JPH0581332B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 この発明は、食品、化粧品、電子部品等の包装
用容器等の製造に際して、アルミニウム箔の少な
くとも片面に樹脂フイルムが積層された樹脂ラミ
ネートアルミニウム箔を材料とし、ポンチを使用
して冷間張出し成形を行う場合の成形加工方法に
関する。 従来の技術 従来、前記のような用途のための皺なし容器の
最も一般的なものとしては、厚さ100μｍ前後の
アルミニウム箔を用いた深絞り成形品とか、ある
いは合成樹脂成形品が知られている。しかしなが
ら、前者の深絞り成形品は、生産性が悪いのみな
らず、厚箔を使用するためにコストも高くつく難
点がある。また後者の樹脂成形品は、水分、酸
素、光等のバリヤー性に劣るという固有の難点が
ある。 そこで、これらの問題に対処するため、最近で
は、厚さ30〜50μｍ程度のアルミニウム箔に樹脂
フイルムを積層した樹脂ラミネートアルミニウム
箔を用いて、これを冷間張出し成形により連続的
に所定深さの容器に成形する方法が注目されてい
る。 この場合、上記の成形は、限界成形高さをでき
るだけ高いものとなしうることが要請される。こ
のような要請に対処するための方策として、成形
素材の選択、改善はもちろん極めて重要なことで
あるが、一方において成形方法、成形条件も成形
高さに支配的な影響を及ぼす。ここに成形方法の
選択として、単に成形深さを深くする目的のため
には応力が成形材料の全体に均一に付加される真
空成形、あるいは空気、油によるバルジ成形等が
好ましいが、いずれも生産性、形状選択の自由性
に劣る欠点がある。そこで、生産性に優れる成形
方法として、ポンチによる張出し成形法の採用が
最も有望視されるところである。 ところで、ポンチによる張出し成形において可
及的成形高さの高い成形を可能とするためには、
一般的にはポンチの天面、即ち成形素材に接する
頭頂面において、素材に良好な拡がり性を持たせ
ることが必要であり、このために上記天面をなる
べく摩擦係数の小さい、滑り性の良好な面にする
ことが有利であるとされている。たとえば、ステ
ンレス製のポンチを用いて成形する場合より、材
質的に摩擦係数の小さい４フツ化エチレン樹脂
製、即ちいわゆるテフロン（商品名…以下同じ）
製のポンチを用いて成形する場合の方が、一般的
には相対的に高い限界成形高さが得られ、従つ
て、容器形状、深さの変化に対応し易く、成形歩
留りも向上せしめることができる。 発明が解決しようとする課題 ところが、本発明者らが更に種々成形試験を重
ねたところ、同一材質のポンチであつてもポンチ
天面の形状等の相違により限界成形高さが異なる
ものであることがわかつた。 そこで発明者らはかかる知見から出発して更に
数多くの実験と研究を重ねた結果、成形高さを可
及的高くするためには、ポンチ天面の中央部に形
成した平坦部の占める面積の割合及び天面周端部
の形状に適正な範囲があることを見出し、この発
明を完成しえたものである。 課題を解決するための手段 この発明は、その前提として、アルミニウム箔
の少なくとも片面に樹脂フイルムが積層された樹
脂ラミネートアルミニウム箔を素板としてポンチ
による張出し成形を行う場合を対象とする。そし
てこの場合に、天面における中央平坦部の面積が
天面全体の面積の20％以上49％未満という比較的
少ない割合を占め、かつ天面の前記平坦部を除く
周端部がへこみ方向に角度5°以上20°未満の傾斜
角度に相当する曲率の円弧部に形成されたポンチ
を用いることを特徴とする。 素板として用いる樹脂ラミネートアルミニウム
箔としては、厚さ30〜50μｍ程度のアルミニウム
箔の片面または両面に、塩化ビニル樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等よりなる樹脂
フイルムを積層一体化したものが一般的であり、
その樹脂フイルム面側をポンチに当接させて張出
し成形を行うものである。 第２図に示すように、この発明に用いるポンチ
１は、その天面２において周端部を除く中央部に
平坦部３を有するとともに、周端部は平坦部から
連続してへこみ方向に傾斜する円弧部４ｂに形成
されたものである。そして前記平坦部３の面積
が、天面全体の面積に対し20％以上49％未満であ
ること、及び天面周端部の円弧部４ｂは5°以上
20°未満の傾斜角に相当する曲率で曲面変化する
ものであることが要件とされる。ここに、天面全
体の面積とは、天面２が第２図ａに鎖線で示すよ
うに完全に平坦であるとしたときの面積、即ちポ
ンチ胴部の断面積をいう。また、5°以上20°未満
の傾斜角に相当する曲率とは、第２図ｂに示すよ
うに、平坦部３と円弧部４ｂとの連設部Ｐにおけ
る円弧の接線と平坦部３の延長線即ち水平線との
なす傾斜角θ′が5°以上20°未満であるような曲率を
意味する。 天面平坦部３の面積、天面周端部の円弧部４ｂ
の傾斜角θ′を上記範囲に規定したのは次の理由に
よる。即ち、張出成形に際して、素板はまずポン
チ天面の平坦部３と接する。そして、ポンチ１の
前進に伴い、素板は、天面平坦部３において伸ば
される。さらにポンチ１が前進すると、素板は天
面円弧部４ｂに沿つて徐々に接触するようにな
