹脂の金属板への被覆は、熱融着法、ドライラミネ
ーション、押出コート法等により行われ、被覆樹脂と金
属板との間に接着性(熱融着性)が乏しい場合には、例
えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酸変性オレ
フィン樹脂系接着剤、コポリアミド系接着剤、コポリエ
ステル系接着剤等を介在させることができる。
ーション、押出コート法等により行われ、被覆樹脂と金
属板との間に接着性(熱融着性)が乏しい場合には、例
えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酸変性オレ
フィン樹脂系接着剤、コポリアミド系接着剤、コポリエ
ステル系接着剤等を介在させることができる。
また、結晶性熱可塑性樹脂の厚みは、一般に3乃至50
μm、特に5乃至40μmの範囲にあることが望ましい
。
μm、特に5乃至40μmの範囲にあることが望ましい
。
フィルムを用いた熱融着の場合、未延伸のものでも延伸
のものでもよい。
のものでもよい。
狡に豆絞ユニ1
本発明の成形工程を説明するための第2図において、打
抜き工程において、前述した被覆金属板を厚みt8の円
板10に打抜く。
抜き工程において、前述した被覆金属板を厚みt8の円
板10に打抜く。
次いで絞り工程で、厚みがT、で大径の底部11と、厚
みがTw′で高さの低い側壁部12とを備えた浅絞りカ
ップ13に絞り成形する。
みがTw′で高さの低い側壁部12とを備えた浅絞りカ
ップ13に絞り成形する。
この絞り工程においては、被覆金属板の温度を、前記結
晶性熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)以上、特に熱
結晶化温度以下の範囲に予め加熱しておく。このような
温度範囲において絞り加工を行うことにより、前述した
通り、樹脂被覆層の塑性流動が容易になるために、樹脂
被覆層の破断乃至クラックの発生による金属露出が有効
に回避される。
晶性熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)以上、特に熱
結晶化温度以下の範囲に予め加熱しておく。このような
温度範囲において絞り加工を行うことにより、前述した
通り、樹脂被覆層の塑性流動が容易になるために、樹脂
被覆層の破断乃至クラックの発生による金属露出が有効
に回避される。
この加熱手段は、熱風の吹付け、高周波誘導加熱等の手
段により容易に行われる。
段により容易に行われる。
また、この絞り工程における絞り比は、一般に1.2乃
至1.9、特に1.3乃至1.8の範囲にあることがよ
い。
至1.9、特に1.3乃至1.8の範囲にあることがよ
い。
なお、この絞り比は次式で定義される値である。
本発明によれば、次いで上記工程で得られた浅絞りカッ
プ13を、前記絞り工程同様に樹脂被覆絞りカップの温
度を結晶性熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)以上、
特に熱結晶化温度以下の範囲に予め設定加熱され、樹脂
被覆層の塑性流動を容易にした状態で薄肉化再校り成形
することが重要であるに れにより、再絞り工程において一般に発生し易い所謂シ
ョックラインが起因する樹脂被覆層の損傷を解消し、併
せて缶胴全体を被覆している樹脂層の連続性、均一性が
向上し金属露出が抑制される。
プ13を、前記絞り工程同様に樹脂被覆絞りカップの温
度を結晶性熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg)以上、
特に熱結晶化温度以下の範囲に予め設定加熱され、樹脂
被覆層の塑性流動を容易にした状態で薄肉化再校り成形
することが重要であるに れにより、再絞り工程において一般に発生し易い所謂シ
ョックラインが起因する樹脂被覆層の損傷を解消し、併
せて缶胴全体を被覆している樹脂層の連続性、均一性が
向上し金属露出が抑制される。
更に本発明においては、上記工程で得られた浅絞りカッ
プ13を、再絞り成形し、厚みがT8で浅絞りカップよ
り小径の底部14と、厚みがT。
プ13を、再絞り成形し、厚みがT8で浅絞りカップよ
