WO2004113181A1 - 流通時の破胴耐性およびフランジクラック耐性に優れた樹脂被覆アルミニウム・シームレス缶体 - Google Patents

流通時の破胴耐性およびフランジクラック耐性に優れた樹脂被覆アルミニウム・シームレス缶体 Download PDF

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Yasufumi Tadaki
Nobuo Tsuchiya
Kazuhiro Nishida
Seitaro Kanazawa
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Toyo Seikan Kaisha, Ltd.
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    • Y10T428/1383—Vapor or gas barrier, polymer derived from vinyl chloride or vinylidene chloride, or polymer containing a vinyl alcohol unit is sandwiched between layers [continuous layer]

Definitions

  • the present invention relates to a resin-coated aluminum seamless can body containing beverages such as carbonated beverages, beer, juice, alcoholic beverages, and water, and more particularly, to the resistance to fracture and flange cracking during distribution. Regarding excellent resin-coated aluminum and seamless cans.
  • an aluminum drawn and ironed can body widely used for beverage cans and the like includes a can body and a can bottom continuously connected to the can body.
  • an aluminum plate is formed into a disk shape.
  • a punched blank is used, and the can body side wall of the can body is thinned by a method such as drawing and redrawing and ironing.
  • the upper part of the can body is reduced in size to attach a lid to the opening (neck-in part).
  • Such a molding method can reduce only the thickness of the can body side wall without reducing the thickness of the can bottom required for pressure resistance, and can save resources significantly compared to the conventional three-piece can body. Power Widely used.
  • the re-drawing and ironing process following the drawing process increases the reduction rate of the sheet thickness to 60-70%, and the aluminum material before processing has a sheet thickness of 0.3 Omm.
  • the thickness of the side wall of the can body has been reduced to about 0.10 mm by DI processing, and research and development to further reduce the thickness has been continued with Bow I.
  • the thinned aluminum drawn and ironed can body has an extremely thin can body side wall as described above, it is widely applied to beer and carbonated beverage applications which contain carbon dioxide gas and generate internal pressure by themselves.
  • contents that do not generate internal pressure such as tea drinks
  • they are filled with liquid nitrogen gas and applied (positive pressure cans).
  • beverage cans filled with contents in such thinned aluminum squeezed and ironed cans the wall of the can body is extremely thin, so it can be accidentally dropped in a carton case or alone in the distribution process.
  • Patent Document 1 proposes that in order to improve the strength of a beverage can, a component of an aluminum alloy material, which is a raw material, is specified, and the elongation at break of the beverage can is improved by heat treatment.
  • Patent Document 1 JP-A-8-199273
  • the present invention has been made in view of such a problem, and even if the cylindrical can body side wall portion has the same thickness as the related art or is thinner than the related art, it has excellent flange crack resistance, Provide a can body that does not crack on the side wall of the can even if a projection from the outside of the can is pressed against the can body or dropped to apply an impact. It is a thing.
  • an object of the present invention is to provide a can having high piercing strength, excellent piercing resistance, and excellent flange crack resistance.
  • the resin-coated aluminum 'seamless can body of the present invention is a seamless can body formed by drawing and ironing and Z or stretch draw molding,
  • thermoplastic resin layer is provided on the inner surface of the can and / or the outer surface of the can,
  • the total thickness of the thermoplastic resin layer is 2-50 ⁇ m on the inner surface and the outer surface, the minimum aluminum plate thickness on the side wall of the can body is 0.110 mm or less;
  • the tensile breaking strength of the aluminum plate from which the thermoplastic resin was removed from the side wall of the can was measured in the circumferential direction of the can and was 450 MPa or less.
  • the product of the tensile strength s (MPa) measured in the can height direction on the side wall of the can body including the thermoplastic resin layer is
  • the resin-coated aluminum seamless can of the present invention is excellent in fracture resistance during distribution and flange crack resistance during molding or filling and tightening.
  • the thermoplastic resin is a polyester resin as in the can according to claim 2, so that the thermoplastic resin aluminum plate can be previously formed as in the can according to claim 3.
  • drawing and ironing and Z or stretch draw forming are performed, and the thickness is reduced to 50% or more of the original plate thickness, as in the case of the can according to claim 4.
  • the polyester resin coating on the side wall of the can body of the can body contains oriented crystals, thereby providing a can body having excellent fracture resistance during distribution and flange cracking during molding and filling and winding. can do.
  • a polyester resin layer is provided on the inner surface of the can and / or the outer surface of the can, the polyester resin layer contains oriented crystals, and a parameter representing the degree of axial orientation of the oriented crystals of the polyester resin layer in the can height direction.
  • a can body having a higher piercing strength than the conventional one can be manufactured at low cost even if the cylindrical can body side wall is the same or thinner than the conventional one.
  • the tensile strength at break s measured in the circumferential direction of the can body side wall aluminum plate, which is the base plate of the can body was regulated to 450 MPa or less, so that there was no liquid leakage that would prevent flange cracking during filling. Can provide body.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an inner resin-coated aluminum 'seamless can according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing the relationship between the tensile strength in the circumferential direction of the can and the rate of occurrence of flange cracks.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the relationship of t X s of an aluminum resin-coated aluminum seamless can body of the present invention.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for evaluating fracture resistance using a piercing strength measurement method.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a plate thickness (Tf) of a portion corresponding to a neck-in portion and a plate thickness (Tw) of a can body side wall portion.
  • FIG. 6 is an X-ray diffraction intensity curve of the (100) plane.
  • FIG. 7 is an X-ray diffraction intensity curve of the ( ⁇ 105) plane.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the parameter H of the oriented crystal, heat of fusion, and fracture resistance.
  • FIG. 9 shows the measurement results of the heat of fusion of the polyester film at the position where the wall thickness of the can is the thinnest in the height direction of the can.
  • Tf thickness of the part corresponding to the neck-in part
  • Tw Can body side wall thickness
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a resin-coated aluminum drawn and ironed can explaining an embodiment of the present invention.
  • reference numeral 10 denotes a resin-coated aluminum drawn and ironed can body
  • 11 denotes an aluminum plate serving as a base of the resin-coated aluminum drawn and ironed can body
  • 12 denotes an inner surface of the resin-coated aluminum drawn and ironed can body 10. It is a coated inner resin layer.
  • 13 is a neck-in part
  • 14 is a flange part
  • the outermost surface on the outer surface side of the can may have an outer surface side resin layer and / or a printing layer and a finishing varnish layer (not shown).
  • an aluminum plate serving as a base of the resin-coated aluminum drawn and ironed can body 10 of the present invention alloys of 3000s, 5000s, and 6000s used in various kinds of anoremi materials and ifjIS4000i are used. You.
  • composition of the aluminum plate is preferably as follows.
  • Mn raises the recrystallization temperature of aluminum and changes the crystallization state using Fe in aluminum as a compound to improve the corrosion resistance of the can body.
  • / 0 Q / o is on a weight basis, the same applies hereinafter is preferably added. If the added amount of Mn is less than 0.1%, the corrosion resistance of the can body cannot be sufficiently obtained, while if the added amount of Mn exceeds 1.5%, the moldability decreases.
  • Mg improves the strength, moldability, corrosion resistance, and the like of the can body, it is preferable to add 0.8 to 5.0% of added calories. If the added amount of Mg is less than 0.8%, the strength of the can is not sufficiently obtained, while if the added amount of Mg exceeds 5.0%, the formability is reduced, and cracks and wrinkles are generated. I get cramped.
  • Cu improves the strength of the can body, it is preferably 0.01% to 0.8%. If the added amount of Cu is less than 0.01%, the corrosion resistance of the aluminum can body cannot be sufficiently obtained, while if the added amount of Cu exceeds 0.8%, the formability decreases.
  • Si improves the strength and abrasion resistance of the can body by precipitating an intermediate phase with Mg, it is preferable to add 0.03 to 0.6% of added calorie. If the added amount of Si is less than SO. 03%, the strength of the canister is not sufficient, while if the added amount of Si exceeds 0.6%, the formability during drawing and ironing decreases. I do.
  • Fe changes the crystallization state by using Mn in aluminum as a compound to improve the corrosion resistance of the can body, it is preferable to add 0.05-0.8%. If the added amount of Fe is less than 0.05%, sufficient strength of the can body cannot be obtained, while if the added amount of Fe exceeds 0.8%, the moldability decreases.
  • the thickness of the aluminum plate as the can is generally preferably in the range of 0.1 to 1.00 mm from the viewpoint of the strength and moldability of the can, but the thickness of the side wall of the can body after molding is good. (Minimum thickness of aluminum excluding the resin coating on the side wall of the can body) is preferably 0.110 mm or less. If the minimum thickness of aluminum on the side wall of the can body exceeds 0.110 mm, draw and iron This is because the purpose of the tretetch draw can is that it is not possible to save resources by reducing the side wall of the can, leading to a reduction in the cost of the can body.
  • the surface of the aluminum plate can be subjected to a surface treatment in order to enhance the processing adhesion with the coating resin.
  • an aluminum plate can be cold-rolled, and a chromic acid phosphate treatment or another organic / inorganic surface treatment can be applied by immersion or spray treatment. Further, a coating type surface treatment can also be used.
  • the amount of chromium is preferably 5 to 40 mg / m 2 as a total chromium from the viewpoint of processing adhesion of the laminated resin film.
  • the range of m 2 is more preferred.
  • the total chrome amount is 8 mg / m 2 or less.
  • a chromic acid phosphate-treated film is formed by a known method, for example, after degreasing and slightly etching an aluminum plate with caustic soda, CrO: 4g / L, H PO: 12g / L, F: 0.65g / L, rest like water
  • the resin film 12 as a resin layer that covers the can body is a thermoplastic resin film with relatively high transparency and excellent heat resistance, such as a polyester film, nylon film, or polypropylene film with a thickness of 2 to 50 ⁇ m. Is mentioned.
  • polyester film a film containing ethylene terephthalate, ethylene butyrate, and ethylene isophthalate as main components is preferably used.
  • thermoplastic resin film When a polyester film is used as the thermoplastic resin film, other components can be copolymerized.
  • aromatic dicarboxylic acids such as naphthalene dicarboxylic acid, diphenyl dimethyl dicarboxylic acid, diphenyl sulfone dicarboxylic acid, diphenoxyethane dicarboxylic acid, 5_ sodium sulfoisophthalic acid, and phthalic acid; Aliphatic dicarboxylic acids such as oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid, maleic acid and fumaric acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, and oxycarboxylic acids such as p-oxybenzoic acid Acids and the like.
  • the glycol components to be copolymerized include aliphatic glycols such as propanediol, butanediol, pentanediol and neopentyl glycol, alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol, bisphenol A, bisphenol S And the like, and polyoxyethylene glycols such as diethylene glycol and polyethylene glycol. Two or more of the above dicarboxylic acid components and dalicol components can be used in combination.
  • thermoplastic resin film When a nylon film is used as the thermoplastic resin film, a condensation polymer of diamine and dicarboxylic acid such as nylon 66, nylon 610, nylon 612, etc. A ring-opening polymer of ratatum such as Nylon 12 can also be used.
  • the production of such a resin film 12 can be carried out by a conventional method. Can be manufactured.
  • the resin layer 12 used in the present embodiment is made of a polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET), and the resin coating is substantially unformed in the state of a resin-coated anor- minium plate before forming of a drawn ironing can. Preferably, it is oriented.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the stretched resin layer be turned into a non-oriented layer by heating during lamination or after lamination.
  • the unoriented unstretched resin layer is inferior in barrier property to the stretched resin layer.
  • the surface layer those polyethylene terephthalate / Isofutare preparative isophthalic acid content 0- 13 mole 0/0 [A], the lower ones isophthalic acid content of 4 one 20 mole% [B] It is also possible to adopt a two-layer structure. This makes it possible for the molded can to have substantially the same nodal properties as the stretched resin layer.
  • the resin-coated aluminum drawn and ironed can 10 is formed from such a resin-coated aluminum plate by drawing, stretching, or ironing, the resin is oriented and crystallized, the strength is increased, and the resin is stretched. As in the case of using a film, barrier properties are improved, and corrosion resistance ⁇ dent resistance and tool flaw resistance are improved.
  • the total thickness of the resin layer on the resin-coated metal plate is determined when the can is distributed.
  • the thinnest part preferably has a thickness of 2 ⁇ m or more, and particularly preferably 5 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness is preferably 50 xm or less from the viewpoint of economy, and particularly preferably 25 ⁇ m or less.
  • the production of a resin-coated aluminum plate used for producing a can body is performed by a known method.
  • a method of laminating a cast film, a method of directly coating a resin layer on an aluminum plate by an extrusion coating method, and the like are mentioned.
  • the aluminum plate can be coated with two resin layers by using a coextrusion coating method.
  • the flange crack resistance is related to the tensile strength at break (MPa) measured in the circumferential direction of the aluminum plate excluding the resin coating on the side wall of the can body.
  • the circumferential direction of the can means the circumferential direction of the can body perpendicular to the can height direction of the can body.
  • the can body and the lid are fastened in such a manner that the curled portion of the lid processed into a predetermined shape and the flange portion 14 formed at the opening of the can body are wrapped together from outside by a winding roll. Then, the lid and the can are joined by pressing the wound portion from outside.
  • the tensile strength at break in the circumferential direction exceeds 450 MPa, flange cracks occur at the time of filling and winding of the contents, and the probability of leakage increases. Therefore, in the present invention, it is important to specify the tensile strength at break in the circumferential direction to be 450 MPa or less.
