JPH09511182A - Metal-plastic structure can by drawing and ironing, and its manufacturing method - Google Patents

Metal-plastic structure can by drawing and ironing, and its manufacturing method

Info

Publication number
JPH09511182A
JPH09511182A JP7515793A JP51579395A JPH09511182A JP H09511182 A JPH09511182 A JP H09511182A JP 7515793 A JP7515793 A JP 7515793A JP 51579395 A JP51579395 A JP 51579395A JP H09511182 A JPH09511182 A JP H09511182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
layer
thickness
polymer
metal foil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7515793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3605113B2 (en
Inventor
ジエイ マツクヘンリー,ロバート
プテイ,ドミニク
Original Assignee
ジエイ マツクヘンリー,ロバート
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ジエイ マツクヘンリー,ロバート filed Critical ジエイ マツクヘンリー,ロバート
Publication of JPH09511182A publication Critical patent/JPH09511182A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3605113B2 publication Critical patent/JP3605113B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/38Details of the container body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/30Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/22Boxes or like containers with side walls of substantial depth for enclosing contents
    • B65D1/26Thin-walled containers, e.g. formed by deep-drawing operations
    • B65D1/28Thin-walled containers, e.g. formed by deep-drawing operations formed of laminated material

Abstract

(57)【要約】 本発明は、絞り・しごき加工による缶と、2枚の外側金属箔が接着されたプラスチック材料の箔を含み且つ金属の総厚に対するプラスチック材料の厚さの比が0.5を越えるような層状すなわち積層された金属−プラスチック構造体(1)から開始する、その制作プロセスに関するものである。この積層体を缶本体(5)に形成することは、まず、1または数ステップで絞り加工を行い、次に、好ましくは4回の連続パスで、しごき加工を行うことを含んでいる。缶は、特に飲料を入れることを目的としている。このプロセスの利益は、全体が金属の缶と同じくらい良好な使用特性を提供しつつ、原材料のコストが低いままであることである。 (57) [Summary] The present invention includes a can made by squeezing and ironing and a foil of a plastic material to which two outer metal foils are bonded, and the ratio of the thickness of the plastic material to the total thickness of the metal is 0. It relates to the fabrication process starting from more than 5 layered or laminated metal-plastic structures (1). Forming this laminate on the can body (5) involves first drawing in one or several steps and then ironing, preferably in four consecutive passes. The can is specifically intended to contain a beverage. The benefit of this process is that the cost of the raw materials remains low while still providing as good use properties as a metal can.

