JPH0832343B2 - 絞り成形容器の製造方法 - Google Patents

絞り成形容器の製造方法

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JPH0832343B2
JPH0832343B2 JP63161023A JP16102388A JPH0832343B2 JP H0832343 B2 JPH0832343 B2 JP H0832343B2 JP 63161023 A JP63161023 A JP 63161023A JP 16102388 A JP16102388 A JP 16102388A JP H0832343 B2 JPH0832343 B2 JP H0832343B2
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喜久夫 松岡
和夫 三宅
和雄 平
芳樹 渡辺
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は絞り成形容器の製造方法に関するもので、よ
り詳細には、絞り成形時の塗膜の潤滑性が向上すると共
に、塗膜の均一化やピンホールの発生が防止された絞り
成形容器の製造方法に関する。
(従来の技術及びその問題点) 従来、金属箔シートの表面を塗膜や樹脂フィルムで被
覆して成る積層体を、絞り成形に付して成る容器は、食
品包装等の多くの分野で広く使用されている。
この金属箔シート表面に施される塗膜は、金属と内容
物との直接の接触を防止し、且つ金属を保護するために
設けられており、一般に熱硬化性或いは熱可塑性の樹脂
塗料等が単独で施されているか、もしくは同種または異
種の樹脂塗料を重ね塗りすることにより得られていた。
しかしながら、このような塗料を用いた場合、絞り成
形やレトルト殺菌等の苛酷な処理を受けると、ピンホー
ルが発生し、これを防止するためには、重ね塗り等を行
う必要があり、塗膜が厚くなり、絞り成形に適さなくな
ると共に経済的にも好ましくない結果となる。
従って本発明の目的は、上記欠点が解消され、且つ絞
り成形時における塗膜の濡れ性が良好で、ピンホールの
発生が防止された均一な保護塗膜を有する絞り成形容器
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、雄型と雌型と雌型上のシワ押えとを
使用し、該雄型及びシワ押えと雌型との間に被覆金属シ
ートを供給し、該雄型と雌型とを互いに係合させて該シ
ートの絞り成形を行う絞り成形容器の製造方法におい
て、該金属シートの容器内面となるべき面に熱硬化性樹
脂塗料中に酸変性ポリオレフィンを分散させて成り、且
つ式 式中、Lは内面保護塗膜の厚さ(μm)を表わし、x
は熱硬化性樹脂100重量部当りの酸変性ポリオレフィン
の配合重量部数であり、d1は熱硬化性樹脂塗料の密度
(g/cm3)であり、d2は酸変性ポリオレフィンの密度(g
/cm3)である、 で定義される被覆性(l)が0.5乃至30の範囲にある塗
料を施し、次いで塗膜を焼付けして得られた被覆金属シ
ートを絞り成形に付することを特徴とする方法が提供さ
れる。
(作 用) 本発明は、絞り成形容器の製造方法において、金属シ
ートの容器内面となるべき面に、酸変性ポリオレフィン
を分散させた熱硬化性樹脂塗料を施すことにより、塗料
の濡れ性が向上し、均一な塗膜を形成できる。これによ
りピンホールの発生も防止でき、更に絞り成形時の潤滑
性が向上されるという知見に基づくものである。
本発明において、酸変性ポリオレフィンを熱硬化性樹
脂塗料に分散させることにより、このような効果が得ら
れるのは、酸変性ポリオレフィンは通常用いられる熱硬
化性樹脂塗料に比して、その密度が小さいため、熱硬化
性樹脂塗料中に分散させた場合に塗膜表面に浮き上がっ
た状態となり、この浮き上がった酸変性ポリオレフィン
の潤滑効果、界面活性作用によるものと思われる。
即ち、この浮き上がった酸変性ポリオレフィンの潤滑
効果により、絞り成形時に雄型が容器素材に対して滑ら
かに進むので、絞り成形時の傷付き等が有効に防止され
るのである。
更に、酸変性ポリオレフィンの界面活性作用により、
塗料を塗布する際の濡れ性が向上し、均一な塗膜を得る
ことができ、このためピンホールの発生も有効に防止さ
れるのである。
(発明の好適態様) 絞り成形 本発明において、絞り成形容器の製造方法に用いる装
置の配置を説明する第1図において、この絞り成形装置
は、互いに同軸に設けられた雄型1、雌型2及びシワ押
え3から成る。雄型1は剛体の芯4とその周囲に設けら
れた弾性体スリーブ5及びバックアップリング5′とか
ら成っており、この具体例においては、上部(付根)8
において、剛体芯4と弾性体スリーブ5とは閉じている