  • a diamond-shaped dent having a diagonal line in the circumferential direction of the can body side wall is generated with the tip of the projection as the top.
  • the tensile strength s of the can body side wall was measured in various directions, and the correlation between t X s and the breaking time was calculated. The strongest correlation was obtained when the tensile strength in the can height direction was adopted. I understood.
  • t refers to the minimum thickness (mm) of the can body side wall including the thermoplastic resin layer
  • s refers to the tensile strength (Mpa) of the can body side wall including the thermoplastic resin layer.
  • the can body of the present invention has a fracture resistance against the can body side wall thickness t including the thermoplastic resin layer of the can body and the can body side wall portion including the thermoplastic resin layer. It can be seen that there is a correlation between the product of the tensile strength s and the product of.
  • thermoplastic resin Is oriented and crystallized to increase the strength of the resin.
  • the polyester resin laminated on the inside and / or outside of the can body of the can body is crystallized in plane or axial orientation.
  • the strength of the polyester resin is improved, and the breakage resistance of the can body during distribution can be increased.
  • the oriented crystallization of the thermoplastic resin can be carried out by drawing and ironing and Z or stretch draw molding, which are the processing methods for forming a resin-coated aluminum plate into a can body.
  • drawing and ironing and Z or stretch draw molding are the processing methods for forming a resin-coated aluminum plate into a can body.
  • a melt-extruded thermoplastic resin film that has been biaxially stretched in the machine direction and oriented and crystallized must be prepared in advance.
  • the can 10 of the present embodiment Using a plate in which an aluminum plate is coated with a thermoplastic resin, this is punched into a disk shape and used as a blank material, and then drawn and ironed or / and stretch drawn, and formed into a cylindrical shape. At this time, the material used can be reduced by reducing the thickness of the side wall, and the cost can be reduced.
  • Stretch draw molding refers to a method of manufacturing a relatively elongated seamless can body from a metal cup using a bunch, a wrinkle presser, and a die.
  • the wrinkle presser is inserted into the metal cup, and the metal cup is pressed with the wrinkle presser.
  • the bottom against the plane of the die advance the punch into the cavity of the die, keeping the outer surface of the side wall of the metal cup in close contact with the plane of the die, the small radius of curvature of the die, and the processing corner.
  • ironing can be provided by the clearance between the die and the punch.
  • the can body thus formed is trimmed to make the can height uniform. Also, if necessary, cleaning or heat treatment of the can body for removing the lubricant during molding is performed. Thereafter, ink and finishing varnish are usually applied for external printing, and baking is performed to harden these inks and finishing varnish. After that, the diameter of the opening of the opening of the can body is reduced by a neck inker. After the neck-in portion 13 is formed and has a predetermined diameter, a flange portion 14 for fastening a lid to a tip portion is formed by a flange cover.
  • a lubricant is applied to the resin-coated aluminum plate, punched by a cutting press, and a drawing cup is formed at a high speed by a drawing method.
  • the can body is thinned.
  • the resin-coated aluminum drawn and ironed can body 10 is formed by a conventional method such as drawing and ironing (DI processing) such that the resin 12 coated surface of the aluminum plate is formed on the inner side of the can. It is manufactured by subjecting to known means.
  • DI processing drawing and ironing
  • the resin-coated aluminum 'seamless can body 10 of the present invention can be produced by a method of ironing by one or several steps using an ironing punch.
  • Aperture conditions Aperture ratio: 1. 1 1 3.0
  • the thickness At the time of ironing, it is preferable to reduce the thickness so that the ironing ratio RI defined by the following equation is 5085%.
  • RI ((tB-tW) / tB) X 100
  • tB is the thickness of the aluminum plate blank
  • tW is the thickness of the aluminum plate on the side wall of the drawn and ironed can.
  • various lubricants such as liquid paraffin, synthetic paraffin, edible oil, hydrogenated edible oil, palm oil, and various natural materials are added to an aluminum plate or a resin-coated aluminum plate or a draw cup. Molding can be performed by applying wax, polyethylene wax, synthetic ester, mineral oil and the like.
  • the coating amount of the lubricant is different depending on the type, typically 10- 6 000mg / m 2 for one surface, the coating of lubricant, this molten state, or sprayed on the surface with an aqueous solution or undiluted state Alternatively, it is performed by roll coating.
  • Ironing is performed by re-drawing and ironing several steps while lubricating and cooling by applying coolant to the drawing cup.
  • both surfaces are covered with a thermoplastic resin, redrawing and several steps of ironing can be performed without applying a coolant.
  • thermoplastic resin film can be coated on the outer surface of the body of the aluminum can body formed using the aluminum plate base plate. Further, if the thermoplastic resin film is printed, it can be used as a printed label.
  • thermoplastic resin film on the outer surface of a can formed using a thermoplastic resin-coated aluminum plate. In this case, the resistance of the can to the puncture is further improved.
  • Ironing punch diameter 65.8 mm
  • Ironing was carried out under the conditions described above to prepare an aluminum drawn ironed can body coated with a polyester resin on the inner surface of the can. The following evaluation was performed using this drawn and ironed can body.
  • the puncture resistance was evaluated using the puncture strength measurement method for the can body side wall described below.
  • internal pressure can be applied to can opening 32 by air as shown in Fig.4.
  • the device 33 was set, and an internal pressure of 190 kPa equivalent to the internal pressure of the beer can was applied.
  • the piercing needle 35 is attached to the compression tester 34, and the piercing needle 35 is located at the position where the thickness of the wall on the can body side is thinnest in the can height direction (in the embodiment, a position 60 mm from the bottom of the can).
  • the test can 31 was set, and the puncture strength of the side wall of the can body was measured.
  • the radius of the tip of the piercing needle 35 was 2.25 mm, and the descending speed of the piercing needle 35 was 200 mm / min.
  • the relationship between the state of crushing and the piercing strength during distribution at the level of 1 million cans was as follows. A can body with a piercing strength of less than 88N will break, and a can body with a piercing strength of 88N or more will not break. However, even if the piercing strength is 88N or more, if the piercing strength is 88N or more and less than 92N, a part of the can body that has been dented at the time of distribution but has been dented on an aluminum plate There was a minute crack that was the starting point of
  • the tensile test piece for measuring the tensile strength s is placed at the thinnest position (Tw) in the can body side wall thickness (Tw) in the can height direction (in the example, at a position 60 mm from the can bottom). Then, the cutting direction was cut out so that the stretching direction was the can axis direction (can height direction). The plate thickness was measured with a micrometer. The tensile test speed was set at lmm / min.
  • the presence of oriented crystals in a resin film can be determined by X-ray diffraction measurement.
  • X-ray diffraction intensity of the (100) plane is measured.
  • the X-ray diffraction intensity of one 105) plane was measured.
  • the C axis is in the direction of the molecular chain, and the C axis is aligned in the height direction of the can by ironing of the can body.
  • the (100) plane containing the benzene ring is parallel to the resin film surface, and by measuring the state of the (100) plane, the state of the plane-oriented crystal can be known. .
  • the thinnest position (60 mm from the bottom of the can in the example) of the can wall was cut out in the height direction of the can and set on an X-ray diffractometer by a reflection method.
  • the incident angle ⁇ and the reflection angle ⁇ were made symmetrical with respect to the normal to the film surface.
  • the diffraction angle 2 ⁇ ⁇ was scanned at a rate of 2 ° / min between 2030 ° and the following X-ray Under the diffraction conditions, an X-ray diffraction intensity curve was obtained with the horizontal axis representing the diffraction angle and the vertical axis representing the X-ray diffraction intensity.
  • the X-ray diffraction conditions at this time were as follows. X-ray diffraction intensity curve was obtained by setting the target: Cu, the tube voltage was 30 kV, the tube current was 100 mA, the divergence slit was 0.5 °, and the detection slit was 0.15 mm.
  • a diffraction peak at (110 plane) was observed at about 22.5 ° at a diffraction angle of 2 °, and a diffraction peak at (100 plane) was observed at about 26 ° at a diffraction angle of 2 °.
  • the value of (100) face peak intensity / (110) face peak intensity obtained from the can coated with the polyester resin was obtained from the same polyester resin having a spherulite structure without orientation ( If the peak intensity of the 100) plane is larger than the peak intensity of the Z (110) plane, it can be determined that the polyester resin crystals are plane-oriented parallel to the film plane.
  • the X-ray diffraction angle of 2 ° was set to the diffraction angle of 42.9 degrees for the (-105) plane of the PET polyester resin.
  • the polyester resin film is rotated 0-360 degrees at a rate of 0.5 degrees / second with the film normal on the X-ray diffraction measurement plane as the axis, and the horizontal axis is the rotation angle and the vertical axis is the X-ray rotation under the following X-ray diffraction conditions.
  • An X-ray diffraction intensity curve was obtained as the folding intensity.
  • the rotation angles 0 and 180 degrees corresponded to the circumferential direction of the can, 90 degrees corresponded to the can bottom direction, and 270 degrees corresponded to the can height direction.
  • the X-ray diffraction conditions at this time were set as follows, and an X-ray diffraction intensity curve was obtained, which was used as a background.
  • the parameter ⁇ is 0.5 or more.
  • an aluminum drum having a polyester resin layer provided on the inner surface and / or outer surface of the can is a seamless can body that has no broken cylinder during distribution.
  • the resin layer contains oriented crystals
  • the parameter indicating the degree of axial orientation of the oriented crystals of the polyester resin layer in the can height direction is ⁇ 0.5
  • the heat of fusion ( ⁇ ) of the polyester resin layer is 15 j /
  • the heat of fusion represents the total crystallinity of the resin
  • the parameter H represents the crystallized one that is oriented in the can axis direction.
  • the heat of fusion (A) shown in Fig. 8 was measured for cans coated with polyester resin. Cut out the thinnest position of the can wall plate in the height direction (in the example, the position 60 mm from the bottom of the can), immerse in dilute hydrochloric acid to dissolve the aluminum, take out the polyester film, rinse with water, dry, and The temperature was raised at a rate of 20 ° C / min using a scanning calorimeter (DSC), and the heat of fusion was measured (see Fig. 9).
  • DSC scanning calorimeter
  • An aluminum plate having a thickness of 0.3 mm was used as a substrate.
  • the composition of the substrate is as follows: Mn: l.l% by weight, Mg: l.1% by weight, ⁇ 1: 0.19 ft%, Si: 0.30% by weight, Fe: 0.43% by weight, balance A1 there were.
  • the surface of this substrate is subjected to a chromic acid phosphate treatment in which the amount of chromium is reduced to 20 mg / m 2 in terms of metallic chromium, and one surface of the substrate is polyethylene terephthalate containing 10 mol% of isophthalic acid as a copolymerization component.
  • An unstretched film (5 zm thick) of Z isophthalate (PET / IA) copolymer resin was laminated on the surface corresponding to the inner surface of the can at a temperature of 250 ° C to produce a thermoplastic resin-coated aluminum plate.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above is punched into a disk shape, and then drawn and ironed by a conventional method so as to have a plate thickness as shown in Table 1, and trimmed at the opening end ears. Then, after washing and drying the can body, printing on the outer surface, and baking at 200 ° C, a neck-in portion was formed to prepare a thermoplastic resin-coated can body having an inner capacity of 350 ml.
  • An aluminum plate having a thickness of 0.28 mm was used as a substrate.
  • the surface of this substrate is subjected to a chromic acid phosphate treatment in which the amount of chromium is 20 mg / m 2 in terms of chromium metal,
  • PETZIA polyethylene terephthalate / isophthalate
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 1.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then drawn and ironed so as to have a plate thickness as shown in Table 1, and trimming of the opening end lugs. After heat treatment at ° C, external printing, and baking at 200 ° C, a neck-in A 350 ml thermoplastic resin coated can was produced.
  • An aluminum plate having a thickness of 0.25 mm was used as a substrate.
  • PET / IA polyethylene terephthalate / isophthalate copolymer resin film with a thickness of 40 zm on the inner surface and a thickness of 16 ⁇ m on the outer surface of the can was laminated on the surface of this substrate. . Except for the above, a thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • PET / IA polyethylene terephthalate / isophthalate copolymer resin film with a thickness of 32 ⁇ m on the inner surface and a thickness of 11 ⁇ m on the outer surface of the can is laminated on the surface of this substrate. did.
  • This copolymer resin film had an isophthalic acid content of 30 mol%. Except for the above, a thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 3.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • composition of the substrate is as follows: Mn: 0.4% by weight, Mg: 4.6% by weight, Cu: 0.04% by weight, Si: 0.12% by weight, 6: 0.25% by weight, the balance being A1 Was used.
  • a polyethylene terephthalate / isophthalate (PETZIA) copolymer resin finolem having a thickness corresponding to the inner surface of the can of 32 / m and a thickness corresponding to the outer surface of the can of 32 ⁇ m was laminated on the surface.
  • PETZIA polyethylene terephthalate / isophthalate
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as above is punched into a disk shape, then drawn and ironed to a thickness as shown in Table 1, and after trimming at 200 ° C. After heat treatment, external printing and baking at 200 ° C., a neck-in portion was formed to prepare a thermoplastic resin-coated aluminum can having a capacity of 500 ml. (Example 6)
  • An aluminum plate having a thickness of 0.25 mm was used as a substrate.