Description

【発明の詳細な説明】 絞り・しごき加工による金属−プラスチック構造の缶と、 その製造方法発明の背景 本発明は、全般的には、飲料または食料のパッケージングに利用される缶なら びにエアロゾル用容器を、絞り・しごき加工によって制作することに関するもの である。更に正確にいうと、本発明は、金属−ポリマ−金属を含むタイプ、即ち 、二枚の金属シート間にポリマ層が置かれ、そこに接着されるタイプの、新しい 改善された金属−プラスチック積層構造体に関するものである。 以後、本発明の、この新しい改善された積層材料を特定するために、特に識別 せずに金属−プラスチック−金属、金属−ポリマ−金属、或いはもっと簡単にH PHという略記を使用する。 層状の金属−プラスチック構造を説明する多数の文書が存在している。これら の大部分は、金属−ポリマまたはポリ−金属−ポリマ構造であって、金属−ポリ マ−金属構造は珍しい。 MPM構造体について言及しているこれらの文書はいずれも、絞り・しごき加 工による飲料用または食料用缶を作成するのに特に適した材料ならびに厚さの好 適範囲を教えていない。 1982年1月7日付けで公告されたWO 82/00020号明細書は、説 明のつもりで、その最もシンプルな形態において金属の箔またはプレートに取り 付けられたポリエチレン(PE)フィルムを含む金属−プラスチック構造を記述 している。別の実施例は、複雑なPE−金属−PEを形成する、1枚の金属プレ ートの両面に付着された2枚のPEフィルムを含んでいる。最後に第3実施例は 、PEフィルムの両側に付着された2枚の金属プレートまたは箔から構成される 。低圧力のエチレンとブテン−1のもとで共重合によって得られる、使用PEは 、0.91〜0.94の密度を有する線形低密度タイプのもの(LLDPE)で ある。この願書で説明されたLLDPEは、接着剤を使用する必要なく、直接に 金属に付着するという興味深い特性を有している。熱と圧力を同時に加えること (ヒートシール)によって、それを金属に付けるだけで間に合う。 この出願に説明されている金属基板には、鋼、錫またはクロムまたはクロム/ 酸化物または亜鉛のコーティングを備えた鋼、ニッケルで処理されたまたはされ ないアルミニウム、銅、または亜鉛が含まれる。それは化学変換処理を受けてい てもよい。 シンプルな金属−プラスチック構造体の所期の絶対的または相対的例に関する 明確な教示はないが、この公告書類は、厚さ210ミクロンの鋼、スズメッキ鋼 、クロム−クロム酸化物、またはアルミニウムといった、種々の金属のプレート にヒートシールされる、厚さ100ミクロンの種々タイプのポリエチレンのフィ ルムを説明している。こうして得られた標本は、ひだ付け加工、打抜き加工、絞 り加工、壁しごき加工によって、中空な物品に形成される。コーティングの接着 性が比較され、線形低密度ポリエチレン(LLDPE)の優質性が示されている 。 フランス特許第FR2 665 887号明細書(ペチニ・エンバレジ・アリ メンテア)は、ショア硬度80未満の接着層によって一緒に結合される二層のア ルミニウムから構成されていることを特徴とする、絞り加工、絞り・しごき加工 、またはフローターンによって作られるコルクに取り付けるカプセルを説明して いる。接着層は、エチレンアクリル酸またはポリエチレン、或いは、酸の官能性 によって改質されたポリプロピレンから成り立ちうる。複合物の総厚は120〜 400ミクロンで、下記の総厚構成比を備えている: アルミニウム外側層 20〜50% 接着層 3〜30% アルミニウム内側層 40〜60% Schwezerische Aluminum AGに譲渡された欧州特 許出願第EP−A−0 046 444号明細書は、プラスチック層を、二枚の 金属層を合わせたものと同じ位の厚さにできるMPM複合積層を説明している。 深絞り性を達成するための表明要件の一つは、複合物が引き伸ばされるときに、 プラスチックコアによって生じる荷重が、それぞれの金属ストリップによって生 じるものよりも大きいようなプラスチックコア層と金属表面層とを選択すること である。この条件は、配向または伸張されたプラスチック層を利用することによ って達成される。軟または半硬アルミニウムの薄いストリップが特に適している ことも述べられている。適切なプロセスとして絞り・しごき加工は教示されてい ないものの、そのような半剛容器に便利なプロセスである伸長による深めの絞り 加工ならびに深絞り加工の教示はある。 同様なMPM構成方法は、BASF Aktiengesellschaft に譲渡された欧州特許出願第EP−A−O 034 781号明細書に説明され ている。この出願の発明者等は、選択金属に近いプラスチック延性特性を与える ために、プラスチックフィルムを金属箔と結合する前に圧延する。 種々の有用な物品に形成できる金属−プラスチック−金属構造の積層は、Do w Chemical Companyに譲渡された欧州特許出願第EP−A− 0134958号明細書に説明されている。この発明は、標準的な実験室試験で 測定される少なくとも所定レベルの引張り成形性に耐える積層の能力と、与えら れた急半径に金属破損なく曲げ加工される能力と、所定レベルの熱安定性とに関 して、詳しく定義されている。 この特許明細書は、絞り加工または絞り・しごき加工される形状に対する基準 も、絞り加工によって或いは絞り・しごき加工によって形成されるこれら積層構 造体の能力も、記載していない。説明されている実験室試験は、材料物質を薄く するように固定された外縁を維持しながら材料物質を均一に引き伸ばす二軸引張 試験の一形態である。そのような引張成形プロセスは、従来は自動車のパネルの ような浅い部品を成形する際に利用されているが、食料または飲料用缶を作成す るのには利用されていない。食料用缶を作成したり、飲料用缶を作成する初期ス テップに利用されるような従来の絞り加工プロセスは、材料物質を外縁からフロ ーするもので、厚さ低減はほとんどまたは全くない。 Continental Can Companyに譲渡された米国特許第3 298559号明細書は、ケーキ焼き皿のような、従来の成形型で冷間延伸され る積層金属−プラスチック容器を説明している。説明されている金属−プラスチ ック容器の中に、MPMタイプのものが幾つかある。広範囲な金属およびプラス チックの厚さが請求されているが、これらの厚さの割合の重要性については教示 がない。MPM構造体を扱ったこれらの例の総金属厚に対するプラスチックの割 合は、5〜9である。このMPMの例の金属層は極軟またはゼロテンパーである と説明されている。絞り・しごき加工プロセスによってそのような容器を形成で きること、または、食料用缶に適した絞り加工容器が作成可能であることの指示 は皆無である。提示課題 発明者等に提示された課題は、ガス入り飲料用の缶の改善というものであった 。一般に、容量が約33センチリットルの円筒形をなす、この缶は、内部が食品 用承認ワニスでコーティングされ、外部が内容製品の性質とメーカー名を示す1 枚または複数枚の化粧層でコーティングされている、イージーオープン蓋によっ て密閉される。これら缶の、最も利用頻度の高い成形プロセスは、絞り・しごき 加工のプロセスである。このプロセスにより、非常に早い生産サイクルが可能と なり、それにより、このタイプの缶が並外れて世界普及できた。 当業者に既知のこのプロセスは、その名が示す通り、1回または数回の絞り加 工から成る第一シリーズと、1回または数回のしごき加工から成る第二シリーズ を含んでいる。厚さ約300ミクロンの鋼またはアルミニウム合金の平坦な円形 ディスクから始まる。このディスクは、まず、図1aに示される装置の助けを得 、絞り加工されて初期の浅い杯状体を形成する。最初に平坦だったディスク(1 )が、ここでは、変形中で図示されている。それは、固定された変形ダイプレー ト(2)と加圧プレート(3)間で加圧される。ピストンによって作動されるパ ンチ(4)の降下により、事実上、厚さの減少を受けない杯状体形成ができる。 次に、指定数字が図1aの同じ構成要素に対応している(図1bの)第二絞りパ スによって杯状体が形成される。 その後、この杯状体の側面は、内径が次第に減少する、全般的に数字の3で表 される一連のしごき加工リングの助けを得て、しごき加工される。図2に、これ らのしごき加工リングのうちの1個を示し、その働きを説明する。杯状体(5) は、パンチ(6)に僅かな遊びで合わせられ、パンチ(6)は杯状体(5)を、 杯状体の外径よりもその内径が小さいリング(7)の内部に通す。これにより壁 は薄くなり、相当するように引き伸ばされる。この引き伸ばし即ちしごき加工の 大きさは、杯状体の外径とリングの内径の差によって管理される。1回のしごき 加工パスで缶の最終高さに達しえなかった杯状体の変形容量については、前述の ように、同一パンチストロークで順々に連続して杯状体がパスされる3個のリン グを配設することが有用である。 上で検討されたプロセスで作られる飲料用缶の原価要素の中で、軽量であるに も関わらず、金属の原価が圧倒的部分を構成する。そこで、経済的な材料物質で あるプラスチックを金属の一部に置き換えるという考えが研究者に浮かんだ。 殆どのプラスチック材料の金属の弾性モジュールならびに弾性限界は、金属の ものよりはるかに小さいため、プラスチックを金属の代わりに代用することは、 いくつかの構造上の問題に直面する。これらの構造上の問題に加え、一般に金属 缶は、プラスチックの成形に利用されるものとかなり異なる条件下で制作される という事実に関わるプロセス上の問題があった。例えば、金属容器は普通は高速 で常温または中温で制作されるのに対し、プラスチックの挙動は、プラスチック 容器が通常は低速、高温で作成されるというようであった。 前述の研究者は、WO82/00020に詳しく記述されているように、金属 箔に密着させたプラスチック層は、従来の金属成形プロセスをシンプルに変更す ることによって形成されうることを示した。このことは、成形中の金属−プラス チック構造の挙動は、プラスチックより強く厚い金属によって制御されるという 事実、ならびに、薄いプラスチック層に生じた応力はその良好な密着の結果とし て金属箔に容易に移転されるという事実によって、説明できる。 比較的薄いプラスチック層に対するこの制限は、プラスチックの役割が、一般 的には金属を腐食から保護し、比較的薄いプラスチック層がこの保護を満足する ことであるので、前述の研究では問題ではなかった。 WO 82/00020では、希望があれば、積層はポリエチレンフィルムの 両側に結合された金属薄板または箔で作成してもよいとさえ述べているが、より 厚いプラスチック層が所望されたり、そのようなMPM構造で可能であることを 示していない。この特許明細書で説明されている、100ミクロンのプラスチッ クフィルムと2枚の210ミクロンの金属箔を使用したMPM構造対を制作する 場合、総金属厚に対するプラスチックコアの厚さ比は、0.24未満となる。こ れから示す通り、この低比率は、所望のコスト削減に必要なものを下回っている 。 成形時に金属が優位を占める程度の薄さのプラスチック層を利用することに加 え、前述の研究者等は2種類の方法を利用している。フランス特許第FR141 4475号明細書と米国特許第4390489号明細書に説明されている第一の ものは、熱成形のような従来のプラスチックプロセスで利用される加熱材料から 始める成形を実施することである。 第二の方法は、プラスチックコアが成形を支配し、アルミニウムの変形はプラ スチックの変形の次に行われるようにそれぞれの材料が選択された金属−プラス チック構造体を利用して加工することである。前述のEP−A−O 046 4 44では、この条件は、各金属ストリップによって生じる荷重よりも大きなプラ スチックコアによって生じる荷重に関して規定されている。これは、軟または半 硬アルミニウムストリップの利用と、延伸または伸張されたプラスチック層の利 用によって達成される。 EP−A−P 034 781号明細書では、発明者等は、与えられた金属箔 と比較してプラスチックフィルムをもっと優勢にするために、プラスチックフィ ルムを冷間圧延する。これにより、それらは幾分か強い金属箔が使えるようにな る。発明者等は金属によって生じる荷重の割合に関する自分達の結論を述べてい ないが、最終金属応力はそれ自体の試験のときの金属箔のそれに等しい、という 推測のもとに、例示されているそれぞれの層構造体についてその百分率は容易に 計算できる。この計算から、冷間圧延フィルムを利用した構造体では僅か46. 4%の引張荷重であり、冷間圧延しない、更に層の厚い同一プラスチックフィル ムを利用した比較サンプルでは20.8%であることが分かる。ここでも、絞り ・しごき加工による容器のことも、壁しごき加工プロセスを失敗無く受けるため の層構造の能力のことも言及されていない。 米国特許第3298559号明細書では、発明者等は冷間圧延などの延伸をプ ラスチックではなく、与えられたMPM例のそれぞれに施し、アルミニウム箔が また、極軟またはゼロテンパーであると特徴付けている。総金属厚に対するプラ スチック厚の比率は、それぞれのMPM例において少なくとも5〜1である。発 明者等は、金属が占める荷重の百分率のことを述べていないし、それを計算しう る機械的データも提供していないが、極軟アルミニウムとプラスチック−金属の 高厚さ比の組合せから、プラスチック層が成形プロセスを支配することが分かる 。 以下に示されるように、軟合金または層金属厚と比較して非常に薄いプラスチ ック層を利用することは、或る時間まで内部圧などの重大な機械的荷重に耐えな くてはならない容器の原料コストを大幅に削減するろいう本発明者等の目的に合 致しない。 現発明者等は、深絞りに耐える、更に詳しく言うと、絞り・しごき加工される 飲料および食料用缶に要求される後続のしごきステップに耐える能力という点で は、延伸されたプラスチックコアより延伸されていないプラスチックコア層の方 が好適であることも発見した。 厚さを減らし、それゆえに利用金属のコストを減らすという本発明の目的を達 成するために、発明者等は、プラスチック層は2枚の金属層の間に配置すべきで あること、また、プラスチック層は、金属−プラスチック構造で作られる容器で 達成される厚さよりも厚くなくてはならないことを発見した。更に強く更に剛直 な材料から作られた2枚の外側層の間に配置される中央層として低コストまたは 低密度な材料を利用する他タイプの機械的構造は周知である。そのような「サン ドイッチ」構造は、サンドイッチの総厚と同じ厚さの単一層の更に堅固な材料の 曲げこわさに近いものを達成することで知られている。 耐性の小さい中央材料は、構造の曲げこわさに貢献するが、それは、サンドイ ッチの引張抵抗にはかろうじて貢献する程度である。これは、2枚の外側金属層 の総厚の低減可能性を制限するものである。容器のような比較的薄い金属壁を備 えた構造体の引張抵抗は、膜強度と呼ばれる。 発明者等は、ガス入り飲料用間のような剛直な容器の底が、外側から見て、凹 形から凸形になり始める圧力は、曲げこわさと膜強度の複雑な関数に左右される ことを発見した。この圧力は、通常、ボトムバックリング圧力と呼ばれる。この 2種類の耐性の関数の形式は、凹状ドームの正確な形状と、容器の壁の底部にド ームを接続する底の部分の形状によって左右される。 ボトムバックリング圧力(F)は、単層金属の場合、厚さの関数として下記の 公式で表せる: P=ken 式中、k=材料に応じた比例定数、e=材料の厚さ、n=底部の形状に応じて1 と2の間で変動する指数である。これは、指数nが1に近ければバックリング圧 力は膜強度に敏感となること意味し、指数が2に近ければバックリング圧力は曲 げこわさに敏感となることを意味している。殆どの飲料用缶の底面の場合、指数 は1.2と1.9の間にある。指数が2に近くなるほど、外側金属層の任意の厚 さに必要なプラスチックの厚さが薄くなる。 図3に、厚さ330ミクロンの全体金属構造と同じバックリング圧力を達成す るために、2枚の金属層の総厚emのの場合に要求されるプラスチック厚epのを 示す。異なる曲線について観察されるように、膜強度が最も臨界状態となる指数 n=1.2の場合よりも、曲げこわさが最も臨界状態となる指数n=1.7の場 合のほうが、断然、プラスチックの厚さを要しない。 また、この図3では、任意の底面構成の場合、それゆえに任意の値nの場合、 一連のプラスチック厚epと、それに対応する2枚の金属層の総厚emが存在し、 それらが所要ボトムバックリング強度を与えることも分かる。例えば指数1.5 の構成の場合、あらゆる許容組合わせは、1.5で指示される曲線の各点の横軸 と縦座標に対応している。 一般的には、各曲線の左側の点は、高い金属を少なく、安いプラスチックを多 く含んでいるので、各曲線の左側の点は最も経済的な構造を示すものである。 これらの点の金属総厚に対するプラスチック厚の比率は、従来技術で実現され たものよりも高いことにも注意されたい。 絞り・しごき加工のような従来の金属成形プロセスを利用してMPM構造から 開始する容器制作は、少ない金属と多いプラスチックから構成される構造ではか なり困難であると思われていた。この予想の理由の一つは、しごき加工と同じく らいの量の絞り加工のときに、MPM構造が引張応力を受けるということであり 、既存技術により、MPM構造を破損するまで伸張することは全体金属構造のそ れと同じことであろうと考えられていた。この伸張では、その低モジュールの結 果、プラスチック材料は絞り・しごき加工によって誘発された引張応力の軽微一 部をサポートすることになる。破損に至るまでの伸張について広く受け入れられ ている予測を試験するために、発明者等はいくつかの構造について、外側アルミ ニウム合金の各層は100ミクロンという一定の厚さにし、プラスチック厚を変 動させながら、単軸方向引張試験を行った。 発明者等は、図4に示すように、破損にいたるまでの伸張でプラスチック厚が 増し、最大300ミクロンに近いプラスチック、が達成されたことを観察して驚 いた。これは1.5のP/(Mi+Me)に相当する。 破損に至るまでの伸張における、この驚くべき増加の説明は、完全には明らか ではないが、破損後の標本の調査から、外側金属層のいずれかのネッキングの開 始に起因した応力の集中を拡散するというプラスチックの能力に関するものであ ることが分かった。プラスチックは、対向する外側層の表面の応力を分散し、そ れにより第一外側層のネッキングが破断に及ぶのを防ぐ。プラスチック層が、最 適値よりも厚い場合は、プラスチックは集中応力を対向外側層に少ししか移転で きないようで、2枚の金属層で連続的にネッキングが進行する。 破損に至るまでの伸張によって特徴付けられるMPM構造の靭性向上により、 従来達成されたよりもはるかに厚い相対的プラスチック厚を備えたMPM構造を 首尾良く絞り・しごき加工できるようになった。前述の通り、任意のボトムバッ クリング圧力の経済バランスは、このような厚いプラスチックでは、一層好まし いものとなる。 それぞれの金属箔の厚さが100ミクロンで、アルミニウム合金3003の引 張破損強度が239MPである、図4を作成するのに使用されたものと同じ張力 標本データを利用して、発明者等は、金属箔によって生じる総荷重の部分を計算 した。百分率は、厚さ55ミクロンのコアの場合の99%から、厚さ420ミク ロンのコアの場合の82%まで変動した。発明の概要 上記ならびに他の目的により、本発明は缶本体ならびに缶を形成するのに有用 な、これまでにない優れた金属−ポリマ−金属積層ならびに構造体を提供するも のである。積層の層の性質と厚さは、所期の金属缶の所要機械的特性、詳しく言 うと、ガス入り飲料または食料のパッケージング、ならびに、絞り・しごき加工 によって形成する手段まで、を提供するように特別に構成される。 本発明は、MPMタイプの金属−プラスチック構造の絞り・しごき加工による 、食料品または飲料水のパッケージ用金属缶の制作も、相等しく目的として含ん でいる。図面の簡単な説明 図1aと1bに、従来技術により円形ディスクの2パス絞り加工を概略的に示 し; 図2に、杯状体を缶に形成するための、絞り加工済み杯状体の壁のしごき加工 を示し; 図3に、ボトムバックリング厚Pの等厚線、横軸となる金属emの総厚、なら びに縦座標となる中間ポリマ層epの厚さを示し; 図4に、それぞれの外側金属箔の厚さ100ミクロンであるMPM構造体の、 破損に至るまでの伸張の変動を、中央ポリマ層の厚さの関数として示し、 図5aと5bに、本発明によるパンチのベースの、2種類の好適形態を示し、 図6に、本発明による絞り加工の第二パスのモールド部品を示す。好適実施例の説明 缶本体は、底面と、特に飲料を収容することを意図されたタイプの金属−ポリ マ−金属の金属−プラスチック構造の底面に大してその母線が垂直をなす壁、と から構成されており、本発明の目的は、金属−プラスチック構造が、それぞれの 厚さがMiとMeである金属箔で内面と外面をコーティングされた厚さPの熱可塑 性中央層を備えており、比率P/(Mi+Me)が0.5より大きく、本体が絞り ・しごき加工におって制作され、缶の壁は缶本体が底面により薄くされるように なっていることで特徴付けられている。 上に展開された問題の同な説明の後、この比率P/(Mi+Me)には、0.7 と2.5の間であることが好ましく、1と2の間であることが更に好ましい。 金属−プラスチック構造の実現するための有利な方法において、しごき加工前 の中央ポリマ層の厚さは100〜500ミクロンであり、しごき加工前の各金属 箔の厚さは25〜150ミクロンである。これらの厚さは、明らかに薄くされた 後の本体壁よりも薄い。更に有利な方法において、このプラスチック層は、プラ スチックフィルムの鋳造およびブロー成形中に普通に生じた付随的な延伸以外に は本質的に延伸されていない。 中央層を構成するポリマは、次の熱可塑性材料材料のいずれかが選択される: ポリプロピレン、高および低密度ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、 ポリマは、容器内に収容される食料品または飲料に接触しておらず、回収された ポリマを使用することが可能であり、それが推奨されることに注意されたい。回 収されたポリエステルとポリプロピレンで試したが、完全に満足できる結果が得 られた。 金属は、鋼、スズメッキされたものまたはメッキされないもの、クロムか亜鉛 かニッケルでコーティングされたもの、クロム−クロム酸化物のもの、アルミニ ウムまたはアルミニウム合金のもの、またはアルミニウム合金のいずれかが好適 である。単独試験時および引張時の金属箔の破損強度は185MPaを越えるこ とが更に好ましい。 特定材料ならびに層の厚さの選択は、開始シートを単一軸方向の張力でひっぱ るときに、荷重のほとんどが結合金属層によって生じるような選択であること好 ましい。結合金属層によって生じる荷重の百分率が、70%以上であれば更に好 ましい。 金属箔は、別々の厚さにすることもできるし、別々の金属から構成することも できる。後に説明する理由により、缶の外面に対応する金属箔を缶の内面に対応 するものよりも厚くしたり、缶の内面に対応する箔として耐食性が高い合金を選 択し、缶の外面に対応するはくとして機械的強度が高い合金を選択することがで きる。 ポリマ中央層と箔すなわち金属箔の間に厚さ1〜20ミクロンの適当な接着層 を介在させることが可能で、この接着層の厚さはポリマPの総厚に含まれる。 ポリマと金属の間に介在される接着剤は、例えばポリエチレンまたはエポキシ 、或いは、エチレン酸(マイレン酸、クロトン酸等)によって従来様式で変化さ せられたポリオレフィン、アクリル酸エチレン(EAA)、ポリエステルまたは 前述ポリマに対応するモノマのコポリマ、といった、いずれか熱硬化性ポリマで ある。 中央ポリマ層への金属箔の接着は、明らかに金属−プラスチック構造体ならび にこれら構造体から作られる缶本体の重要特性である。接着性は、剥離強度によ って測定されるが、これは所定幅の金属箔の帯を、そのポリマ支持体から剥離す るのに必要な力のことであり、従って、単位長さ当たりの力である。絞り・しご き加工缶本体を製造するための構造体は0.4ニュートン/ミリメートルを越え る剥離強度を有しているべきである。 金属−プラスチック構造体は、本発明の適用範囲から逸脱せずに、それ自体の 片面または両面にワニスまたはポリマフィルムをコーティングできる。 本発明の別の目的は、特性が前述されている本体または形から始まって用意さ れた、完成した缶に関するものである。缶本体から缶を制作するために、最初に 壁の上部を剪断することによって所定の高さまで本体をトリミングし、その後に 、上部をネッキングする。上縁部は、缶に充填した後に蓋をシーミングできるよ うに、半径の小さなカーブに巻かれるべきである。なぜなら、この小半径に従っ て金属−プラスチック構造体を曲げる動作のときに、カーブの中央から遠い方す なわち拡張されている方の金属箔は最小半径点で破損するが、他方の金属箔は損 傷しないままであったことが分かったからである。但し、この現象は、ここで説 明すると長くなりすぎてしまう理由のために、ポリマ層の無い同厚の一様な金属 では発生しない。