WO2008069332A1 - エアゾール用絞り加工缶の製造方法およびエアゾール用絞り加工缶 - Google Patents

エアゾール用絞り加工缶の製造方法およびエアゾール用絞り加工缶 Download PDF

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WO2008069332A1
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aerosol
processing
steel sheet
less
drawn
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PCT/JP2007/073735
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Inventor
Katsumi Kojima
Yuka Nishihara
Yasuhide Oshima
Hiroki Iwasa
Hiroshi Kubo
Original Assignee
Jfe Steel Corporation
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/38Details of the container body
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/04Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing
    • C21D8/0421Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips to produce plates or strips for deep-drawing characterised by the working steps
    • C21D8/0426Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an aerosol drawn can used as a container for various sprays and the like, and to an aerosol drawn can for aerosol.
  • welded cans There are two main categories of aerosol metal containers: welded cans and drawn cans.
  • the welded can has a bottom and a can base (dome top) attached to a can, which is a rectangular plate joined by welding to a cylindrical shape.
  • a mounting cup with an injection valve is attached to the dome top.
  • the drawn cans are smaller than the diameter of the can body on the open end side of the can body that has been processed into a bottomed cylinder using impact processing, drawing-redrawing processing, drawing-redrawing-ironing processing, etc. It has a diameter and a mounting cap attached.
  • Such drawn cans are sometimes called one-piece cans or monoblock cans.
  • drawn cans are seamless can bodies, and they are shrunk in a smooth continuous shape from the can body to the mounting cap. Compared to welded cans, Excellent appearance beauty. For this reason, drawn cans are widely used in applications where the appearance of the package is emphasized due to the nature of the product, for example, applications such as rejuvenation, antiperspirants, and hair styling agents.
  • steel cans are generally used for welding cans and aluminum is used for drawn cans.
  • the main reasons why steel sheets have not been used as the raw material for drawing cans are as follows.
  • the first reason is that aluminum does not generate red glares like steel plates. If aerosol cans are used in a moist environment, there is a concern about the occurrence of red coral when using steel plates. When red candy occurs, there is a risk that the appearance of the aerosol can will be severely impaired and the product value will decline.
  • the second reason is that aluminum is softer than steel sheet, so the bottomed cylindrical can body is formed using methods such as impact machining, drawing-redrawing, drawing-redrawing-ironing, etc. It is relatively easy to form a bead for attaching a mounting cap to the opening end.
  • a step of forming a bead portion by curl processing (may be performed multiple times) at the tip of the opening end.
  • Air zonole cans are available in a wide variety of sizes on the market, and when processing can be obtained to obtain cans that match a wide variety of sizes using the above method, a very high degree of processing is required. It could not be easily formed using a steel plate.
  • Patent Document 1 discloses a method for improving the corrosion resistance of a steel plate itself.
  • Patent Document 1 discloses a technique for making a steel plate itself stainless steel having high corrosion resistance.
  • stainless steel is excellent in corrosion resistance but expensive, this method leads to an increase in cost.
  • Patent Document 2 discloses a technique for coating a steel sheet surface with a metal having high corrosion resistance. In other words, it is a technology that avoids wrinkles at the bottom of an aerosol can that has been drawn and ironed by using an aluminum substrate. According to this method, there is a possibility that flaws can be avoided at the bottom of the can where the degree of processing is low. However, there is a concern that wrinkles may be generated because the aluminum coating is damaged in the can body that has been drawn and ironed.
  • Patent Document 3 discloses a technique relating to an inner surface coated metal container provided with a hardened polyamideimide-based coating film as a method for enhancing corrosion resistance by coating a steel sheet surface with a coating film.
  • this technology is said to be able to use steel plates as a material when used in aerosol cans, the examples relating to steel plates are only related to welded cans, and there is no sufficient description about the corrosion resistance of drawn cans. The effect is unknown.
  • this technique may be applied to a molded can body or may be applied to a metal plate before forming and processed later.