  • a polyethylene terephthalate Z isophthalate (PET / IA) copolymer resin film with a thickness of 16 / m on the surface corresponding to the inner surface of the can and a thickness of 16 ⁇ m on the surface of the substrate corresponding to the outer surface of the can was laminated. Except for the above, a thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 5.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • PET / IA polyethylene terephthalate Z isophthalate copolymer resin film with a thickness of 16 zm on the inner surface and a thickness of 32 ⁇ m on the outer surface of the can was coated on the surface of this substrate. Laminated.
  • This copolymer resin film had an isophthalic acid content of 30 mol%.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 6.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate having a thickness of 0.25 mm was used as a substrate.
  • the composition of the substrate Mn: 0. 5 weight 0/0, Mg: 5. 0 wt%, Cu: 0. 05 wt%, Si: 0. 10 by weight 0/0, Fe: 0. 29% by weight, The remainder used an aluminum plate of A1.
  • PET / IA polyethylene terephthalate Z isophthalate copolymer resin film with a thickness of 16 zm on the inner surface and a thickness of 5 ⁇ m on the outer surface of the can is laminated on the surface of this substrate. did.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • Example 9 An aluminum plate having a thickness of 0.28 mm was used as a substrate.
  • composition of the substrate ⁇ : 1 ⁇ l wt%, Mg: l ⁇ 1 wt%, 01: 0. 19fifi%, Si: 0. 30 by weight 0/0, Fe: 0. 43 wt%, the balance being A1 Was used.
  • This aluminum plate was punched into a disk shape, and then drawn and ironed to a thickness as shown in Table 1.
  • thermosetting paint After trimming, washing and drying the can, spraying a thermosetting paint on the inner surface and baking it at 200 ° C, then apply a urethane-based adhesive to the side that adheres to the can to a thickness of 50 ⁇ m.
  • a polyethylene film was thermocompression-bonded to the outer surface of the can, and the entire outer surface of the can was covered with a polyethylene film, and then a neck-in portion was formed to produce a thermoplastic resin-coated can.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • An unstretched resin film having a thickness of 5 ⁇ m was laminated on both sides of the substrate.
  • a PET / NDC copolymer resin containing 8 mol% of naphthalenedicarboxylic acid was used as a copolymer component of the resin film.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • Example 12 An aluminum plate was used as a substrate.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • the surface layer of the unstretched film had a naphthalene dicarboxylic acid content of 3 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a thickness of 5 ⁇ m.
  • the lower layer of the unstretched film had a naphthalene dicarboxylic acid content of 8 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a thickness of 5 ⁇ m.
  • the surface layer of the unstretched film had a naphthalene dicarboxylic acid content of 5 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a thickness of 5 ⁇ m.
  • the lower layer of the unstretched film had a naphthalene dicarboxylic acid content of 10 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a thickness of 5 ⁇ m.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • the following three-layer copolymerized white resin film was laminated on both sides of the substrate.
  • the surface layer of the unstretched film had an isophthalic acid content of 5 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a thickness of 5 ⁇ m .
  • An intermediate layer of an unstretched film the amount of isophthalic acid within 5 mole 0/0 polyethylene terephthalate over preparative copolymer resin is, titanium oxide is contained 30% by weight, the film thickness and 20 zm.
  • the amount of isophthalic acid is polyethylene terephthalate over preparative copolymer resin is 15 mol 0/0, the titanium oxide is contained 5 wt%, and the thickness and 5 zm.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • the surface layer of the unstretched film had a naphthalene dicarboxylic acid content of 3 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a film thickness of 20 ⁇ m.
  • the lower layer of the non-stretched film had an isophthalic acid content of 12 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a thickness of 30 ⁇ m.
  • the surface layer of the unstretched film, the isophthalic acid content was 5 mol 0/0 as a copolymer component of the polyethylene terephthalate, the film thickness and 15 mu m.
  • the lower layer of the unstretched film had a naphthalene dicarboxylic acid content of 10 mol% as a copolymer component of polyethylene terephthalate and a film thickness of 25 ⁇ m.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • Example 16 An aluminum plate was used as a substrate.
  • the surface layer of the unstretched film was a polyethylene terephthalate copolymer resin having a thickness of 3 ⁇ m and an isophthalic acid content of 5 mol%.
  • the intermediate layer, the film thickness and 8 mu m, a polyethylene terephthalate over preparative copolymer resin amount isophthalic acid is 5 mol 0/0, the ionomer resin 18 wt%, one containing the Tokofuweroru 0.5 wt% And
  • the amount of isophthalic acid in the polyethylene terephthalate over preparative copolymer resin is 15 mol 0/0, the ionomer resin 18 wt%, was obtained by containing 1% of tocopherol.
  • copolymer resin film was laminated on the surface of the substrate corresponding to the outer surface of the can.
  • Weight isophthalic acid and 10 motor Honoré 0/0 as polyethylene terephthalate copolymer component of the non-stretched film was the film thickness and 16 / im.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1. (Example 17)
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • the surface layer of the unstretched film was a polyethylene terephthalate copolymer resin having a thickness of 4 x m and an isophthalic acid content of 5 mol%.
  • the amount of isophthalic acid in the polyethylene terephthalate over preparative copolymer resin is 15 mol 0/0, the PBT resin 34 wt%, was obtained by containing Orefin 15%.
  • a copolymer resin film having the following two-layer structure was laminated on the surface corresponding to the outer surface of the can of this substrate. The surface layer of the unstretched film, the isophthalic acid content was 5 mol 0/0 as polyethylene terephthalate copolymer component, and a 3 mu m thickness.
  • the lower layer the amount of isophthalic acid and 15 mole 0/0 as polyethylene terephthalate copolymer component was the film thickness 5 mu m.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • the following copolymer resin film was laminated on the surface of the substrate corresponding to the inner surface of the can.
  • the film for the inner surface of the can is a biaxially stretched copolymer resin film with a film thickness of 16 ⁇ m and a polyethylene terephthalate copolymer resin with an isophthalic acid content of 5 mol% containing 30 wt% of PBT resin. was used.
  • copolymer resin film was laminated on the surface of the substrate corresponding to the outer surface of the can.
  • a biaxially stretched copolymer resin film of polyethylene terephthalate copolymer having a thickness of 16 ⁇ m and an isophthalic acid content of 12 mol% was used.
  • the metal plate temperature during lamination was 280 ° C.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • copolymer resin films were laminated on both sides of this substrate.
  • a biaxially stretched copolymer resin film of polyethylene terephthalate copolymer having a film thickness of 16 zm and an isophthalic acid content of 12 mol% was used.
  • the metal plate temperature during lamination was 270 ° C.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • An aluminum plate was used as a substrate.
  • copolymer resin films were laminated on both sides of this substrate.
  • thermoplastic resin-coated aluminum plate was manufactured under the same conditions as in Example 2.
  • the thermoplastic resin-coated aluminum plate obtained as described above was punched into a disk shape, and then a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • Example 1-20 For the can body of Example 1-20 prepared as described above, measurement of the aluminum plate thickness of the can body side wall portion, measurement of the tensile strength at break in the can circumferential direction of the aluminum plate on the can body side wall portion (can body side wall portion circumference) Direction aluminum tensile strength), measurement of can body side wall thickness (including thermoplastic resin) t, measurement of can body side wall can height direction tensile strength (including thermoplastic resin) s, orientation crystal of thermoplastic resin layer Measurement,
  • the composition forces the aluminum plate Mn: 0. 8 wt 0/0, Mg: 0. 8 wt 0/0, Cu: 0. 19 weight 0/0, Si: 0. 29 wt%, 6: 0. 50 wt% An aluminum plate having a balance of A1 was used.
  • the thickness of the polyethylene terephthalate / isophthalate (PET / IA) copolymer resin film laminated on this aluminum plate was 5 zm on the surface corresponding to the inner surface of the can and 5 mm on the surface corresponding to the outer surface of the can. It was 16 ⁇ m.
  • Example 2 Except for the above, a plate was produced under the same conditions as in Example 2. A can was produced from this plate under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1. (Comparative Example 2)
  • An aluminum plate having a thickness of 0.25 mm was used.
  • the thickness of the polyethylene terephthalate / isophthalate (PET / IA) copolymer resin film laminated on the aluminum plate was set to 32 ⁇ m for the inner surface of the can and 16 ⁇ m for the outer surface of the can. .
  • a can was produced from this plate under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • the thickness of the polyethylene terephthalate / isophthalate (PETZTZ) copolymer resin film laminated on the aluminum plate was 16 x m on the surface corresponding to the inner surface of the can and 5 x m on the surface corresponding to the outer surface of the can. Except for the above, a plate was produced under the same conditions as in Example 4. A can was produced under the same conditions as in Example 2 so that this plate had a thickness as shown in Table 1.
  • PETZTZ polyethylene terephthalate / isophthalate
  • An aluminum plate having a thickness of 0.28 mm was used.
  • the composition of the aluminum plate is as follows: Mn: 1.1 wt%, Mg: 1.1 wt%, Cu: 0.19 wt%, Si: 0.30 wt%, Fe: 0.43 wt%, and the balance is A1.
  • the aluminum plate was punched into a disk shape, and then drawn and ironed to a thickness as shown in Table 1. Trimming, washing of the can body, drying and printing on the outer surface, spraying a thermosetting coating on the inner surface side and baking at 200 ° C, then forming a neck-in part to produce a can body.
  • Example 9 An aluminum plate having a thickness of 0.25 mm was used. Except for the above, a plate was produced under the same conditions as in Example 9. This plate was drawn and ironed to a thickness as shown in Table 1. After trimming, washing and drying of the can, spraying a thermosetting paint on the inner surface and baking at 200 ° C, the urethane-based adhesive was applied on the side to be bonded to the can to a film thickness of 50 ⁇ m. m polyethylene film was thermocompression-bonded to the outer surface of the can, the entire outer surface of the can was covered with a polyethylene film, and then a neck-in portion was formed to produce a thermoplastic resin-coated can body.
  • Composition Mn: 0.5% by weight, Mg: 5.3% by weight, Cu: 0.10% by weight, Si: 0.15% by weight , Fe: 0. 33 weight 0/0, and the balance was used an aluminum plate is Al.
  • Example 2 Except for the above, a plate was produced under the same conditions as in Example 2. A can was produced from this plate under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • the isophthalic acid content of the polyethylene terephthalate Z isophthalate (PETZIA) copolymer resin film was 30 mol%, the film thickness was 10 xm on the surface corresponding to the inner surface of the can, and 8 xm on the surface corresponding to the outer surface of the can. .
  • Example 3 a plate was produced under the same conditions as in Example 3, and a can was produced under the same conditions as in Example 2 so as to have a plate thickness as shown in Table 1.
  • a plate was produced under the same conditions as in Example 11, the plate was punched into a disk shape, and then drawn and ironed to a plate thickness as shown in Table 1. After trimming the open end ears, a heat treatment at 250 ° C. was performed to make the resin coating amorphous. After printing on the outer surface and baking at 200 ° C, a neck-in portion was formed, and a thermoplastic resin-coated can body having an inner capacity of 350 ml was produced.
  • Measurement of the aluminum thickness of the side wall of the can body measurement of the tensile strength at break in the circumferential direction of the aluminum plate on the side wall of the can body (tensile strength of aluminum in the circumferential direction of the side wall of the can body), thickness of the side wall of the can body (thermoplastic resin) Measurement of t, tensile strength (including thermoplastic resin) s in the can height direction of the can body side wall, measurement of oriented crystal of the thermoplastic resin layer, and evaluation of the rate of flange cracking when filling the contents Was. The results are shown in Table 1 and Table 3.
  • Example 1 350ml 0.1 10 301 0.1 12 304 34
  • Example 2 350ml 0.105 310 0.1 17 282 33
  • Example 3 350ml 0.095 315 0.1 16 275
  • Example 4 350ml 0.097 314 0.1 14 264 30
  • Example 5 500ml 0.104 410 0.128 352 45
  • Example 6 350ml 0.080 410 0.090 377 34
  • Example 7 350ml 0.075 407 0.089 336
  • Example 8 350ml 0.095 448 0.103 417 43
  • Example 9 350ml 0.103 309 0.153 203
  • Example 10 350ml 0.095 310 0.098 325
  • Example 1 350ml 0.105 313 0.1 17 282
  • Example 12 350ml 0.106 313 0.1 18 296 35
  • Example 13 350ml 0.107 308 0.1 15 323 37
  • Example 14 350ml 0.104 309 0.126 253
  • Example 15 350ml 0.105 307 0.139 238
  • Example 16 350
  • Thermoplastic organic resin type Film type Can body side wall e. Lyester
  • Example 11 of the Present Invention The can body of Example 20 satisfies all the requirements of Claim 1 of the present invention, and the piercing strength obtained by measuring the piercing strength of the side wall of the can body was measured. However, it was 88N or more, and it was difficult to distribute it, and no rupture occurred (excellent crush resistance).
  • the cans of Examples 4 and 7 had the parameter H and the heat of fusion of less than 0.5 and less than 15 JZ g, respectively, and the polyester resin was not oriented and crystallized.
  • the piercing strength was 88N and 89N, respectively. Fine cracks were found in the aluminum plate.
  • the can bodies of Examples 1, 3, 5, 6, 8, and 10-20 were those in which the polyester resin was oriented and crystallized, had a puncture strength of 92 N or more, and had dents on the can body during distribution. However, no microcracks occurred on the aluminum plate in the dented part, indicating that the crushing resistance was better.
  • the can body of Example 9 is obtained by coating the outer surface of the can body with a thermoplastic resin film after the can body is formed, and has a force of tXs of 31.