り小径の底部14と、厚みがT。
で浅“絞りカップよりも高い側壁部15とを備えた再絞
りカップ16に成形する。この再絞りカップ16の側壁
部15は曲げ引張りされ、その厚みT、□゛は、前記厚
みT8及びT、□よりも薄いものとなっている。
りカップ16に成形する。この再絞りカップ16の側壁
部15は曲げ引張りされ、その厚みT、□゛は、前記厚
みT8及びT、□よりも薄いものとなっている。
この再絞り工程を詳細に説明するための第3図において
、被覆金属板から形成された前絞りカッブ21は、この
カップ内に挿入された環状の保持部材22とその下に位
置する再絞りダイス23とで保持される。これらの保持
部材22及び再絞りダイス23と同軸に、且つ保持部材
22内を出入し得るように再絞りポンチ24が設けられ
る。再絞りポンチ24と再絞りダイス23とを互いに噛
みあうように相対的に移動させる。
、被覆金属板から形成された前絞りカッブ21は、この
カップ内に挿入された環状の保持部材22とその下に位
置する再絞りダイス23とで保持される。これらの保持
部材22及び再絞りダイス23と同軸に、且つ保持部材
22内を出入し得るように再絞りポンチ24が設けられ
る。再絞りポンチ24と再絞りダイス23とを互いに噛
みあうように相対的に移動させる。
これにより、前絞りカップ21の側壁部は、環状保持部
材22の外周面25から、その曲率コーナ部26を経て
、径内力に垂直に曲げられて環状保持部材22の環状底
面27と再絞りダイス23の上面28とで規定される部
分を通り、再絞りダイス23の作用コーナ部29により
軸方向にほぼ垂直に曲げられ、前絞りカップ21よりも
小径の深絞りカップ30に成形すると共に、側壁部を曲
げ引張りにより薄肉化する。
材22の外周面25から、その曲率コーナ部26を経て
、径内力に垂直に曲げられて環状保持部材22の環状底
面27と再絞りダイス23の上面28とで規定される部
分を通り、再絞りダイス23の作用コーナ部29により
軸方向にほぼ垂直に曲げられ、前絞りカップ21よりも
小径の深絞りカップ30に成形すると共に、側壁部を曲
げ引張りにより薄肉化する。
本発明においては、再絞りダイスの作用コーナ部の曲率
半径(Rd)を、金属板素板厚(t8)の1乃至2.9
倍、特に1.5乃至2.9倍の寸法とすることが望まし
い。
半径(Rd)を、金属板素板厚(t8)の1乃至2.9
倍、特に1.5乃至2.9倍の寸法とすることが望まし
い。
このような寸法関係を採用すると、側壁部の曲げ引張り
による薄肉化が有効に行われるのみならず、側壁部の下
部と上部とにおける厚みの変動が解消され、全体にわた
って均一な薄肉化が可能となる。缶胴の側壁部は素板厚
(1,)の5乃至45%、特に5乃至40%の厚みに薄
肉化するのが有効であるに の曲げ引張りの原理を上記第3図を参照して説明する、 この第3図において、被覆金属板21は十分なバックテ
ンションの下に曲率半径Rdを有する再絞りダイスの作
用コーナ部29に沿って強制的に曲げられる。この場合
、被覆金属板21の作用コーナ部側の面32では歪は生
じないが、作用コーナ部と反対側の面33では引張りに
よる歪を受ける。この歪量ε3は、作用コーナ部の曲率
半径をRd及び板厚をtとしたとき、下記式 8式% で与えられる。被覆金属板の面(内面)33は、作用コ
ーナ部でε3だけ引き伸ばされるが、他方の面(外面)
32は作用コーナ部直下でパックテンションによりε3
と同じ量伸ばされることになる。このように被覆金属板
は曲げ引張りされることにより、その厚みが薄肉化され
るが、その厚み変化率ε、は、下記式 で与えられる。上記式(3)から作用コーナ部の曲率半
径Rdを小さ(することが被覆金属板を薄肉化するのに
有効であること、即ち、Rdを小さくすればするほど、
厚みの変化1εt1は大きくなることがわかる。また、
作用コーナ部の曲率半径Rdを一定にして考えると、作
用コーナ部を通る被覆金属板の厚みtが増大するほど、
厚みの変化εt1が大きくなることがわかる6 一般に、この再絞り工程は、複数段にわたって行われ、
この再絞りを複数段にわたって行うことにより、側壁部
は薄肉化されると共に、側壁部の厚みは全体にわたって
