WO2007020948A1

WO2007020948A1 - 2ピ−ス缶の製造方法および2ピ−スラミネ−ト缶

Info

Publication number: WO2007020948A1
Application number: PCT/JP2006/316118
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kubo; Katsumi Kojima; Yuka Nishihara; Yoshihiko Yasue; Hiroki Iwasa
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2007-02-22
Also published as: PT1914026E; KR20080016748A; EP1914026A4; EP1914026A1; CA2617890A1; JP4692147B2; CN101242918B; EP1914026B1; US20090218250A1; US8286459B2; CN101242918A; KR100982061B1; CA2617890C; JP2007045509A

Abstract

２ピース缶の製造方法において、熱可塑性樹脂被覆層を有するラミネート鋼板の円状板が多段成形され、最終的に、高さｈ、最大半径ｒ、最小半径ｄ（ｒとｄが同じ場合を含む）の最終成形体が製造される。最終成形体の高さｈ、最大半径ｒ、最小半径ｄが、最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の半径Ｒに対して、０．１≦ｄ／Ｒ≦０．２５、かつ１．５≦ｈ／（Ｒ−ｒ）≦４の関係を満足する範囲に成形が行われ、成形の途中の段階で、成形体を熱可塑性樹脂の融点以上、融点＋３０℃以下の温度に加熱する熱処理が行われる。

Description

明細書

2ピース缶の製造方法おょぴ 2ピースラミネート缶鎌分野

本発明は、エアゾーノ ^のような加工度の高レヽ 2ピース缶 (two-piece can)の製法および加工度の高い 2ピースラミネート缶に関するものである。背景鎌

エアゾール用金属^には、大別して 2ピース缶と 3ピース缶が存在する。 2ピース缶とは缶底と一体になつた缶胴と缶羞の 2つの部分で構成された缶である。 3ピース缶とは缶胴、上蓋と底蓋の 3つの部分で構成された缶である。 2ピース缶は、シーム部（溶接部）が½しないことで^ «が美麗である反面、一般的に加工が高レヽ。 3ピース缶はシーム部がすることで、 2ピース缶に比較すると、 ^性が劣るが、一般的に加工程度が低い。この為、市場においては小容量で高級品には 2ピース缶が多く使用され、大容量で低価格品には 3ピース缶が多く使用されている。

エアゾール 2ピース缶における金属素材は、一般的に、高価で板厚の厚いアルミニウムなどが用いられており、安価で；の薄レ、ぶりきやティンフリ一スチールなどの鋼板素材はほとんど用いられていない。その理由は、エアゾール 2ピース缶は加工度が高いため、絞り加工 (drawing)や D I加工 (drawing and ironing)の適用が難しく、アルミニゥムでは軟質金属材料に対して適用可能なインパクト成形を適用して製造しているからである。このような状況下、安価で、薄くても強度の高レ、ぶりきやティンフリ一スチールなどの鋼板素材を用いることができれば、産業的な意義は非常に大きい。

従来、ラミネート鋼板の絞り加工及ぴ D I加工法は種々提案されて、るが、エアゾール 2ピース缶のように、絞り加工比が高く、缶高さ方向の延伸度が大きな缶体の製造法は提案されていない。

例えば、特許文献 1〜 3は、樹脂被覆金属板の絞り加工及び絞りしごき加工の加工方法を開示したものであるが、特許文献 1〜 3に記載の加工度（特許文献 1〜 3では絞り比）は本発明で規定するものよりも低い範囲にある。特許文献 1〜3は飲料缶、食缶などをタ一ゲットとしており、飲料缶、食缶は、本発明で規定する加工度の範囲より低い加工度の伍体であるためである。

特許文献 2、 3においては、樹脂層の剥離防止や加工後のバリア性を意図して、加工中、及びあるいは加工の途中段階、あるいは最終段階で熱処理を施すことが記載されており、特許文献 2では配向性熱可塑性樹脂が用いられ、特許文献 3では飽和ポリエステルとアイオノマーのコンパゥンド材などが用いられている。

特許文献 4、 5は、主として樹脂の融点以上で熱処理を施すことによって内部応力を緩和するものであり、缶成形後の段階で適用することが記載されている。また、その缶体の加工度は、明細書本文や実施例の記载によれば、低い。

また、特許文献 2,は、内部応力の緩和と配向結晶化促進の為の熱処理の提案であり、現在、飲料缶などで一般的に用いられる手法となっている。特許文献中に明確な記载はない力 S、配向結晶化は、融点以下ので促進する為、熱処理 ¾tは融点以下だと推定される。また、本文、実施例の記載によれば、本発明で規定する加工度に比較するとそれより低レヽ加工度のものを文像としていることがわかる。