  • the piercing strength of the can body is 90N, Since there is no occurrence of breakage during distribution, it can be seen that, even if a thermoplastic resin film is coated after the can body is formed, satisfying claim 1 has excellent breakage resistance.
  • the can body of Comparative Example 4 had a puncture strength of 77 N because no thermoplastic resin was present on any surface of the can body that satisfied the condition of t X s ⁇ 30 which is a requirement of the present invention. However, the collapse resistance in distribution was poor.
  • the can body of Comparative Example 6 has a high piercing strength of 138 N because the circumferential tensile strength of the aluminum plate on the side wall of the can body, which is a requirement of the present invention, exceeds the requirement of 450 MPa or less. However, flange cracks at the time of filling occurred at a rate of 10 ppm.
  • the tensile rupture strength s measured in the circumferential direction of the can body side wall aluminum plate, which is the base plate of the can body was regulated to 450 MPa or less, a can body without liquid leakage that does not cause flange cracking during filling can be used. , And can be supplied industrially stably.
  • the weight can be reduced, which is advantageous for the beverage can distribution industry.

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Abstract

　突刺強度が高く耐突刺性が優れ、かつフランジクラック耐性に優れた缶体を提供することを課題とする。 　本発明の流通時の破胴耐性およびフランジクラック耐性に優れた樹脂被覆アルミニウム・シームレス缶体は、アルミニウム・シームレス缶体１０の、缶内面及び／又は缶外面に熱可塑性樹脂層が設けられ、熱可塑性樹脂層の膜厚が内面および外面の合計で２～５０μｍであり、缶胴側壁部の最小アルミニウム板厚は０．１１０ｍｍ以下であり、缶胴側壁部の熱可塑性樹脂を除去したアルミニム板を缶周方向に測定した引張破断強度が４５０ＭＰａ以下であり、熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の最小部板厚ｔ（ｍｍ）と、熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の缶高さ方向に測定した引張強度ｓ（ＭＰａ）との積が、ｔ×ｓ≧３０である。

Description

明 細 書
流通時の破胴耐性およびフランジクラック耐性に優れた樹脂被覆アルミ二 ゥム.シームレス缶体
技術分野
[0001] 本発明は、炭酸飲料、ビール、ジュース、アルコール飲料、水等の飲料を内容物と する樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体に関し、より詳しくは、流通過程における 破胴耐性、フランジクラック耐性に優れた樹脂被覆アルミニウム ·シームレス缶体に関 する。
背景技術
[0002] 従来、飲料缶などに広く用いられているアルミニウム絞りしごき缶体は、缶胴部と、 缶胴部と連続的に接続されている缶底部からなり、一般に、アルミニウム板を円盤状 に打ち抜きブランクとし、絞り成形、再絞りしごき成形等の加工法により缶胴部の缶胴 側壁を薄肉化し、さらに、缶胴部の上部を、開口部に蓋を取り付けるために縮小加工 (ネックイン部）して形成される。
このような成形法は、耐圧に必要な缶底板厚を減少させず、缶胴側壁だけを薄肉 化することができ、従来の 3ピース缶体より大幅な省資源を図ることが可能であること 力 広く用いられている。
[0003] また、近年、缶体の製造コストダウン策として、缶体に使用する素材量を最小限とす るように、更に缶体の薄肉化が進められている。
例えば、前記円筒状の缶胴側壁部については、絞り成形に続く再絞りしごき成形に より板厚の減少率を 60— 70%と大きくし、加工前のアルミニウム素材として板厚 0. 3 Ommのものを用いて、 DI加工により缶胴側壁部の厚さを、 0. 10mm前後とすること が行われており、更に板厚を減少させる研究開発も弓 Iき続き行われてレ、る。
[0004] このように薄肉化アルミニウム絞りしごき缶体は缶胴側壁部が極めて薄くされている ため、炭酸ガスを含み自ら内圧を発生させるビール、炭酸飲料用途に広く適用され ている。また、茶飲料等のように自らが内圧を発生させない内容物の場合は液体窒 素ガスを充填し適用されてレ、る (陽圧缶)。 このような薄肉化アルミニウム絞りしごき缶に内容物を充填した飲料缶においては、 缶胴側壁が極度に薄肉化されている為、流通過程において、カートンケースに入れ られた状態あるいは単体で誤って落下させたり、缶胴にデンティングを受けた場合（ たとえば机の角などにぶっけた場合や落下した位置に小さな突起物があると）、側壁 のアルミニウム板が裂け内容物が噴出するという問題があり、改善が望まれている。 即ち、内容物が充填され、蓋が卷き締められた後、流通又は取り扱いの過程にお いて、缶の外部からの突起物等が缶胴部に押し当てられたり、落下させたりして衝撃 を負荷させると、缶胴側壁部が薄い場合には、缶胴側壁部に亀裂が発生する（本発 明で破胴ということがある）ことがあった。
[0005] 特に、炭酸飲料缶等のように缶内が加圧されている陽圧缶の場合には、小さな穴を 起点として亀裂が瞬間的に進展し、飲料缶内容物が漏洩してしまう虞れがある。例え ば、特許文献 1には、飲料缶の強度を向上させるため、素材であるアルミニウム合金 材の成分を特定し、さらに熱処理によって、飲料缶の破断伸びを向上させた提案が されている。
特許文献 1 :特開平 8 - 199273号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力、しながら、このような素材であっても、缶胴壁のより薄肉化をする場合には、流 通時における缶胴の破胴を十分になくすことができない。また、缶胴側壁部のアルミ ニゥム強度を上げることにより破月同耐性の向上をはかった場合、フランジクラックが発 生しやすくなるという問題がある。
[0007] 本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、円筒状缶胴側壁部が 従来と同様又は従来より薄い肉厚であっても、フランジクラック耐性に優れるとともに、 缶の外部からの突起物等が缶胴部に押し当てられたり、落下させたりして衝撃を負 荷させても、缶胴側壁部に亀裂が発生することのない缶体を提供しょうとするもので ある。
すなわち、突刺強度が高く耐突刺性が優れ、かつフランジクラック耐性に優れた缶 体を提供することを目的とする。 課題を解決するための手段
[0008] 本発明者等は、従来より薄い板厚からなる飲料缶であっても、従来品と同等又はそ れ以上の突刺強度を有する耐突刺性に優れ、かつフランジクラック耐性に優れた缶 体を開発すべく種々の実験研究を行い、本発明の缶体が前記目的を達成し得ること を見出した。
すなわち、本発明の樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体は、絞りしごき及び Z又 はストレッチドロー成形されたシームレス缶体であって、
缶内面及び/又は缶外面に熱可塑性樹脂層が設けられ、
該熱可塑性樹脂層の膜厚が内面および外面の合計で 2— 50 μ mであり、 缶胴側壁部の最小アルミニウム板厚は 0. 110mm以下であり、
缶胴側壁部の熱可塑性樹脂を除去したアルミニム板を缶周方向に測定した引張破 断強度が 450MPa以下であり、
熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の最小部板厚 t (mm)と、
熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の缶高さ方向に測定した引張強度 s (MPa)との 積が、
t X s≥30
であることを特徴とする。
したがって、本発明の樹脂被覆アルミニウムシームレス缶体は、流通時の破胴耐性 及び成形時や充填卷締め時のフランジクラック耐性に優れている。
[0009] この場合において、請求項 2に記載の缶体のように、熱可塑性樹脂がポリエステル 樹脂であることにより、請求項 3に記載の缶体のように、熱可塑性樹脂アルミニム板が 、予めポリエステル樹脂を被覆したアルミニウム板を用いて、絞りしごき及び Z又はス トレツチドロー成形を行レ、、元板厚の 50%以上の薄肉化を行うことにより、請求項 4に 記載の缶体のように、缶体の缶胴側壁部のポリエステル樹脂被覆が、配向結晶を含 んでいることにより、優れた、流通時の破胴耐性及び成形時や充填卷締め時のフラ ンジクラック耐性を有する缶体を提供することができる。
さらに、請求項 5の樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体は、
絞りしごき及び/又はストレッチドロー成形されたアルミニウム 'シームレス缶体であつ て、缶内面及び/又は缶外面にポリエステル樹脂層が設けられ、該ポリエステル榭 脂層が配向結晶を含んでおり、該ポリエステル樹脂層の配向結晶の缶高さ方向への 軸配向度を表すパラメータ H力 H≥0. 5であり、該ポリエステル樹脂層の融解熱 (A )が 15jZg以上であることを特徴とする。
これにより、さらに優れた、流通時の破胴耐性及び成形時や充填卷締め時のフラン ジクラック耐性を有する缶体を提供することができる。
発明の効果
[0010] 本発明によれば、円筒状缶胴側壁部が従来と同様又は従来より薄い肉厚であって も、従来より突刺強度が高い缶体を安価なコストで製造することができる。
また、缶体の素板である缶胴側壁部アルミニム板を缶周方向に測定した引張破断 強度 sを 450MPa以下に規制したので、充填時のフランジクラック発生がなぐ液漏 れのなレ、缶体を提供できる。
更に、本発明の缶体を用いた飲料缶などにおいては、その軽量ィ匕を図ることができ るため、流通等における飲料缶の取り扱い性を向上させることができる。
図面の簡単な説明
[0011] [図 1]本発明の実施の形態の内面樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶の模式断面図 である。
[図 2]缶周方向引張強度とフランジクラック発生率の関係を示したグラフである。
[図 3]本発明の内面樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体の t X sの関係を説明した 概略図である。
[図 4]突刺強度測定方法を用いた破胴耐性を評価する説明図である。
[図 5]ネックイン部に相当する部位の板厚 (Tf)と缶胴側壁部板厚 (Tw)の説明図で ある。
[図 6] (100)面の X線回折強度曲線である。
[図 7] (-105)面の X線回折強度曲線である。
[図 8]配向結晶のパラメータ H、融解熱と、破胴耐性との関係を示す説明図である。
[図 9]缶高さ方向で缶壁板厚の最も薄い位置でのポリエステルフィルムの融解熱測定 結果である。 符号の説明
[0012] 10 :樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体
11 :アルミニウム板
12 :樹脂層（樹脂フィルム）
13 :ネックイン部
14 :フランジ部
31 :供試缶
32 :缶開口部
33：エアーで内圧が付与できる装置
34 :圧縮試験機
35 :突刺し針
41 :ポンチ
42 :段差
Tf：ネックイン部に相当する部位の板厚
Tw:缶胴側壁部板厚
t：熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の最小部板厚
s :熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の缶高さ方向に測定した引張強度
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、本発明の樹脂被覆アルミニウムシームレス缶体の実施の形態について説明 する。
図 1は、本発明の一実施の形態を説明する樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶の模 式的断面図である。
図 1において、 10は樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体、 11は樹脂被覆アルミ二 ゥム絞りしごき缶体 10の基体となるアルミニウム板、 12は樹脂被覆アルミニウム絞りし ごき缶体 10の内面側に被覆された内面側樹脂層である。
13はネックイン部、 14はフランジ部である。
なお、缶外面側の最外表面には、図示しない外面側樹脂層および/または印刷層 、仕上げニス層が存在してもよい。 [0014] 本発明の樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体 10の基体となるアルミニウム板として ίま、各種ァノレミ材、 列え ifjIS4000iこ記載されてレヽる 3000番台、 5000番台、 6000 番台の合金が使用される。
[0015] アルミニウム板の組成は、下記のものが好ましく挙げられる。
Mnはアルミニウムの再結晶温度を高め、アルミニウム中の Feを化合物として晶出 状態を変化させて缶体の耐食性などを向上させることから、 0. 1-1. 5。/0 ( Q/oは重量 基準、以下同様）添加することが好ましい。 Mnの添加量が 0. 1%未満であると缶体 の耐食性が十分に得られず、一方、 Mnの添加量が 1. 5%を超えると成形性が低下 する。