この問題に直面し、発明者等はまず解決のための研究を行い、 次いで、拡張状態での金属箔の破損は、充填およびシーミングがなされた缶の機 械的強度には全く影響を及ぼさないという仮説を速やかに立てた。実際のところ 、心配されるのは、2枚の金属箔のうちの一方が破損した巻きフランジを備えた 缶が、蓋を分離しようとする内部圧力によって生じる引張応力に耐えられないの ではないか、という点である。しかしながら、圧力が加えられたシリンダのの軸 方向の内部応力は、軸に垂直な方向のそれの約半分である。従って、軸に垂直な 面で圧力に耐えるために、その二層の金属で、完成金属−プラスチック構造体に 十分な金属が存在すれば、残りのそのままの状態の層に、軸方向の応力に耐えう る十分な金属が含まれていることになる。この仮説は計算によってあれた。また 、縁の総厚は、一般的に、壁の最も薄い部分よりも厚く、それによって安全性に 余裕が生まれる。缶を強くするために、内側の箔よりも外側の箔を厚くし、強い 合金を選択することも可能である。最後になるが、金属箔の破損部は、缶の最終 ユーザが気付きさえしないような蓋の縁折返し蓋で覆われるので、缶の外観が影 響を受けることはない。カーブ中央から遠い方の、従って拡張状態の金属箔が半 径最小位置にて破損する上側巻き縁を有する、金属−プラスチック、金属−ポリ マ−金属の缶完成品は、本発明の第二目的を構成する。 シーミングの技術の他に、ヒートシール、接着といった他の既知技術によって 金属−プラスチック缶にカバーを取り付けることも相等しく可能である。 本発明は、次のステップを含むことを特徴とする、飲料のパッケージング用の 絞り・しごき加工缶を制作するプロセスにも相等しく関わっている: a) 金属層と熱可塑性ポリマ層と第二金属層を順々に含み、各金属層とポリ マ層の間に接着性のポリマ層を介在できる、金属−プラスチック構造体のストリ ップを準備すること。 b) ストリップから円形ディスクを切り取ること。 c) 2回のパスのそれぞれは、母線が曲率半径5〜10ミリメートルでベー スに結合される円形ベースを有する円筒状パンチを用いて行われることが好まし く、また、第二パスは水平に対する固定プラテンの入射角が10°〜70°で行 われることが好ましい、連続する2パスでディスクを杯状体となるように絞り加 工すること。 d) キャリブレーションと呼ばれる最初のもので壁の厚さを2〜25%まで 減らす4個の一連のしごき加工用リングによって得られことが好ましい、杯状体 の壁をしごき加工すること。 本発明のステップaの金属−プラスチック構造体目標は、種々の周知方法によ って準備される。最も広く使用されているのは、直接共押出し、熱シーリング、 および高周波接着である。最後の二方法は、プラスチックフィルムと金属ストリ ップが連続的に送られるラインで実践されることが好ましい。 直接共押出しは、切れ目なく広げられて、外側層を構成する2枚の金属層間に 、両側に2枚の接着剤の薄層が施される中央ポリマ層を押し出すことである。こ のようにして得られた複合製品は、ローラの間を通されて異なる層間が付着され る。この技術は、熱可塑性接着剤の場合にのみ適用されることは明らかである。 熱接着は、両面に接着層、ここではやはり熱可塑性物質、がコーティングされ た中央層またはポリマを含むポリマの複合ストリップから開始して、このストリ ップを2枚の金属箔の間に導入することである。熱接着は、こうして得られた複 合製品を、ポリマコアと金属箔の間の接着を保証するように十分に接着層を溶融 または少なくとも軟化するのに足りる温度まで加熱された2本の間を通すことに よってよって保証される。 最後に、高周波による接着は、周知方法により2枚の金属箔の内面に熱硬化性 接着剤をコーティングし、ローラの助けをかりて、一方の側と他方の側からこれ らの薄を中央ポリマ層に貼付けることである。 缶の成形は、一般的に、図1に表されるような装置を利用して、連続的な1回 または複数回の絞り加工パスから成るステップcに関わる。特定ケースのMPM タイプの金属−プラスチック構造体に動作条件に合わせるために、発明者等は、 クラックや皺や剥離を生ずることのなく確実に構造体を絞り加工するときに一緒 に作用する、或る特定なパンチベース形状と、ダイプレート全体形状を、優先さ せることにした。 概ね回転シリンダの形状をなすパンチは、本発明の好適方法のいずれかにより 、半径5〜10mmの円弧によってパンチのベースにその母線が結合される軸方 向断面を提示する。この結合は、パンチの回転軸にその中央がくる第二円弧の部 分から見て、直接にまたは仲介材によりパンチのベースに施される。図5aと5 bは、前述の2種類の変更態様を示すものである。 図5aは最もシンプルな形状の実施例である。パンチ9は、軸を徹断面で示さ れており、軸10の周りを回転するシリンダの形状となっている。母線11は、 5〜10mmの範囲内にある(例えば直径85mmのパンチの場合は8mm)半 径R1の円弧によってベースに結合されている。この円弧は、円環面の部分の回 転によって生じる。 図5bに、もう少し複雑な発展形状を示す。母線は、中心がパンチの軸に合っ ている第二円弧に正接される5〜10mmの半径R1の第一円弧14によってベ ースに結合されえいる。円弧鵜(15)は球状のドームを生じ、円弧(14)は 円環面の一部を形成する。一例として、R1は約6mmで、R2は約250mm にすることができる。 前述のパンチの特定形状と共働する、本発明の他の好適方法は、詳しく言うと 、第二絞りパスで利用されるダイプレートの入口の形状である。通常、絞り用の ダイプレートは、前述のように平坦な円形ディスクから開始する第一絞りパスを 示す図1aに概略図示されているような形状を有している。図6に、開始材料が ディスクではなく、第一パスのときに既に引き延ばされた形状である、本発明に よる後続絞りパスを示す。杯状体(24)は、絞りプロセスの途中であり、上部 (25)に一致するその初期直径は、プロセス中に、パンチ(27)とダイプレ ート(28)の間の空間で定められる最終径(26)に向かって小さくなってい る。これにつれて、壁の高さは、一般的な言葉の意味でいうアイロン掛けするこ となく即ち、厚さが大幅に減ることなく高くなる。開始杯状体の内部に内部加圧 プレート(29)が配置される。 発明者等は、パンチの軸に垂直な水平面と共に差込コーンの母線が形成される 角度が、MPMタイプの金属−プラスチック構造体を絞り加工するのに臨界的な 角度であることを発見した。この角度は10°〜70°、好ましくは約60°で あるべきである。 缶の成形は、対応して壁を薄くすることにより壁を伸張させるしごき加工工程 である。この工程は、図2に概略的に示されている。 出願人は、クラックや剥離のような欠陥を生じることなく、MPMディスクか ら絞り加工された杯状体の壁を、好ましくは特に欧州特許出願第EP04020 06号で一般的に実践されている3回のパスではなくて、4回の連続しごき加工 パスで処理されることによって、しごき加工できることを発見した。更に好適に は、これらの連続パスの最初のものは、厚さの割合を2〜25%に減らすシンプ ルなキャリブレーションパスにする。 本発明の種々のステップである特定のケースに関する、説明の後の例。例1 厚さ300ミクロンのポリプロピレンのストリップは、その両側に、マイレン 酸改質ポリプロピレンフィルムから成る厚さ10ミクロンの接着剤をコーティン グされている。2枚の接着材フィルムは、2本のロールの間を通すことによって 常温でフィルムに付けられている。こうして得られた複合ストリップは、それぞ れボビンから巻き出されて、接着剤が溶けるように200°Cの温度でオーブン を通して予熱処理が施された、厚さ100ミクロンのアルミニウム合金3003 、「アルミニウム協会」の規格によるマンガン合金の2枚の箔の間に連続的に導 入される。こうして得られたMPM構造体は、次に、約4000Kpaの圧力を 加えるローラの間を通される。この構造体から開始して、直径140mmの円形 ディスクが切り取られる。これらのディスクは、次に、図5aに示されたものに 類似のR1=8mmのパンチの助けを得て、連続する2回のパスで絞り加工され ている。第二絞り加工パスでは、角度αが60°のダイプレートが使用されてい る。第一パスにより、外径86mm、高さ35mmの杯状体が得られる。第二パ スにより、外径67mm、高さ56mmの杯状体が得られる。パンチによって動 かされる円筒形の杯状体は、最後に、順次直径が小さくなる一連の4個のリング を含むツールを通され、直径66mmで高さ130mmの飲料用缶の杯状体が得 られる。それぞれの壁厚減少を初期厚に対する百分率で表すと、20%、50% 、52%、57%になる。これらの杯状体を注意深く検査したが、金属またはプ ラスチックのクラックの兆候は認められなかった。金属とプラスチックの間の剥 離も観察されなかった。例2 複合MPMストリップは、例1と同じ3003合金で、厚さが80ミクロンの 2枚の箔の間に、厚さ250ミクロンのポリプロピレンと、その両側の厚さ10 ミクロンのマレイン酸改質ポリプロピレンの接着材層から成るコアを共押出しす ることによって作成される。接着は、4000Kpaの圧力を加えながら200 °Cに加熱した2本のローラの間を通すことによって達成されている。既に例1 と同じ条件下で軟種類かの飲料用ボトル杯状体を製造した。これら杯状体を検査 したが、金属またはプラスチックのクラックは全く認められなかった。また、金 属とプラスチックの間の剥離も観察されなかった。例3 MPM複合ストリップは、同一条件下で、例2と同じ成分を利用して共押出し されたが、コアにこれと同じMPM構造体から制作された缶から回収されたポリ プロピレンを使用して作成された。使用済みの缶からのポリプロピレンの回収で は、ポリマから接着剤を分離できなかったが、得られた構造体は優れた品質で、 クラックも剥離も認められなかった。例1と同じ条件下で飲料用缶杯状体を製造 した。これら杯状体を検査したが、金属またはプラスチックのクラックは全く認 められなかった。金属とプラスチックの間の剥離も観察されなかった。例4 図2のものと同じ工程条件下で、厚さ80ミクロンの3003合金箔、厚さ1 0ミクロンのアモルファス・ポリエチレン・テレフタレートの接着剤層、厚さ2 00ミクロンのポリエチレン・テレフタレート層、厚さ10ミクロンの別のアモ ルファス・ポリエチレン・テレフタレート層、最後に厚さ80ミクロンの別の3 003合金箔の順から成るMPM構造体を制作した。これらの杯状体を検査した が、金属またはプラスチックのクラックは全く認められなかった。また、金属と プラスチックの間の剥離は観察されなかった。例5 例5は、使用するポリエチレン・テレフタレートが使用済みのプラスチックボ トルから回収されたものである点が比較相違点である、例4と同じ杯状体の制作 に関するものである。洗浄および乾燥後、これらのボトルは粉にされ、押出成形 機のフィードホッパに投入された。構造体にも、絞り・しごき加工によって得ら れた杯状体にも、品質上の問題は観察されなかった。Detailed Description of the Invention         A metal-plastic can made by drawing and ironing,         The manufacturing methodBACKGROUND OF THE INVENTION   The present invention generally relates to cans used for beverage or food packaging. And making aerosol containers by squeezing and ironing It is. To be more precise, the invention is of the metal-polymer-metal containing type, namely , A new type of polymer with a polymer layer placed between two metal sheets and glued to it. It relates to an improved metal-plastic laminate structure.   In the following, special identification will be made to identify this new and improved laminated material of the present invention. Without metal-plastic-metal, metal-polymer-metal, or more simply H The abbreviation PH is used.   There are numerous documents describing layered metal-plastic structures. these Of the metal-polymer or poly-metal-polymer structure, Mar-metal structures are rare.   All of these documents that refer to MPM structures are subject to throttling and ironing. Materials and thicknesses that are particularly suitable for making industrial beverage or food cans. I don't tell you the appropriate range.   WO 82/00020, published on January 7, 1982, is For the sake of clarity, take the metal foil or plate in its simplest form. Describe a metal-plastic structure including an attached polyethylene (PE) film doing. Another example is a single metal preform that forms a complex PE-metal-PE. It contains two PE films attached to both sides of the sheet. Finally, the third embodiment , Composed of two metal plates or foils attached to both sides of PE film . The PE used, obtained by copolymerization under low pressure ethylene and butene-1, is , A linear low density type (LLDPE) with a density of 0.91 to 0.94 is there. The LLDPE described in this application can be used directly without the use of adhesives. It has the interesting property of adhering to metals. Applying heat and pressure at the same time By (heat sealing), just attach it to the metal and you'll be in time.   The metal substrates described in this application include steel, tin or chrome or chrome / Steel with oxide or zinc coating, nickel treated or Contains no aluminum, copper, or zinc. It has undergone a chemical conversion process May be.   Regarding the intended absolute or relative example of a simple metal-plastic structure Although there is no clear instruction, this announcement document states that 210-micron-thick steel, tin-plated steel Of various metals, such as chrome, chrome-chromium oxide, or aluminum 100 micron thick polyethylene film heat sealed to Explaining Rum. The specimens thus obtained are pleated, punched and drawn. It is formed into a hollow article by reworking and wall ironing. Adhesion of coating Properties are compared to show the superiority of linear low density polyethylene (LLDPE) .   French Patent No. FR2 665 887 (Petini Embassy Ali) Maintainer) is a two-layer adhesive bonded together by an adhesive layer with a Shore hardness of less than 80. Drawing, drawing and ironing, characterized by being composed of luminium , Or explaining a capsule attached to a cork made by Flow Turn I have. Adhesive layer should be ethylene acrylic acid or polyethylene or acid functional Can consist of polypropylene modified by. The total thickness of the composite is 120 ~ At 400 microns, it has the following total thickness composition ratios:     Aluminum outer layer 20-50%     Adhesive layer 3-30%     Aluminum inner layer 40-60%     European specialties transferred to Schwezerische Aluminum AG Permitted application EP-A-0 046 444 describes a plastic layer with two It describes an MPM composite laminate that can be as thick as the combined metal layers. One of the expressive requirements for achieving deep drawability is that when the composite is stretched, The load generated by the plastic core is generated by each metal strip. Choosing a plastic core layer and a metal surface layer that are larger than the same It is. This condition is due to the use of oriented or stretched plastic layers. Is achieved. Thin strips of soft or semi-hard aluminum are particularly suitable It is also stated. Squeezing and ironing is not taught as a suitable process. Deep drawing by stretching, which is not, but a convenient process for such semi-rigid containers There is teaching of machining as well as deep drawing.   A similar MPM configuration method is based on BASF Aktiengesellschaft. Described in European Patent Application EP-A-0 034 781 assigned to ing. The inventors of this application give plastic ductile properties close to the metal of choice. For this purpose, the plastic film is rolled before being bonded to the metal foil.   Laminates of metal-plastic-metal structures that can be formed into a variety of useful articles include Do European Patent Application No. EP-A-assigned to the Chemical Company No. 0134958. This invention is a standard laboratory test Given the ability of the laminate to withstand at least a predetermined level of tensile formability measured, The ability to bend into a sharp radius without metal damage and a certain level of thermal stability. And is defined in detail.   This patent specification is the standard for drawing or drawing / ironing Are also formed by drawing or drawing / ironing. The ability of the build is also not listed. The laboratory tests described have made the material thinner Biaxial tension that stretches the material uniformly while maintaining the fixed outer edge This is a form of testing. Such a stretch forming process has traditionally been used for automobile panels. It is used in forming shallow parts like It is not used to The early stages of making food cans and beverage cans. Conventional drawing processes, such as those used for tape, flow material from the outer edge. With little or no thickness reduction.   