【特許文献 1】 ^平 7— 1 0 6 3 9 4号公報

【特許文献 2】特許第 2 5 2 6 7 2 5号公報

【特許文献 3】特開 2 0 0 4— 1 4 8 3 2 4号

【特許文献 4】昭 5 9 - 3 5 3 4 4号公報

【特許文献 5】昭 6 1 - 2 2 6 2 6号公報従来技術においては、ラミネート鋼板を用いてエアゾール 2ピース缶のように高加工度の成形を行う缶体の製造法は提案されていなかった。そこで、発明者らは、ラミネート鋼板を用いて、絞りしごき加工によって有底筒状に成形後その開口部近傍部分を縮^!卩ェする加工度の高い 2ピース缶を製造したところ、高加工特有の問題が発生、具体的には、樹脂層の剥離と破断の問題があった。発明者らの検討の結果、定性的には熱処理が有効であつたが、それだけでは十分ではなく、高加工度領域において樹脂層の剥離が避けられなかつた。したがつて、先行技術を単純に適用しても樹脂層剥離の問題は解決できなかつた。また、熱処理工程以降の工程で樹脂層の加工性が劣化する問題もあった。発明の開示

本発明の目的は、エアゾール 2ピース缶のような高加工度の缶体を製造してもラミネート樹脂層の剥離と破断を防止できる 2ピース缶の製造方法を«することと、ラミネート鋼板を用いたエアゾール 2ピース缶の如き高加工度の缶体をすることである。

本発明は、エアゾール 2ピース缶のような高加工度の加工においては、最終工程まで連続成形するよりは、加工度が特定された範囲にある成形の途中段階で特定の条件で熱処理を施すことで、その後の成形段階での樹脂の剥離と破断を抑できるとレヽぅ知見に基づく。上記目的を達成するために、熱可塑性樹脂被覆層を有するラミネート鋼板の円状板を多段成形して、高さ h、最大^ gr、最小 d (rと dが同じを含む）の最終成形体を製造する 2ピースの製造方法をする。

ItFf己 2ピース缶の製法は、以下の（A) と（B) によって特徴付けられる：

(A) 最終成形体の高さ 1ι、最大雜 r、最小雜 dが、最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板のに対して、 0. l^d/R O. 25、力っ1. 5≤h/

(R-r) 4の関係を満足する範囲に成形すること、

(B) 嫌己成形の途中の段階において、成形体を熱可塑性樹脂の融点以上、 S点 +3 0°C以下のに加熱する熱処理を施すこと。

IUI己熱処理は、 tins成形の途中の段階にぉレ、て複数回実施してもよい。

嫌己熱処理は、中間段階の成形体の高さ h、最大 ]:、最小 d (rと dが同じ場合を含む）が ll己雜 Rに対して、 0. S dZR^O. 5、力つ 1. 5≤h/ (R— r) ≤2. 5の関係を満足する中間成形段階において、成形体をその温度が熱可塑性樹脂の融点以上、融点 +30°C以下となるように加熱することからなる、のが好ましい。この中間成形段階の熱処理は、複数回実施してもよい。

編己熱処理は、 15— 120秒間実施するのが好まし、。

更に、熱処理終了後 10秒以内に鋼板を熱可塑性樹脂のガラス移転点 Tg以下のに冷却するのが好ましい。編己熱可塑性樹脂被の熱可塑性樹脂は、ポリエステル樹脂であるのが好ましい。 Itif己ポリエステル樹脂はジカルボン酸成分とジオール成分の縮重合で得られ、ジカルボン酸成分はテレフタル酸を主成分とし、ジオール成分はエチレンダリコーノレ及び/またはブチレングリコールを主成分とするのが好ましい。また、觸己ジカルボン酸成分は、更に、共重合成分にイソフタレン酸成分を含み、觸已ジオール成分は、更に、共重合成分にジエチレングリコ一/レ及ぴ Zまたはシク口へキサンジオールを含むのが望ましレ、。

編己熱可塑性樹脂被羅の熱可塑性樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分の縮重合で得られ、ジカルポン^ ^分がテレフタル酸を主成分とし、ジオール成分がエチレングリコ一ノレ及び/またはプチレングリコールを主成分とするポリエステノレからなる主相と、主相中に主相と非相溶で分散したガラス転位点（T g ) 力 S 5 °C以下の樹脂からなる副相が混合した混合樹脂であるのが望ましい。 '

編己ジカルボン酸成分は、更に、共重合成分にイソフタレン分を含み、編己ジォール成分は、更に、共重合成分にジエチレングリコール及び/またはシク口へキサンジォールを含むのが好ましい。

tflf己副相は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンの酸変性体、ポリプロピレンの酸変性体及びアイオノマーのうちから選ばれる 1種以上の樹脂であるのが好ましい。