が、その下方において、剛体芯4と弾性体スリーブ5と
の間には空隙6が設けられている。剛体芯4の先端には
径の大きい先端部7が設けられていて、弾性体スリーブ
5を支持している。また、弾性体スリーブ5は、径内方
向への変形が許容されるように、剛体芯4及び先端部7
により支持されている。
雌型2は、最終容器の外形に対応するキャビティ9
と、被覆金属シート支持面10と、キャビティ入口側の曲
率部11とを有している。図面に示す具体例ではキャビテ
ィ9は、テーパー状となっており、入口径Dを有し、キ
ャビティ9の下部の径(D1)は、芯先端部7の径d1と被
覆金属シートの厚みの2倍との和に等しいが、或いはこ
れより若干大きい。雌型2の上部にシワ押え3が配置さ
れる。シワ押え3は、下側に被覆金属シート押圧面12を
有し、雌型のシート支持面10とシワ押えのシート押圧面
12との間で成形すべき被覆金属シート13を支持し、シワ
押え力を該シートに印加する。シワ押え3には、雌型入
口径Dよりも若干大きい径の開口14が設けられている。
本発明の成形方法では雄型1とシワ押え3との間に成
形すべき被覆金属シート13を供給し、両者の間で該シー
ト13に一定のシワ押え力を印加した後、雄型1を降下さ
せ、被覆金属シート13を弾性体スリー5で雌型2のキャ
ビティ9に押圧しながら、絞り成形する。
金属シート 本発明に用いる金属シートとしては、金属箔または薄
手金属板を用いることができ、具体的には、アルミ等の
軽金属や鋼乃至鉄、或いはブリキ、クロム酸処理鋼、電
解クロム酸処理鋼、ニッケルメッキ鋼、ニッケル・錫メ
ッキ鋼等の表面処理鋼の箔や薄手金属板を用いることが
できる。
これらの金属箔または薄手金属板の厚みは、一般に0.
015乃至2.00mm、特に0.02乃至0.3mmの範囲内であること
が絞り成形性や軽量性等の見地から好ましい。
内面保護塗膜 本発明において金属シートの容器内面側となるべき面
に設けられる内面保護塗膜は、前述した通り酸変性ポリ
オレフィンを分散させた熱硬化性樹脂塗料から成ってい
る。
この内面保護塗膜は式 式中、Lは内面保護塗膜の厚さ(μm)を表わし、x
は熱硬化性樹脂100重量部当りの酸変性ポリオレフィン
の配合重量部数であり、d1は熱硬化性樹脂塗料の密度
(g/cm3)であり、d2は酸変性ポリオレフィンの密度(g
/cm3)である、 で定義される被覆性(l)が0.5乃至30の範囲にあるこ
とが重要である。上記範囲よりも被覆性(l)が小さい
と酸変性ポリオレフィンを熱硬化性樹脂塗料中に分散す
ることによって得られる前述した効果が十分に奏され
ず、また、上記範囲よりも被覆性(l)が大きいと、酸
変性ポリオレフィンの塗膜中での浮きが大きくなり、内
容物のフレーバー特性が低下することがある。
酸変性オレフィン系樹脂としては、オレフィン系樹脂
をエチレン系不飽和カルボン酸乃至その無水物でグラフ
ト変性した樹脂が使用される。オレフィン系樹脂幹ポリ
マーとしては、低−中−又は高−密度ポリエチレン、リ
ニア低密度ポリエチレン、ホモポリプロピレン、結晶性
プロピレン−エチレン共重合体、ポリブテン−1、ポリ
ペンテン−1、ブテン−1/プロピレン共重合体、ブテン
−1/プロピレン/エチレン三元共重合体等を挙げること
ができ、中でも、ポリプロピレンを好適に使用すること
ができる。耐レトルト性の点では、ホモポリプロピレン
が好適である。エチレン系不飽和カルボン酸乃至その無
水物としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン
酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン
酸、5−ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、無水マレ
イン酸、無水シトラコン酸、5−ノルボルネン−2,3−
ジカルボン酸無水物、テトラヒドロ無水フタル酸等を挙
げることができるが、ヒートシール性の点で無水マレイ
ン酸が最も適当である。用いる酸変性オレフィン系樹脂
は、酸基をカルボニル基(=CO)として0.01乃至600ミ
リ当量/100g樹脂、特に1.0乃至200ミリ当量/100g樹脂の
濃度で含有するのがよい。
また、酸変性ポリオレフィンは0.80乃至1.15g/cm3
特に0.85乃至0.98g/cm3の密度を有していることが望ま
しい。
熱硬化性樹脂塗料としては、前述した金属基体に対し
て優れた密着性を示すそれ自体公知のものが使用され
る。例えば、フェノール・エポキシ塗料、アミノ・エポ
キシ塗料,エポキシ・エステル塗料等の変性エポキシ塗
料、エポキシ変性−エポキシアミノ変性−或いはエポキ
シフェノール変性−ビニル樹脂塗料塗料等が使用され
る。本発明に用いる熱硬化性樹脂塗料は、0.95乃至1.50