Mgは缶体の強度、成形性、耐食性などを向上させることから、 0. 8-5. 0%添カロ することが好ましい。 Mgの添加量が 0. 8%未満であると缶体の強度が十分に得られ ず、一方、 Mgの添加量が 5. 0%を超えると成形性が低下し、割れ、しわなどが発生 しゃしすくなる。
Cuは缶体の強度を向上させることから、 0. 01-0. 8%することが好ましい。 Cuの 添加量が 0. 01%未満であるとアルミニウム缶体の耐食性が十分に得られず、一方、 Cuの添加量が 0. 8%を超えると成形性が低下する。
Siは Mgとの中間相を析出により缶体の強度、耐摩耗性などを向上させることから、 0. 03-0. 6%添カロすること力 S好ましレヽ。 Siの添カロ量力 SO. 03%未満であるとァノレミニ ゥム缶体の強度が十分に得られず、一方、 Siの添加量が 0. 6%を超えると絞りしごき 加工時の成形性が低下する。
Feはアルミニウム中の Mnを化合物として晶出状態を変化させて缶体の耐食性など を向上させることから、 0. 05-0. 8%添加することが好ましレ、。 Feの添加量が 0. 05 %未満であると缶体の強度が十分に得られず、一方、 Feの添加量が 0. 8%を超える と成形性が低下する。
[0016] 缶体としてのアルミニウム板の厚みは、缶体強度、成形性の観点から一般に 0. 1— 1. 00mmの範囲内にあるのがよいが、成形後の缶胴側壁部の板厚 (缶胴側壁部の 樹脂被覆を除いたアルミニウム最小板厚）は 0. 110mm以下であることが好ましい。 缶胴側壁部のアルミニウム最小板厚が 0. 110mmを超えると絞りしごき缶あるいはス トレツチドロー缶の目的である、缶胴側壁を減らしての省資源化が図れず、缶体のコ スト削減につながらなレ、からである。
[0017] (表面処理）
アルミニウム板には、被覆樹脂との加工密着性を高めるため、その表面に表面処理 を施すことができる。
このような表面処理としては、アルミニウム板を冷間圧延し、リン酸クロム酸処理、そ の他の有機 ·無機系の表面処理を浸漬またはスプレー処理で施すことができる。また 、塗布型の表面処理も用いることができる。
アルミニウム板にリン酸クロム酸処理により処理皮膜を形成させる場合、積層される 樹脂フィルムの加工密着性の観点から、クロム量は、トータルクロムとして 5— 40mg /m2が好ましぐ 15— 30mg/m2の範囲がより好ましい。
[0018] リン酸クロム酸処理等の表面処理を行わなかった場合には、樹脂フィルムの加工後 の密着性が低下し、成形 ·洗浄後に剥離を生じることがある。金属及び酸化物を含ん だトータルクロムの量が 5mg/m2未満の場合にも、樹脂フィルムの加工密着性が低 下し、剥離を生じる場合があり好ましくなレ、。また、トータルクロムの量力 S40mg/m2 を超える場合には、経済的観点、凝集破壊発生による密着性低下などの観点から好 ましくない。
一方、樹脂フィルムを被覆しない側にリン酸クロム酸処理を行う場合にはトータルク ロム量は、 8mg/m2以下とする。
外面トータルクロム量 8mg/m2を超えると色ムラを生じたり金属光沢色調が失わ れる。缶の外観色調として金属光沢は重要であるからである。
[0019] 表面処理被膜の形成方法として一例を挙げると、リン酸クロム酸処理皮膜の形成は 、それ自体公知の手段、例えば、アルミニウム板を、苛性ソーダで脱脂と若干のエツ チングを行なった後、 CrO : 4g/L、 H PO : 12g/L、 F : 0. 65g/L、残りは水のよう
3 3 4
な処理液に浸漬する化学処理により行われる。
[0020] (被覆樹脂膜）
缶内面側には、表面処理を施したアルミニウム板上に樹脂層 12が形成されている 缶体を被覆する樹脂層としての樹脂フィルム 12は、 2— 50 μ mの厚さのポリエステ ノレフィルム，ナイロンフィルム，ポリプロピレンフィルム等、比較的透明性が高ぐ耐熱 性に優れた熱可塑性樹脂フィルムが挙げられる。
例えば、ポリエステルフィルムとしては、エチレンテレフタレート，エチレンブチレート 、エチレンイソフタレートを主たる構成成分としたものが好ましく用いられる。
[0021] 熱可塑性樹脂フィルムとしてポリエステルフィルムを使用する場合において、他の 成分を共重合することもできる。
例えば、共重合するジカルボン酸成分としては、ナフタレンジカルボン酸，ジフヱ二 ノレジカルボン酸，ジフエニルスルホンジカルボン酸，ジフエノキシエタンジカルボン酸 , 5_ナトリウムスルホイソフタル酸，フタル酸等の芳香族ジカルボン酸、シユウ酸，コハ ク酸，アジピン酸，セバシン酸，ダイマー酸，マレイン酸，フマル酸等の脂肪族ジカル ボン酸、シクロへキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、 p—ォキシ安息香酸 等のォキシカルボン酸等が挙げられる。
[0022] また、共重合するグリコール成分としては、プロパンジオール，ブタンジオール，ぺ ンタンジオール，ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール、シクロへキサンジメ タノール等の脂環族グリコール、ビスフエノール A,ビスフエノール S等の芳香族グリコ ール、ジエチレングリコール，ポリエチレングリコールなどのポリオキシエチレングリコ ール等が挙げられる。上記のジカルボン酸成分およびダリコール成分については、 2 種以上を併用することもできる。
[0023] 熱可塑性樹脂フィルムとしてナイロンフィルムを使用する場合には、ナイロン 66，ナ ィロン 610,ナイロン 612等のジァミンとジカルボン酸との縮重合物、あるレ、は、ナイ口 ン 6,ナイロン 11 ,ナイロン 12のようなラタタムの開環重合物も用いることができる。 このような樹脂フィルム 12の製造は、常法によって行うことができ、 T一ダイ法やイン フレーシヨン製膜法でフィルムに成形して、所望により一軸延伸、二軸延伸等の延伸 処理を行って製造することができる。
この他、樹脂フィルムへのプラズマ処理、火炎処理等のそれ自体公知の接着性向 上表面処理やウレタン樹脂系、変性ポリエステル樹脂系等の接着性向上コーティン グ処理を行っておくことも可能である。 [0024] 本実施の形態で用いられる、樹脂層 12は、ポリエチレンテレフタレート（PET)等の ポリエステル樹脂から成り、しかもこの樹脂被覆は絞りしごき缶成形前の樹脂被覆ァ ノレミニゥム板の状態で実質上未配向であることが好ましい。
即ち、二軸延伸フィルムラミネートのように樹脂層を延伸して配向させた後アルミ二 ゥム板にラミネートすると、引張り強さ等の機械的強度は向上するが破断伸びが減少 する。従って、絞り、しごき加工等のような厳しい加工に付される場合には、未だ配向 していない無延伸樹脂層の方が加工により樹脂層の破断が生じることが無ぐ加工性 に優れているからである。
なお、二軸延伸フィルムを用いる場合には、ラミネートする際に、あるいはラミネート 後に加熱して、延伸樹脂層を無配向層とすることが望ましい。
[0025] その一方、未配向の無延伸樹脂層は延伸樹脂層に比してバリヤ一性が劣るという 欠点が考えられる。これを改良するために、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレー トをイソフタル酸含有量が 0— 13モル0 /0のものを表層 [A]、イソフタル酸含有量が 4 一 20モル％のものを下層 [B]とする 2層構成とすることも可能である。これにより、成 形後の缶では延伸樹脂層とほぼ同様のノくリヤー性を有するものとすることが可能とな る。
[0026] 樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶 10は、このような樹脂被覆アルミニウム板を素材 として絞り成形、ストレッチ成形やしごき成形等によって成形されるため、樹脂は配向 して結晶化し強度が上昇し、延伸フィルムを用いた場合と同様にバリヤ一性が向上し 耐食性ゃ耐デント性、耐工具疵つき性が向上する。
[0027] 本発明においては、上述した樹脂被覆金属板上の樹脂層の厚みは、缶体の外面 及び/又は内面に樹脂が被覆されている場合は、そのトータルの厚みが、缶の流通 時の破月同耐性を保持する観点から最薄部において 2 μ m以上あることが好ましぐ特 に 5 μ m以上あることが好ましい。
一方、厚みの上限は、経済性の点から 50 x m以下とすることが好ましぐ特に 25 μ m以下とすることが好ましい。
[0028] (アルミニウム条 (板）への樹脂の被覆）
缶体を製造する時に使用する樹脂被覆アルミニウム板の製造は、公知の方法によ り製造することができる力 好適には、キャストフィルムのラミネーシヨン、押出コート法 により樹脂層をアルミニウム板上へ直接被覆する方法などが挙げられる。また所望に より、共押出コート法を用い、 2層の樹脂層をアルミニウム板へ被覆することもできる。
[0029] (フランジクラック耐性-引張破断強度）
発明者らが鋭意検討した結果、後述するようにフランジクラック耐性は、缶胴側壁部 の樹脂被覆を除くアルミニウム板の缶周方向に測定した引張破断強度 (MPa)と相 関していることが分った。缶周方向とは缶体の缶高さ方向と直角の、缶胴の円周方向 をいう。
缶体と蓋との卷締めは、所定の形態に加工された蓋のカール部と缶胴部開口部に 形成されたフランジ部 14とを、卷締めロールにより外方から抱き合わせるように卷き 込んで、更に卷締め部を外方から圧着することにより、蓋と缶とを接合させる。
この卷締め工程は、まず缶底部を保持するリフタ一が上昇し、蓋を装着された缶が シーミングチャックにあたり、缶軸方向に押圧力をかけ、その後卷締めロールが卷締 め部を圧着することにより行われる。
この缶軸方向の押圧力により、缶のフランジ部 14には円周方向への引張応力がか かるため、フランジ部 14の加工性が乏しい場合、フランジクラックが発生し、密封性が 低下し内容物が漏洩するおそれがある。
図 2に示すように、この円周方向の引張破断強度が 450MPaを超えると内容物の 充填卷締め時にフランジクラックが発生し、漏洩する確率が高くなる。したがって、本 発明では、この円周方向の引張破断強度を 450MPa以下に規定することが重要で ある。
[0030] (最小部板厚 t X § I張強度 s)
流通時に缶胴が破胴した缶を集めて、破胴形態を詳細に観察した結果、破胴部の 大部分は、破月同の起点になっていると考えられる小さな凹部が存在し、その部分を中 心として破胴部分が菱形に変形していた。また、破月同はその菱形の缶胴円周方向の 一対角線に略沿った線状の亀裂の伝播により生じていることが分かった。このことより 、破胴は以下の機構で発生するものと考えられる。
(1)缶胴側壁部に突起物の先端部が当接する。 (2)当接した箇所の缶胴側壁部が塑性変形する。
(3)突起物先端を頂点として、缶胴側壁部円周方向に一対角線を持つ菱形状の凹 みが発生する。
(4)突起物先端に対する変形抵抗が樹脂被覆アルミニウム板の強度を超えたとき、 前記一対角線に沿って、すなわち缶胴側壁部円周方向に亀裂が伝播して破胴する 上記のような推測から、次のような結論が導かれる。
すなわち、流通時に缶胴が破胴するか否かは、缶高さ方向の引張強度が大きく関係 していることが予想される。そこで、缶胴側壁部について、種々の方向に引張強度 s を測定し、 t X sと破月同の相関関係を求めたところ、缶高さ方向の引張強度を採用する と最も相関が強いことが分かった。
ここで、 tは熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の最小部板厚 (mm)をいい、 sは熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の引張強度 (Mpa)をいう。
図 3に示すように、本発明の缶体において、缶胴の破胴耐性は缶胴の熱可塑性樹 脂層を含む缶胴側壁部板厚 tと、熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の引張強度 sと の積に相関関係が有ることが分かる。
すなわち、 t X sを大きくすることにより流通時の破月同耐性を向上させることにより破 胴を防止することができる。図 3から、 t X s≥30の範囲にある缶体が良好な破月同耐性 を示し、より好ましい範囲としては t X s≥32である。
t X sは下記のような方法により上昇させることができる。
(1)アルミニウム板の成分変更、すなわち、添加元素 Cu、 Mn、 Mg等の成分量を増 加させ、アルミニウム板の強度を向上させる。
(2)アルミニウム板製造工程において冷間圧延率を大きくし、加工硬化量を増加させ 、アルミニウム板強度を上げる。
(3)アルミニウム板が加工前に受ける熱量及び加工後に受ける熱量の両方あるいは いずれ力を小さくし、アルミニウム板の回復、再結晶化による強度低下量を小さくする
(4)製缶工程における、絞り成形、ストレッチ成形やしごき成形により、熱可塑性樹脂 を配向結晶化させ、樹脂の強度を上げる。
(5)絞りしごき成形の加工量 (側壁リダクション率）を大きくし、アルミニウム加工硬化 量を増加させる。
[0032] (熱可塑性樹脂の配向結晶化）
本発明において、缶体の缶胴部内側及び/又は外側に積層されているポリエステ ル樹脂は、面又は軸配向結晶化していることが重要である。このような配向結晶化に より、ポリエステル樹脂の強度が向上し、流通時の缶胴部の破胴耐性を高めることが できる。
熱可塑性樹脂の配向結晶化は、樹脂被覆アルミニウム板を缶体に成形する際の加 工法である、絞りしごき及び Z又はストレッチドロー成形により、実施することができる また、熱可塑性樹脂が被覆されていないアルミニウム缶体を成形後に、その内面及 び/又は外面に樹脂フィルムを後被覆する場合においては、溶融押出し熱可塑性 樹脂フィルムを縦横方向に二軸延伸して配向結晶化させたものを予め準備しておく
[0033] (缶体の製造）
次に、本実施の形態の缶体 10の製造方法について説明する。アルミニウム板に熱 可塑性樹脂を被覆した板を用いて、これを円盤状に打ち抜いてブランク材として、絞 りしごき成形又は/及びストレッチドロー成形を行い、円筒形状に成形する。その際、 側壁を薄肉化することにより使用材料が低減でき、コストダウンが可能である。
ここで、まずストレッチドロー成形による缶体の製造方法について説明する。ストレツ チドロー成形とは、金属カップより、ボンチ、皺押さえ具及びダイスを用いて、比較的 細長いシームレス缶体を製造する方法において、皺押さえ具を金属カップに揷入し、 皺押さえ具で金属カップ底部をダイス平面部に対して押さえつつ、ポンチをダイスの キヤビティ内に前進させて、金属カップの側壁部外面を、ダイス平面部、ダイスの曲 率半径の小さレ、加工コーナーに密着させながら、加工コーナーにおける曲げ延伸に より側壁部の板厚を減少させ、次いで側壁部をキヤビティ内部との協同により側壁部 の板厚をより減少させる加工法をレ、う。 また、前期ストレッチドロー成形の際に、ダイスとポンチのクリアランスによりしごき成 形を付与することもできる。
[0034] このように成形した缶体は、缶高さを均一にするようトリミングが行われる。また、必 要に応じて、成形の際の潤滑剤除去のための缶体洗浄若しくは熱処理を行う。 その後、通常外面印刷のため、インキ及び仕上げニスをコートし、これらインキ、仕 上げニスを硬化させるため焼き付けが行われ、この後、ネックインカ卩ェにより缶胴開 口部口元の径を縮めてネックイン部 13を形成し、所定の径とした後、フランジカ卩ェに より先端部に蓋を卷締める為のフランジ部 14を形成する。