  • Patent Document 4 discloses a technique for obtaining an aerosol can by a drawn can using a steel plate laminated with a biaxially stretched polyethylene terephthalate film. According to this technology, the can body after drawing is coated with a non-damaged laminate film, so it has excellent corrosion resistance. However, the corrosion resistance of the can body obtained with this technology is maintained because the open end of the can body is not ⁇ # as shown in the examples. The diameter reduction processing and curl processing necessary to obtain a glass can are not performed, the shape is not beautiful, and it is not a substitute for the current aerosol can.
  • Patent Document 5 and Patent Document 6 describe the amount of increase in tensile strength due to processing with an equivalent strain s eq of 1.
  • a technique for improving workability by increasing the value to a certain level is disclosed. This technology assumes a low level of processing and a processing level compared to the processing level required for the aerosol can.
  • problems occur in processing, particularly when the opening end is compressed in the circumferential direction by diameter reduction processing. Buckling occurred, and when the bead portion was formed by curling, a phenomenon that the opening end of the can body was cracked by the processing frequently occurred.
  • Patent Document 1 Special Table 2003-500306 Publication ''
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 63-168238
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 1-228567 '
  • This paper is to provide a method for producing aerosol drawn cans that can be processed without buckling and cracking, and to provide aerosol drawn cans with sufficient strength and excellent corrosion resistance. To do.
  • the present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
  • a method for producing an aerosol drawn can that uses a laminated steel sheet coated with an organic resin film and satisfies the following formula, wherein the laminated steel sheet has a corresponding strain ⁇ eq of 1.6
  • the tensile strength after TS is 800MPa or less.
  • a method for producing a drawn can for aerosol characterized in that the thickness tb at the end face of the cut portion and the thickness t ⁇ before tensile fracture satisfy 0. tb / t ⁇ .
  • h height from the can bottom to the opening tip
  • r outside radius of the can body
  • R ⁇ S in a circular blank before processing the final machining can body and weight is equivalent
  • r 1 the opening tip outer half diameter parts
  • r 2 the outer bead portion radius
  • the laminated steel sheet contains, by mass 0/0, C: 0.0005 ⁇ 0.09% , Si: 0.1% or less, Mn: 1.0% or less, P: 0.02% or less, S: 0.02% or less A1: 0.01 to 0.1%, N: 0.0060% or less, the balance being Fe and unavoidable impurities.
  • the [2], t & lB laminated steel sheet further contains, by mass 0/0, Ti: 0.001% ⁇ 0 ⁇ 05%, Nb: and characterized by containing one or more of from 0.001% to 0.05%
  • a manufacturing method for squeezed cans for aerosol
  • the laminated steel sheet further contains, by mass 0/0, Ti: 0.001% ⁇ 0 ⁇ 05%, Nb: and characterized by containing one or more of from 0.001% to 0.05% Manufacturing method for air cannole drawing cans.
  • An aerosol drawn can produced by the production method according to any one of [1] to [6].
  • 0 / indicates the composition of steel.
  • 0 / indicates the composition of steel.
  • the present invention by using a laminated steel plate having specific characteristics and excellent corrosion resistance as a material, it is possible to avoid buckling at the neck portion and cracking of the curled portion, which were problems in the past, for aerosols. A drawn can can be manufactured. This provides excellent corrosion resistance, In addition, it becomes possible to obtain steel plates made of steel plates that are the same size and shape as conventional aerosol cans on the market.
  • FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of an aerosol viewing can for aerosol.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the can sizes of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the can sizes of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the tensile strength TS, the plate thickness tb at the end face of the fractured portion after tensile fracture, and the original plate thickness t 0 1 ⁇ 2t, b / t 0 of the steel plate.
  • the aerosol can by drawing which is the subject of the present invention, is formed by the process shown in FIG. 1 and below.
  • a step of forming a can body by forming a circular blank into a bottomed cylinder by multiple drawing processes (which may be combined with ironing),
  • a process of roe (may be processed multiple times) to the outer diameter of the can body at the open end side of the can moon
  • Aerosol cans of various sizes are distributed in the factory.