United States Patent No. 3, assigned to Continental Can Company 298559 is cold drawn in a conventional mold, such as a cake pan. A laminated metal-plastic container is described. Metals Described-Plastic There are several MPM types in the container. Wide range of metals and pluses Tick thicknesses are claimed, but taught about the importance of these thickness percentages There is no. Ratio of plastic to total metal thickness for these examples dealing with MPM structures In the case of 5-9. The metal layer in this MPM example is extremely soft or zero temper It is explained. In forming such a container by the drawing and ironing process To be made, or to be able to create a squeezed container suitable for food cans Is none.Presentation task   The problem presented to the inventors was to improve cans for gas-filled beverages. . Generally, this can has a cylindrical shape with a capacity of about 33 cm. It is coated with an approved varnish for the outside, and the outside shows the nature and manufacturer name of the product 1 With an easy-open lid, which is coated with one or more decorative layers To be sealed. The most frequently used molding process for these cans is squeezing and ironing. It is a process of processing. This process allows for very fast production cycles This made this type of can exceptionally popular worldwide.   Known to those skilled in the art, this process is, as the name implies, one or several refinements. First series consisting of work and second series consisting of one or several ironing operations Contains. Flat round steel or aluminum alloy with a thickness of about 300 microns Start with the disc. This disc was first obtained with the help of the device shown in Figure 1a. , Drawn to form the initial shallow cup. The initially flat disc (1 ) Is illustrated here in a variant. It is a fixed modified die play A pressure is applied between the pressure plate (2) and the pressure plate (3). Power operated by piston The lowering of the punch (4) allows for the formation of cups which are virtually free of thickness reduction. Next, the designated aperture number (of FIG. 1b) corresponds to the same component of FIG. 1a. The cup forms a cup.   Later, the sides of this cup are generally designated by the numeral 3 with a gradually decreasing inner diameter. It is ironed with the help of a series of ironing rings. This is shown in Figure 2. One of the ironing rings is shown and its function is explained. Cup (5) Is fitted to the punch (6) with slight play, and the punch (6) fits the cup (5), It is passed inside a ring (7) whose inner diameter is smaller than the outer diameter of the cup. This makes the wall Is thinned and stretched correspondingly. Of this stretching or ironing The size is controlled by the difference between the outer diameter of the cup and the inner diameter of the ring. One ironing Regarding the deformation capacity of the cup-shaped body that could not reach the final height of the can in the processing pass, As shown in the figure, three phosphoruss are passed in succession one after another with the same punch stroke. It is useful to provide a group.   Among the cost elements of beverage cans made by the process discussed above, being lightweight Nevertheless, the cost of metal constitutes the overwhelming part. Therefore, with economical material Researchers have come up with the idea of replacing a piece of plastic with a piece of metal.   The elastic modules and limits of elasticity of most plastic materials are Substituting plastic for metal is much smaller than Face some structural problems. In addition to these structural problems, metal in general Cans are made under conditions that are significantly different from those used to mold plastics There was a process problem related to the fact. For example, metal containers are usually fast While it is produced at room temperature or medium temperature, the behavior of plastic is It seemed that the containers were usually made at low speed and high temperature.   The researchers mentioned above, as described in detail in WO 82/02020, The plastic layer adhered to the foil simplifies the conventional metal forming process. It can be formed by This means that metal-plus during molding The behavior of the tic structure is controlled by a metal that is stronger and thicker than plastic In fact, as well as the stresses produced in the thin plastic layer, are a result of its good adhesion. It can be explained by the fact that it is easily transferred to metal foil.   This limitation on relatively thin plastic layers is due to the general role of plastic in Protects metals from corrosion, and a relatively thin plastic layer fulfills this protection So, it wasn't a problem in the above study.   In WO 82/00020, lamination is made of polyethylene film if desired. It even says that it may be made of sheet metal or foil bonded on both sides, but more That thick plastic layers are desired or possible with such MPM structures Not shown. The 100 micron plastic described in this patent specification. Produces MPM structure pair using black film and two 210 micron metal foils In this case, the thickness ratio of the plastic core to the total metal thickness will be less than 0.24. This As we show, this low ratio is below what is needed to achieve the desired cost savings. .   In addition to using a plastic layer that is thin enough that the metal dominates during molding Well, the researchers mentioned above use two methods. French patent FR141 The first described in US Pat. No. 4475 and U.S. Pat. No. 4,390,489. Things come from the heating materials utilized in conventional plastic processes such as thermoforming The first step is to carry out molding.   The second method is that the plastic core dominates the molding and the aluminum deformation is Metal-plus with each material selected to be followed by deformation of the stick It is processing using a tic structure. The aforementioned EP-A-O 0464 4. At 44, this condition is greater than the load produced by each metal strip. It specifies the load generated by the stick core. This is soft or semi The use of hard aluminum strips and the benefits of stretched or stretched plastic layers Achieved by.   In EP-A-P 034 781, the inventors have given a given metal foil. In order to make the plastic film more dominant compared to Cold roll the rum. This allows them to use somewhat strong metal foils. You. The inventors have stated their conclusions regarding the proportion of load caused by metal. No, but the final metal stress is equal to that of the metal foil when tested on its own Based on assumptions, the percentages for each of the illustrated layer structures are easily Can be calculated. From this calculation, it is only 46. 4% tensile load, no cold rolling, same layer plastic thicker It can be seen that it is 20.8% in the comparative sample using the glass. Again, the aperture ・ For containers that are ironed as well, in order to receive the wall ironing process without failure No mention is made of the layered capabilities of.   In U.S. Pat. No. 3,298,559, the inventors of the present invention applied a drawing method such as cold rolling. Rust is not applied to each of the given MPM examples It is also characterized as extremely soft or zero temper. Plastic for total metal thickness The stick thickness ratio is at least 5-1 in each MPM example. Departure The authors do not mention the percentage of load that a metal occupies and calculate it. Although it does not provide mechanical data for The combination of high thickness ratios shows that the plastic layer dominates the molding process .   As shown below, the plast is very thin compared to the soft alloy or layer metal thickness. The use of a backing layer cannot withstand significant mechanical loads such as internal pressure until some time. The purpose of the present inventors is to significantly reduce the raw material cost of the inevitable container. I don't.   The present inventors can withstand deep drawing, more specifically, draw and iron. In terms of the ability to withstand the subsequent ironing steps required for beverage and food cans Is the unstretched plastic core layer rather than the stretched plastic core Was also found to be suitable.   The object of the present invention is to reduce the thickness and hence the cost of the metal used. To achieve this, the inventors should put the plastic layer between two metal layers. Also, the plastic layer is a container made of a metal-plastic structure. It has been discovered that it must be thicker than the thickness achieved. Stronger and more rigid Low cost as a central layer placed between two outer layers made of different materials or Other types of mechanical structures that utilize low density materials are well known. Such "Sun The "ditch" structure is made up of a single layer of stiffer material with the same thickness as the total thickness of the sandwich. Known for achieving near bending stiffness.   The less resistant central material contributes to the bending stiffness of the structure, which is It barely contributes to the tensile resistance of the switch. This is two outer metal layers This limits the possibility of reducing the total thickness of Equipped with a relatively thin metal wall like a container The tensile resistance of the obtained structure is called the film strength.   The inventors of the present invention have found that the bottom of a rigid container such as a space for a gas-filled beverage has a concave shape when viewed from the outside. The pressure at which a shape begins to become convex depends on a complex function of bending stiffness and membrane strength. I discovered that. This pressure is commonly referred to as the bottom buckling pressure. this The two forms of resistance function are the exact shape of the concave dome and the shape of the recess on the bottom of the container wall. It depends on the shape of the bottom part connecting the chamber.   The bottom buckling pressure (F) is as follows as a function of thickness for single layer metal: The formula can be expressed:       P = ken Where k = proportional constant depending on the material, e = material thickness, n = 1 depending on the shape of the bottom It is an index that varies between 2 and 2. This is the buckling pressure if the index n is close to 1. The force means that it is sensitive to the membrane strength, and if the index is close to 2, the buckling pressure will bend. It means being sensitive to stiffness. Index for the bottom of most beverage cans Lies between 1.2 and 1.9. The closer the index is to 2, the arbitrary thickness of the outer metal layer In addition, the thickness of plastic required is small.   Figure 3 shows that the same buckling pressure as the 330 micron thick overall metal structure is achieved. For the total thickness e of the two metal layersmPlastic thickness required in case ofpOf Show. The index at which the film strength is at its most critical state, as observed for different curves When the bending stiffness is at the most critical state than when n = 1.2, the index is n = 1.7. By far, it does not require the thickness of plastic.   