[0035] 次に絞りしごき成形による缶体の製造方法について説明する。
(カツビング）
前記樹脂被覆アルミニウム板に潤滑剤を塗布し、カツビング'プレスで打抜き、絞り 加工法により、絞りカップが高速で形成される。
[0036] (絞りしごき缶体の成形）
上述のように、絞りカップ成形後、缶胴部の薄肉化加工を行う。
本実施の形態では、樹脂被覆アルミニウム絞りしごき缶体 10は、上述したアルミ二 ゥム板の樹脂 12被覆面が缶内面側に形成されるようにして、絞りしごき加工 (DI加工 )等の従来公知の手段に付すことによって製造される。
絞りしごき加工（DI力卩ェ）の方法としては、しごきポンチを用いて一段階もしくは数段 階しごき加工する方法により、本発明の樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体 10を 製造すること力 Sできる。
[0037] 上記絞り一しごき加工のカップ成形→しごき加工の一連の加工は、下記のような条 件下で行うことが好ましい。
ブランク径… 70 300mm
絞り条件…絞り比： 1. 1一 3. 0
しごき率… 50 85%
[0038] しごき加工に際しては、下記の式で定義されるしごき率 RIが 50 85%の厚みにな るように薄肉化することが好ましい。
RI= ( (tB-tW) /tB) X 100 なお、前記式において、 tBはアルミニウム板素板厚みであり、 tWは絞りしごき缶側 壁部のアルミニウム板厚みである。
[0039] 絞り成形及びしごき成形に際して、アルミニウム板又は樹脂被覆アルミニウム板、或 いは更に絞りカップに、各種潤滑剤、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、合成エステル、鉱 物油等を塗布して成形を行うことができる。
[0040] 潤滑剤の塗布量は、その種類によっても相違するが、一般に片面について 10— 6 000mg/m2、潤滑剤の塗布は、これを溶融状態、又は水溶液や原液状態で表面 にスプレー塗布あるいはロール塗布することにより行われる。
しごき成形は、絞りカップにクーラントをかけて潤滑と冷却とを行いながら、再絞りと 数段のしごき加工で行われる。また、両面に熱可塑性樹脂を被覆している場合には、 クーラントをかけることなく再絞りと数段のしごき加工を行うことができる。
[0041] 上記のようにして本発明の樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体を製造後、洗浄、 乾燥を行い、缶外面となる側に印刷、仕上げニスを施し、ネッキング、フランジングし て缶体を完成させる。
また、熱可塑性樹脂を被覆していないアルミニウム板を用レ、、前記の方法にて円筒 形状に成形'洗浄後、熱可塑性樹脂フィルムを成形後の缶に被覆する方法もある。こ の後被覆方法により、アルミニウム板素板を用いて成形したアルミニウム缶体缶胴部 外面に、熱可塑性樹脂フィルムを被覆することができる。また、この熱可塑性樹脂フィ ルムに印刷をしておけば、印刷ラベルとして用いることもできる。
また、熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を用いて成形した缶体外面に、熱可塑性 樹脂フィルムを重ねて被覆することも可能である。この場合は、缶の破月同耐性がさら に向上する。
実施例
[0042] 以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、これらの説明は実施例の説 明のためのものであり、いかなる意味においても以下の例に限定されるものではない
[0043] (評価及び測定方法） 片面にポリエステル樹脂を被覆したアルミニウム板を、カツビング'プレスで、打抜き、 絞り加工法により成形した絞りカップを、
しごきポンチ径： 65. 8mm
総しごき率： 62— 64% (3段アイアニング）
の条件でしごき加工し、缶体内面にポリエステル樹脂を被覆したアルミニウム絞りしご き缶体を作製した。この絞りしごき缶体を用いて次の評価を行った。
[0044] (1)缶胴側壁部の突刺強度の測定
流通時の破月同発生状況と下記測定法による突刺強度とは良い相関があつたので、 以下に説明する缶胴側壁部の突刺強度測定方法を用いて破胴耐性を評価した。 蓋を取付けた内容量が 350ml缶又は 500ml缶の供試缶 31に、水をそれぞれ 350m 1、 500ml充填した後、図 4に示すようにして、缶開口部 32にエアーで内圧が付与で きる装置 33をセットし、ビール缶の内圧と同等の内圧 190kPaを付与した。
次に、圧縮試験機 34に突刺し針 35を装着し、突刺し針 35が缶高さ方向で缶胴側 壁部板厚の最も薄い位置（実施例では缶底から 60mmの位置）となるよう供試缶 31 をセットし、缶胴側壁部突刺強度を測定した。突刺し針 35の先端の半径は 2. 25mm とし、突刺し針 35の下降速度は 200mm/minとした。
尚、 100万缶レベルの流通時の破胴発生状況と突き刺し強度の関係は次のようで あった。突刺し強度が 88N未満の缶体では破胴が発生し、突刺し強度が 88N以上 の缶体では破胴は発生しなくなる。但し、突刺し強度が 88N以上の缶体でも、突刺し 強度が 88N以上、 92N未満の範囲の缶体では、流通時、缶胴にデンティングを受け たものの一部にアルミニウム板に破月同の起点となる微小なクラックが存在した。
[0045] (2)フランジクラックの評価
各実施例の缶体について、各々 30万缶にビールを充填し、フランジクラックによる 漏洩を確認し、充填時のフランジクラック発生率を調査した。
[0046] (3)缶胴側壁部の引張強度 sの測定
§ I張強度 sを測定するための引張試験片サイズ ί IS6号試験片を用いて行った。 通常、缶胴側壁部の形状は、図 5に示すように、ネックイン加工時のしわ発生防止の ため、絞りしごき成形におけるポンチ 41に段差 42がつけられているので、ネックイン 部に相当する部位の板厚 (Tf)が缶胴側壁部板厚 (Tw)より大きく設定されている。し たがって、流通時の破胴の殆どは、板厚の小さい缶胴側壁部で発生していた。 そのため、引張強度 sを測定するための引張試験片は、缶高さ方向で缶胴側壁部 板厚 (Tw)の最も薄レ、位置（実施例では缶底から 60mmの位置）におレ、て、 § |張方 向が缶軸方向（缶高さ方向）となるよう切り出した。板厚はマイクロメーターで測定した 。引張試験速度は lmm/minで行った。
[0047] (4)ポリエステル樹脂層の配向結晶の測定
一般に樹脂フィルムの配向結晶の存在状態は、 X線回折測定により把握することが 可能であり、面配向結晶については（100)面の X線回折強度を測定し、 1軸配向結 晶については (一 105)面の X線回折強度を測定した。
本実施例においては、ポリエステル樹脂表面に平行な（100)面の X線回折測定、 もしくは C軸と法線が約 8— 10度傾いている (-105)面の X線回折測定を行うことによ り、ポリエステル結晶の配向状態を測定した。
ここで、 C軸は分子鎖の方向にあり、缶体のしごき成形により缶高さ方向に C軸が揃 レ、、 （一 105)面の法線と（8° — 10° 傾いているカ ほぼ同じ向きにあり、この（一 105 )面の存在状態を測定することにより C軸の向き、すなわち 1軸配向結晶の状態を知 ること力 S可言 となる。
また、面配向については、ベンゼン環を含む（100)面が樹脂フィルム表面に平行と なり、この（100)面の存在状態を測定することにより、面配向結晶の状態を知ることが 可能となる。
[0048] (a)面配向の測定
ポリエステル樹脂を被覆した缶体について、缶高さ方向で缶壁板厚の最も薄い位 置（実施例では缶底から 60mmの位置）を切り出し、 X線回折装置に反射法でセット した。このとき、入射角 Θと反射角 Θがフィルム面法線に対して対称になるようにした 次に、回折角 2 Θを 20 30° 間で 2° /分の速度で走査し、下記 X線回折条件で 横軸に回折角度、縦軸に X線回折強度とした X線回折強度曲線を得た。
このときの X線回折条件は、下記のようにした。 ターゲット： Cu、管球電圧 30kV、管球電流 100mA、発散スリット： 0. 5° 、検出スリ ット 0. 15mmに設定し、 X線回折強度曲線を得た。
図 6に示すように、（110面）の回折ピークが回折角 2 Θで 22· 5° 付近に、（100面） の回折ピークが回折角 2 Θで 26° 付近に認められた。
このポリエステル樹脂を被覆した缶体から得られた（100)面のピーク強度/ (110) 面のピーク強度の値が、配向性をもたない球晶構造の同一のポリエステル樹脂から 得られた（100)面のピーク強度 Z (110)面のピーク強度の値より大きければ、ポリエ ステル樹脂の結晶がフィルム面と平行に面配向していると判断できる。
(b)軸配向の測定
ポリエステル樹脂を被覆した缶体について、缶高さ方向で缶壁板厚の最も薄い位 置（実施例では缶底から 60mmの位置）を切り出し後、希塩酸に浸せきしアルミユウ ムを溶解させ、ポリエステルフィルムを取り出し、水洗'乾燥後、 X線回折装置にポリエ ステルフィルムを透過法でセットした。
このとき、 θ = 2 Θ = 0度の状態で X線入射ビームに対しポリエステルフィルムが垂 直になるようにした。
次に、 X線回折角度 2 Θを PET系ポリエステル樹脂の (-105)面の回折角度 42. 9 度にセットした。
ポリエステル樹脂フィルムを X線回折測定面における膜法線を軸として 0. 5度/秒 の速度で 0— 360度回転させ、下記 X線回折条件で横軸に回転角度、縦軸に X線回 折強度とした (一 105) X線回折強度曲線を得た。
ここで、回転角度 0及び 180度を缶の周方向、 90度を缶底方向、 270度を缶高さ方 向に対応させた。
このときの X線回折条件は以下のように設定して、 X線回折強度曲線を得、これを バックグランドとした。
ターゲット： Cu、管球電圧 40kV、管球電流 40mA、発散スリット： 1° 、検出スリット 0. 3mm、 X線回折角度 2 Θ =45. 0度
次に、 X線回折角度 2 Θ =42. 9度に設定して、 PET系ポリエステル樹脂の (—105 )結晶面の X線回折強度曲線を得た。 2 Θ =42. 9度 X線回折強度曲線から 2 θ =45. 0度の X線回折強度曲線を減算す ることにより、（一 105)結晶面の回折強度曲線が得られる（図 7参照）。
図 7に示すように、（一 105)面の回折強度にピークが認められれば、配向結晶が存 在がすることがわかり、特に回転角度 90 ± 30度、 270度 ± 30度にピークが認められ れば、結晶が缶高さ方向に軸配向していると判断できる。
(5)配向結晶のパラメータ Η
図 7の X線回折強度曲線図において、
X：回転角 0 360度における (-105)面回折強度の全面積
Υ：回転角 90土 30度の範囲面積と、 270土 30度の範囲面積を合計した面積 とすると、配向結晶のパラメータ Ηは、
Η = ΥΖΧ、と定義される。
本発明においては、ノ ラメータ Ηが 0. 5以上であることが好ましい。
図 8に示すように、缶内面及び/又は缶外面にポリエステル樹脂層が設けられたァ ルミ二ゥム.シームレス缶体であって、流通時の破胴発生の無い缶について見ると、 該ポリエステル樹脂層が配向結晶を含み、該ポリエステル樹脂層の配向結晶の缶高 さ方向への軸配向度を表すパラメータ Η力 Η≥0. 5で、該ポリエステル樹脂層の融 解熱 (Α)が 15j/g以上とすることにより、
缶胴にデンティングを受けてもアルミニウム板に破月同の起点となる微小なクラックが発 生せず、
流通時の破胴耐性により一層優れた樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体を提供 すること力 Sできる。
ここで、融解熱は樹脂のトータルの結晶化度を表し、パラメータ Hは結晶化したもの のうち、缶軸方向に配向しているものを表す。
H≥0. 5とするには、缶体成形時において、被覆樹脂を缶軸方向に配向結晶化させ ることが必要であり、このためにアイアニング成形やストレッチドロー成形を用いること が有用である。
(6)融解熱 (A)の測定
図 8に示した融解熱 (A)の測定は、ポリエステル樹脂を被覆した缶体について、缶 高さ方向で缶壁板厚の最も薄い位置（実施例では缶底から 60mmの位置）を切り出 し後、希塩酸に浸せきしアルミニウムを溶解させ、ポリエステルフィルムを取り出し、水 洗 ·乾燥後、示差走査熱量計 (DSC)で、 20°C/分の速度で昇温し、融解熱を測定 した（図 9参照）。
[0051] (実施例 1)
基板として、板厚 0. 3mmのアルミニウム板を用いた。
基板の組成は、 Mn: l . l重量％、Mg : l . 1重量％、〇1 : 0. 19 ft%, Si: 0. 30 重量％、 Fe : 0. 43重量％、残部が A1であった。
この基板の表面に、金属クロム換算で、クロム量が 20mg/m2となるリン酸クロム酸処 理を施し、この基板の片面に、共重合成分としてイソフタル酸量が 10モル％を含む ポリエチレンテレフタレート Zイソフタレート（PET/IA)共重合樹脂の無延伸フィル ム（5 z m厚）を、缶内面に相当する面に 250°Cの温度でラミネートし、熱可塑性樹脂 被覆アルミニウム板を製造した。
上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、常法により表 1に示すような板厚となるように絞りしごき成形を行い、開口端耳部 のトリミングの後、缶体の洗浄'乾燥、外面印刷、 200°Cでの焼付けの後、ネックイン 部を形成し、内容量 350mlの熱可塑性樹脂被覆缶体を作製した。
[0052] (実施例 2)
基板として、板厚 0. 28mmのアルミニウム板を用いた。
この基板の表面に、金属クロム換算で、クロム量が 20mg/m2となるリン酸クロム酸 処理を施し、
缶内面に相当する面の膜厚が 16 μ m、缶外面に相当する面の膜厚が 16 μ mのポリ エチレンテレフタレート/イソフタレート（PETZIA)共重合樹脂フィルムをラミネート した。
上記以外は実施例 1と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように絞りしごき成形を行レ、、開口端耳部のトリミング 、 200°Cでの熱処理、外面印刷、 200°Cでの焼付けの後、ネックイン部を形成し、内 容量 350mlの熱可塑性樹脂被覆缶体を作製した。
[0053] (実施例 3)
基板として、板厚 0. 25mmのアルミニウム板を用いた。
この基板の表面に、缶内面に相当する面の膜厚が 40 z m、缶外面に相当する面の 膜厚が 16 μ mのポリエチレンテレフタレート/イソフタレート（PET/IA)共重合樹脂 フィルムをラミネートした。上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆ァ ルミ二ゥム板を製造した。
上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0054] (実施例 4)
基板としてアルミニウム板を用いた。この基板の表面に、缶内面に相当する面の膜 厚が 32 μ m、缶外面に相当する面の膜厚が 11 μ mのポリエチレンテレフタレート/ イソフタレート（PET/IA)共重合樹脂フィルムをラミネートした。