  • h height from the bottom of the can to the top of the opening
  • r outer radius of the can body
  • R final processed can It is in a circular blank before processing that is equivalent in weight to the body.
  • h / (R—r) is an index of the degree of processing related to elongation deformation in the height direction of the can body.
  • r i is the outer radius of the opening tip.
  • r No R is an index of the degree of processing related to compressive deformation in the circumferential direction of the can body.
  • r 2 is the outer radius of the bead portion.
  • No is an index of the degree of processing related to expansion deformation when curling the tip of the open end.
  • the shape and size of commercially available aerosol cans are described in various standards such as “Federation of European Aerosol Association Standard No. 215, No. 219, No. 220”. This allows you to determine the size parameters:!:, H, ri in Figure 2.
  • the thickness of the laminated steel sheet used in the can is determined based on the strength, weight, and material costs required for the can.
  • the machining process as shown in Fig. 1 is determined, and the plate thickness distribution at the stage (5) is determined. As a result, the weight of the final processed can body is obtained. Using this, the radius R of the circular blank before processing is obtained.
  • the present inventors investigated the can body obtained by actual processing experiments in detail, so that the can body processed with a high degree of processing and the buckling and force processing at the time of processing. Factors influencing cracking in the steel were examined.
  • the degree of processing of the open end at the stage (4) in FIG. Is equivalent to about 1.6 in terms of equivalent strain s eq.
  • the equivalent strain eq is a value obtained as follows from the plate thickness direction strain ⁇ t and the circumferential strain ⁇ can height direction strain ⁇ ⁇ of the processed side wall of the can body.
  • Buckling at the time of contraction is a phenomenon in which the opening end is buckled when the opening end is subjected to a compressive stress in the circumferential direction.
  • the present inventors performed the rolling process in addition to the actual can manufacturing process, but the equivalent strain at the time of the rolling process was obtained by replacing the circumferential strain with the strain in the plate width direction in the above formula. It can be obtained similarly.
  • Figure 4 shows the results of the above study.
  • indicates that there was no problem in diameter reduction and curling
  • the mouth indicates that buckling occurred during diameter reduction
  • indicates that cracking occurred during curling.
  • equivalent strain £ eq 1 After 6 become processed tensile strength TS is 800 MPa, and the thickness tb at the fracture end surface after tensile fracture, tensile breaking before plate thickness to is 0. 25 ⁇
  • tb / it can be seen that buckling does not occur at the time of shrinkage ⁇ ] and cracking does not occur during curling.
  • the steel sheet has the following characteristics: the tensile strength TS after processing at which the equivalent strain ⁇ eq is 1.6 is TS 800 MPa, and the plate thickness tb at the fracture end face after tensile fracture is The plate thickness before fracture is 0.25 ⁇ tb / to. Furthermore, it has been found that, by defining the components of the steel sheet having the above-mentioned characteristics, processing defects can be further reduced and advantageous when manufacturing a drawn can for aerosol. The preferred component range is described below. In addition, all% are mass%.
  • C is less than 0.0005% and more than 0.009%, there is an increased probability of defects in the steel sheet (scale contamination, inclusion inclusion, etc.), which may induce processing defects. . If C is low, the decarburization time of the molten steel will be long as a result, and it is thought that the frequency of inclusions increases during that time. On the other hand, when C is large, it is considered that cracks called subperitectic cracks occur when the molten steel solidifies. Therefore, The range of C is preferably 0.0005% or more and 0.009% or less.
  • Si is an element that degrades the surface properties of steel sheets. If the content of Si is large, it is not only desirable as a surface-treated steel sheet, but it also makes hot rolling difficult to harden the steel, and the steel sheet as the final product is not suitable. May be cured. From this viewpoint, Si is preferably 0.1% or less. In applications where surface texture requirements are particularly strict, 0.05% or less is even better.