Also, in this FIG. 3, in the case of an arbitrary bottom surface configuration, and therefore an arbitrary value n, Series of plastic thickness epAnd the total thickness e of the two corresponding metal layersmExists, It can also be seen that they provide the required bottom buckling strength. For example, index 1.5 For all configurations, all allowable combinations are the horizontal axis of each point of the curve indicated by 1.5. Corresponds to the ordinate.   In general, the point to the left of each curve is low in high metal and high in cheap plastic. The points to the left of each curve represent the most economical structure as they are included.   The ratio of the plastic thickness to the total metal thickness at these points was achieved in the prior art. Also note that it is more expensive than   From the MPM structure using conventional metal forming processes such as drawing and ironing The container production that started is not a structure composed of few metals and many plastics. It was thought to be difficult. One of the reasons for this expectation is the same as ironing It means that the MPM structure is subjected to tensile stress when drawing a large amount of leprosy. With existing technology, it is possible to stretch the MPM structure until it breaks the entire metal structure. It was supposed to be the same. In this stretch, the low module results As a result, plastic materials have a small amount of tensile stress induced by drawing and ironing. Will support the department. Widely accepted for stretching to failure In order to test the predictions, the inventors Each layer of the aluminum alloy has a constant thickness of 100 microns and the thickness of the plastic is varied. A uniaxial tensile test was performed while moving.   As shown in FIG. 4, the inventors of the present invention have shown that the plastic thickness can be increased by stretching until the damage. Surprised to observe that the increase in plastics up to nearly 300 microns has been achieved Was. This is 1.5 P / (Mi+ Me) Is equivalent to.   The explanation for this astonishing increase in elongation to failure is entirely clear. However, examination of the specimens after damage revealed that the necking of either of the outer metal layers had not been opened. It relates to the ability of plastics to disperse stress concentrations due to I found out. The plastic disperses the stress on the surface of the opposing outer layer, This prevents the necking of the first outer layer from breaking. The plastic layer is the If thicker than a reasonable value, the plastic will transfer little concentrated stress to the opposing outer layers. It seems that the necking does not work, and the necking progresses continuously with the two metal layers.   The improved toughness of the MPM structure, which is characterized by stretching to failure, MPM structures with much higher relative plastic thickness than previously achieved You can now successfully squeeze and iron. As mentioned above, any bottom bag The economic balance of cling pressure is even more favorable for such thick plastics. It will be good.   Each metal foil has a thickness of 100 microns, and is made of aluminum alloy 3003. Tensile breaking strength is 239MP, the same tension used to make FIG. Using the sample data, the inventors calculated the portion of the total load caused by the metal foil. did. Percentages vary from 99% for 55 micron thick cores to 420 It varied up to 82% of the case of Ron's core.Summary of the invention   For these and other purposes, the present invention is useful in forming can bodies as well as cans. It also provides an unprecedented excellent metal-polymer-metal laminate and structure. Of. The nature and thickness of the layers of the laminate are determined by the required mechanical properties of the desired metal can, Uto, gas-filled beverage or food packaging, and squeezing and ironing Specially configured to provide up to the means to form.   The present invention is based on drawing and ironing of MPM type metal-plastic structure. , Including the production of metal cans for packaging food or drinking water, for the same purpose. I'm out.Brief description of the drawings   1a and 1b schematically show a prior art two-pass drawing of a circular disc. Do;   Fig. 2 Ironing the drawn cup wall to form the cup into a can Shows;   In FIG. 3, the isobaric line of the bottom buckling thickness P, the metal e as the horizontal axismThe total thickness of Intermediate polymer layer e on each ordinatepIndicates the thickness of;   FIG. 4 shows an MPM structure in which each outer metal foil is 100 microns thick, Shows the variation of the stretch to failure as a function of the thickness of the central polymer layer,   Figures 5a and 5b show two preferred configurations of the punch base according to the invention,   FIG. 6 shows a second pass molded part for drawing according to the present invention.Description of the preferred embodiment   The can body has a bottom surface and a metal-polycarbonate of the type specifically intended to contain a beverage. A metal-metal-plastic structure with a wall whose busbar is perpendicular to the bottom of the structure. It is an object of the invention that the metal-plastic structure is Thickness is MiAnd MeThermoplastic with thickness P coated on the inside and outside with metal foil which is It has a central layer, and the ratio P / (Mi+ Me) Is greater than 0.5 and the body is squeezed -It is made by ironing so that the can body is made thinner by the bottom surface. It is characterized by becoming.   After the same explanation of the problem developed above, this ratio P / (Mi+ Me) Is 0.7 It is preferably between 1 and 2.5, more preferably between 1 and 2.   In an advantageous method for realizing a metal-plastic structure, before ironing The thickness of the central polymer layer is 100-500 microns and each metal before ironing The thickness of the foil is 25-150 microns. These thicknesses were obviously reduced It is thinner than the rear body wall. In a further advantageous way, this plastic layer is In addition to the additional stretching that normally occurs during stick film casting and blow molding. Are essentially unstretched.   The polymer forming the central layer is selected from one of the following thermoplastic materials:   Polypropylene, high and low density polyethylene, polyester, polyamide, The polymer did not contact the food or beverage contained in the container and was recovered Note that it is possible and recommended to use polymers. Times I tried with the collected polyester and polypropylene and got completely satisfactory results Was done.   Metals are steel, tin plated or unplated, chrome or zinc Or nickel coated, chrome-chrome oxide, aluminum Either aluminum or aluminum alloy, or aluminum alloy is suitable It is. The breaking strength of the metal foil in the single test and in the tension should not exceed 185 MPa. And are more preferable.   The selection of specific materials and layer thicknesses is done by pulling the starting sheet under uniaxial tension. When loading, it is preferable to select such that most of the load is generated by the bonded metal layer. Good. It is even better if the percentage of load generated by the bonding metal layer is 70% or more. Good.   The metal foils can be of different thicknesses or of different metals. it can. For the reasons explained later, the metal foil corresponding to the outer surface of the can is used for the inner surface of the can. Alloy with high corrosion resistance as the foil for the inner surface of the can. You can select an alloy with high mechanical strength as the foil that corresponds to the outer surface of the can. Wear.   A suitable adhesive layer with a thickness of 1 to 20 microns between the polymer central layer and the foil or metal foil The thickness of the adhesive layer is included in the total thickness of the polymer P.   The adhesive interposed between the polymer and metal is, for example, polyethylene or epoxy. Or, it is changed in the conventional manner by ethylene acid (maleic acid, crotonic acid, etc.). Polyolefin, ethylene acrylate (EAA), polyester or Either a thermosetting polymer, such as a monomeric copolymer corresponding to the above polymer is there.   Adhesion of the metal foil to the central polymer layer obviously leads to the metal-plastic structure and Is an important characteristic of the can body made from these structures. Adhesiveness depends on peel strength It is measured by peeling a strip of metal foil of a given width from its polymer support. It is the force required to move and therefore the force per unit length. Aperture / ladder The structure for manufacturing the main body of the metal working can exceeds 0.4 Newton / mm. It should have a peel strength.   The metal-plastic structure may be of its own without departing from the scope of the invention. The varnish or polymer film can be coated on one or both sides.   Another object of the invention is to start with a body or shape whose characteristics are described above. It is about finished and finished cans. To make a can from the can body, first Trim the body to the desired height by shearing the top of the wall, then , Neck the top. The top edge allows you to seam the lid after filling the can As such, it should be wound on a curve with a small radius. Because according to this small radius Away from the center of the curve when bending the metal-plastic structure That is, the expanded metal foil breaks at the minimum radius point, but the other metal foil is damaged. This is because it was found that they were not damaged. However, this phenomenon is explained here. A uniform metal of the same thickness without a polymer layer, because it would be too long to reveal. Does not occur in. Faced with this problem, the inventors first conducted research to solve the problem, Then, the failure of the metal foil in the expanded state is caused by filling and seaming the machine of the can. The hypothesis was immediately established that it had no effect on mechanical strength. As a matter of fact Worrying, one of the two metal foils had a broken flange The can can't withstand the tensile stresses created by the internal pressure trying to separate the lid That is the point. However, the axis of the cylinder under pressure The internal stress in the direction is about half that in the direction perpendicular to the axis. Therefore, perpendicular to the axis In order to withstand pressure on the surface, with its two layers of metal, the finished metal-plastic structure Withstand enough axial stress on the rest of the pristine layer, if enough metal is present It means that it contains enough metal. This hypothesis was calculated. Also , The total thickness of the rim is generally thicker than the thinnest part of the wall, which makes it safer You can afford. Make the outer foil thicker and stronger than the inner foil to make the can stronger It is also possible to select the alloy. Finally, the damaged part of the metal foil is The lid is covered with a fold-back lid that the user does not even notice, so the appearance of the can is shaded. There is no sound. The metal foil farther from the center of the curve, and thus in the expanded state, is half Metal-plastic, metal-poly, with upper winding edge breaking at minimum diameter The finished metal-metal can constitutes a second object of the invention.   