一層均一なものとなる。最終段の第n次再校り工程にお
いて、厚みがT、で小径の底部40と、厚みがT、”’
で高さの大きい側壁部41とを備えた深絞り缶42が得
られる。
による薄肉化が有効に行われるのみならず、側壁部の下
部と上部とにおける厚みの変動が解消され、全体にわた
って均一な薄肉化が可能となる。缶胴の側壁部は素板厚
(1,)の5乃至45%、特に5乃至40%の厚みに薄
肉化するのが有効であるに の曲げ引張りの原理を上記第3図を参照して説明する、 この第3図において、被覆金属板21は十分なバックテ
ンションの下に曲率半径Rdを有する再絞りダイスの作
用コーナ部29に沿って強制的に曲げられる。この場合
、被覆金属板21の作用コーナ部側の面32では歪は生
じないが、作用コーナ部と反対側の面33では引張りに
よる歪を受ける。この歪量ε3は、作用コーナ部の曲率
半径をRd及び板厚をtとしたとき、下記式 8式% で与えられる。被覆金属板の面(内面)33は、作用コ
ーナ部でε3だけ引き伸ばされるが、他方の面(外面)
32は作用コーナ部直下でパックテンションによりε3
と同じ量伸ばされることになる。このように被覆金属板
は曲げ引張りされることにより、その厚みが薄肉化され
るが、その厚み変化率ε、は、下記式 で与えられる。上記式(3)から作用コーナ部の曲率半
径Rdを小さ(することが被覆金属板を薄肉化するのに
有効であること、即ち、Rdを小さくすればするほど、
厚みの変化1εt1は大きくなることがわかる。また、
作用コーナ部の曲率半径Rdを一定にして考えると、作
用コーナ部を通る被覆金属板の厚みtが増大するほど、
厚みの変化εt1が大きくなることがわかる6 一般に、この再絞り工程は、複数段にわたって行われ、
この再絞りを複数段にわたって行うことにより、側壁部
は薄肉化されると共に、側壁部の厚みは全体にわたって
一層均一なものとなる。最終段の第n次再校り工程にお
いて、厚みがT、で小径の底部40と、厚みがT、”’
で高さの大きい側壁部41とを備えた深絞り缶42が得
られる。
また、本発明においては、加工速度、即ち再絞りポンチ
と再絞りダイスとの相対的な移動速度が1m/分以上、
特にl乃至200m/分の範囲に設定することが被覆樹
脂の分子配向を達成する上に特に重要であるにのことは
加工速度の増加によって、被覆樹脂層が急激な塑性流動
を生じ、これに伴って樹脂自体の内部摩擦に基づいて該
樹脂が自己発熱を生じ、被覆樹脂層のより高温での高度
の配向化を生じせしめ、歪の低減及び配向の熱固定が容
易になされ、結果的に耐食性及び耐熱性の向上がもたら
される。
と再絞りダイスとの相対的な移動速度が1m/分以上、
特にl乃至200m/分の範囲に設定することが被覆樹
脂の分子配向を達成する上に特に重要であるにのことは
加工速度の増加によって、被覆樹脂層が急激な塑性流動
を生じ、これに伴って樹脂自体の内部摩擦に基づいて該
樹脂が自己発熱を生じ、被覆樹脂層のより高温での高度
の配向化を生じせしめ、歪の低減及び配向の熱固定が容
易になされ、結果的に耐食性及び耐熱性の向上がもたら
される。
本発明以外の低速の加工速度では前記樹脂の自己発熱の
効果は期待できず、耐食性及び耐熱性の点でも劣る。
効果は期待できず、耐食性及び耐熱性の点でも劣る。
なお、樹脂被覆について、−軸配向の程度は、下記式、
式中、H、°及びH2°はCuKa線
を用い、透過法により測定された最も
強い回折面((010))のデバイ・
シェラ−環に沿った回折強度分布曲線
(第4図)の半値幅じ)を示す。ま
たHlo及びH、°に対応する被覆フ
ィルムの測定位置は、被覆板のMD力
方向中心線上、Hloに対しては、缶
胴壁の中央部分、H2°に対しては重
上端より10mmの部分とした(第5
図)。
〈被覆フィルムのサンプリン′グ〉
所定の測定位置を中心として40mm
X40mmの大きさに切り出した金属板の小片の外面被
膜を紙やすりで除去し た後、金属を6N塩酸で溶解し、被覆 フィルムを単離した。
膜を紙やすりで除去し た後、金属を6N塩酸で溶解し、被覆 フィルムを単離した。
で定義される平均配向度によって評価できる。
本発明においては、被膜の耐腐食性、耐熱性とから、3
0%以上、特に35乃至90%の配向度を有するのがよ