この共重合樹脂フィルムはイソフタル酸量が 30モル％であった。上記以外は実施例 3と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。
上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0055] (実施例 5)
基板として、その組成が、 Mn : 0. 4重量％、 Mg : 4. 6重量％、 Cu: 0. 04重量％、 Si : 0. 12重量％、 6 : 0. 25重量％、残部が A1のアルミニウム板を用いた。
その表面に、缶内面に相当する面の膜厚が 32 / m、缶外面に相当する面の膜厚が 32 μ mのポリエチレンテレフタレート/イソフタレート（PETZIA)共重合樹脂フィノレ ムをラミネートした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように絞りしごき成形を行レ、、トリミングの後、 200°Cで の熱処理、外面印刷、 200°Cでの焼付けの後、ネックイン部を形成し、内容量 500ml の熱可塑性樹脂被覆アルミニウム缶体を作製した。 [0056] (実施例 6)
基板として、板厚 0. 25mmのアルミニウム板を用いた。
この基板の表面に、缶内面に相当する面の膜厚が 16 / m、缶外面に相当する面の 膜厚が 16 μ mの、ポリエチレンテレフタレート Zイソフタレート（PET/IA)共重合樹 脂フィルムをラミネートした。上記以外は実施例 5と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆 アルミニウム板を製造した。
上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0057] (実施例 7)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の表面に、缶内面に相当する面の膜厚が 16 z m、缶外面に相当する面の 膜厚が 32 μ mの、ポリエチレンテレフタレート Zイソフタレート（PET/IA)共重合樹 脂フィルムをラミネートした。
この共重合樹脂フィルムはイソフタル酸量が 30モル％であつた。
上記以外は実施例 6と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0058] (実施例 8)
基板として、板厚 0. 25mmのアルミニウム板を用いた。
基板の組成が、 Mn: 0. 5重量0 /0、 Mg : 5. 0重量％、 Cu : 0. 05重量％、 Si: 0. 10重 量0 /0、 Fe : 0. 29重量％、残部が A1のアルミニウム板を用いた。
この基板の表面に、缶内面に相当する面の膜厚が 16 z m、缶外面に相当する面の 膜厚が 5 μ mの、ポリエチレンテレフタレート Zイソフタレート（PET/IA)共重合樹脂 フィルムをラミネートした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0059] (実施例 9) 基板として、板厚 0. 28mmのアルミニウム板を用いた。
基板の組成が、 Μη: 1 · l重量％、Mg : l · 1重量％、01 : 0. 19fifi%, Si: 0. 30重 量0 /0、 Fe : 0. 43重量％、残部が A1のアルミニウム板を用いた。
このアルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その後、表 1に示すような板厚となるように 絞りしごき成形を行った。
トリミング、缶の洗浄'乾燥を行い、熱硬化性塗料を内面側にスプレーし 200°Cで焼 付けした後、缶と接着する側にウレタン系接着剤が塗布された膜厚が 50 μ mのポリ エチレンフィルムを缶外面側に熱圧着させ、缶外面全体をポリエチレンフィルムで被 覆した後ネックイン部を形成し、熱可塑性樹脂被覆缶体を作製した。
[0060] (実施例 10)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の両面に、膜厚が 5 μ mの無延伸樹脂フィルムをラミネートした。
樹脂フィルムの共重合成分としてナフタレンジカルボン酸を 8モル％含む PET/N DC共重合樹脂を用いた。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0061] (実施例 11)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の両面に、
無延伸フィルムの表層にポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてイソフタル酸 量が 5モル0 /0、膜厚が で、下層にポリエチレンテレフタレートの共重合成分とし てイソフタル酸量が 15モル％、膜厚が 12 μ mである 2層構造の共重合樹脂フィルム をラミネートした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0062] (実施例 12) 基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の両面に、
無延伸フィルムの表層にポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてイソフタル酸 量が 5モル0 /0、膜厚が 12 z mで、下層にポリエチレンテレフタレートの共重合成分と してイソフタル酸量が 15モル％、膜厚が 4 μ mである 2層構造の共重合樹脂フィルム をラミネートした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0063] (実施例 13)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の缶内面に相当する面には、下記の 2層構造の共重合樹脂フィルムをラミ ネートした。
無延伸フィルムの表層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてナフタレン ジカルボン酸量を 3モル％とし、膜厚を 5 μ mとした。
無延伸フィルムの下層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてナフタレン ジカルボン酸量を 8モル％とし、膜厚を 5 μ mとした。
また、この基板の缶外面に相当する面には、下記の 2層構造の共重合樹脂フィルム をラミネートした。
無延伸フィルムの表層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてナフタレン ジカルボン酸量を 5モル％とし、膜厚を 5 μ mとした。
無延伸フィルムの下層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてナフタレン ジカルボン酸量を 10モル％とし、膜厚を 5 μ mとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0064] (実施例 14)
基板として、アルミニウム板を用いた。 この基板の両面に、下記の 3層構造の共重合ホワイト樹脂フィルムをラミネートした。 無延伸フィルムの表層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてイソフタル 酸量を 5モル％とし、膜厚を 5 β mとした。
無延伸フィルムの中間層は、イソフタル酸量が 5モル0 /0であるポリエチレンテレフタレ ート共重合樹脂に、酸化チタンを 30重量％含有させ、膜厚を 20 z mとした。
無延伸フィルムの下層は、イソフタル酸量が 15モル0 /0であるポリエチレンテレフタレ ート共重合樹脂に、酸化チタンを 5重量％含有させ、膜厚を 5 z mとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0065] (実施例 15)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の缶内面に相当する面には、下記の 2層構造の共重合樹脂フィルムをラミ ネートした。
無延伸フィルムの表層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてナフタレン ジカルボン酸量を 3モル％とし、膜厚を 20 μ mとした。
無延伸フィルムの下層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてイソフタル 酸量を 12モル％とし、膜厚を 30 μ mとした。
また、この基板の缶外面に相当する面には、下記の 2層構造の共重合樹脂フィルム をラミネートした。
無延伸フィルムの表層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてイソフタル 酸量を 5モル0 /0とし、膜厚を 15 μ mとした。
無延伸フィルムの下層は、ポリエチレンテレフタレートの共重合成分としてナフタレン ジカルボン酸量を 10モル％とし、膜厚を 25 μ mとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0066] (実施例 16) 基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の缶内面に相当する面には、下記の 3層構造の共重合樹脂フィルムをラミ ネートした。
無延伸フィルムの表層は、膜厚を 3 μ mとし、イソフタル酸量が 5モル％のポリエチレ ンテレフタレートの共重合樹脂とした。
中間層は、膜厚を 8 μ mとし、イソフタル酸量が 5モル0 /0であるポリエチレンテレフタレ ート共重合樹脂に、アイオノマー樹脂を 18重量％、トコフヱロールを 0. 5重量％含有 したものとした。
下層は、膜厚を 5 μ mとし、イソフタル酸量が 15モル0 /0であるポリエチレンテレフタレ ート共重合樹脂に、アイオノマー樹脂を 18重量％、トコフエロールを 1 %含有したもの とした。
また、この基板の缶外面に相当する面には、下記の共重合樹脂フィルムをラミネート した。
無延伸フィルムのポリエチレンテレフタレート共重合成分としてイソフタル酸量を 10モ ノレ0 /0とし、膜厚を 16 /i mとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。 (実施例 17)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の缶内面に相当する面には、下記の 2層構造の共重合樹脂フィルムをラミ ネートした。
無延伸フィルムの表層は、膜厚を 4 x mとし、イソフタル酸量が 5モル％のポリエチレ ンテレフタレート共重合樹脂とした。
下層は、膜厚を 8 μ mとし、イソフタル酸量が 15モル0 /0であるポリエチレンテレフタレ ート共重合樹脂に、 PBT樹脂を 34重量％、ォレフィンを 15%含有したものとした。 また、この基板の缶外面に相当する面には、下記の 2層構造の共重合樹脂フィルム をラミネートした。 無延伸フィルムの表層は、ポリエチレンテレフタレート共重合成分としてイソフタル酸 量を 5モル0 /0とし、膜厚を 3 μ mとした。
下層は、ポリエチレンテレフタレート共重合成分としてイソフタル酸量を 15モル0 /0とし 、膜厚を 5 μ mとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0068] (実施例 18)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の缶内面に相当する面には、下記の共重合樹脂フィルムをラミネートした。 缶内面用のフィルムは、膜厚を 16 μ mとし、イソフタル酸量が 5モル％であるポリェチ レンテレフタレート共重合樹脂に、 PBT樹脂を 30重量％含有させた、 2軸延伸共重 合樹脂フィルムを用いた。
また、この基板の缶外面に相当する面には、下記の共重合樹脂フィルムをラミネート した。
缶外面用のフィルムは、膜厚を 16 μ mとし、イソフタル酸量が 12モル％であるポリエ チレンテレフタレート共重合の 2軸延伸共重合樹脂フィルムを用いた。
ラミネート時の金属板温度は、 280°Cとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0069] (実施例 19)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の両面に、下記の共重合樹脂フィルムをラミネートした。
すなわち、膜厚を 16 z mとし、イソフタル酸量が 12モル％であるポリエチレンテレフタ レート共重合の 2軸延伸共重合樹脂フィルムを用レ、た。
ラミネート時の金属板温度は、 270°Cとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0070] (実施例 20)
基板として、アルミニウム板を用いた。
この基板の両面に、下記の共重合樹脂フィルムをラミネートした。
膜厚を 13 z mとし、イソフタル酸量が 12モル％であるポリエチレンテレフタレート共 重合樹脂に、酸化チタンを 20重量％含有させた 2軸延伸共重合樹脂フィルムとした ラミネート時の金属板温度は、 270°Cとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を製造した。 上記のようにして得た熱可塑性樹脂被覆アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その 後、表 1に示すような板厚となるように実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0071] (結果）
上記のようにして作製した実施例 1一 20の缶体について、缶胴側壁部アルミニウム 板厚の測定、缶胴側壁部のアルミニウム板の缶周方向引張破断強度の測定 (缶胴 側壁部円周方向アルミ引張強度）、缶胴側壁部板厚 (熱可塑性樹脂含む) tの測定、 缶胴側壁部缶高さ方向の引張強度 (熱可塑性樹脂含む) sの測定、熱可塑性樹脂層 の配向結晶の測定、
パラメータお!、融解熱、缶胴突刺強度の測定、内容物充填時のフランジクラック発生 率の評価を行った。それらの結果を表 1一表 3に示す。
[0072] (比較例 1)
アルミニウム板の組成力 Mn: 0. 8重量0 /0、 Mg : 0. 8重量0 /0、 Cu : 0. 19重量0 /0、 Si : 0. 29重量％、 6 : 0. 50重量％、残部が A1のアルミニウム板を用いた。
このアルミニウム板にラミネートしたポリエチレンテレフタレート/イソフタレート（PE T/IA)共重合樹脂フィルムの膜厚は、缶内面に相当する面の膜厚を 5 z mとし、缶 外面に相当する面の膜厚を 16 μ mとした。
上記以外は実施例 2と同様の条件で板を作製した。この板を表 1に示すような板厚と なるよう実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。 [0073] (比較例 2)
板厚 0· 25mmのアルミニウム板を用いた。アルミニウム板にラミネートしたポリェチ レンテレフタレート/イソフタレート（PET/IA)共重合樹脂フィルムの膜厚は、缶内 面に相当する面を 32 μ mとし、缶外面に相当する面を 16 μ mとした。