In addition to seaming technology, other known technologies such as heat sealing and gluing It is equally possible to attach the cover to a metal-plastic can.   The present invention is for packaging beverages, characterized in that it comprises the following steps: Equally involved in the process of making squeezed and ironed cans:   a) A metal layer, a thermoplastic polymer layer, and a second metal layer are sequentially included, and each metal layer and poly A strip of metal-plastic structure with an adhesive polymer layer between the polymer layers. To prepare the table.   b) Cutting a circular disc from the strip.   c) Each of the two passes has a base with a radius of curvature of 5-10 mm. Preferably using a cylindrical punch with a circular base bonded to the In addition, the second pass is performed when the incident angle of the fixed platen with respect to the horizontal is 10 ° to 70 °. It is preferable to squeeze the disc into two cups in two consecutive passes. To work.   d) The first one called calibration, with wall thickness up to 2-25% Cups, preferably obtained by a series of four ironing rings that reduce Ironing the walls of.   The metal-plastic structure target of step a of the present invention can be achieved by various known methods. Is prepared. The most widely used are direct coextrusion, heat sealing, And high frequency bonding. The last two methods are plastic film and metal strip. It is preferred to practice on a line where the cups are fed continuously.   Direct coextrusion is seamlessly spread out between the two metal layers that make up the outer layer. Is to extrude a central polymer layer on which two thin layers of adhesive are applied. This The composite product obtained in this way is passed between rollers and different layers are attached. You. Obviously, this technique only applies in the case of thermoplastic adhesives.   The thermal bond is coated on both sides with an adhesive layer, here also a thermoplastic. Starting with a composite strip of polymer containing a central layer or polymer, It is to introduce the flap between two sheets of metal foil. Thermal bonding is the Fused product melts the adhesive layer enough to ensure adhesion between the polymer core and the metal foil Or at least to pass between two pieces heated to a temperature sufficient to soften Therefore, it is guaranteed.   Finally, high-frequency bonding is a well-known method in which thermosetting is performed on the inner surfaces of the two metal foils. This is coated from one side and the other with the aid of a roller, with the help of rollers. The thin layer is attached to the central polymer layer.   Molding of cans is generally performed in one continuous run using a device such as that shown in FIG. Alternatively, it involves step c consisting of a plurality of drawing passes. MPM in a specific case In order to match the operating conditions to the type of metal-plastic structure, the inventors have This is the same as when reliably drawing a structure without causing cracks, wrinkles or peeling. Priority is given to a specific punch base shape that affects the I decided to let it.   The punch, which is generally in the shape of a rotating cylinder, is prepared by any of the preferred methods of the invention. , The axial direction where the bus bar is connected to the base of the punch by an arc of radius 5-10 mm Present the cross section. This connection is the part of the second arc whose center is on the axis of rotation of the punch. From the point of view, it is applied to the base of the punch either directly or by means of an intermediate. 5a and 5 b shows the above-mentioned two types of modification.   FIG. 5a is an example of the simplest shape. Punch 9 is shown with a cross-section through the axis And is in the form of a cylinder that rotates about axis 10. Bus bar 11 Within the range of 5 to 10 mm (for example, 8 mm for a punch with a diameter of 85 mm) It is joined to the base by an arc of diameter R1. This arc is the circle of the torus. Caused by a roll.   Figure 5b shows a slightly more complicated evolution shape. The center of the busbar matches the axis of the punch The first circular arc 14 having a radius R1 of 5 to 10 mm which is tangent to the second circular arc It is connected to the source. The arc cormorant (15) creates a spherical dome, and the arc (14) It forms part of the torus. As an example, R1 is about 6 mm and R2 is about 250 mm. Can be   Another preferred method of the present invention, which cooperates with the particular shape of the punch described above, is described in detail. , The shape of the entrance of the die plate used in the second aperture pass. Usually for diaphragm The die plate has a first squeeze pass starting from the flat circular disc as described above. It has a shape as schematically illustrated in Figure 1a. In Figure 6, the starting material is According to the present invention, which is not a disc but a shape which has already been stretched during the first pass. The following squeezing pass is shown. The cup (24) is in the middle of the drawing process, Its initial diameter, which corresponds to (25), during the process is such that the punch (27) and the die Decreasing towards the final diameter (26) defined by the space between the doors (28) You. Along with this, the height of the wall can be ironed in the general sense of the word. In other words, the thickness is increased without being significantly reduced. Internal pressurization inside the starting cup A plate (29) is arranged.   The inventors have formed a busbar of the insert cone with a horizontal plane perpendicular to the axis of the punch. The angle is critical for drawing MPM type metal-plastic structures I found it to be an angle. This angle is between 10 ° and 70 °, preferably about 60 ° Should be   Molding of cans is an ironing process in which the wall is stretched by thinning the wall accordingly. It is. This process is shown schematically in FIG.   Applicants can use MPM discs without defects such as cracks and peeling. The wall of the cups drawn from a slab, preferably in particular in European patent application EP 0 040 20 Four consecutive ironing operations instead of the three passes commonly practiced in No. 06 It was discovered that ironing can be performed by processing in a pass. More suitable The first of these consecutive passes is a symptom that reduces the thickness percentage to 2-25%. Make a proper calibration pass.   An example after the description of a particular case, which is various steps of the invention.Example 1   A strip of polypropylene with a thickness of 300 microns should be A 10 micron thick adhesive consisting of acid modified polypropylene film is coated. Has been The two adhesive films are made by passing between two rolls Attached to the film at room temperature. The composite strips thus obtained are It is unwound from the bobbin and ovend at a temperature of 200 ° C so that the adhesive melts. Alloy 3003 with a thickness of 100 microns, preheated through Continuously guides between two foils of manganese alloy according to the "Aluminum Association" standard. Be entered. The MPM structure thus obtained is then subjected to a pressure of about 4000 Kpa. It is passed between adding rollers. Starting from this structure, a circle with a diameter of 140 mm The disc is cut off. These discs are then the ones shown in Figure 5a. Squeezed in two consecutive passes with the help of a similar R1 = 8mm punch ing. A die plate with an angle α of 60 ° is used in the second drawing pass. You. By the first pass, a cup-shaped body having an outer diameter of 86 mm and a height of 35 mm is obtained. Second party The cup forms a cup-shaped body having an outer diameter of 67 mm and a height of 56 mm. Move by punch Finally, the cylindrical cup is made up of a series of four rings of decreasing diameter. Through a tool containing a to obtain a cup of beverage can with a diameter of 66 mm and a height of 130 mm. Can be Expressing each wall thickness reduction as a percentage of the initial thickness, it is 20%, 50% , 52% and 57%. These cups were carefully inspected for metal or No signs of lasting cracks were observed. Stripping between metal and plastic No separation was observed.Example 2   The composite MPM strip is the same 3003 alloy as in Example 1 and has a thickness of 80 microns. Between two foils, 250 micron thick polypropylene and 10 on each side Coextruding a core consisting of an adhesive layer of micron maleic acid modified polypropylene Created by Adhesion is 200 while applying a pressure of 4000 Kpa. This is accomplished by passing between two rollers heated to ° C. Example 1 already Soft drink bottles were produced under the same conditions as. Inspect these cups However, no crack of metal or plastic was observed. Also gold No delamination between the genus and the plastic was also observed.Example 3   The MPM composite strip was coextruded using the same ingredients as in Example 2 under the same conditions. However, the core was made of poly recovered from a can made from the same MPM structure. Made using propylene. By collecting polypropylene from used cans Could not separate the adhesive from the polymer, but the resulting structure was of excellent quality, Neither cracking nor peeling was observed. Production of beverage cans under the same conditions as in Example 1 did. We inspected these cups and found no cracks in the metal or plastic. It did not fit. No delamination between metal and plastic was also observed.Example 4   Under the same process conditions as in FIG. 2, 80 micron thick 3003 alloy foil, thickness 1 0 micron amorphous polyethylene terephthalate adhesive layer, thickness 2 00 micron polyethylene terephthalate layer, another 10 micron thick ammo Rufus polyethylene terephthalate layer, finally another 3 with 80 micron thickness An MPM structure composed of 003 alloy foil was manufactured. Inspected these cups However, no crack of metal or plastic was observed. Also with metal No delamination between the plastics was observed.Example 5   Example 5 is a plastic bottle containing the polyethylene terephthalate used. Production of the same cup-shaped body as in Example 4, with the difference being that it was recovered from the tor It is about. After washing and drying, these bottles are pulverized and extruded. It was put into the feed hopper of the machine. Even structures can be obtained by drawing and ironing. No quality problems were observed with the cups formed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.Mi−P−Meタイプの積層構造を備える、底面ならびに直立する側面を備 える絞り・しごき加工缶であって、MiとMeは各々内側および外側金属箔層であ り、Pは本質的に非配向ポリマ単層であり、厚さ比P/(Mi+Me)は0.5を 越え、側面の厚さは底面の厚さよりも薄く、缶本体の底面では、ポリマ層Pの厚 さは100及至500ミクロンであり、各金属層MiとMeの厚さは25及至15 0ミクロンである、前記缶本体。 