  • Mn is an element that hardens steel. If its content is large, it adversely affects workability, and it may concentrate on the surface layer during annealing and deteriorate the surface properties. From this viewpoint, Mn is preferably 1.0% or less. If the content is less than 0.05%, even when the S content is reduced, it is difficult to avoid the so-called aging brittleness, which causes problems such as surface cracks, while 0.6% If it exceeds the upper limit, the transformation point may be too low, and it may be difficult to obtain a preferable hot rolled sheet. Therefore, it is more preferably 0.05% or more and 0.6% or less.
  • the S content increases, inclusions such as Mn S increase, causing a reduction in local ductility and inducing curl cracking. Therefore, the S content is limited to 0.05% or less. In order to remarkably improve the workability, it is preferable to make it 0.001% or less.
  • a 1 is less than 0.01% and more than 0.1%, there is an increased probability of defects in the steel sheet (scale contamination, inclusion inclusion, etc.), which may induce processing defects. is there.
  • a 1 is added for the purpose of fixing and removing oxygen in the molten steel as alumina, and the alumina itself floats up and is absorbed by the slag; However, it is conceivable that A 1 is low: ⁇ does not remove oxygen sufficiently, and oxides increase in the steel, which increases the frequency of inclusions in the steel sheet as inclusions. On the other hand, when A 1 is large, the generated alumina is not sufficiently removed, and this itself may be an inclusion. Therefore, A 1 The range is between 0 ⁇ 01% and 0 ⁇ 1%.
  • the range of wrinkles is preferably 0.0006% or less.
  • soot tends to reduce the frequency of cracking in car nore machining at high machining speeds.
  • the processing speed of the drawn can is usually expressed by the stroke speed of the press. Although it depends on the height of the can, it is usually a processing speed of tens to hundreds of strokes per minute, and on average about 100 strokes per minute. In the case of steel that does not contain soot, it can be machined sufficiently stably at an average speed and can be machined even at higher speeds. Admitted.
  • soot when soot is contained, cracks are less likely to occur at machining speeds of 120 strokes per minute and stable operation is possible. The reason for this is not clear, but it is thought to be related to the segregation of soot at the grain boundaries.
  • the range of wrinkles is preferably 0.001% or more and 0.003% or less.
  • T i 0.001% ⁇ 0.05 ° N b: 0.001 ° /. ⁇ 0.05% kind or more
  • N i 0.5% or less
  • C r 0.5% or less
  • C u 0.5% or less
  • Ni, Cr, and Cu are all elements that lower the transformation point.
  • the upper limit is preferably 0.5%.
  • the balance other than the above is Fe and inevitable impurities.
  • the laminated steel plate used as a raw material has the above-described characteristics, and preferably has the above-described composition. These are the most important requirements in the present invention.
  • the material itself with corrosion resistance and sufficient processability, it is possible to produce a drawn can for aerosol even at a very high degree of processing.
  • the tensile strength TS after processing with an equivalent strain ⁇ eq of 1.6 is TS ⁇ 800 MPa
  • the plate thickness tb at the end face of the fractured portion after tensile fracture, and tensile fracture Subject to previous; gj? To 0.25 ⁇ tb / to. With such characteristics.
  • the laminated steel sheet used in the present invention is not limited, any material may be used. However, as described above, the strength including the above-described components is superior in processing.
  • a method for producing a steel sheet having these characteristics is not particularly limited, but typical ones are described below.
  • C 0.0005 to 0.09%
  • A1 0.01 to 0.1%
  • N 0.0060% or less
  • Ti 0.001% to 0.05 ° /.
  • ⁇ 3 ⁇ 4 0.001 ° /. ⁇ 0.05 ° /.
  • B 0.0
  • the cold-rolled coinore is degreased to remove the lubricant used in the cold-rolling, and then annealed by a box annealing method or a continuous annealing method.
  • the annealing method is preferably a continuous annealing method that is superior in terms of productivity and material uniformity.