g/cm3、特に1.00乃至1.40g/cm3の密度を有することが好
ましい。
内面保護塗膜は、前記熱硬化性樹脂塗料溶液に酸変性
ポリオレフィンを分散させ、この塗料を金属シート上に
塗布し、これを焼付けることにより形成される。
塗膜の厚みは、一般に2乃至30μm、特に5乃至20μ
mの範囲にあることが望ましい。塗膜の焼付は180乃至2
50℃で30秒乃至10分間で行うことができる。
本発明においては、金属シートの外面となるべき面に
も保護塗膜又はフィルムを積層することが好ましく、保
護塗膜としては、例えばフェノール・ホルムアルデヒド
樹脂、尿素・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルム
アルデヒド樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、エ
ポキシ樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、熱硬化
型アクリル樹脂、ウレタン樹脂の単独又は2種以上の組
合せから成る熱硬化性樹脂:或いはアクリル樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル
マレイン酸共重合体、ビニルブチラール樹脂等のビニル
樹脂、スチレン−ブタジエン−アクリル酸エステル共重
合体、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂の塗膜であって
よい。
この保護塗膜中にも、前述した酸変性ポリオレフィン
を分散させることが望ましい。これにより内面保護塗膜
同様に絞り成形時の潤滑性が向上するので、雌型に対し
て、容器素材から滑らかに進むので、傷付き等が防止さ
れると同時に、均一な塗膜を得ることができる。
フィルムとしては、金属シートと積層材の形で深絞り
成形が可能な任意の樹脂フィルムが挙げられる。このよ
うな樹脂の適当な例は、これに限定されないが、ポリオ
レフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン等を挙げることが
できる。フィルムの厚みは、一般に10乃至150μm、特
に30乃至100μmの範囲内にあるのがよく、この範囲よ
りも薄いと樹脂フィルムによる腐食に対する被覆効果が
失われる傾向があり、またこの範囲よりも厚いと絞り成
形性が低下する。
フィルム層には無機フィラー乃至顔料を含有せしめる
ことが、積層材の深絞り成形性を向上させるために望ま
しい。
これらのフィルムを積層するのに用いる接着剤として
は、イソシアネート系接着剤、エポキシ系接着剤、酸変
性オレフィン系樹脂接着性を挙げることもでき、就中、
ポリエステル−ウレタン接着剤、ポリエステル−エポキ
シ−ウレタン接着剤を挙げることができる。
絞り成形容器 本発明による絞り成形容器の一例を示す第2図におい
て、この容器20は底部21と底部に対して垂直乃至上向き
に末広がりに連なる側壁部22と、該側壁部の上端に設け
られたフランジ部23から成っている。
容器の形状は、所謂深絞り容器でも、トレイ状の浅絞
り容器でもよく、また容器側壁はテーパー状であっても
ストレート状であってもよく、また側壁に1段或いは多
段のステップやビードが形成されていてもよい。
一般に、素材径/パンチ先端径で定義される絞り比は
1.3乃至2.5、特に1.6乃至2.3の範囲にあってよく、絞り
操作は一般に一段の絞り操作で十分であるが、二段或い
は多段の絞り操作を行い得ることは言うまでもない。
(発明の効果) 本発明によれば、酸変性ポリオレフィン樹脂を有機樹
脂塗料に分散させたものを施した金属シートを絞り成形
に付すると、塗料の濡れ性向上により均一な塗膜を形成
することができ、ピンホールの発生も防止された絞り成
形容器を得ることができる。
更に、絞り成形時における潤滑性も向上するため、絞
り成形時に傷が入ることも防止される。
更にまた、本発明においては、熱硬化性樹脂塗料中に
酸変性ポリオレフィンが分散されているので、蓋体にポ
リオレフィン系樹脂が使用されているものに対しては、
耐レトルト性と易開封性を備えたヒートシール部が形成
できた。
(実施例) 実施例1 両面にクロメート表面処理層を有する厚さ75μmの圧
延鋼箔の一方の面に黄色に着色されたエポキシフェノー
ル系塗料を塗布量65mg/dm2で塗布した。
次にもう一方の面にビスフェノールA型エポキシ樹脂
と2核体成分から成るレゾール型フェノール・ホルムア
ルデヒド樹脂とを80:20の重量比で含有するエポキシフ
ェノール系塗料100重量部に対してアイソタクチック・
ホモポリプロピレンに無水マレイン酸がグラフトされた
平均カルボニル基濃度が150m・eq/100g重合体の変性PP