上記以外は比較例 1と同様の条件で板を作製した。
この板を表 1に示すような板厚となるよう実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0074] (比較例 3)
アルミニウム板にラミネートしたポリエチレンテレフタレート/イソフタレート（PETZl Α)共重合樹脂フィルムの膜厚は、缶内面に相当する面を 16 x mとし、缶外面に相 当する面を 5 x mとした。上記以外は実施例 4と同様の条件で板を作製した。この板 を表 1に示すような板厚となるよう実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0075] (比較例 4)
板厚が 0. 28mmのアルミニウム板を用いた。アルミニウム板の組成は、 Mn: l . 1重 量％、 Mg : l . 1重量％、 Cu : 0. 19重量％、 Si: 0. 30重量％、 Fe : 0. 43重量％、残 部が A1であった。
上記アルミニウム板を円盤状に打ち抜き、その後、表 1に示すような板厚となるよう絞 りしごき成形を行った。トリミング、缶体の洗浄 '乾燥、外面印刷を行い、熱硬化性塗 料を内面側にスプレーし 200°Cで焼付けした後、ネックイン部を形成し缶体を作製し た。
[0076] (比較例 5)
板厚が 0. 25mmのアルミニウム板を用いた。上記以外は、実施例 9と同様の条件 で板を作製した。この板を表 1に示すような板厚となるよう絞りしごき成形を行った。トリ ミング、缶の洗浄'乾燥を行レ、、熱硬化性塗料を内面側にスプレーし 200°Cで焼付け した後、缶と接着する側にウレタン系接着剤が塗布された膜厚が 50 μ mのポリエチレ ンフィルムを缶外面側に熱圧着させ、缶外面全体をポリエチレンフィルムで被覆した 後ネックイン部を形成し、熱可塑性樹脂被覆缶体を作製した。
[0077] (比較例 6)
組成が、 Mn : 0. 5重量％、 Mg : 5. 3重量％、 Cu : 0. 10重量％、 Si: 0. 15重量％ 、 Fe : 0. 33重量0 /0、残部が Alであるアルミニウム板を用いた。
上記以外は実施例 2と同様の条件で板を作製した。この板を表 1に示すような板厚と なるよう実施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0078] (比較例 7)
ポリエチレンテレフタレート Zイソフタレート（PETZIA)共重合樹脂フィルムのイソ フタル酸量を 30モル％とし、フィルムの膜厚が缶内面に相当する面が 10 x mとし、 缶外面に相当する面を 8 x mとした。
上記以外は実施例 3と同様の条件で板を作製し、表 1に示すような板厚となるよう実 施例 2と同様の条件で缶体を作製した。
[0079] (比較例 8)
実施例 11と同様の条件で板を作製し、この板を円盤状に打ち抜き、その後、表 1に 示すような板厚となるよう絞りしごき成形を行った。開口端耳部をトリミングの後、 250 °Cでの熱処理して、樹脂被覆をアモルファス化した。外面印刷、 200°Cでの焼付けの 後、ネックイン部を形成し、内容量 350mlの熱可塑性樹脂被覆缶体を作製した。
[0080] (結果）
上記のようにして作製した比較例 1一 8の缶体について、
缶胴側壁部アルミニウム板厚の測定、缶胴側壁部のアルミニウム板の缶周方向引張 破断強度の測定 (缶胴側壁部円周方向アルミ引張強度）、缶胴側壁部板厚 (熱可塑 性樹脂含む) tの測定、缶胴側壁部缶高さ方向の引張強度 (熱可塑性樹脂含む) sの 測定、熱可塑性樹脂層の配向結晶の測定、内容物充填時のフランジクラック発生率 の評価を行った。それらの結果を表 1一表 3に示す。
[表 1] 缶内容量 缶胴側壁部 缶胴側壁部 缶胴側壁部板厚 缶胴側壁部缶高さ方向弓 I張強度 t S アルミ板厚 円周方向 (熱可塑性有機樹脂含む (熱可塑性有機樹脂含む）
アルミ引張強度 t S
(mm) (M Pa) (mm; (MPa)
実施例 1 350ml 0.1 10 301 0.1 12 304 34 実施例 2 350ml 0.105 310 0.1 17 282 33 実施例 3 350ml 0.095 315 0.1 16 275 32 実施例 4 350ml 0.097 314 0.1 14 264 30 実施例 5 500ml 0.104 410 0.128 352 45 実施例 6 350ml 0.080 410 0.090 377 34 実施例 7 350ml 0.075 407 0.089 336 30 実施例 8 350ml 0.095 448 0.103 417 43 実施例 9 350ml 0.103 309 0.153 203 31 実施例 10 350ml 0.095 310 0.098 325 32 実施例 1 1 350ml 0.105 313 0.1 17 282 33 実施例 12 350ml 0.106 313 0.1 18 296 35 実施例 13 350ml 0.107 308 0.1 15 323 37 実施例 14 350ml 0.104 309 0.126 253 32 実施例 15 350ml 0.105 307 0.139 238 33 実施例 16 350ml 0.105 312 0.1 17 291 34 実施例 17 350ml 0.106 31 1 0.1 14 291 33 実施例 18 350ml 0.106 310 0.1 18 296 35 実施例 19 350ml 0.105 308 0.1 17 316 37 実施例 20 350ml 0.105 310 0.1 15 305 35 比較例 1 350ml 0.103 270 0.1 1 1 253 28 比較例 2 350ml 0.094 267 0.1 12 223 25 比較例 3 350ml 0.085 326 0.092 293 27 比較例 4 350ml 0.103 318 0.103 318 33 比較例 5 350ml 0.087 320 0.137 204 28 比較例 6 350ml 0.104 465 0.1 16 425 49 比較例 7 350ml 0.088 314 0.094 297 28 比較例 8 350ml 0.108 280 0.120 241 29
熱可塑性有機樹脂種類 フィルム種類 缶胴側壁部 ホ。リエステル
樹脂膜厚（ m) 樹脂の 内面 外面 トータル 内面 外面 配向結晶 実施例 1 PET/IA共重合-無延伸フィルム 2 2 - 有り 実施例 2 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 1 2 6 6 有り 実施例 3 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 21 15 6 有り 実施例 4 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 1 7 12 4 無し 実施例 5 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 24 12 1 2 有り 実施例 6 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 1 0 5 5 有り 実施例 7 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 1 4 5 1 0 無し 実施例 8 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 8 6 2 有り 実施例 9 一 ホ°リエチレンフイルム 50 - 50 - 実施例 10 PET/NDC共重合-無延伸フィルム PET/NDC共重合-無延伸フィルム 3 2 2 有り 実施例 1 1 PET/IA共重合- 2層無延伸フィルム PET/IA共重合- 2層無延伸フィルム 1 2 6 6 有り 実施例 1 2 PET/IA共重合- 2層無延伸フィルム PET/IA共重合 - 2層無延伸フィルム 1 2 6 6 有り 実施例 1 3 PET/NDC共重合- 2層無延伸フィルム PET/NDC共重合- 2層無延伸フィルム 8 4 4 有り 実施例 14 PET/IA共重合- 3層無延伸ホヮ仆フイルム PET/IA共重合- 3層無延伸ホヮ仆フィルム 22 1 1 1 1 有り 実施例 1 5 PET/NDC；、 PET/IA共重合- 2層無延伸フィルム PET/IA, PET/NDC共重合- 2層無延伸フィルム 34 19 1 5 有り 実施例 1 6 PET/IA共重合アイオノマ-フ'レント' -3層無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 1 2 6 6 有り 実施例 1 7 PET/IA共重合、ォレフィン、 PBTプ'レンド -2層無延伸フィルム PET/IA共重合 - 2層無延伸フィルム 8 5 3 有り 実施例 1 8 PET/IA共重合、 PBTフ'レント'—延伸フィルム PET/IA共重合-延伸フィルム 1 2 6 6 有り 実施例 1 9 PET/IA共重合-延伸フィルム PET/IA共重合-延伸フィルム 1 2 6 6 有り 実施例 20 PET/IA共重合-延伸ホヮ仆フィルム PET/IA共重合-延伸ホヮ仆フィルム 1 0 5 5 有り 比較例 1 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 8 2 6 有り 比較例 2 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 1 8 12 6 有り 比較例 3 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 7 5 2 無し 比較例 4 - 一 0 - - - 比較例 5 一 ホリ丄アノンソイルム 50 50 比較例 6 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 1 2 6 6 有り 比較例 7 PET/IA共重合-無延伸フィルム PET/IA共重合-無延伸フィルム 6 4 3 無し 比較例 8 PET/IA共重合- 2層無延伸フィルム PET/IA共重合 - 2層無延伸フィルム 1 2 6 6 無し
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(評価結果）
(1)本発明の実施例 1一 20の缶体は、本発明の請求項 1の要件をすベて満足してい るものであり、缶胴側壁部突刺強度の測定で得られた突刺強度が 88N以上であり、 流通にぉレ、て破胴が発生しなかった (破胴耐性に優れてレ、る）。
(2)実施例 4, 7の缶体は、パラメータ Hと融解熱の値力、それぞれ 0. 5未満、 15JZ g未満であり、ポリエステル樹脂が配向結晶化していないものである。突刺強度はそ れぞれ、 88N、 89Nで、流通時に破月同は発生しな力、つた力 缶胴のデンティング部で アルミニウム板に微小なクラックが発生しているものが認められた。
一方、実施例 1一 3、 5、 6、 8、 10— 20の缶体は、ポリエステル樹脂が配向結晶化 しているもので、突刺強度が 92N以上あり、流通時において缶胴部にデンティングを 受けたものでも、デンティング部のアルミニウム板に微小なクラックは発生せず、破胴 耐性がより優れていることが分る。
(3)実施例 9の缶体は、缶体成形後に缶胴部の外面に熱可塑性樹脂フィルムを被覆 したもので、 t X sが 31である力 この缶体の突刺強度は 90Nであり、流通時の破月同 は発生しないことから、缶胴成形後に熱可塑性樹脂フィルムを被覆したものであって も、請求項 1を満足すれば、破胴耐性に優れていることが分る。
(4)比較例 1一 3、 5、 7、 8の缶体は、本発明の要件である t X s≥30の条件を外れて おり、突刺強度が、 75N 84Nであり、流通時の破胴耐性が劣っていた。
(5)比較例 4の缶体は、本発明の要件である t X s≥30の条件を満たす力 缶体のい ずれの面にも熱可塑性樹脂が存在しないので、突刺強度が 77Nであり、流通での破 胴耐性が劣っていた。
(6)比較例 6の缶体は、本発明の要件である缶胴側壁部のアルミニウム板の円周方 向の引張強度が 450MPa以下という要件を超えているので、突刺強度が 138Nと高 いが、充填時のフランジクラックが lOppmの割合で発生していた。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明によれば、円筒状缶胴側壁部が従来と同様又は従来 より薄い肉厚であっても、従来より突刺強度が高い缶体を安価なコストで製造すること ができ、産業上利用価値が高い。
また、缶体の素板である缶胴側壁部アルミニム板を缶周方向に測定した引張破断 強度 sを 450MPa以下に規制したので、充填時のフランジクラック発生がなぐ液漏 れのない缶体を、産業上安定して供給できる。
更に、本発明の缶体を用いた飲料缶などにおいては、その軽量ィ匕を図ることができ るため、飲料缶の流通業界にとってメリットがある。

Claims

請求の範囲
[1] 絞りしごき及び Z又はストレッチドロー成形されたアルミニウム 'シームレス缶体であつ て、
缶内面及び/又は缶外面に熱可塑性樹脂層が設けられ、
該熱可塑性樹脂層の膜厚が内面および外面の合計で 2 50 μ mであり、 缶胴側壁部の最小アルミニウム板厚は 0. 110mm以下であり、缶胴側壁部の熱可塑 性樹脂を除去したアルミニム板を缶周方向に測定した引張破断強度が 450MPa以 下であり、
熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の最小部板厚 t (mm)と、
熱可塑性樹脂層を含む缶胴側壁部の缶高さ方向に測定した引張強度 s (MPa)との 積が、
t X s≥30
であることを特徴とする、流通時の破月同耐性およびフランジクラック耐性に優れた榭 脂被覆アルミニウム ·シームレス缶体。
[2] 前記熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項 1に記載の榭 脂被覆アルミニウム ·シームレス缶体。
[3] 予めポリエステル樹脂を被覆したアルミニウム板を用いて、絞りしごき及び/又はスト レツチドロー成形を行レ、、元板厚の 50%以上の薄肉化を行うことを特徴とする請求項
1又は 2に記載の樹脂被覆アルミニウム ·シームレス缶体。
[4] 前記缶体の缶胴側壁部のポリエステル樹脂被覆が、配向結晶を含んでいることを特 徴とする請求項 2又は 3に記載の樹脂被覆アルミニウム 'シームレス缶体。
[5] 絞りしごき及び Z又はストレッチドロー成形されたアルミニウム 'シームレス缶体であつ て、缶内面及び/又は缶外面にポリエステル樹脂層が設けられ、該ポリエステル樹 脂層が配向結晶を含んでおり、該ポリエステル樹脂層の配向結晶の缶高さ方向への 軸配向度を表すパラメータ H力 H≥0. 5であり、該ポリエステル樹脂層の融解熱 (A )が 15j/g以上であることを特徴とする、流通時の破胴耐性に優れた樹脂被覆アルミ ニゥム 'シームレス缶体。
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