2. 比P/(Mi+Me)は、0.7及至2.5であることを特徴とする、請 求の範囲1に記載の缶本体。 3. 比P/(Mi+Me)は、1.0及至2.0であることを特徴とする、請 求の範囲2に記載の缶本体。 4. 飲料を入れることを意図された、請求の範囲1に記載の缶本体。 5. 積層構造体のプラスチック層に体する金属層の剥離強度は、0.4N/ mmを上回ることを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 6. MiとMeは、各々、鋼、スズメッキ鋼、クロムまたは亜鉛またはニッケ ルでコーティングされた鋼、クロム−クロム酸化物でコーティングされたアルミ ニウム、アルミニウム合金の中から別々に選択される金属箔であることを特徴と する、請求の範囲1に記載の缶本体。 7. 金属箔MiとMeは、アルミニウム合金で作られていることを特徴とする 、請求の範囲5に記載の缶本体。 8. ポリマ層Pは、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチ レン、ポリエステル、およびナイロンから成るグループから選択された熱可塑性 ポリマを含むことを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 9. ポリマー層Pは回収ポリマを含むことを特徴とする、請求の範囲1に記 載の缶本体。 10. ポリウレタンとエポキシ接着剤をベースとする熱硬化性ポリマ接着剤 から選択され、厚さ1及至20ミクロンで中央ポリマ層Pと各金属箔層MiとMe の間に挟まれ、その厚さがポリマPの総厚に含まれる接着剤層を更に備えた ことを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 11. エチレン不飽和カルボン酸から派生したポリマ、オレフィンとエチレ ン不飽和カルボン酸ポリウレタンから派生したコポリマ、ポリエステルから構成 されるグループから選択され、厚さが1ミクロンと20ミクロンの間であって、 中央ポリマ層Pと各金属箔層MiとMeの間に挟まれ、その厚さがポリマPの総厚 に含まれる接着剤層を更に備えたことを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本 体。 12. 金属箔層MiとMeは、Miが優れた耐食性を備えた金属箔であり、外 側箔層Meは優れた機械的強度を備えているような、別々の物質であることを特 徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 13. 側面部は、金属箔層Miが広がり、曲率半径が最小の場所で破損する 上側巻き領域を含むことを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 14. 缶本体の外面を形成している金属箔Meは、缶本体の内側を形成して いる箔層Miより厚いことを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 15. 缶本体の金属含有量を低減するための方法であって、 MiとMeは各々内側および外側金属箔層であり、Pは中央ポリマ層であり、厚 さ比P/(Mi+Me)が0.5を越えるMi−P−Me積層シートを提供するステ ップと、 シートからディスクを切り取るステップと、 少なくとも1回の絞り加工パスでディスクを絞り加工して杯状体を形成するス テップと、 少なくとも1回のしごき加工パスで、絞り加工後の杯状体を、底面部分と、底 面部分よりも総厚が薄い直立側面部分とを備えた直立側面とを含む缶本体を形成 するステップ、とを備えた、前記方法。 16. 比P/(Mi+Me)は、0.7及至2.5であることを特徴とする、 請求の範囲15に記載の方法。 17. 比P/(Mi+Me)は、1.0及至2.0であることを特徴とする、 請求の範囲15に記載の方法。 18. 絞り加工ステップは、複数回の絞り加工パスを含むことを特徴とする 、請求の範囲15に記載の方法。 19. 積層シートにおいて、ポリマ層Pの厚さは100及至500ミクロン であり、各金属層MiとMeの厚さは25及至150ミクロンであることを特徴と する、請求の範囲15に記載の方法。 20. 積層シートMi−P−Meは、厚さ1及至20ミクロンで中央ポリマ層 Pと各金属箔層MiとMeの間に挟まれ、その厚さがポリマPの総厚に含まれる接 着剤層を更に備えたことを特徴とする、請求の範囲15に記載の方法。 21. 積層において、ポリマ層Pは、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン 、低密度ポリエチレン、ポリエステル、およびポリアミドより成るグループから 選択された熱可塑性ポリマであることを特徴とする、請求の範囲15に記載の方 法。 22. 接着剤は、ポリウレタンエポキシベースの接着剤からされる熱可塑性 ポリマであることを特徴とする、請求の範囲15に記載の方法。 23.接着剤は、エチレン不飽和カルボン酸、ポリエチレンとポリプロピレン から選択される酸無水物、オレフィンとアクリル酸のコポリマ、ポリエステルと ポリエステルのコポリマから選択された熱可塑性ポリマであることを特徴とする 、請求の範囲20に記載の方法。 24.金属箔MiとMeは、各々、鋼、クロムまたはスズメッキ鋼、アルミニウ ム、アルミニウム合金の箔の中から別々に選択される金属箔であることを特徴と する、請求の範囲15に記載の方法。 25. 本体の側面の外側の金属箔Meは、缶本体の側面の内側の箔層Miより 薄いことを特徴とする、請求の範囲15に記載の方法。 26. 絞り加工ステップにおいて、母線が5及至10mmの曲率半径によっ て底面に混合される円形底面を備えた円筒形パンチを利用して少なくとも2回の 絞り加工パスを行い、第2パスは、ダイプレートと水平の入角度が10°及至7 0°で行われることを特徴とする、請求の範囲15に記載の方法。 27. 絞り・しごき加工缶本体において、円弧は、パンチの母線を、中心が パンチの軸に合わせられた第二円弧のベースマージに連結することを特徴とする 、請求の範囲15に記載の方法。 28. 前記しごき加工ステップにおいて、絞り加工済みの杯状体のしごき加 工は、4個の連続しごき加工リングの助けを得て達成され、その第一リングは、 杯状体をキャリブレーションするだけ、即ち、杯状体の壁厚をわずか2及至25 %低減するだけ、であることを特徴とする、請求の範囲15に記載の方法。 29. 金属箔MiとMeの少なくとも一方は、引張り破損強度が185MPa より大きい物質の箔であることを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 30. 荷重のほとんどは、側面が単一軸方向に伸張されるときに複合金属層 MiとMeによって生じることことを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 31. 金属箔MiとMeの少なくとも一方は、引張り破損強度が210MPa より大きい物質の箔であることを特徴とする、請求の範囲1に記載の缶本体。 32. ポリマ層P、は本質的に非配向であることを特徴とする、請求の範囲 1に記載の缶本体。[Claims]   1. Mi-PMeWith bottom and upright sides with type of laminated structure A squeezing and ironing can,iAnd MeAre the inner and outer metal foil layers respectively , P is essentially a non-oriented polymer monolayer, and the thickness ratio P / (Mi+ Me) Is 0.5 The thickness of the side surface is smaller than that of the bottom surface, and the thickness of the polymer layer P is The thickness is 100 to 500 microns, and each metal layer MiAnd MeThickness is 25 to 15 The can body is 0 micron.   2. Ratio P / (Mi+ Me) Is 0.7 to 2.5, and is a contract The can main body according to claim 1.   3. Ratio P / (Mi+ Me) Is 1.0 to 2.0, and The can main body described in Scope 2 of the application.   4. Can body according to claim 1, intended for containing beverages.   5. The peel strength of the metal layer on the plastic layer of the laminated structure is 0.4 N / Can body according to claim 1, characterized in that it is greater than mm.   6. MiAnd MeAre steel, tinned steel, chrome or zinc or nickel, respectively Steel coated with aluminum, aluminum coated with chrome-chromium oxide It is a metal foil that is separately selected from the aluminum and aluminum alloys. The can main body according to claim 1.   7. Metal foil MiAnd MeIs characterized by being made of aluminum alloy The can body according to claim 5.   8. The polymer layer P is made of polypropylene, high density polyethylene or low density polyethylene. Thermoplastic selected from the group consisting of ren, polyester, and nylon Can body according to claim 1, characterized in that it comprises a polymer.   9. The polymer layer P according to claim 1, characterized in that the polymer layer P contains a recovered polymer. The body of the can.   10. Thermosetting polymer adhesive based on polyurethane and epoxy adhesive The central polymer layer P and the metal foil layers M each having a thickness of 1 to 20 μm.iAnd Me And an adhesive layer, the thickness of which is included in the total thickness of the polymer P. The can main body according to claim 1, wherein   11. Polymers derived from ethylenically unsaturated carboxylic acids, olefins and ethylene Consist of polyester and polyester derived from unsaturated carboxylic acid polyurethane A thickness of between 1 and 20 microns, Central polymer layer P and each metal foil layer MiAnd MeSandwiched between the two, and its thickness is the total thickness of polymer P The can book according to claim 1, further comprising an adhesive layer contained in body.   12. Metal foil layer MiAnd MeIs MiIs a metal foil with excellent corrosion resistance. Side foil layer MeAre separate materials that have good mechanical strength. The can main body according to claim 1, which is a characteristic.   13. The side surface is a metal foil layer MiSpreads and breaks where the radius of curvature is minimal Can body according to claim 1, characterized in that it comprises an upper winding region.   14. Metal foil M forming the outer surface of the can bodyeForms the inside of the can body Foil layer MiCan body according to claim 1, characterized in that it is thicker.   15. A method for reducing the metal content of a can body, comprising:   MiAnd MeAre the inner and outer metal foil layers, P is the central polymer layer, and Ratio P / (Mi+ Me) Exceeds 0.5 Mi-PMeSteps to provide laminated sheets And   Cutting the disc from the sheet,   Squeeze the disc in at least one pass to form a cup. Tep,   At least one ironing pass, the cup-shaped body after drawing is Forming a can body including an upright side surface having an upright side surface portion having a total thickness smaller than that of the surface portion The method comprising:   16. Ratio P / (Mi+ Me) Is 0.7 to 2.5, The method according to claim 15.   17. Ratio P / (Mi+ Me) Is 1.0 to 2.0, The method according to claim 15.   18. The drawing step is characterized by including a plurality of drawing passes. 16. The method according to claim 15.   19. In the laminated sheet, the thickness of the polymer layer P is 100 to 500 microns And each metal layer MiAnd MeCharacterized by a thickness of 25 to 150 microns 16. The method according to claim 15, wherein   20. Laminated sheet Mi-PMeIs a central polymer layer with a thickness of 1 to 20 microns P and each metal foil layer MiAnd MeSandwiched between the two, and the thickness of which is included in the total thickness of the polymer P. 16. The method according to claim 15, further comprising a binder layer.   21. In the lamination, the polymer layer P is polypropylene, high density polyethylene. From the group consisting of low density polyethylene, polyester, and polyamide 16. The method according to claim 15, characterized in that it is a selected thermoplastic polymer. Law.   22. Adhesive is a thermoplastic made from polyurethane epoxy based adhesive 16. Method according to claim 15, characterized in that it is a polymer.   23. Adhesives are ethylenically unsaturated carboxylic acids, polyethylene and polypropylene Acid anhydrides, olefin and acrylic acid copolymers, polyesters and Characterized by being a thermoplastic polymer selected from polyester copolymers 21. The method according to claim 20.   24. Metal foil MiAnd MeAre steel, chrome or tin-plated steel, aluminum It is a metal foil selected separately from aluminum and aluminum alloy foil. 16. The method according to claim 15, wherein   25. Metal foil M on the outer side of the bodyeIs a foil layer M on the inner side of the can body.iThan 16. The method according to claim 15, characterized in that it is thin.   26. In the drawing step, the busbar has a radius of curvature of 5 to 10 mm. At least two times using a cylindrical punch with a circular bottom mixed with the bottom. A drawing pass is performed, and the second pass has a horizontal entry angle of 10 ° to 7 with the die plate. The method according to claim 15, characterized in that it is performed at 0 °.   27. In the body of the drawn and ironed can, the arc is the Characterized by connecting to the base merge of the second arc aligned with the axis of the punch 16. The method according to claim 15.   28. In the ironing step, ironing the cup-shaped body that has been drawn The work is accomplished with the help of four consecutive ironing rings, the first of which is Only calibrate the cup, ie the wall thickness of the cup is only 2 to 25 16. A method according to claim 15, characterized in that it only reduces by%.   29. Metal foil MiAnd MeAt least one of them has a tensile strength of 185 MPa Can body according to claim 1, characterized in that it is a foil of a larger material.   30. Most of the load is due to the composite metal layer when the sides are stretched in a single axial direction. MiAnd MeThe can body according to claim 1, which is produced by   31. Metal foil MiAnd MeAt least one of them has a tensile strength of 210 MPa Can body according to claim 1, characterized in that it is a foil of a larger material.   32. A polymer layer P, characterized in that it is essentially non-oriented. The can body described in 1.
JP51579395A 1993-12-01 1994-11-30 Metal-plastic structure can by drawing and ironing and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP3605113B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9314619A FR2713138B1 (en) 1993-12-01 1993-12-01 Stamped-drawn boxes in metalloplastic complex and their manufacturing process.
FR93/14619 1993-12-01
PCT/US1994/013922 WO1995015226A1 (en) 1993-12-01 1994-11-30 Drawn and ironed cans of a metal-plastic construction and their fabrication process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09511182A true JPH09511182A (en) 1997-11-11
JP3605113B2 JP3605113B2 (en) 2004-12-22