い。
0%以上、特に35乃至90%の配向度を有するのがよ
い。
絞り成形及び再絞り成形に際して、被覆金属板或は更に
カップに、各種滑剤、例えば流動パラフィン、合成パラ
フィン、食用油、水添食用油、パーム油、各種天然ワッ
クス、ポリエチレンワックスを塗布して成形を行うのが
よい。滑剤の塗布量は、その種類によっても相違するが
、 Hに01乃至10mg/dm2、特に0.2乃至5
mg/dm2の範囲内にあるのがよく、滑剤の塗布は
、これを溶融状態で表面にスプレー塗布することにより
行われる。
カップに、各種滑剤、例えば流動パラフィン、合成パラ
フィン、食用油、水添食用油、パーム油、各種天然ワッ
クス、ポリエチレンワックスを塗布して成形を行うのが
よい。滑剤の塗布量は、その種類によっても相違するが
、 Hに01乃至10mg/dm2、特に0.2乃至5
mg/dm2の範囲内にあるのがよく、滑剤の塗布は
、これを溶融状態で表面にスプレー塗布することにより
行われる。
成形後の缶は、ドーミング加工、ネックイン加工、フラ
ンジ加工印刷等の各種加工を行い、ツビース缶詰用の缶
胴とする。
ンジ加工印刷等の各種加工を行い、ツビース缶詰用の缶
胴とする。
(発明の効果)
本発明によれば、
かかる本発明によれば、金属板被覆樹脂として結晶性の
熱可塑性樹脂を用い、且つ被覆金属板を予め前記被覆樹
脂のガラス転移点(Tg)以上の温度に加熱した状態で
絞り加工を行うため、絞り加工に際して被覆樹脂層の損
傷を有効に回避することが可能となった。
熱可塑性樹脂を用い、且つ被覆金属板を予め前記被覆樹
脂のガラス転移点(Tg)以上の温度に加熱した状態で
絞り加工を行うため、絞り加工に際して被覆樹脂層の損
傷を有効に回避することが可能となった。
また、本発明においては、被覆樹脂のガラス転移点(T
g)以上の温度に被覆金属板を加熱すると共に、曲げ引
張り加工速度を1m/分以上の範囲で再絞りを行うため
急激な変形による被覆樹脂の温度上昇にも関連して、該
樹脂被覆層に大きな分子配向化が付与され、この結果と
して耐食性及び耐熱性を顕著に向上させることが可能と
なった。
g)以上の温度に被覆金属板を加熱すると共に、曲げ引
張り加工速度を1m/分以上の範囲で再絞りを行うため
急激な変形による被覆樹脂の温度上昇にも関連して、該
樹脂被覆層に大きな分子配向化が付与され、この結果と
して耐食性及び耐熱性を顕著に向上させることが可能と
なった。
(実施例)
実施例1
素板厚0.18mm、調質度DR−9のティンフリスチ
ール(TFS)にポリエチレンテレフタレート(PET
)フィルム(フィルム厚み20μm)を両面に熱貼着す
ることにより、712 覆金属板を形成し、次いで被覆
金属板の両面に潤滑剤を塗布し、下記の加工条件で絞り
、再絞り加工及び熱処理(印刷工程)を行った。その後
、常法の手段により脱脂、洗浄を行い、ドーミング、ネ
ッキング、フランジングを行って、ツーピース缶詰用の
缶胴とした。その結果、表1に示すよ、うに、樹脂被覆
の膜性能が向上し、良好な耐熱性及び耐食性の優れた薄
肉化深絞り缶が得られた。
ール(TFS)にポリエチレンテレフタレート(PET
)フィルム(フィルム厚み20μm)を両面に熱貼着す
ることにより、712 覆金属板を形成し、次いで被覆
金属板の両面に潤滑剤を塗布し、下記の加工条件で絞り
、再絞り加工及び熱処理(印刷工程)を行った。その後
、常法の手段により脱脂、洗浄を行い、ドーミング、ネ
ッキング、フランジングを行って、ツーピース缶詰用の
缶胴とした。その結果、表1に示すよ、うに、樹脂被覆
の膜性能が向上し、良好な耐熱性及び耐食性の優れた薄
肉化深絞り缶が得られた。
〈成形条件〉
A、絞り加工
■被覆金属板の加熱温度:80℃
■ブランク径:187mm
■絞り比; 1.50
B−再絞り加工
■被覆金属カップの加熱温度、80℃
■加工速度:lOm/分
■第1次再校り比=129
■第2次再校り比、: 1.24
■第3次再校り比、 1.20
■保持コーナ部曲率半径(RH) ; 1.Omm■