  • the steel sheet is heated to the recrystallization temperature or higher, soaking is completed to complete the recrystallization, and then cooled.
  • it is preferable to perform over-aging treatment by cooling from the soaking temperature to about 400 ° C at a cooling rate of 20 ° C / s or more ⁇ and holding for a certain period of time.
  • the film constituting the film-laminated steel sheet used in the present invention is not particularly limited, but is preferably as follows for the purpose of eliminating the possibility of film damage during processing as much as possible.
  • the dicarponic acid component consists of terephthalic acid, or terephthalic acid and isophthalic acid
  • the diol component consists of ethylene glycol and / or butylene glycol
  • the laminate resin layer is at least the outermost layer, and the thermoplastic resin has the main phase as a basic skeleton of (1) to (5) above.
  • the polyolefin is It is preferably composed of one or more of polyethylene, polypropylene, and ionomer.
  • the surface orientation coefficient of the surface resin layer of the laminate resin layer is 0.04 or less, the possibility of film damage is reduced.
  • the laminated steel plate used in the present invention uses a steel plate as a substrate. It is preferable to use a surface-treated steel sheet having various surface treatments on the surface.
  • a surface-treated steel sheet (so-called TFS) with a two-layer coating consisting of metallic chromium as the lower layer and chromium hydroxide as the upper layer is optimal.
  • the amount of TFS metal chromium layer and chromium hydroxide layer deposited is not particularly limited, but in both cases, the metal chromium layer is 70 to 20 O mg / m 2 , chromium hydroxide in terms of Cr.
  • the layer is preferably in the range of 10 to 3 O mg / cm 2 .
  • the aerosol drawing can of the present invention has the above-described characteristics, and is formed from a laminated steel plate covered with an organic resin film, so as to satisfy the following formula. Details of each process are as follows.
  • the method of using a circular force bar and die is preferred. It is also possible to create a circular blank at the same time as the first of the multiple drawing operations that are performed after the circular blank is produced. In order to suppress the occurrence of ears during drawing, a non-circular blank that is slightly different from a perfect circle may be used. However, even in this effort, there is no problem in adopting this method, and the outer shape of the circular blank is It does not necessarily have to be a perfect circle.
  • Process of forming a can body by forming a tiff self-circular blank into a bottomed cylinder by multiple drawing operations In order to form a laminated steel sheet into a bottomed cylinder that forms the can body of a drawn can, A method of obtaining a predetermined height by drawing a circular blank a plurality of times is used. The number of drawing operations and the drawing rate in multiple drawing operations can be selected as appropriate. In order to simplify the molding process, it is desirable to carry out with a small number of drawing operations. Severe processing is required. In order to simplify the molding process, a drawing frequency of 10 times or less is desirable. The drawing ratio is preferably 0.4 or more when the first drawing is performed from a circular blank, and 0.5 or more in the subsequent drawing (redrawing) processing.
  • drawing is performed a plurality of times.
  • a drawing-ironing method in which ironing is added can also be employed.
  • thinning drawing processing that reduces the plate thickness by using bending and unbending deformation at the drawing die shoulder while applying back tension by wrinkle pressing force in multiple drawing operations. It is also possible to adopt a method such as thinning drawing and ironing, in which ironing caloche is also used.
  • Lubrication conditions affect the drawing process.
  • Laminated steel The film covered with fe is flexible and has a smooth surface, so the film itself has a function to increase lubricity, so it is not necessary to use a lubricant for drawing, but to reduce the drawing ratio. For example, it is desirable to use a lubricant.
  • the type of lubricant can be selected as appropriate as long as the above purpose is achieved.
  • the thickness of the side wall of the can body changes with respect to the base plate.
  • the change in plate thickness was expressed using the average plate thickness t over the entire can height and the original plate thickness of 10 using the average plate thickness change rate of 111 0. > T / t for drawing-ironing, thinning drawing, thinning drawing-ironing, etc. It becomes 1.
  • the average thickness change rate is 0.5 ⁇ t / t. The range of 1.5 is desirable.