に水酸化アルミニウムが添加されたパウダー8重量部
(7.4wt%)を分散させた塗料を塗布し、230℃で40秒間
焼付けを行った。塗布量は120mg/dm2であった。得られ
た内面塗布膜の被覆性lを式 l=L/(1+100d2/x・d1) で計算したところ、9.8であった。(但し、L=102.5,d
1=1.20g/cm3,d2=0.90g/cm3) かくして得られた材料をブランク径135mmφのブラン
クに打抜いた。
次に金属芯の周囲に弾性体のスリーブを設けた雄型
と、最終容器の外径に対応するキャビティを備えた金属
製の雌型と雌型上のシワ押えとを有する絞り成形機を使
用し、該雄型及びシワ押えと雌型との間に前記ブランク
を供給し、絞り成形を行うことにより、高さ25mm、外径
83mm、内径70mm、コーナーR25mmでフランジ部を有する
角型カップ状容器を成形した。
得られた角型カップはシワや破断のない良好なもので
あった。
また、内面塗膜のピンホールの程度を表わすERV(エ
ナメルレーター値)は0.001mAと非常に低い値を示
し、成形による塗膜の破断もなく、成形の塗膜へ及ぼす
影響は非常に少い状態であった。
*注)ERV測定法 被測定容器にNaCl1%、表面活性剤0.02%含む水溶液
を入れ、容器本体金属部と水溶液の間に6.3Vの電圧を4
秒間加印し、2秒後の電流値をERVとする。
実施例2〜5,比較例1〜3 実施例1において容器本体内面コーテイングに用いる
変性ポリプロピレン添加塗料の無水マレイン酸変性PPの
添加量のみを第1表に示すように変化させ、被覆性
(l)を変化させた塗装箔を作製し、実施例1と同様の
成形法で成形を行った。その時の破断の有無、シワ発生
の有無およびERVを第1表に示す。また内容品のフレー
バー特性と非常に関係のある容器内面材のKMnO4消費量
(厚生省告示20号の操作に準じた測定法)を測定した結
果も共に示す。
比較例1,2のように変性PPの添加量が少い場合、成形
時に破断やシワが発生した。一方、比較例3のように変
性PPの添加量が多すぎる場合、KMnO4の消費量が多く、
容器のフレーバー特性が悪くなる結果となった。
実施例6,比較例4 実施例1に用いた材料と比較例1に用いた材料を使用
して、弾性体パンチを用いず金属製パンチを用いて絞り
成形を行ったところ、実施例1で用いた材料の場合(実
施例6)成形時に破断やシワの発生は認められなかっ
た。しかし、比較例1で用いた材料の場合(比較例
4)、成形時に破断が生じた。
実施例7 実施例1で用いた塗装圧延鋼箔の代りに、外面及び内
面塗料は同じで、基材として130μmの軟質アルミ箔
(但し内面側にはアクリル−Zn系表面処理を施したも
の)を用い、他は実施例1と同様の方法で成形を行った
ところ、成形時に破断やシワの発生は全く認められなか
った。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明において絞り成形容器の製造方法に用
いる装置の配置を説明する図であり、 第2図は、本発明による絞り成形容器の一例を示す。 1……雄型、2……雌型、3……シワ押え、5……弾性
体スリーブ、9……キャビティ、13……被覆金属シー
ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B65D 1/09 1/26 Z (72)発明者 上野 博 神奈川県横須賀市岩戸3丁目3番16号 (56)参考文献 特開 昭57−96815(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】雄型と雌型と雌型上のシワ押えとを使用
    し、該雄型及びシワ押えと雌型との間に被覆金属シート
    を供給し、該雄型と雌型とを互いに係合させて該シート
    の絞り成形を行う絞り成形容器の製造方法において、該
    金属シートの容器内面となるべき面に熱硬化性樹脂塗料
    中に酸変性ポリオレフィンを分散させて成り、且つ式 式中、Lは内面保護塗膜の厚さ(μm)を表わし、xは
    熱硬化性樹脂100重量部当りの酸変性ポリオレフィンの
    配合重量部数であり、d1は熱硬化性樹脂塗料の密度(g/
    cm3)であり、d2は酸変性ポリオレフィンの密度(g/c
    m3)である、 で定義される被覆性(l)が0.5乃至30の範囲にある塗
    料を施し、次いで塗膜を焼付けして得られた被覆金属シ
    ートを絞り成形に付することを特徴とする方法。
JP63161023A 1988-06-30 1988-06-30 絞り成形容器の製造方法 Expired - Lifetime JPH0832343B2 (ja)

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