しわ押え荷重:6000Kg ■薄肉化率(缶胴)ニー20% 〈評 価〉 A、成形性 ショックライン発生の有無 樹脂の被覆層の剥離(デラミネーショ ン)の有無 金属露出の測定(エナメルレータ− 値) B、配向度 前記X線回折法で測定 C9耐熱性 印刷工程後のデンティグによる被覆層 の損傷観察 り、耐食性 薄肉化深絞り缶にコーラ(炭酸飲料) を充填巻締し、37°Cの条件下で長期保存し、缶内面
の腐食状態、漏洩を観察 比較例1 被覆材として内面にオルガノゾル塗料(塗膜厚み20μ
m)、外面にエポキシフェノール塗料(塗膜厚み20μ
m)で塗装・焼付し被覆金属板とする以外は、実施例1
と同様にして加工し、薄肉化深絞り缶を作成した。この
缶体について実施例1と同様の評価を行ったところ、表
1に示すように耐熱性、耐食性の点で劣り容器として不
適であった。
しわ押え荷重:6000Kg ■薄肉化率(缶胴)ニー20% 〈評 価〉 A、成形性 ショックライン発生の有無 樹脂の被覆層の剥離(デラミネーショ ン)の有無 金属露出の測定(エナメルレータ− 値) B、配向度 前記X線回折法で測定 C9耐熱性 印刷工程後のデンティグによる被覆層 の損傷観察 り、耐食性 薄肉化深絞り缶にコーラ(炭酸飲料) を充填巻締し、37°Cの条件下で長期保存し、缶内面
の腐食状態、漏洩を観察 比較例1 被覆材として内面にオルガノゾル塗料(塗膜厚み20μ
m)、外面にエポキシフェノール塗料(塗膜厚み20μ
m)で塗装・焼付し被覆金属板とする以外は、実施例1
と同様にして加工し、薄肉化深絞り缶を作成した。この
缶体について実施例1と同様の評価を行ったところ、表
1に示すように耐熱性、耐食性の点で劣り容器として不
適であった。
比較例2
絞り及び再絞り工程の加熱温度を室温(25℃)とした
以外は実施例1と同様にして加工を行ったが、表1に示
すように樹脂被覆層のショックライン、デラミネーショ
ンが大きく、容器に成形できなかった。
以外は実施例1と同様にして加工を行ったが、表1に示
すように樹脂被覆層のショックライン、デラミネーショ
ンが大きく、容器に成形できなかった。
比較例3
再絞り工程における加工速度を0.1m/分とする以外
は実施例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した。こ
の結果、表1に示すように成形性、耐熱性及び耐食性の
点で容器として不適であった。
は実施例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した。こ
の結果、表1に示すように成形性、耐熱性及び耐食性の
点で容器として不適であった。
比較例4
再絞り工程における曲げ引張りを付与しない通常の再絞
り加工を行った以外は(この時のRdは1.2mmであ
る)実施例1と同様にして深絞り缶を作成した。得られ
た缶体の胴壁は平均で約lO%の板厚増加があった。こ
の結果は表1に示すように耐熱性、耐食性が劣り容器と
して不適であった。
り加工を行った以外は(この時のRdは1.2mmであ
る)実施例1と同様にして深絞り缶を作成した。得られ
た缶体の胴壁は平均で約lO%の板厚増加があった。こ
の結果は表1に示すように耐熱性、耐食性が劣り容器と
して不適であった。
実施例2
被覆材として缶内面側にポリエチレンテレツクレート(
フィルム厚み20μm)を、缶外面側にエポキシフェノ
ール塗料(膜厚み20μm)を用いた被覆金属板とした
以外は実施例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した
。その結果、表1に示すように成形性、耐熱性及び耐食
性の優れた容器が得られた。
フィルム厚み20μm)を、缶外面側にエポキシフェノ
ール塗料(膜厚み20μm)を用いた被覆金属板とした
以外は実施例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した
。その結果、表1に示すように成形性、耐熱性及び耐食
性の優れた容器が得られた。
実施例3
素板厚0.24mrn、 Al−Mg系のアルミ合金板
を用い、再絞り工程の成形条件を下記a通り変更した以
外は実施例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した。
を用い、再絞り工程の成形条件を下記a通り変更した以