る。円弧部４ｂに接触すると、該円弧部の摩擦抵
抗により素板が拘束されて、平坦部の伸びは抑制
される。一方、円弧部４ｂと素板とが接触する
と、接触部と非接触部の境界点を応力の支点とし
て、素板は該境界点とダイとの間の部分が伸ばさ
れていく。そして、ポンチ１の前進により、素板
の円弧部４ｂとの接触範囲が増大するにつれ、応
力の支点も円弧部４ｂに沿つて外方へ移動する。
素板が円弧部に最大接触した時点で、円弧部にお
ける素板の伸びはほぼ最大となり、以後はポンチ
とダイとのクリアランス部分において素板が伸ば
されていく。 而して、平坦部３の面積が小さいと、平坦部に
おける素板の伸びは大きいものとなるが、円弧部
４ｂの傾斜角θ′が大きいと、素板が円弧部４ｂに
接触して平坦部の伸びが妨げられるまでのポンチ
の前進量が大きくなるなるため、円弧部あるいは
ポンチとダイとのクリアランス部において素板が
十分伸びる前に、平坦部３において素板が伸び過
ぎ、破断する危険がある。つまり、平坦部３の面
積率が49％未満のときに、傾斜角θ′が20°以上で
あると、平坦部３において素板が破断する危険が
ある。一方、傾斜角θ′が5°未満では、逆に平坦部
３において素板が十分に伸びる前に、平坦部と円
弧部の連接部Ｐにおいて摩擦抵抗が大となり、こ
の部分において破断を生じる危険がある。また、
傾斜角θ′が20°未満であつても、平坦部３の面積
が49％以上であると、平坦部３の伸びが十分でな
いうちに素板が円弧部４ｂに接触して益々平坦部
の伸びを妨げ、かつ円弧部における伸びも小さい
ものとなつて、結果的に大きな成形高さを得るこ
とができない。また、平坦部３の面積が20％未満
では、球頭ポンチに近くなり、素板の局部的な変
形による破断を生ずるおそれがある。しかも、ポ
ンチ天面の平坦部が少なすぎて、成形後容器等の
底面の平坦部も少ないものとなり、容器が不安定
で静置させることができなくなるという欠点も派
生する。 従つて、平坦部３の面積が20％以上49％未満
で、円弧部４ｂの傾斜角θ′が5°以上20°未満に規定
することにより、平坦部３において素板をその破
断を防止しつつ十分に伸ばすことができ、かつ円
弧部４ｂ及びポンチとダイスとのクリアランス部
においても素板を適度に伸ばすことができ、結果
的に大きな成形高さを得ることができる。なお、
平坦部３の面積率は好ましくは30％以上が良い。 なお、図１に示すように、ポンチ周端部にテー
パー部４ａを形成することも考えられたが、テー
パー部４ａよりも円弧部４ｂの方が素板のより大
きな変形量を得られるため、本発明では円弧部４
ｂを採用した。 またこの発明に用いるポンチは、その材質につ
いてはこれを何ら限定するものではないが、例え
ばテフロン製ポンチのような天面の摩擦係数の小
さいポンチを用いた方が、ポンチ天面において素
板の滑り抵抗を小さくでき、ひいてはより高い成
形高さを得ることができる点で好ましい。 発明の効果 以上説明したように、この発明に係る樹脂ラミ
ネートアルミニウム箔の張出し成形加工方法は、
ポンチ天面の中央平坦部の天面全体に占める面積
率が20％以上49％未満であり、かつ天面周端部の
円弧部の傾斜角度を5°以上20°未満に設定したポ
ンチを用いて素板の張出し成形を行うものである
から、成形時にポンチ天面部において良好な素板
の流れを確保でき、素板を充分かつ均一に変形さ
せることができる。その結果、成形高さを大きく
することが可能となり、ひいては成形の自由性の
増大、成形歩留りの向上を図ることができる効果
を奏する。 実施例 ダイ：内径80mm、コーナーR1mm 成形素板：ポリエステル（PET）25μｍ／Ａ箔
40μｍ／ポリプロピレンキヤストフイルム
（CPP）70μｍの積層による樹脂ラミネートア
ルミニウム箔 上記ダイ、成形素板を用いるとともに、直径70
mmのテフロンポンチであつて、天面における平坦
部の全体に占める面積率、周端部の形状及び傾斜
角を下記第１表に示すように各種に変えたポンチ
を用いて張出し成形加工を行つた。そして得られ
た容器の最大成形高さを調べた。その結果を併せ
て第１表に示す。

【表】 上記結果からわかるように、本発明の実施によ
れば成形高さを高くすることが可能であることを
確認しえた。

【図面の簡単な説明】

第１図は周端部をテーパー部に形成したポンチ
の要部断面図、第２図ａは周端部を円弧部に形成
したポンチの要部断面図、同図ｂはａに示したポ
ンチの円弧部周辺の拡大断面図である。 １……ポンチ、２……ポンチ天面、３……平坦
部、４ｂ……円弧部、θ′……傾斜角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルミニウム箔の少なくとも片面に樹脂フイ
   ルムが積層された樹脂ラミネートアルミニウム箔
   を素板としてポンチによる張出し成形を行うに際
   し、ポンチ天面における中央平坦部の面積が天面
   全体の面積の20％以上49％未満を占め、かつ天面
   の前記平坦部を除く周端部がへこみ方向に5°以上
   20°未満の傾斜角度に相当する曲率の円弧部に形
   成されたポンチを用いて上記成形を行うことを特
   徴とする樹脂ラミネートアルミニウム箔の冷間張
   出し成形加工方法。