廳己熱可塑性樹脂被翻は、 0. 0 6以下の面配向係数を有するのが好ましい。

本発明に係わる 2ピース缶の製造方法は、以下からなるのが好ましい。

円状板ブランクに絞り加工を行い，缶外面の rを有する有底筒状の成形体に成形する工程 A；成形体の底部を上方に凸状形状に成形してドーム形状部を形成するドーム加工工程 B ；成形体の開口側端部をトリムする工程 C；と、成形体の開口側部分に ¾| ^口ェを' 行レ開口側部分の缶外面の dにロェし、最終成形体を得る工程 D。また、本癸明は、上記の 2ピース缶の製法によって製造された 2ピースラミネート缶を «する。 ' 図面の簡単な説明図 1は、本発明に係る缶体の製造工程の一実施形態を説明する図である。発明をするための形態図 1は本発明に係る缶体の製造工程の一実施形態を説明する図である。円形状ブランクが絞り加工（D I加工を含む）によって有底筒状の成形体に成形され、さらに漏己の成形体の開口部近傍が ¾|¾¾Πェされ、開口部付近がされた 2ピース缶が製造される。図 1において、 1は加工前の円板状ブランク（ブランクシート）、 2は基体部で成形体のストレート壁部分（工程 Dでは^!]ロェされていないストレート壁部分）、 3はドーム形状部、 4はネック形状部でロェされたストレート壁部分、 5はテーパ形状部で、縮 ¾[]ェ後のテーパ壁部分である。

まず円状板ブランク 1に 1段または複数段の絞り加工（D I加工を含む）を行い、所定の缶径 (¥ r ；缶外面の雜）を有する有底筒状の成形体に成形する（工程 A) 。次に成形体の底部を上方に凸状形状に成形してドーム形状部 3を形成するドーム加工を行い

(工程 B) 、さらに成形体の開口側端部をトリムする（工程 C) 。次に成形体の開口側部分に 1段または複数段の縮径加工を行い成形体の開口部側部分を所定の缶径（半径 d；缶外面の雜）に Sl^ilDェし、所望の最終成形体（2ピース缶）を得る。図中、 R oは成形前円状板ブランク 1の、 h, r , dは、各々、成形途中の段階の成形体または最終成形体の高さ、最大、最小、 Rは最終成形体と重量が面となる成形前の円状板のである。本 2ピース缶の製造工程では、工程 Aは最大と最小が同一、すなわち r = dであり、工程 Dは！：〉 dである。

最終成形体と II量が等価となる成形前の円状板の報 Rは、最終成形体の測定重量に ¾ づき決定される。すなわち、最終成形体の重量を測定し、この重量と同じになる成形前の円状板の寸法 (¾) を求め、これを最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の半径 Rとする。缶体の製造工程の途中で缶端部がトリムされる力最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の Rは、トリムの影響が排除されているので、より適切な加工度の評価が可能になる。

このように円状板ブランクに絞り加工（D I加工を含む）、 ^¾ロェを適用して作成される 2ピース缶においては、樹脂層は、高さ方向に伸ばされ周方向に縮むこととなる。加ェ度が高い場合、樹脂の変形量が大きくなり、樹脂層の破断につながる。本発明では加工度の指標として、縮み程度を表すパラメータ d /Rだけでなく、さらに缶高さ方向の伸ぴと関連するパラメータ h/ (R - r ) を用いる。これは、高加工度領域において、加工度を表現するのに、絞り比に加えて、伸び量も加味する必要があるからである。即ち、縮みのと伸びので加工度を規定することで、樹脂層の変形度合レヽを定量化してレ、ることとなる。樹脂層は高さ方向に伸び、周方向に縮むことで、剥離しやすくなるので、縮みの禾 ISに加えて、高さ方向の伸び量も重要な因子となる。

本努明では、最終的に製造された缶体（最終成形体）の加工度について、最終成彤体の高さ h、最大 .::、最小 dを、最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の半径 Rに対して、 0. I^d/R≤0. 25、力つ 1. 5≤h/ (R— r) ≤ 4の缶径を満足する範囲に規定する。 '

前述したように、本発明の目的は、ラミネート鋼板を用いて、従来技術では困難であつた高加工度の缶体を製造できるようにすることである。従来技術では、 .ラミネート鋼板を用いて、縮みのを規定するパラメータ d_ Rが 0. 25以下を満足し、かつ伸びの程度を規定するパラメータ hZ (R-r)が 1· 5以上を同時に満足する髙加工度の缶体を製造することが困難であった。そのため、本発明では、製造する缶体の加工度 d/Rを 0. 25以下、力つ hZ (R-r) を 1. 5以上に規定した。

縮みの程度を規定するパラメータ d/Rが 0. 1以下になり、または伸びの程度を規定するパラメータ h/ (R-r) が 4を超える高レ、加工度であると、成形が可能であっても V、たずらに成形段数が増加したり、またェ硬化に伴レヽ板の伸び限界に達し、板破断する問題が生じたりするためである。そのため、本発明では、製造する缶体の加工度について、 0. l≤d/R、力^ oh/ (R-r) と規定した。

なお、本発明が対象とする多段成形は、絞り加工、絞り ·しごき加工、ェのうちのいずれかの加工またはこれらを組み合わせた加工である。 iMra:を含む：^は、最終成形体の寸法 dは、 r>dである。 Hgiraェを含まない齢は、最終成形体の寸法は r = d (r、 dは最終成形体の缶径）である。本発明では、素材金属板として、熱可塑性樹脂を被覆したラミネート鋼板を規定している。

下地金属素材が、鋼板であるのは、アルミニウムなどに比較して安価であり、経済性に優れるからである。鋼板は、一般的なティンフリースチールやぶりきなどを用いると良レ、。ティンフリースチールは、例えば、表面に付着量 50〜20 Omg/m²の金属クロム層と、金属クロム換算の付着量が 3〜3 Omg/m²のクロム酸化物層を有することが好ましレヽ。ぶりきは、 0 . 5〜1 5 g /ra²のめつき量を有するものが好ましレ、。板厚は、特に限定されないが、例えば、 0 . 1 5〜0 . 3 O mmの範囲のものを適用できる。また、経済性を考慮に入れなければ、本技術はアルミニウム素材にも単純に適用できる。

また、樹脂層に熱可塑性樹脂を規定したのは、加工に樹脂層が追随する必要があるからであり、熱硬化性タイプの樹脂では適用が困難である。熱可塑性樹脂の中では、特にポリエステル系;^好適である。これは、伸び性と強度のバランスが良い為である。また、ォレフィン系樹脂なども使用可能であるが、強度が低いものは、しごき加工には不向きであり、しごき加工を適用しない加工 ¾ ^の適用が好適である。

本発明が対象とする加工領域は、従来よりも加工が厳しい高加工領域であり、特に缶周方向の縮みが大きな領域である。また、フィルムは、周方向に大きく縮むだけでなく、缶高さ方向に大きく伸び、結果として、も増減するので、 3次元の変形となる。高加工度領域の加工にぉレ、では、途中の段階で熱処理を行わなレヽと内部応力の著しレ、増加による樹脂層の剥離が避けられなレ、。高加工度の加工において、成形の途中段階で熱処理を施すと、内部応力の緩和には有効であるが、配向結晶化によって加工性が劣化する。特に、缶高さ方向の伸びと周方向の縮み変形が大きいと、樹脂の缶高さ方向への配向が大きくなる。配向が進むと、内部応力増大によってフィルム剥離が生じやすくなり、周方向結合力の低下に伴ってフィルム破断が生じやすくなる。

本発明において定めた熱処理は、加工によって生じる内部応力を緩和し、また、次工程以降での加工に対応できるようにする為のものであり、具体的には、密着力の回復と配向の緩和である。 ΙΐίΙ己した従来技術における熱処理の目的は、内部応力の緩和、あるいは酉己向の促進であり、本発明の思想、は、従来技術とは全く逆の思想である。

樹脂層は加工が進むと、加工方向に配向していき、加工性が劣化していく、これを防ぐ為に、熱可塑性樹脂の融点以上ので加熱し、樹脂層を無配向の状態にする（あるいは無配向に近づける）。また、加工によって、樹脂層には内部応力が蓄積することとなる。これは、より簡匕して説明すると、伸ばせば縮もうとし、縮めれば伸びようとする力である。この力によって、樹脂層は変形しょうとしているが、下地鋼板との密着に支えられて変形できない状態でいる。したがって、密着力が弱ければ、この力によって樹脂は剥離してしまうし、逆に内部応力が密着力で支えきれないくらいに大きくなると、樹脂層は剥離に到る。これも、樹脂の融点以上ので熱処理を施すことで、：9；子の再配列が起こり緩 ¾1していくこととなる。 »理の上限温度をポリエステル樹脂の融点 + 3 0 °Cに規定したのは、ポリエステル樹脂の融点 + 3 0。Cを超えると、フィルムの表面が粗くなり、結果として^を損なうばかりでなく、以降の加工性にも影響を与えるためである。この熱処理を行うことで、樹脂は加工性を取り戻し、次工程以降の加工にも追随可能となる。

本発明において熱処理のタイミングを、中間段階の成形体の高さ h、最大 r、最小 ^ά ( rと dが同じ：^を含む）力最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の雜尺に対して、 0. 2≤d/R≤0. 5、かつ 1 . 5 h/ (R_ r ) ≤2. 5の関係を満足する中間成形段階であるのが好ましい。加工度がこの範囲にあると、樹脂層の破断と剥離を防止する観点から、熱処理が最も効果に行なわれるからである。即ち、加工度が低い段階で熱処理を行うのは、内部応力が高くなレヽ段階での内部応力緩和であるため前述の効果が小さいからのみならず、配向結晶化を促進し、加工性が劣化するためである。また、加工度が高すぎる段階で熱処理を行うのは、密着力が落ち、その結果として、剥離が生じる可能性があり、熱処理のタイミングが遅すぎる ¾ ^があるためである。このような観点から加工度の上下限を上記のように定めた。

熱処理は、図 1の製造工程の工程 A、工程 Dのいずれ力—方または両方で行うことができる。上述の熟処理のタイミングに関し、 Rと dが同じを含むのは、 ¾«1口ェを含む缶の製造工程において、工程 Aで熱処理を行う； ^が含まれることがあり、あるいは驗加工を含まない缶の製造工程では、 rと dが同じ径になるためである。熱処理は、内部応力緩和の必要性に応じて 2以上の中間段階で複数回行ってもよい。

本努明において、熱処理終了後 1 0秒以内に鋼板を熱可塑性樹脂のガラス移転点 T g以下のに冷却するのが好ましい。これは、冷却過程中の球晶化を避けるためである。冷却¾¾が緩やかな、樹脂中に球晶カ S成長する傾向にある。この球晶は加工性を阻害する為、加工度や用途目的に応じて、熱処理終了後、ガラス転移点 T g以下のに 1 0秒以内で冷却すればよい。

熱処理の方法については、特に限定されるものではなく、電気炉、ガスオーブン、赤外炉、インダクションヒーターなどで同様の効果が得られることが urnされている。また、加熱速度、加熱時間は効果に応じて適宜選択すればよいが、加熱艇は速いほど効率的であり、加熱時間の目安は 1 5秒〜 6 0秒程度であるが、この範囲に限定されるものではなく、効果に応じて適宜選択すればよレ、。熱処理終了後の冷却速度が緩やかな齢、樹脂中に球晶が成長するおそれがある。この球晶は加工性を阻害する。冷却過程中の球晶化を避けるため、熱処理終了後、 1 0秒以内にガラス転移点 T g以下のに急冷することが好ましい。

高加工度の変形に樹脂層が追随する為には、ラミネート鋼板の初期の配向も重要となることが判明した。即ち、 2軸延伸等で作成されたフィルムは面方向に配向しているが、ラミネート後も配向が高い状態にあると、加工に追随できず、破断にいたる^がある。このような観点から、本発明では樹脂層の面配向係数を 0. 0 6以下とするのが好ましレ、。本発明が定める熱処理によって、樹脂層の配向は消失（もしくは緩和）される為、熱処理のタイミングによっては、面配向係数が規定値より高くても加工が可能である。しかしながら、この^は熱処理のタイミングを早くする必要がある為、効率的でない。この様な観点から、 ®@a向係数を 0. 0 6以下にするのが好ましレ、。

配向が面配向係数の高い 2軸延伸フィルムを用いてこのようなラミネート鋼板を作成するには、ラミネート時の温度を上げ、十分に配向結晶を融解してやればよレ、。あるいは、押出し法によって作成されたフィルムは、ほとんど無配向であるので、この観点からは好適である。同様に、鋼板に直接溶融樹脂をラミネートするダイレクトラミネート法も同様の理由で好適となる。

本癸明で規定するラミネート鋼板は、加工に必要な伸びと強度の点から、ポリエステ/レ樹脂がカルボン酸成分とジオール成分の縮重合で得られ、ジカルボン分はテレフタル酸を主成分とし、その他の共重合成分に、イソフタル酸成分を含み、あるいは含まず、ジオール成分として、エチレングリコール及び Zまたは、ブチレングリコールを ^分として、その他の共重合成分に、ジエチレングリコール、シクロへキサンジオールを含む、ある、は含まなレ、樹脂が好ましレ、。

あるいは、樹脂層は、前述の樹脂からなる主相中に、相と非相溶でガラス転位点（T g ) 力 S 5 °C以下の樹脂からなる副相が分散した混合樹脂であることが好ましい。主相に分散した樹脂のガラス転移点が 5°Cを超えると加工を受けた際に容易に変形しないことがあるが、ガラス転移点が 5 °C以下の樹脂では、加工を受けると容易に変形し、樹脂層の加工後密着性を向上させることができる。

主相と非相溶で分散したガラス転位点 (T g ) が 5°C以下の樹脂として、ォレフィンがあり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンの酸変†生体、ポリプロピレンの酸変性体及ぴアイオノマーのうちから選ばれる 1種以上を使用することができる。主相と副相が混合した混合樹脂中の副相の比率が 3 V ο 1 %未満になると副相の効果が十分に発現されず、 3 0 V o 1 %を超えると副相粒が樹脂層中に安定的して存在できなくなるため、混合樹脂中の副相の体積比率は 3 V o 1 %以上 3 O v o 1。/。以下が好ましレ、。

本発明のラミネート鋼板は、樹脂層中に顔料や滑剤、安定剤などの添加剤を加えて用いても良いし、本発明で規定する樹脂層に加えて他の機能を有する樹脂層を上層または下地鋼板との中間層に配置しても良レ、。

樹脂層の llffは特に限定されないが、 1 0 μ πι以上 5 0 以下が好ましい。フィ /レムラミネートの^、 1 0 /i m未満のフィルムコストは一般的に高価になり、また、膜厚は厚いほど加工性に優れるが高価になり、 5 0 /i mを超えた場合は、加工性に対する寄与は飽和しており、高価となるためである。

本発明で規定するラミネート鋼板は、鋼板の少なくとも片面に本発明で規定する樹脂層が被覆されていればよレ、。

また、鋼板へのラミネート方法は特に限定されないが、 2軸延伸フィルム、あるいは無延伸フィルムを熱 JE着させる熱压着法、 Tダイなどを用いて鋼板上に直接樹脂層を形成させる押し出し法など適宜選択すればよく、いずれも十分な効果が得られることカ¾¾^されている。実施例 1 '

以下、本宪明の実施例について説明する。

「ラミネート鋼板の」

下地金属板として厚さ 0 . 2 0 111]11の丁4〇、 T F S (金属, C r層： 1 2 0 m g /m 2、 C r酸化物層：金属 C r換算で 1 O m g /m²) を用い、この原板に対して、フィルムラミネート法（フィルム熱圧着法）、あるいはダイレクトラミネート法（直接押し出し法）を用いて種々の樹脂層を形成させた。尚、フィルムラミネートについては、 2軸延伸フィルムを用いたものと無延伸フィルムを用いたものの 2通りを実施した。金属板の両面に各々厚さ 2 5 /z mのフィルムをラミネートした。

己でしたラミネート鋼板のラミネ一トフィノレムの面配向係数を以下のようにして算出した。

「面配向係数の測定」アッベ屈折計を用い、光源はナトリウム /D線、中間液はヨウ化メチレン、は 2 5 °Cの条件で屈折率を測定して、フィルム面の縦方向の屈折率 Nx、フィルム面の横方向の屈折率 Ny、フィルムの厚み方向の屈折率 Nzを求め、下式から面配向係数 Z sを算出 /し

面配向係数 (Ns) = (Nx+Ny) /2-Nz ラミネート鋼板の製造方法と勝したラミネート鋼板の内容を表 1に示す。表 1に記載の樹脂種は次のとおりである。

PET：ポリエチレンテレフタレート

PET- I (5) ：ポリエチレンテレフタレート一イソフタレート共重合体（イソフタル酸共重合比率 5 mo 1%)

PET— I (12) ：ポリエチレンテレフタレート一イソフタレート共重合体（イソフタル酸共重合比率 12 m o 1 %)

PET-PBT (60) ：ポリエチレンテレフタレート一ブチレンテレフタレート共重合ィ本（プチレンテレフタレート共重合比率 6 Omo 1 %)

PET-DEG：ポリエチレンテレフタレート一ジエチレングリコール共重合体

PET-CHDM：ポリエチレンテレフタレート一シクロへキサンジオール共重合体' PBT：ポリブチレンテレフタレート

PET— PE：主相が PET、副相がポリエチレン（Tg :—125°C) で有量 15 v o 1 % '

PET— PP：主相が PET、副相がポリプロピレン（Tg ： -20°C) で含有量 13 v o 1%

PET— I〇：主相が PET、副相がアイオノマー（エチレン不飽和カルボン酸共重合体 Z n中和物、 T g ：— 30°C以下）で含有量 14 V o 1 %。

ラミネート法は次のとおりである。

フィルム熱圧着法 1 ： 2軸延伸法で作成したフィルムを、鋼板を樹脂の融点 +10°C まで加熱した状態で、 -ップロールにて熱圧着し、次いで 7秒以内に水冷によつて冷却しフィルム熱圧着法 2 ：無延伸フィルムを、鋼板を樹脂の融点 + 1 0 °Cまで加熱した状態で二ップロールにて熱圧着し、次レ、で 7秒以内に水冷によつて冷却した。

直接押し出し法：樹脂ペレットを押し出し機にて混練、溶融させ、 Tダイより、走行中の鋼板上に被覆し、次レ、で樹脂被覆された鋼板を 8 0 °Cの冷却口ールにて二ップ冷却させ、更に、水冷によって冷却した。 '― 比較例の塗装鋼板は、エポキシ系麵化樹脂を塗布し、 2 2 0°Cで 1 0分加熱して厚さ 8 z mの ¾1莫を形成した。

「缶体成形」

した供試鋼板を用いて、図 1に示した製造工程に準じて、以下の手順で缶体（最終成形体）を作製した。中間成形体（工程 C) 及び最終成形体（工程 D) の形状を表 2に示す。工程 Aの絞り加工は 5段階で行い、工程 Dの縮径加工は 7段階で行つナこ。熱処理はェ程 A〜工程 Dの途中段階で行い、赤外線卩熱炉を用いて缶体を加熱し、熱処理終了後水冷した。熱処理のタイミング（熱処理実施時の缶体の加: CJ ) 及び熱処件を表 3に示す。

表 2において—、最終成形体（工程 D) の r , d、 h a , h e , Rは、各々最終成形体の開口端部までの高さ、基体部 2の直、ネック形状部 3の直径、.基体部 2の高さ、ネック形状部 3の高さ、最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板ブランクのである（図 1参照）。円状板ブランクの Rは、次のようにして求めた。成形前のブランクシートの重量及ぴトリム工程後の最終成形体の重量を測定し、この測定結果に基づき、最終成形体と重量が等価となる成形前ブランクシートのを求め、このを最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板ブランクの^ とした。

表 2

、 )。 **)缶体の板厚最小部分の板厚/ブランクシートの板厚。いずれも鋼板厚

* 了 T_g以下の温度にされるまでの間

1) ブランキング（66~82mm(i))

2) 絞り加工及びしごき加工（工程 A)

5段の絞り加工にて、缶体の r、高さ hが、 d/R： 0. 27~0. 34、 h/ (R— r) : 2. 23-3. 09の範囲の缶体（中間缶体）を^ #した。また、所望の缶体をするために、適宜、しごきカロ工も併用した。

3) '击底部のドーム形^卩ェ（工程

缶底部に、深さ 6 mmの半球状の張り出し加工を行った。

4) トリムカロ工（工程 C)

缶上 ¾を 2 mmほどトリムした。

5) 円筒上部の! ェ（工程 D)

円筒上部に縮径加工を施し、具体的には、内面テーノ、。形状のダイに開口端部を押し当てて縮径を行うダイネック方式にて実施し、表 2に示した最終的な缶体形状の缶体を作製した。

上記手順で作製した缶体のフィルム層の密着性、加工性、を以下のようにして評価した。評価結果を表 3に併せて記載した。

「密着性試験」

缶体を周方向巾 15 mmになるように缶高さ方向に略長方形に剪断し、その缶高さ方向で底面から 1 Ommの位置を、周方向に,状に、鋼板のみを剪断した。結果、剪断位置を境に缶高さ方向底面側に 1 Omra部分と残余の部分からなる試験片が作成された。 10 mmの部分に巾 15 nmi、長さ 60 mmの鋼板を繋ぎ（溶接）、 6 Omm鋼板部分を持つて、残余部分のフィルムを破断位置から 10 mmほど剥離させる。フィルムを剥離した部分と 6 Omm鋼板部分を掴みしろとして 180° 方向にピール試験を実施した。観測されたピール強度の最小値を密着性の指標とした。

「ピール赌」

6N/15腕未満： X

6N/15 mm以上：〇「フィルム Pェ性評価」

缶上端より 1 Ommの位置を中心に、 15πιπιφの小窓を開けたシールを貼り、測定面積が 15ππηφ となるようにした。次に、小窓部分を獻军液（KC 1 ： 5%裔夜、温度は常温）に浸し、鋼板と動军液間に 6. 2Vの Sffiをかけた。この時測定される ®¾Κ値に応じて下記のように評価した。 .

「電流値」

0. 01 mA以下：◎

0. 01 mA超、 0. 1 mA以下：〇

0. 1 mA超： X

「評価結果」

缶体 C1〜C7、 C8〜C33は、本発明の実施例である。フィルム密着性、加工性とも良好な値を示した。

本努明の実施例のなかで、熱処理終了後の冷却時間が 10秒以下のものは冷却時間が 1 0秒超のもの（缶体 C13) に比べて加工性の評価がより優れる。缶体〇17〜〇19は、本努明の実施例ではあるが、熱処理のタイミングが第 2発明範囲を外れたものである。フィルム加工性、密着性ともに合格ではある力加工性の評価は〇に留まった。

缶体 C 34は、本発明の比較例である。樹脂層に熱硬化性の塗料を塗布したものであり、カロェ十生、密着个生とも Xとなった。

缶体 C35は、熱処理が本発明範囲を外れるものである。加工十生が Xとなった。

Claims

請求の範囲

1. 熱可塑性樹脂被 ¾ϋを有するラミネート鋼板の円状板を多段成形して、高さ h、最大¾ r、最小 d ( rと dが同じを含む）の最終成形体を製造する 2ピース缶の製法において、

最終成形体の高さ h、最大 r、最小 dが、最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の ¾Rに対して、 0. l≤dZR≤0. 25、かつ 1. 5≤hZ (R— r) ≤ 4の関係を満足する範囲に成形すること、

Ιΐίΐ己成形の途中の段階において、成形体を熱可塑性樹脂の融点以上、融点 +30°C 以下の? に加熱する熱処理を施すこと、

によりづけられる 2ピース缶の製法。

2. ΙΐΠ己熱処理が、中間段階の成形体の高さ h、最大 ^r、最小報 d (r，と dが同じ:^を含む）が ΙίίΐΒ雜 Rに対して、 0. 2≤dZR≤0. 5、かつ 1. 5≤ / (R -r) ≤2. 5の関係を満足する中間成形段階において、成形体をその温度が熱可塑性樹脂の融点以上、融点 +30°C以下となるように加熱することからなる請求の範囲 1に記载の 2ピース缶の製造方法。

3. 編己熱処理が、 Ifil己成形の途中の段階において複数回実施される請求の範囲 1に記載の 2ピースの製造方法。

4. jf己熱処理が、廳己中間成形段階において複数回実施される請求の範囲 3に記載の 2 ピース缶の製造方法。

5. 廳己熱処理が、 15— 120秒間実施される請求の範囲 1に記載の 2ピース缶の製造方法。

6. 編己熱処理が、 15— 120秒間実施される請求の範囲 2に記載の 2ピース缶の製造方法。

7 . 更に、熱処理終了後 1 0秒以内に鋼板を熱可塑性樹脂のガラス移転点 T g以下のに冷却する請求の範囲 1に記載の 2ピース缶の製造方法。

8 . f&f己熱可塑性榭脂がポリエステル樹脂である請求の範囲 1に記載の 2ピース缶の製造方法。 ,

9 . 藤己ポリエステル樹脂が、ジカルボン^^分とジオール成分の縮重合で得られ、

. ジカルポン分はテレフタル酸を主成分とし、

ジオール成分はエチレングリコール及び/またはブチレングリコールを主成分とする、請求の範囲 8に記載の 2ピース缶の製法。

1 0 . IflffBジカルボン酸成分は、更に、共重合成分にイソフタレン分を含み、

廳己ジオール成分は、更に、共重合成分にジエチレングリコール及び Zまたはシク口へキサンジオールを含む、

請求の範囲 9に記載の 2ピース缶の製造方法。

1 1 . ΙΐΙΙ己熱可塑性樹脂は、ジカルボン酸成分とジオール成分の縮重合で得られ、

ジカルボン酸成分がテレフタル酸を主成分とし、

ジオール成分がエチレンダリコール及び Ζまたはブチレングリコールを主成分とす 'るポリエステルからなる主相と、主相中に主相と非相溶で分散したガラス転位点 (Τ g ) 力 S 5 °C以下の樹脂からなる副相が混合した混合樹脂である、

請求の範囲 1に記載の 2ピース缶の製法。

1 2 . 編己ジカルボン分は、更に、共重合成分にイソフタレン酸成分を含み、

鎌己ジオール成分は、更に、共重合成分にジエチレングリコール及び/またはシク口へキサンジオールを含む、

請求の範囲 1 1に記載の 2ピース缶の製造方法。

1 3. ΙΐΠ己副相は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンの酸変性体、ポリプロピレンの酸変性体及ぴアイオノマーのうちから選ばれる 1種以上の樹脂'である請求の範囲 1 1に記載の 2ピース缶の製法。

1 4. 嫌己熱可塑性樹脂被が 0. 0 6以下の面配向係数を有する請求の範囲 1に記載の 2ピース击の製造方法。

1 5. 円状板ブランクに絞り加工を行い，缶外面の rを有する有底筒状の成形体に成形する工程 A；

成形体の底部を上方に凸状形状に成形してドーム形状部を形成するドーム加工工程

B；

成形体の開口側端部をトリムする工程 C；と、

成形体の開口側部分に ¾|¾加工を行レヽ、開口側部分の缶外面の半径 dに加工し、最終成形体を得る工程 D；

を有する請求の範囲 1に記載の 2ピース伍の製法。

1 6. 請求の範囲 1力ら 1 5に記載の 2ピース缶の製法によつて製造された 2ピースラミネート缶。