外は実施例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した。
〈成形条件〉
再絞り加工の変更条件
しわ押え荷重;2000Kg
その結果、表1に示すように成形性、耐熱性及び耐食性
の優れた容器が得られた。
の優れた容器が得られた。
比較例5
被覆材として内外面にポリプロピレンフィルム(フィル
ム厚み20μm)を熱貼着し、再絞り工程の加工速度を
0.1m/分及び薄肉化率を−3゜%とする以外は実施
例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した。この結果
、表1に示すように、耐食性の点で容器として不適であ
った。
ム厚み20μm)を熱貼着し、再絞り工程の加工速度を
0.1m/分及び薄肉化率を−3゜%とする以外は実施
例1と同様にして薄肉化深絞り缶を作成した。この結果
、表1に示すように、耐食性の点で容器として不適であ
った。
第1図は、本発明に好適に使用される被覆金属板の一例
を示す断面図であり、 第2図は、本発明の成形工程を説明するための断面図で
あり、 第3図は、本発明の再絞り法を説明するための断面図で
あり、 第4図は、X線回折による強度分布の一例を示す曲線図
であり。 第5図は、被覆フィルムの測定位置を示す図である。 部、27は、環状底面、28は再絞りダイス上面、29
は作用コーナ部、30は小径の深絞りカップ、32は内
面、33は外面、40は小径の底部、41は、側壁部、
42は深絞り缶をそれぞれ示す。
を示す断面図であり、 第2図は、本発明の成形工程を説明するための断面図で
あり、 第3図は、本発明の再絞り法を説明するための断面図で
あり、 第4図は、X線回折による強度分布の一例を示す曲線図
であり。 第5図は、被覆フィルムの測定位置を示す図である。 部、27は、環状底面、28は再絞りダイス上面、29
は作用コーナ部、30は小径の深絞りカップ、32は内
面、33は外面、40は小径の底部、41は、側壁部、
42は深絞り缶をそれぞれ示す。
Claims (6)
- (1)結晶性の熱可塑性樹脂を金属板に被覆する工程、 該被覆金属板を、該熱可塑性樹脂のガラス転 移点(T
g)以上の温度に加熱して絞り加工する工程、 及び、 該絞りカップを、該熱可塑性樹脂のガラス転移点(Tg
)以上の温度に加熱し、且つ1m/分以上の曲げ引張り
加工速度で再絞り加工する工程、 とから成ることを特徴とする薄肉化深絞り缶の製造方法
。 - (2)被覆結晶性熱可塑性樹脂を少なくとも薄肉化深絞
り缶の内面被覆とする請求項1記載の製造方法。 - (3)胴壁の被覆結晶性熱可塑性樹脂の配向度が30%
以上となるように再絞り加工を行なう請求項1記載の製
造方法。 - (4)胴壁の薄肉化率が5〜45%にする曲げ引張り加
工工程を特徴とする請求項1記載の製造方法。 - (5)結晶性の熱可塑性樹脂を金属板に被覆する工程が
、ラミネート又は押出しコートとすることを特徴とする
請求項1記載の製造方法。 - (6)結晶性の熱可塑性樹脂を金属板に被覆する工程が
、接着剤を介してラミネート又は押出しコートとするこ
とを特徴とする請求項1記載の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1035005A JP2504164B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 薄肉化深絞り缶の製造方法 |
EP90903222A EP0410007B1 (en) | 1989-02-16 | 1990-02-16 | Method of producing thin, deep-drawn can |
PCT/JP1990/000190 WO1990009269A1 (en) | 1989-02-16 | 1990-02-16 | Method of producing thin, deep-drawn can |