Family

ID=9453615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51579395A Expired - Fee Related JP3605113B2 (en) 1993-12-01 1994-11-30 Metal-plastic structure can by drawing and ironing and method of manufacturing the same

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0731738B1 (en)
JP (1) JP3605113B2 (en)
AU (1) AU1300095A (en)
DE (1) DE69427408T2 (en)
ES (1) ES2158073T3 (en)
FR (1) FR2713138B1 (en)
WO (1) WO1995015226A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103978085A (en) * 2014-04-08 2014-08-13 江门市新会区同达化工机械制造有限公司 Stamping forming method
JP2014233755A (en) * 2013-06-05 2014-12-15 株式会社神戸製鋼所 Forming method of square battery case

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6098829A (en) * 1994-11-30 2000-08-08 Mchenry; Robert J. Can components having a metal-plastic-metal structure
DE19600746A1 (en) * 1996-01-11 1997-07-17 Hali Handels Und Lizenzverwert Cap-like deep-drawn parts and process for their production
NL1008468C2 (en) 1998-03-04 1999-09-07 Hoogovens Staal Bv Method for the manufacture of a can by wall stretches.
JP7000674B2 (en) * 2015-12-01 2022-01-19 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Mold
CN112427562B (en) * 2020-11-02 2023-09-26 中材科技(成都)有限公司 Horizontal cold drawing equipment and cold drawing method for steel liner of pressure vessel

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1375305A (en) * 1921-04-19 Battery-electrodes
US3760751A (en) * 1971-10-29 1973-09-25 Pittsburh Aluminum Container body and a method of forming the same
AU528449B2 (en) * 1979-05-21 1983-04-28 Dow Chemical Company, The Formable metal-plastic-metal laminates
DE3162065D1 (en) * 1980-02-21 1984-03-08 Basf Ag Process for making ductile laminates
CA1179589A (en) * 1980-06-26 1984-12-18 Dominic I. Nelson-Ashley Structures comprising an element of polyethylene bonded to a surface of a metal substrate, and methods of making such structures
DE3113428A1 (en) * 1980-08-18 1982-04-01 Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis METHOD FOR PRODUCING A METAL-PLASTIC COMPOSITE FILM AND A COMPOSITE FILM PRODUCED BY THE METHOD
EP0115103B1 (en) * 1983-01-24 1987-11-25 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Metal-resin-metal sandwich laminates suitable for use in working
GB8913209D0 (en) * 1989-06-08 1989-07-26 Metal Box Plc Method and apparatus for forming wall ironed articles
JPH0675737B2 (en) * 1989-06-27 1994-09-28 東洋製罐株式会社 Molding method for can bodies for two-piece cans
CH681610A5 (en) * 1990-04-26 1993-04-30 Alusuisse Lonza Services Ag
GB2246535B (en) * 1990-07-28 1994-01-26 Cmb Foodcan Plc Method of manufacturing a wall ironed can

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014233755A (en) * 2013-06-05 2014-12-15 株式会社神戸製鋼所 Forming method of square battery case
CN103978085A (en) * 2014-04-08 2014-08-13 江门市新会区同达化工机械制造有限公司 Stamping forming method
CN103978085B (en) * 2014-04-08 2016-01-20 江门市新会区同达化工机械制造有限公司 A kind of press-processing method

Also Published As

Publication number Publication date
EP0731738A1 (en) 1996-09-18
DE69427408D1 (en) 2001-07-12
EP0731738A4 (en) 1997-08-27
WO1995015226A1 (en) 1995-06-08
FR2713138A1 (en) 1995-06-09
EP0731738B1 (en) 2001-06-06
DE69427408T2 (en) 2002-05-02
AU1300095A (en) 1995-06-19
JP3605113B2 (en) 2004-12-22
ES2158073T3 (en) 2001-09-01
FR2713138B1 (en) 1996-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5782375A (en) Drawn and ironed cans of a metal-plastic construction and their fabrication process
US6098829A (en) Can components having a metal-plastic-metal structure
JP2570841B2 (en) Laminated metal sheet
US4629657A (en) Biaxially oriented polypropylene film construction for special lamination
US4403710A (en) Easily-openable heat seal lid
JP5534354B2 (en) Resin-coated aluminum seamless can body with excellent fracture resistance and flange crack resistance during distribution
EP0542552B1 (en) Thickness-reduced draw-formed can
JPS6122627B2 (en)
JP3768145B2 (en) Thermoplastic resin-coated metal plate and can using the same
WO2013157379A1 (en) Laminated metal sheet, and canning container for food
US5318648A (en) Laminates of metal and polyester film
JP3605113B2 (en) Metal-plastic structure can by drawing and ironing and method of manufacturing the same
WO1990014948A1 (en) Laminates of metal and polyester film
EP0731752B1 (en) Can components having a metal-plastic-metal structure
JP2504164B2 (en) Method for manufacturing thinned deep-drawn can
JP4319358B2 (en) Polyester resin-coated metal plate and can using the same
JP6289914B2 (en) Resin film for metal plate lamination, resin laminated metal plate, container and container lid using the same
KR20050110701A (en) A sheet material for forming applications, metal container made from such a sheet material and process for producing said sheet material
JP2015134875A5 (en)
JPH0631362A (en) Manufacture of multi-drawing can made of laminated steel sheet with high adhesion
US5862939A (en) Fabrication process for metal-polyester construction
JP4249302B2 (en) 2-piece can body and manufacturing method thereof
WO2007020955A1 (en) Laminate steel sheet for two-piece can and two-piece laminate sheet
JP3125157B2 (en) Manufacturing method of resin coated steel sheet with excellent processing adhesion
JPS59199444A (en) Easy open type heat-seal cover

Legal Events

Date Code Title Description
A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20040510

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20040628

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040707

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040907

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041001

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees