WO2007020950A1 - ２ピース缶体用ラミネート鋼板およびラミネート鋼板製の２ピース缶体 - Google Patents

２ピース缶体用ラミネート鋼板およびラミネート鋼板製の２ピース缶体 Download PDF

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WO2007020950A1
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piece
steel sheet
radius
laminated steel
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Hiroshi Kubo
Katsumi Kojima
Yuka Nishihara
Yoshihiko Yasue
Hiroki Iwasa
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Jfe Steel Corporation
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Definitions

  • 2-piece can body made of two-piece can body and laminated steel plate
  • the present invention relates to a two-piece can body made of a laminated steel plate having a high degree of processing such as a two-piece can for an aerosol can, and a laminated steel plate suitable for the production thereof.
  • a two-piece can is a can made up of two parts: a can body integrated with the bottom of the can and a lid.
  • a three-piece can is a can made up of three parts: a can body, top lid and bottom lid.
  • the two-piece can body has a beautiful appearance due to the absence of the seam and welds, but generally requires a high degree of processing.
  • the can body of the 3-piece can has a seam part, which makes the appearance worse than that of the 2-piece can, but generally requires a low degree of processing. For this reason, the market tends to use two-piece cans for small-sized and high-end products, and three-piece cans for large-capacity and low-priced products. '
  • the degree of drawing of the can is high, as in the aerosol cans, and the degree of stretch in the height direction of the can is large (hereinafter also referred to as high degree of processing).
  • high degree of processing In general, expensive and thick aluminum is used as the material, and cheap and thin steel plates such as tinplate and tin-free steel are rarely used.
  • the aerosol 2-piece can has a very high degree of processing, so it is difficult to apply high processing such as drawing and DI processing (Draw and Ironing) to steel plates, while soft metal materials such as aluminum are difficult to apply. This is because the impact molding method can be applied. Under these circumstances, if a two-piece can body with a high degree of processing as described above can be manufactured using steel sheets such as tinplate and tin-free steel, which are inexpensive and thin, but are thin. The industrial significance is very large.
  • polyester is mainly used for the coating of laminated steel sheets used as raw materials in the manufacturing method of such low-working two-piece cans.
  • polyethylene terephthalate, ethylene terephthalate monoisophthalate copolymer, ethylene terephthalate monobutylene terephthalate copolymer, and an ionomer compound material having a saturated polyester as a main phase are exemplified. These are designed according to the manufacturing method of the two-piece can with low workability, and are suitable in that range.
  • a method of manufacturing a can body that performs a diameter reduction process with a high degree of processing after drawing such as a two-piece can for aerosol.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose a drawing method and a DI processing method for resin-coated metal plates.
  • both technologies can produce cans with low processing degrees such as beverage cans and food cans. It is a target and does not require as high a processing degree as a two-piece can for aerosol.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose that heat treatment is performed in the processing stage and the final stage in order to prevent the resin layer from being peeled off and to provide a paria after processing.
  • Patent Document 2 uses an oriented thermoplastic resin and proposes a heat treatment for relaxing internal stress and promoting orientation crystallization.
  • This heat treatment method is now generally used in beverage cans and the like.
  • the heat treatment is It is performed in the state of a redrawn cup, and the crystallinity of the coating resin is sufficiently promoted
  • Patent Document 3 discloses an example in which a resin composed of a compound of saturated polyester and ionomer is provided on the coating layer and DI processed. According to Patent Document 3, a heat treatment is performed after drawing, followed by DI, necking, and flanging. You can see that it is not targeted.
  • Patent Documents 4 and '5 describe a method in which, after being molded into a can, the can is mainly heat-treated at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin to relieve internal stress.
  • the degree of processing of the resulting can body is still low as far as the description of the specification and the examples are concerned.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 7—1 0 6 3 9 4
  • Patent Document 2 Japanese Patent No. 2 5 2 6 7 2 5
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 4-1 4 8 3 2 4
  • Patent Document 4 Japanese Patent Publication No. 5 9-3 5 3 4 4
  • Patent Document 5 Japanese Examined Patent Publication No. 6 1-2 2 6 2 6, that is, no method for producing a two-piece can body having a high degree of processing such as an aerosol can using a laminated steel sheet has been found so far. Absent. '
  • the object of the present invention is to solve the above problems, have a high degree of processing like a two-piece can for aerosol cans, and a two-piece can body made of a laminated steel plate without peeling and breaking of the resin layer, and its It is providing the laminated steel plate suitable for manufacture. Disclosure of the invention
  • an incompatible subphase resin having a glass transition point of 5 ° C. or less and a cross-sectional flatness of 0.5 or less is dispersed by 3 to 30 vol%.
  • R radius of the circular laminated steel sheet before forming that is equivalent in weight to the can of the two-piece can
  • h height of the can
  • r maximum radius of the can
  • d the The minimum radius of the can body
  • the polyester resin has at least one dicarboxylic acid selected from the group consisting of terestal acid opsophthalic acid and ethylene glycol as main components of polymerization.
  • the subphase resin is a resin mainly composed of polyolefin.
  • the subphase resin is preferably at least one selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene and ionomer.
  • the present invention is also a two-piece can body satisfying the following three formulas obtained by multi-stage formation of a circular plate of the laminated steel sheet according to any one of the above. ,.
  • R the radius of the circular laminated steel sheet before forming that is equivalent in weight to the can of the two-piece can
  • h height of the can
  • r maximum radius of the can
  • d the can The minimum radius of the body
  • Laminate steel sheet used to manufacture 2-piece cans satisfying the relationship of 0. l ⁇ dZR ⁇ O. 25 and 1.5 ⁇ h_ (R—r) ⁇ 4 for R.
  • a main phase mainly composed of polyester and dispersed in the main phase incompatible with the main phase on at least one side of the steel plate It is made of a mixed resin in which a subphase consisting of a resin having a glass transition point (T g) of 5 ° C or less is mixed.
  • the laminating steel sheet for two-piece cans is characterized by having a resin coating layer having a cross-sectional shape in the laminating direction of the subphase of 1% or less and an oblateness of 0.50 or less.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a forging process of a can according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a manufacturing process of a can according to the present invention.
  • a circular blank of resin-laminated steel sheet is formed into a bottomed cylindrical shaped body by drawing (including DI processing), and the diameter of the vicinity of the opening of the shaped body is reduced, and the vicinity of the opening is It shows the process sequence for manufacturing reduced-diameter 2-piece cans.
  • the “circular shape” referred to in the present invention may be any shape that can be subjected to drawing, DI processing, diameter reduction processing, Z or flange processing, and the like.
  • the resin-laminated steel sheet used for processing includes not only a disk shape but also a substantially disk shape, a distorted disk shape, or an elliptical shape, for example. ⁇
  • Fig. 1 is a circular plank (blank sheet) before processing
  • 2 is a straight wall portion of the can (a straight wall portion that has not been reduced in process D)
  • .3 is a domed shape portion.
  • 4 is a straight wall portion that has been reduced in diameter at the neck shape portion
  • 5 is a tapered shape portion that is a tapered wall portion after diameter reduction processing. .
  • Step A one or more stages of drawing (including DI processing) are performed on the circular blank 1 to form a bottomed cylindrical molded body having a predetermined can diameter (radius; radius of can outer surface) '.
  • Step B the bottom of the molded body is formed into a convex shape upward to perform dome processing to form the dome-shaped portion 3
  • step C the opening side end of the molded body is trimmed.
  • step C one or more stages of diameter reduction processing are performed on the opening side of the compact.
  • the opening side portion of the body is reduced to a predetermined can diameter (radius d; half of the outer surface of the can) to obtain a desired final molded body (two-piece can).
  • R the figure, R.
  • the maximum radius and the minimum radius, and R is the radius of the circular plate before molding that is equivalent in weight to the final molded body.
  • ⁇ R. Is the scale calculated from the final compact plus the amount of trimming, and is arbitrarily determined. However, since the part to be slightly rimmed is scrap, it is desired to be as small as possible industrially. It is usually 10% or less of R and at most 20% or less. That is, 'R. Often ranges from 1 to 1.1 times R and up to 1 to 1.2 times. In addition, when manufacturing a plurality of cans, it is possible to know R by a prototype. ⁇
  • the radius R of the circular plate before molding that is equivalent in weight to the final molded body is determined based on the measured weight of the final molded body. That is, the weight of the final formed body is measured, and the dimension (radius) of the circular plate of the laminated steel sheet before forming, which is the same weight as this weight, is obtained by calculation, and this is formed so that the weight is equivalent to that of the final formed body.
  • R be the radius of the previous circular plate. The can end is trimmed during the manufacturing process of the can body, but the radius R of the circular plate before molding, which is equivalent in weight to the final molded body, is more appropriate because the effect of trim is eliminated. It is possible to evaluate the degree of processing. .
  • the resin layer is stretched in the height direction and stretched in the circumferential direction. It will shrink.
  • the degree of processing is high, the amount of deformation of the resin increases, leading to the breakage of the resin layer.
  • a parameter h (R ⁇ r) related to the elongation in the can height direction is used as an index of the degree of processing. This is because, in the high workability region, it is necessary to consider the elongation amount in addition to the drawing ratio in order to express the workability.
  • the degree of shrinkage By defining the degree of processing by the degree of elongation, the degree of deformation of the resin layer is quantified. Since the resin layer stretches in the height direction and shrinks in the circumferential direction, it becomes easy to peel off. In addition to the degree of shrinkage, the amount of stretch in the height direction is also an important factor.
  • the final molded body height h, maximum radius r, and minimum radius d are processed for the final manufactured body (final molded body).
  • the range is such that 0.1 ⁇ d / R ⁇ 0.25 and 1.5 ⁇ h / (R—r) ⁇ 4 can diameter. .
  • an object of the present invention is to make it possible to produce a can body having a high workability, which has been difficult in the prior art, using a laminated steel sheet.
  • laminated steel sheets are used, the parameter d / R that defines the degree of shrinkage satisfies 0.25 or less, and the parameter h / (R—r) that defines the degree of elongation is 1. It was difficult to produce a can with high workability that satisfies 5 or more at the same time. Therefore, in the present invention, the working degree d / R of the can body to be manufactured is specified to be 0.25 or less and hZ (R ⁇ r) is specified to 1.5 or more.
  • the working degree of the can body to be manufactured is defined as 0.1.l ⁇ dZR and h / (R-r) ⁇ 4.
  • the multi-stage forming that is the subject of this date is any one of drawing, DI, and diameter reduction, or a combination of these.
  • the final molded body dimensions are r> d.
  • the present invention also provides a laminated steel sheet for producing a final formed body (2-piece can) satisfying the above-mentioned degree of processing. That is, the laminated steel sheet comprises an incompatible subphase resin having a glass transition point of 5 ° C. or less and a cross-sectional flatness of 0.5 or less. It has a polyester resin layer dispersed in 3 O vol% on at least one side of the steel sheet.
  • the underlying metal plate used in the laminated steel sheet of the present invention is a steel sheet, it is cheaper and more economical than aluminum.
  • general tin-free steel or tinplate should be used.
  • Tin-free steel for example, a metal layer of chromium coating weight 5 0 ⁇ 2 0 O mg / m 2 on the surface, the adhesion amount of metal chromium conversion has a chromium oxide layer of 3 ⁇ 3 O mg / m 2 Is preferred. It is preferable that the tinplate has a sticking amount of 0.5 to 15 g / m 2 .
  • the plate thickness is not particularly limited, and for example, a thickness in the range of 0.15 ′ to 0.3 O mm can be applied.
  • the volume ratio of the subphase resin in the polyester resin (main phase) is specified to be 3 V o 1% or more and 30 V o 1% or less.
  • the volume ratio of the secondary phase is 3 yo 1% or more, the stress buffering effect due to the secondary phase is easy to develop, and when it is 30 V o 1% or less, the secondary phase particles in the main phase resin layer are sufficiently dispersed This is because if the content exceeds 30 V o 1%, the secondary phase resin may agglomerate, resulting in insufficient dispersion.
  • An example of such a dispersed state is a system in which a sub-phase resin having a particle size of 0.1 to 5 m is dispersed in a polyester resin which is a main phase.
  • the methods of laminating resin to steel plates can be broadly classified into film crimping methods in which resin films are crimped and direct extrusion methods in which a resin layer is directly formed on a steel plate using a T-die.
  • the film press-bonding method is roughly classified into a method involving a stretching operation such as biaxial stretching and a method of performing non-stretching (or slightly stretching in the scraping direction) by an extrusion method.
  • the inventor obtained a biaxially stretched film produced by the direct extrusion method as a steel sheet. Two of the promising materials that were sufficiently melted and laminated during thermocompression bonding were found to be promising.
  • the stretching method is a technique in which a semi-molten resin is stretched and thinned. By this technique, the subphase resin is deformed and becomes flat. 'Specifically, deformation shrinks in the thickness direction as the film thickness decreases with stretching, and stretches in the stretching direction.
  • the secondary phase resin is isotropically circular in the stretched plane and shrinks in the thickness direction.
  • uniaxial stretching is applied to a semi-molten composite resin, it shrinks in the thickness direction and stretches in the film forming direction. Therefore, when the cross section obtained by cutting the obtained film along a plane parallel to the film surface is observed, the subphase resin has an elliptical shape that is long in the film forming direction.
  • the subphase resin has an elliptical shape that is long in the film forming direction.
  • the film is almost circular or slightly shrunk in the thickness direction.
  • the subphase is flattened by undergoing processing such as stretching.
  • the “cross-sectional flatness” of the secondary phase resin referred to in the present invention is as follows for the elliptical secondary phase resin seen in the cross-section cut in parallel along the line direction of the laminated steel plate. Defined in ⁇
  • the secondary phase flatness ratio is defined as 0.5 or less. More preferably, it is 0.20 or less.
  • the polyester resin is obtained by condensation polymerization of a dicarboxylic acid component and a diol component.
  • the polyester resin which is the main phase of the composite resin of the present invention, is composed of at least one dicarboxylic acid selected from the group consisting of terephthalic acid and isophthalic acid and ethylene glycol from the viewpoint of a balance between elongation and strength required for processing. It is a resin whose main component is polymerization.
  • “main component of polymerization” means the resin used for polyester resin.
  • L 0 0 m o 1% preferably 85 m o 1% or more, more preferably 9 2 m o 1% or more.
  • the resin having a glass transition point of 5 ° C. or lower which is a subphase of the composite resin of the present invention, is preferably a resin mainly composed of polyolefin from the viewpoint of deformability.
  • a resin mainly composed of polyolefin from the viewpoint of deformability.
  • it is preferably at least .1 type selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, and ionomer.
  • the laminated steel sheet of the present invention may be used by adding additives such as powdered pigments, lubricants and stabilizers in the resin layer, or in addition to the resin layer defined in the present invention, the resin layer having other functions as an upper layer. Or you may arrange
  • the thickness of the resin layer is not particularly limited, but is preferably 10 jum or more and 50 jum or less.
  • the film cost of less than 10 / m is generally expensive, and the thicker the film thickness, the better the workability, but the higher the cost. This is because the contribution is saturated and expensive.
  • the laminated steel sheet defined by the present invention is sufficient if at least one surface of the steel sheet is coated with the resin layer defined by the present invention. ⁇
  • the molded product is subjected to a glass transition point of the polyester resin in the middle of processing or in the final process.
  • Apply heat treatment to heat to the above temperature to reduce internal stress in the resin It is also preferable to relax.
  • the orientation caused by the processing may be lost by heating to a temperature equal to or higher than the melting point of polyester resin.
  • the heat treatment method is not particularly limited, and it has been confirmed that the same effect can be obtained with an electric furnace, a gas oven, an infrared furnace, an induction heater, or the like.
  • the heating rate, heating time, and cooling rate may be appropriately selected according to the effect, but the faster the heating rate, the more efficient, and the approximate heating time is about 15 to 60 seconds. It is not limited to this range.
  • the cooling time is fast because it is easy to avoid the formation of spherulites. Therefore, the shorter the cooling time for cooling to a temperature below the glass transition point of the polyester resin after the heat treatment, the better.
  • Thickness Q 2 O mm CA 4 CA TFS (metal Cr layer: 120 mg / m 2 ,. Cr oxide layer: 1 O mg / m 2 in terms of metal Cr)
  • Various resin layers were formed on the original plate using a film laminate method (film thermocompression bonding method) or a direct laminating method (direct extrusion method).
  • film laminate method film thermocompression bonding method
  • direct laminating method direct extrusion method
  • film lamination two types were used: one using a biaxially stretched film and one using an unstretched film.
  • Laminated steel sheets were produced by laminating films with a thickness of 25 jw m on both sides of the metal sheet. -The shape of the dispersed particles in the resin of the manufactured laminated steel sheet was measured as follows. .
  • the laminated steel sheet was embedded in a resin and polished so that a cross section in the in-direction (lamination longitudinal direction) could be observed. Subsequently, the polished surface was immersed in ⁇ -NaOH solution for about 10 minutes, and then washed with water. Disperse this section with a scanning electron microscope. Observing 50 olefin particles, the major axis and the minor axis were measured, the oblateness was obtained, and the average value was taken as the oblateness. -..
  • Tables 1 and 2 show the production method of laminated steel sheets and the contents of the laminated steel sheets produced.
  • the laminating method is as follows.
  • the film prepared by the biaxial stretching method was subjected to thermocompression bonding with a nip roll while the steel plate was heated to (resin melting point + 10 ° C.), and then cooled by water cooling within 7 seconds.
  • Film thermocompression bonding method 2 “..” Unstretched film was thermocompression bonded in a nip hole with the steel sheet heated to (melting point of resin + 10 ° C), and then water-cooled within 7 seconds. I cooled it.
  • the resin pellets are kneaded and melted by an extruder, supplied from a T-die onto a running steel plate and coated, and then the resin-coated steel plate is nip-cooled by a cooling roll at 80 ° C. Cooled by water cooling. .
  • a can body (final formed body) was prepared according to the following procedure according to the manufacturing process shown in FIG. Table 3 shows the shapes of the intermediate compact (Process C) and final compact (Process D).
  • the drawing process in process A was performed in 5 stages, and the diameter reduction process in process D was performed in 7 stages.
  • h, r, d, ha, hc, and R of the final molded body are the height to the open end of the final molded body, the radius of the can body (2), and the neck shape 3 , The height of the can body (2), the height of the neck shape part 3, and the radius of the circular plate blank before molding that is equivalent in weight to the final molded body (see Fig. 1).
  • the radius R of the circular plate blank was determined as follows. The weight of the blank sheet before molding and the weight of the final molded body after the trimming process are measured. Based on the measurement results, the weight of the final molded body is equivalent to the weight of the final molded body.
  • the radius of the pre-formed plank sheet was determined, and this radius was set as the radius R of the circular plate blank before forming, which is equivalent in weight to the final product. '
  • ironing was also used as appropriate to produce the desired can body.
  • a hemispherical overhang with a depth of 6 mm was applied to the bottom of the can.
  • the upper end of the can was trimmed by about 2mm. ⁇ '
  • the diameter of the upper part of the cylinder is reduced, and specifically, the final shape of the can body shown in Table 3 is implemented by the die neck method in which the opening end is pressed against the inner tapered die.
  • a can body was prepared. .
  • the can body was sheared into a substantially rectangular shape in the can height direction so that the width in the circumferential direction was 15 mm, and the position of 1 Omm from the bottom surface in the can height direction was linear in the circumferential direction.
  • a test piece consisting of a 1 Omm portion and the remaining portion on the bottom side in the can height direction from the shearing position was created.
  • Connect a steel plate with a width of 15 mm and a length of 6 Omm to the 1 Omm portion (welding), hold the 6 Omm steel plate portion, and peel the remaining film about 1 Omm from the breaking position.
  • a peel test was performed in the 180 ° direction with the part where the film was separated and the 6 Omm steel plate part being held. The minimum observed peel strength was used as an index of adhesion.
  • Can bodies C1 to C20 are examples of the present invention, and showed good values for film adhesion and workability. .
  • the cans 021 to 023 were examples of the present invention, but the flatness was relatively high, and the evaluation of adhesion remained at 0.
  • Can body C 27 had a subphase volume ratio that was outside the lower limit of the present invention, and the evaluation was X for both workability and adhesion. .
  • Can bodies C 2 8 and C 3 1 had Tg of the subphase outside the upper limit of the present invention, and the evaluation was X for both workability and adhesion.
  • the can body 29 is a single phase of PET, and the evaluation was X for both workability and adhesion.
  • Can C 30 does not use PET as the main phase, but uses a single-phase resin (resin in which 50% of the acid-modified component of acid-modified ethylene methyl methacrylate copolymer is neutralized with Zn). It was coated, and the evaluation was X for both workability and adhesion. .
  • the can bodies C 3 2 to 3 4 — have a flatness outside the scope of the present invention. Both adhesion and workability were X. .
  • the laminated steel sheet of the present invention has a composite resin layer made of a polyester resin as a main phase and a subphase resin under specific conditions as a laminate layer.
  • a two-piece can is manufactured using this laminated steel plate, a two-piece can with a high degree of processing like an aerosol can is manufactured without peeling and breaking of the laminate layer due to the stress buffering effect of the secondary phase resin. it can.
  • PET-PBT 60 Polyethylene terephthalate, toe polybutylene terephthalate copolymer Polybutylene terephthalate (60mol%)
  • LLDPE Linear low density polyethylene
  • HDPE High density polyethylene
  • PET Polyethylene terephthalate
  • PET-1 Polyethylene terephthalate-polyethylene isophthalate copolymer Isophthalate (4mol%)
  • PET-1 Polyethylene terephthalate-polyethylene isophthalate copolymer Isophthalate (8mol%)
  • PET-1 Polyethylene terephthalate-polyethylene isophthalate copolymer Isophthalate (12mol%)
  • PBT Polybutylene terephthalate
  • PET-PBTC60 Polyethylene terephthalate!--Polybutylene terephthalate copolymer Polybutylene terephthalate (60mol%)
  • LLDPE ⁇ Linear low density polyethylene
  • HDPE High density polyethylene
  • Blank diameter R is the blank diameter converted from the weight of the final compact.
  • a can of a two-piece can is manufactured using the laminated steel sheet of this effort, it is made of a laminated steel plate that does not peel and break the resin layer while having a high degree of processing like a two-piece can for aerosol cans.
  • a two-piece can body is obtained.
  • the laminated steel sheet is inexpensive and uses a steel sheet material that is thin but has high strength, the two-piece can having high strength and high corrosion resistance can be mass-produced at low cost. Therefore, the present invention can greatly contribute to the industry.

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Abstract

　下記３つの式を満たす２ピース缶の缶体製造用のラミネート鋼板は、ガラス転移点が５℃以下でかつ断面の扁平率が０.５以下である非相溶性の副相樹脂を、３～３０vol％分散して含有するポリエステル樹脂層を鋼板の少なくとも片面に有する。ｄ≦ｒ、０.１≦ｄ／Ｒ≦０.２５、および１.５≦ｈ／（Ｒ−ｒ）≦４（ここで、Ｒ：該２ピース缶の缶体と重量が等価となる成形前の円状ラミネート鋼板の半径、ｈ：該缶体の高さ、ｒ：該缶体の最大半径、ｄ：該缶体の最小半径である）　このラミネート鋼板を用いると、エアゾール缶用の２ピース缶のような高い加工度を有する２ピース缶体を製造しても、樹脂層の剥離と破断のないラミネート鋼板製の２ピース缶体が得られる。

Description

2ピース缶体用ヲミネ一ト鋼板およびラミネート鋼板製の 2ピース缶体
技術分野
本発明は、 エアゾール缶用の 2ピース缶のような高い加工度を有するラミネー ト鋼板製の 2ピース缶体、 およびその製造に好適なラミネート鋼板に関するもの である。
明 背景技術
金属製の缶には、 大別して 2ピース缶と 3ピース缶がある。 2ピース缶とは缶 底と一体になつた缶体と蓋の 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ピース缶の缶体は、 シ ーム部， (溶接部） が存在しないことで外観が美麗である反面、 一般的に高い加工 度が要求される。 3ピース缶の缶胴はシーム部が存在することで、 2ピース缶に 比較すると、 外観が劣るが、 一般的に低い加工度で済む。 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る傾向がある。 '
このような 2ピース缶のなかでも、 エアゾール缶のように絞りの加工度が高く、 缶の高さ方向の延伸度が大きな （以下、 加工度が高いとも言う） 2ピース缶用缶 体の金属素材としては、 一般的に、 高価で板厚の厚いアルミニウムが用いられて おり、 安価で板厚の薄いぶりきやティンフリー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非常に高い ため、 鋼板では絞り加工や D I加工 （Draw and Ironing) などの高加工の適用 が難しいのに対して、 アルミニウムなどの軟質金属材料にはインパクト成形法が 適用できるからである。 このような状況下、 安価で、 薄くても強度の高いぶりきやティンフリースチー ルなどの鋼板素材を用いて、 上記のような加工度の高い 2ピース缶の缶体を製造 することができれば、 産業的な意義は非常に大きい。
.なお、 加工度の低い一般的な 2ピース缶については、 樹脂ラミネート鋼板 （本 願では、 ラミネート鋼板とも呼ぶ） を原料として絞り加工法や D I加工法によつ て製造する従来技術が知られている。 ·
一般的に、 このような低加工度の 2ピース缶の製造方法に原料として用いられ ているラミネート鋼板の被覆は、 ポリエステルが主である。 中でも、 ポリエチレ ンテレフタレート、 エチレンテレフタレート一イソフタレート共重合体、 ェチレ テレフタレート一ブチレンテレフタレート共重合体、 飽和ポリエステルを主相 としたアイオノマーコンパウンド材などが例示される。 これらは、 低加工度の 2 ピース缶の製造方法に応じて設計されたものであり、 その範囲では好適である。 し力 し、 エアゾール用の 2ピース缶のように絞り加工後に加工度の高い縮径加工 を行うような缶体の製造方法は検討されていない。
例えば、 特許文献 1〜 3は、 樹脂被覆金属板の絞り加工法及ぴ D I加工法を開 示したものであるが、 いずれの技術も、 飲料缶や食缶などの低い加工度の缶体を ターゲットとしており、 エアゾール用の 2ピース缶体ほどの高い加工度を必要と しない。
なお、 低加工度の 2ピース缶の製造においてば、 加工後に熱処理を施すことで、 加工によって生じた内部応力を緩和させたり、 '積極的に樹脂を配向させたりする 技術が開示されて る。 これらもまた、 低加工度の 2ピース缶の製造方法に応じ て設計されたものであり、 その範囲では好適である。 .
例えば、 特許文献 2と 3は、 樹脂層の剥離防止や加工後のパリア性を意図して、 加工段階や最終段階で熱処理を施すことを開示している。
すなわち、 特許文献 2では配向性熱可塑性樹脂が用いられ、 内部応力の緩和と配 向結晶化促進の為の熱処理が提案されている。 この熱処理法は、 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 2の本文中には該熱処理は 再絞り加工されたカップの状態で行われ、 被覆樹脂の結晶化度が十分に促進する
(融点 _ 5 °C) 以下が望ましいと記載されているが、 その実施例の記載を見る限 り、 やはり加工度の低いものしか対象にして.いないことがわかる。
■ また、 特許文献 3の'実施例には、 飽和ポリエステルとアイオノマーのコンパゥ ンドで構成される樹脂を被覆層に設け、 D I加工した例が開示されている。 特許 文献 3では、 絞り加工後に熱処理を施し、 その後 D I加工、 ネッキング加工およ ぴフランジング加工を施す加工方法であるが、 その実施例の記載を見る限り、 や はり加工度の低いものし力対象にしていないことがわかる。
さらに、 特許文献 4と' 5には、'缶に成形した後に、 主として樹脂の融点以上で 該缶を熱処理して内部応力を緩和する方法が記載されている。 しかし、 得られる 缶体の加工度は、 明細書本文や実施例の記載を見る限りやはり低い。
特許文献 1 ：特公平 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号公報
特許文献 4 ：特公昭 5 9— 3 5 3 4 4号公報
特許文献 5 ：特公昭 6 1— 2 2 6 2 6号公報 , すなわち、 これまで、 ラミネート鋼板を用いてエアゾール缶のような加工度の 高い 2ピース缶の缶体を製造する方法はどこにも見当らない。 '
本発明の目的は、 上記問題点を解決し、 エアゾール缶用の 2ピース缶のような 高い加工度を有し、 かつ樹脂層の剥離と破断のないラミネート鋼板製の 2ピース 缶体、 およびその製造に好適なラミネート鋼板を提供することである。 発明の開示
本発明は、 ガラス転移点が 5 °C以下でかつ断面の扁平率が 0 . 5以下である非 相溶性 (incompatible)の副相樹脂（subphase resin)を、 3〜 3 0 vol%分散して 含有するポリエステル樹脂層を鋼板の少なくとも片面に有する、 下記 3つの式を 満たす 2ピース缶の缶体製造用のラミネート鋼板である。 d≤ r '；
0. 1≤ d/R≤0. 25 ；および
1. 5≤ / (R- r ) ≤4
(ここで、 R：該 2ピース缶の缶体と重量が等価となる成形前の円状ラミネート 鋼板の半径、 h ：該缶体の高さ、 r ：該缶体の最大半径、 d ：該缶体の最小半径 である）
なお、 このラミネート鋼板は、 該ポリエステル樹脂が、 テレスタル酸おょぴィ ソフタル酸からなる群より選ばれる少なくとも 1種のジカルボン酸とエチレング リコールを重合の主成分とするめが好ましい
.また、 これらのラミネート鋼板は、 該副相樹脂が、 ポリオレフインを主成分と する樹脂であるのが好ましい。 '
また、 上記のいずれのラミネート鋼板も、 該副相樹脂が、 ポリエチレン、 ポリ プロピレン及びアイオノマーからなる群から選ばれる少なくとも 1種であるのが 好ましい。 - きらに、 本発明は、 上記のいずれかに記載のラミネート鋼板の円状板を多段成 形して得られる、 下記 3つの式を満たす 2ピース缶の缶体でもある。 ， .
d≤ r ；
0. 1≤ dZR≤0. 25 ；および . '
1. 5≤h/ (R- r ) ≤4
(ここで、 R：該 2ピース缶の缶体と重量が等価となる成形前の円状ラミネート 鋼板の半径、 h ： 缶体の高さ、 r ：該缶体の最大半径、 d ：該缶体の最小半径 である） .
また、 本発明は、 最終成形体の高さ h、 最大半径!:、 最小半径 d (rと dが同 じ場合を含む） 最終成形体と重量が 価となる成形前の円状板の半径 Rに対 して、 0. l ^dZR^O. 25、 かつ 1. 5≤h_ (R— r) ≤4の関係を満 足する 2ピース缶の製造に使用するラミネ一ト鋼板であって、 鋼板の少なくとも 片面に、 ポリエステルを主成分とする主相と、 主相中に主相と非相溶で分散して 存在し、 ガラス転位点 （T g ) が 5 °C以下の樹脂から る副相が混合した混合樹 脂からなり、 前記混合樹脂中の副相の体積比率が 3 V o 1 %以上 3 0 V o 1 %以 下であり、 副相のラミネート方向の断面形状は、 扁平率が 0 . 5 0以下である樹 脂被覆層を有することを特徴とする 2ピース缶用ラミネ一ト鋼板でもある。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の缶体の挺造工程の一実施形態を説明する図である。 発明を実施するための最良の形態
以下に、 本発明を.より詳細に説明する。
図 1は、 本発明の缶体の製造工程の一実施形態を説明する図である。 樹脂ラミ ネート鋼板の円状のブランクを絞り加工 （D I加工を含む） で有底筒状の成形体 に成形し、 さらに前記の成形体の開口部近傍を縮径加工して、 開口部付近が縮径 された 2ピース缶を製造する工程順を示している。 なお、 本発明で言う 「円状」 とは、 絞り加工、 D I加工、 縮径加工および Zまたはフランジ加ェなどが施せる 形状であればよい。 従って、 加工に用いられる樹脂ラミネート鋼板は、 円板状は もとより、 例えば、 ほぼ円板状、 歪んだ円板状、 あるいは楕円状のものまでも含 ：む。 ·
図 1において、 1は加工前の円状プランク （ブランクシート） 、 2は缶体のス トレート壁部分 （工程 Dでは縮径加工されていないス トレート壁部分） 、 .3はド ーム形状部、 4はネック形状部で縮径加工されたストレート壁部分、 5はテーパ 形状部で、 縮径加工後のテーパ壁部分である。 .
まず該円状ブランク 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 （半径で ；缶外面の半径）'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 ；缶外面の半 ） に縮径加工し、 所望の 最終成形体 （2ピース缶） を得る。 図中、 R。は成形前の円状プランク 1の半径 (楕円の場合は長径と短径の平均値とする） であり、 h、 rおよび dは、 各々、 成形途中の段階の成形体または最終 形体の高さ、 最大半径、 最小半径であり、 Rは最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の半径である。
■R。は最終成形体から計算される尺にトリミング量を加えたものであり、 任意 に決定されるものである。 しかし、 小リミングされる部分は屑であるから、 工業 的にはなるべく小さいことが望まれ、'通常は Rの 1 0 %以下で、 多くても 2 0 % 以下である。 すなわち、 'R。は Rの 1〜1 . 1·倍、 最大で 1〜1 . 2倍の範囲で あることが多い。 また、 複数の該缶体を製造する時は、 試作品によって、 Rを知 ることもできる。 ■
本 2ピース缶の缶体の製造工程では、 工程 Aでは最大半径 rと最小半径 dが同 一、 すなわち r = dであり、 工程 Dでは r > dである。 ■
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は、 最終成形体の測定 重量に基づき決定される。 すなわち、 最終成形体の重量を測定し、 この重量と同 じ重量になる成形前のラミネート鋼板の円状板の寸法 （半径） を計算により求め、 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。 .
このように樹脂 ミネート鋼板の円状ブランクに絞り加工 （D I加工を含む） 、 縮径加工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。 加工度が高い場合、 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 ZRだけでなく、 さらに缶高さ方向の伸び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、 縮みの程度と 伸びの程度で加工度を規定することで、 樹脂層の変形 合いを定量化しているこ 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、 縮みの程度に加えて、 高さ方向の伸ぴ量も重要な因子となる。
' 本発明では、 最終的に製造された缶体 （最終成形体） の加工案について、 最終 成形体の高さ h、 最大半径 r、 最小半径 dを、 最終成形体と重量が等価となる成 形前円状板の半径 Rに対して、 0. 1≤d/R≤0. 25、 かつ 1. 5≤h/ (R— r) ≤ 4の缶径を満 ¾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 難であっ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、 縮みの程度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 h/ (R— r) が 1. 5以上 を同時に満足する高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、 かつ 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 dZR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 (R— r) が 4を超える高い加工度であると、 成形 が可能であってもいたずらに成形段数が増加したり、 または加工硬化に伴い板の 伸ぴ限界に達し、 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≤dZR、 かつ h/ (R— r) ≤ 4と規定した。
なお、 本発日 が 象とする多段成形は、 絞り加工、 D I加工、 縮径加工のうち 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。.縮径加工を含む場合 は、 最終成形体の寸法 は、 r〉dであ 。 縮径加工を含まない場合は、 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、 上述の加工度を満たす最終成形体 （2ピース缶体） を製造するた めのラミネート鋼板も提供する。 すなわち、 該ラミネート鋼板は、 ガラス転移点 が 5 °C以下でかつ断面の扁平率が 0.5以下である非相溶性の副相樹脂を、 3〜 3 O vol%分散して含有するポリエステル樹^層を鋼板の少なくとも片面に有す るものである。
本発明のラミネート鋼板に用いられる下地の金属板は鋼板であるので、 アルミ ニゥムなどに比較して安価であり、 経済性に優れる。 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い。 ティンフリースチールは、 例えば、 表面に付着量 5 0〜2 0 O m g /m2の金属クロム層と、 金属クロム換算の付着 量が 3〜3 O m g /m2のクロム酸化物層を有することが好ましい。 ぶりきは 0 . 5〜1 5 g /m2のめつき量を有する-ものが好ましい。 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。 本発明で規定する最終成形体 （ 2ピース缶体） を得るよ 'うな高度の加工におい ては、 ラミネート鋼板に用いる樹脂層の内部応力の蓄積や,、 配向による加工硬化 の作用によって、 樹脂の加工性が大きく劣化していくことが判明した。 具体的に は、 （i ) 配向によって加工方向に対して垂直方向の結合が弱まる事で生じる縦 割れ、 （ii ) 加工方向の伸びが限界に達して破断する横割れ、 （iii) 内部応力の 上昇によって生じる樹脂層の剥離などが観察された。 ' ，
これらの諸問題に対して様々な樹脂種を様々な製造方法で作成し、 上記のよう な加工劣化が発現しない樹脂を検討した。
その結果、 ポリエステルの" a相 （主相） に副相としてガラス転移点 （T g ) カ 5 °C以下の柔軟な樹脂が分散した複合樹脂 （compound resin) 1S ラミネート 鋼板の樹脂層として有効であることを見出した。 この副相樹脂は、 主相であるポ リエステル樹脂に対して非相溶で分散している必要がある。 この樹脂の変形挙動 を調査すると、 加工に伴って分散樹脂が大きく変形していることが判明した。 こ の効果によって、 樹脂層全体の変形に伴^)応力が緩和されるものと推定される。 また、 加工による配向の程度も、 単相のものに比較すると緩やかであることも 判明した。 該副相樹脂は、 そのガラス転移点が 5 °C以下の方が、.'加工の際に容易に変形す るため、 副相の効果が発現し易い。
また、 本発明では、 ポリエステル樹脂 （主相） 中の副相樹脂の体積比率を 3 V o 1 %以上 3 0 V o 1 %以下に規定した。 副相の体積比率が 3 y o 1 %以上の方 が副相による応力緩衝効果が発現し易く、 3 0 V o 1 %以下の方が、 主相樹脂層 中の副相粒子の分散が十分に行われ、 3 0 V o 1 %を超えると副相樹脂の凝集な どが起こって分散が不十分になることがあるからである。 このような分散状態と して、 主相であるポリエステル樹脂に非相溶でかつ粒径 0. 1〜 5 mの副相樹脂 が分散した系が例示できる。 ■
.一般に、 樹脂を鋼板にラミネートする手法を大別すると、 樹脂フィルムを圧着 するフィルム圧着法と、 Tダイなどを用いて樹脂層を鋼板上に直接成形する直接. 押し出し法に分類できる。 さらに、 フィルム圧着法は、 2軸延伸などの延#操作 を伴う方法と、 押し出し法により無延伸 （あるいは卷き取り方向に僅かの延伸を 伴う） 状態で行う方法に大別される。 '
本発明者は、 本 明の複合樹脂について上記の種々のラミネ一ト法で作製され たラミネ一ト鋼板の性能を評価した結果、 直接押し出し法によって作製されたも の、 2軸延伸フィルムを鋼板に熱圧着する際に樹脂層を十分融解してラミネート したものの 2つが有望であることが判明した。
更に詳細な調査 行うと、 副相の扁平率が大きく関与していることが明ちかと なった。
延伸などにより母相の樹脂が変形すると、 副相樹脂もこれに伴い変形する。 溶 融状態の複合樹脂に延伸を加えず、 冷却すると、 副相樹脂は、 ほぼ球状となる。 延伸法は、 半溶融状態の樹脂を引き伸ばして薄くする手法であるが、 この手法に よって副相樹脂は変形し、 扁平状となる。'具体的には、 変形は延伸に伴う膜厚の 減少に応じて厚さ方向に縮み、 延伸方向に伸びる。
例えば、 等倍延伸の 2軸延伸法の場合、 副相の樹脂は延伸面内では等方的に円 状となり、 厚さ方向に縮む。 一方、 半溶融状態の複合樹脂に一軸延伸をかけた場 は、 厚さ方向に縮み、 製 膜方向に伸ばされる。 そのため、 得られたフィルムをフィルム面と平行な平面で 切断した断面を観察した場合、 副相樹脂は製膜方向に長い楕円状となる。 また、 フィルムをフィルム面と垂直でかつ製膜方向と平行に切断した断面を観察した場 合も副相樹脂は製膜方向に長い楕円状となる。 一方、 フィルムをフィルム面と垂. 直でかつライン方向と直角に切断した断面を観察した場合は、 ほぼ円状ないし厚 さ方向に若干縮んだ形状となる。 即ち、 延伸などの加工を受ける,ことで、 副相は 扁平化するのである。
以上のように、 二軸または一軸の延伸を受けた複合樹脂については、 その延伸 方.向に複合樹脂が扁平化することがわかった。 そして、 その扁平の程度が、 加工 性や剥離性に影響を与えることが判明したのである。 '
ここで、 本発明で言う副相樹脂の 「断面の扁平率」 とは、 ラミネート鋼板のラ ィン方向に沿って平行に切断した断面に見られる楕円状の副相樹脂について、 以 下のように定義される。 ■
扁平率 = (長軸一短軸） / (長軸) .
副相の扁平率が低いものは、 加工性や加工後の密着性が優れる傾向にあった。 即ち、 高度の加工に対しては、 複合樹脂を被覆したラミネート鋼板の中で、 副相 の扁平率が低いほど良好な加工性や加工後密着性を発現することが判った。 製缶 加工における延伸方向と加工方向の関係は、 缶の位置に応じて、 平行から垂直ま で違続的に変化する。 副相の扁平率が高い場合は、 加工に伴う副相の変形余地が 少ない方位が生ずることとなる。 即ち、 もともと加工方向に伸びた状態にある副 相は、 その後の加工においては、 伸びる余地が少ないと考えられ、 この事が副相 本来の効果を減じているものと推定される。 いずれにしても、 扁平率が 0 . 5 =9= を上回ると加工性や加工後密着性に影響 出始めるため、 本発明では、 副相の扁 平率を 0 . 5以下と規定した。 さらに好ましくは 0 . 2 0以下である。
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る。 本発明の複合樹脂の主相であるポリエステル樹脂は、'加工に必要な伸びと強度 のバランスの観点から、 テレフタル酸おょぴイソフタル酸からなる群より選ばれ る少なくとも 1種のジカルボン酸とエチレンダリ ール'を重合の主成分とする樹 脂である。 ここで 「重合の主成分」 とは、 ポリエステル樹脂に用いられる樹脂の
7 0〜： L 0 0 m o 1 %を占めることであり、 好ましくは 8 5 m o 1 %以上、 より 好ましくは 9 2 m o 1 %以上である。
本発明の複合樹脂の副相であるガラス転位点が 5 °C以下の樹脂は、 変形性の点 から、 ポリオレフインを主成分とする樹脂が好ましい。 また汎用性、 分散性、 コ ストの点から、 ポリエチレン、 ポリプロピレン及びアイオノマーからなる群より 選ばれる少なくとも.1種であることが好ましい。 '
本発明のラミネート鋼板は、 樹脂層中〖こ顔料や滑剤、 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い。
樹脂層の膜厚は特に限定されないが、 1 0 ju m以上 5 0 ju m以下が好ましい。 フィルムラミネートの場合、 1 0 / 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い。 ·
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 無延伸フィルムを熟圧着させる熱圧着法、 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、 レ、ずれも十分な効果が得ら れることが確認されている。
本発明のラミネート鋼板を用いて多段 形して 2ピース缶を製造する際は、 樹 脂層の剥離を防止するために、 加工途中の段階や最終工程で成形体をポリエステ ル樹脂のガラス転移点以上の温度に加熱する熱処理を施し、 樹脂内の内部応力を 緩和することも好適'である。 更には、 ポリエステル樹月 ίの融点以上の温度に加熱 して処理することで加工による配向を消失させることも適宜実施してよい。 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確認さ れている。 また、 加熱速度、 加熱時間、 冷却速度は効果に応じて適宜選択すれば よいが、 加熱速度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ない。 また、 冷.却時間が速い方が、 球 晶の発生を避けやすいので好ましい。'従って、 熱処理終了後ポリエステル樹脂の ガラス転移点以下の温度に冷却する冷却時間は短レ、ほど良い。 ' 実施例 1 '
以下、 本発明の実施例について説明する。
「ラミネート鋼板の作製」
厚さ Q . 2 O mmの Τ 4 C Aの T F S (金属 C r層： 1 2 0 m g /m2、. 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 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 jw mのフィルムをラミネートして、 ラ ミネート鋼板を作製した。 - 作製したラミネート鋼板の樹脂中の分散粒子の形状はつぎのようにして測定し た。 .
<分散粒の形状測定 > . '
該ラミネート鋼板を樹脂に埋め込み、 イン方向 （ラミネート長手方向） の断 面が観察できるように研磨を行った。 続いて、 研磨面を Ι Ν— N a O H溶液中に 1 0分ほど浸漬した後、 水洗を行った。 この断面を走査型電子顕微鏡にて分散し 'ているォレフィン粒を 5 0個観察し、 それぞれの長径、'短径を測定し、 扁平率を 求め、 その平均値を扁平率とした。 - . .
ラミネート鋼板の製造方法と作製したラミネート鋼板の内容を表 1及び表 2に 示す。 ，
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 + 1 0 °C) まで加熱し た状態で、 ニップロールにて熱圧着し、 次いで 7秒以内に水冷によって冷却した。 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ニップ 口ールにて熱圧着し、 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 に供給して被覆し、 次いで樹脂被覆された鋼板を 8 0 °Cの冷却ロールにてニップ 冷却させ、 更に、 水冷によって冷却した。 . .
「缶体成形」 ， 作製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 3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 段階で行った。
表 3において、 最終成形体 （工程 D) の h、 r、 d、 h a、 h c、 Rは、 各々 最終成形体の開口端部までの高さ、 缶体 （2 ) の半径、 ネック形状部 3の半径、 缶体 （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半径である （図 1 照） 。 円状板ブランクの半径 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 形前プランクシートの半径を求め、 この半径を最終成^体と重量が等価となる成 形前の円状板ブランクの半径 Rとした。 '
1) ブランキング （ブランクシートの直径： 66〜94mm0) '
2) 絞り加工及びしごき加工 （工程 A) ,
5段の絞り加工にて、 缶体の半径 r、 高さ hが、 r/R : 0. 24〜0. 34、 / (R-r) ： 1. 84〜3. 09の範囲の缶体 （中間成形体） を作製した。 また、 所望の缶体を作製す'る為に、 適宜、 しごき加工も併用した.。
3) .缶底部のドーム形状加工 （工程 B)
缶底部に、 深さ 6 mmの半球状の張り出し加工を行った。
4) トリムカロェ （工程 C)
缶上端部を 2mmほどトリムした。 ·'
5) 円筒上部の縮径加工 （工程 D)
円筒上部に縮径加工を施し、 具体的には、'内面テーパ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 3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、 外観を以下^ように して評価した。 評価結果を表 4に記載した。
「密着性試験」 ' . .
缶体を、 周方向の巾が 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、 周方向に直線状に、 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 Omm部分と残余の部分か らなる試験片が作成され 。 1 Ommの部分に巾 1 5mm、.長さ 6 Ommの鋼板 を繋ぎ （溶接） 、 6 Omm鋼板部分を持って、 残余部分のフィルムを破断位置か ら 1 Ommほど剥離させる。 フィルムを^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。
「ピール強度」 5 NZ 1 5 mm未満： x
5 NZ 1 5 mm以上 7 N/ 1 5 mm未満：〇
7 N/ 1 5 mm以上：◎
<フィルム加工性評価 > ,
成缶後の樹脂層外面側を目視及ぴ光顕観察を行い、 フィルムに破断があるかな いかを確認した。 外観が正常なものを〇、 破断や亀裂が確認されたものを Xとし た。 · .
「評価結果」
缶体 C 1〜 C 2 0は、 '本発明の実施例であり、 フィルム密着性、 加工性ともに 良好な値を示した。 .
缶体〇2 1〜〇2 3は、 本発明の実施例ではあるが、 扁平率が比較的高く密着 性の評価は〇に留まった。
缶体 C 2 7は、 副相の体積比率が本発明下限を外れるものであり、 加工性、 密 着性ともに評価は Xであった。 .
缶体 C 2 8、 C 3 1は、 副相の T gが本発明の上限を外れるものであり、 加工 性、 密着性ともに評価は Xであった。 ， 缶体 2 9は、 P E T単相であり、 加工性、 密着性ともに評価は Xであつた。 . 缶体 C 3 0は、 主相の P E Tを用いず、 副相樹脂 （酸変性エチレンメタクリル 酸メチル共重合体の酸変性成分の 5 0 %を Z nで中和した樹脂） を単相で被覆し たものであり、 加工性、 密着性ともに評価は Xでぁった。 .
缶体 C 3 2〜3 4_は、 扁平率が本発明範囲を外れるものである。 密着性、 加工 性ともに Xとなった。 .
本発明のラミネート鋼板は、 主相のポリエステル樹脂と特定の条件の副相樹脂 からなる複合樹脂層をラミネ一ト層として有する。 このラミネート鋼板を用いて 2ピース缶体を製造すると、 副相樹脂による応力緩衝効果によってラミネート層 の剥離と破断がなくかつエアゾール缶の'ような高い加工度の 2ピース缶体を製造 することができる。
Figure imgf000018_0002
Figure imgf000018_0001
PET-PBT 60) ：ポリエチレンテレフタレ，トーポリブチレンテレフタレート共重合体 ポリブチレンテレフタレート（60mol%)
EPR ：エチレンプロピレンゴム
LLDPE ：線形低密度ポリエチレン
HDPE ：高密度ポリエチレン
PP ：ポリプロピレン
Figure imgf000019_0001
PET ：ポリエチレンテレフタレ一ト
PET— 1 (4) ：ポリエチレンテレフタレ一ト-ポリエチレンイソフタレート共重合体 イソフタレート（4mol%)
PET— 1 (8) ：ポリエチレンテレフタレ一ト -ポリエチレンイソフタレート共重合体 イソフタレート（8mol%)
PET— 1 (12) ：ポリエチレンテレフタレ一ト-ポリエチレンイソフタレート共重合体 イソフタレート（12mol%)
PBT ：ポリブチレンテレフタレ一ト
PET- PBTC60) ：ポリエチレンテレフタレ一! -—ポリブチレンテレフタレ一ト共重合体 ポリブチレンテレフタレート（60mol%)
EPR ：エチレンプロピレンゴム
LLDPE · ：線形低密度ポリエチレン
HDPE ：高密度ポリエチレン
PP ：ポリプロピレン
3
Figure imgf000020_0001
*)ブランク径 Rは最終成形体の重量から換算したブランク径である。
**)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
表 4
Figure imgf000021_0001
産業上の利用可能性 '
本努明のラミネート鋼板を用いて 2ピース缶の缶体を製造すると、 エアゾール 缶用の 2ピース缶のような高い加工度を有しながら樹脂層の剥離と破断のないラ ミネ一ト鋼板製の 2ピース缶体が得られる。 しかも、 該ラミネ一ト鋼板は、 安価 で、 薄くても強度の高い鋼板素材を用いているため、 高強度や高耐食性も兼備す る該 2ピース缶を安価に大量生産できる。 よって、 本発明は、 産業に大きく貢献 できる。

Claims

1 . ガラス転移点が 5 °C以下でかつ断面の扁平率が 0 . 5以下である非相溶性 'の副相樹脂を、 3〜3 O vol%分散して含有するポリエステル樹脂層を鋼板の少 なくとも片面に有する、 下記 3つの式を満たす 2ピース缶の缶体製造用のラミネ 一 'ト鋼 ίκ。 d≤ r ； 請
0 . 1≤ d /R≤ 0 . 2 '5 ；および、
. 1 . 5≤h / (R - r ) ≤4
(ここで、 R：該 2'ピース缶の缶体と重量が葷等価となる成形前の円状ラミネート 鋼板の半径、 h ：該缶体の高さ'、 r ：該缶体の最囲大半径、 d ：該缶体の最小半径 である）
2 . 該ポリエステル樹脂が、 テレフタル酸およびイソフタル酸からなる群より 選ばれる少なくとも 1種のジカルボン酸とエチレングリコールを重合の主成分と する請求項 1に記載のラミネート鋼板。
3,. 該副相樹脂が、 ポリオレフインを主成分どする樹脂である請求項 1に記載 のラミネート鋼板。
4 . 該副相樹脂が、 ポリエチレン、 ポリプロピレン.及びアイオノマーからなる 群から選ばれる少なくとも 1種である請求項 1に記載のラミネート鋼板。
5 . 請求項 1〜4のいずれかに記載のラミネート鋼板の円状板を多段成形して 得られる、 下記 3つの式を満たす 2ピース缶の缶体。 d≤ r ；
0.1≤ d/R≤ 0.25 ；および、
1.5≤ / (R- r ) ≤4
' (ここで、 R：該 2ピース缶の缶体と重量が等価となる成形前 円状ラミネート 鋼板の半径、 h ：該缶体の高さ、 r ：該缶体の最大半径、 d ：該缶体の最小半径 である）
6. 最終成形体の高さ h、 最大半径 r、 最小半径 d (rと dが同じ場合を含 む） 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. l.≤d/R≤0. 2.5、 かつ 1. 5≤h/ (R— r) ≤ 4の関係を満足する 2ピ ース缶の製造に使用するラミネート鋼板であって、 鋼板の少なくとも片面に、 ポ リエステルを主成分とする主相と、 主相中に主相と非相溶で分散して存在し、 ガ ラス転位点 （Tg) が 5°C以下の樹脂からなる副相が混合した混合樹脂からなり、 前記混合樹脂中の副相の体積比率が 3 V o 1 %以上 30 V o 1 %以下であり、 副 相のラミネート方向の断面形状は、 扁平率が 0. 50以下である樹脂被覆層を有 することを特徴とする 2ピース缶用ラミネート鋼板。 ，
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