US08/022,859 US5249447A (en) | 1989-02-16 | 1990-02-16 | Process for preparation of thickness-reduced deep-draw-formed can |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1035005A JP2504164B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 薄肉化深絞り缶の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02263523A true JPH02263523A (ja) | 1990-10-26 |
JP2504164B2 JP2504164B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=12429979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1035005A Expired - Fee Related JP2504164B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 薄肉化深絞り缶の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0410007B1 (ja) |
JP (1) | JP2504164B2 (ja) |
WO (1) | WO1990009269A1 (ja) |
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WO2007111354A1 (ja) | 2006-03-29 | 2007-10-04 | Nippon Steel Corporation | 容器用鋼板 |
WO2008029916A1 (fr) | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Nippon Steel Corporation | Plaque d'acier pour contenant et son procédé de fabrication |
WO2010140711A1 (ja) | 2009-06-04 | 2010-12-09 | 新日本製鐵株式会社 | 有機被膜性能に優れた容器用鋼板及びその製造方法 |
WO2011118588A1 (ja) | 2010-03-23 | 2011-09-29 | 新日本製鐵株式会社 | 容器用鋼板及びその製造方法 |
US9127341B2 (en) | 2011-01-18 | 2015-09-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel sheet for container having excellent organic film performance and process for producing the same |
US9212428B2 (en) | 2010-06-29 | 2015-12-15 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Steel sheet for container and method of manufacturing the same |
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1989
- 1989-02-16 JP JP1035005A patent/JP2504164B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-02-16 EP EP90903222A patent/EP0410007B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-16 WO PCT/JP1990/000190 patent/WO1990009269A1/ja active IP Right Grant
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