  • the aerosol can targeted by the present invention requires a pressure strength of 15 kgf / cm 2 or more in order to fill with a propellant. Therefore, it is necessary to pay particular attention to the bottom of the can when the pressure inside the can increases.
  • the pressure inside the can body of the bottomed cylinder causes a stress in the direction of expanding the can body in the circumferential direction on the side wall of the can body portion.
  • the can body member is sufficiently hardened by drawing and does not deform due to the action of internal pressure.
  • the inner pressure acts on the bottom of the can with the outer edge constrained by the can body. Therefore, if the inner pressure is high, the can bottom deforms toward the outside of the can. Therefore, it is necessary to consider the effect of internal pressure on the bottom of the can.
  • the shape of the dome-like shape that protrudes toward the inside of the can body is effective. Suitable for shape is doing.
  • a suitable method for processing the dome is to press the bottom of the can against a dome-shaped mold.
  • the trim processing method is not particularly limited.
  • a press method in which trimming is performed with an outer blade having a circular hole and a cylindrical scissors blade, or a pinch method, or a solid cylindrical inner blade that rotates relative to each other (inserted inside the can body), with sharp edges is an example.
  • a spinning method that uses a disk-shaped outer blade to trim.
  • the method of shrinking is as follows: a die neck method in which the opening end is pressed against the inner tapered die to reduce the diameter, and a rotating tool is pressed against the opening end of the can body toward the inside of the can body to reduce the diameter. It is possible to adopt a method such as a spin neck method.
  • the die neck method is suitable from the viewpoint of eliminating film damage as much as possible.
  • Laminated steel sheets have a function of improving lubricity because the coated film is soft and the surface is smooth, so it is not necessary to use a lubricant for reducing diameters. It is desirable to use a lubricant from the viewpoint of eliminating film damage due to sliding as much as possible, as long as the above-mentioned purpose is achieved.
  • a mounting cap (with an injection valve for injecting an appropriate amount of the contents) is attached to the opening end, so that a bead portion, which is a structure for attaching the mounting cap, is formed at the opening end.
  • the bead is processed by curl molding.
  • the curling method can be performed by a die curl method in which the end of the can body is pressed against a curl die having an arcuate curved surface at the base of the cylindrical insert, or the end of the can body is pressed against a roll having an arcuate curved surface.
  • the spinning method can be used.
  • the present invention it is effective to perform heat treatment during a series of processing steps. By relieving the stress caused by the strain applied to the laminated steel sheet during the processing process by heat treatment, film damage in subsequent processing is reduced.
  • a heat treatment not lower than the glass transition point of the film and not higher than the melting point of the film + 30 ° C. is suitable.
  • a drawn can was manufactured by the following processing steps.
  • CAL-OA Annealing and overaging treatment in continuous annealing line
  • Table 3 shows the aperture ratios.
  • ironing with a plate thickness reduction rate of 20% ratio of reduction in the average plate thickness in the can height direction of the can body after drawing relative to the original steel plate thickness not including film
  • a hemispherical overhang with a depth of 6 nm was applied to the bottom of the can.
  • Trimming was performed by a press method using an outer blade with a circular hole and a cylindrical inner blade, and the upper end of the can was trimmed by about 2 mm.
  • the opening end side of the can body should be smaller than the outer diameter of Kantsuki! ! ⁇ Roe process
  • a dome processing step and a trim processing step in which the can bottom is convex toward the inner surface of the can
  • a thermal P-heat furnace in which the can body temperature is set to 220 ° C. Heated for 5 minutes and then immediately put into a room temperature water bath to cool.
  • the buckling occurrence frequency was less than lOOppm, and X was greater than lOOppm.
  • the finished squeeze can! By observing the surface, we investigated the processing defects that could be attributed to the steel sheet, such as pinholes on the side walls and saddle-shaped defects along the rolling direction of the steel sheet. The occurrence of this good Una defect is very rare, the incidence is less than 50 P pm. In continuous processing, ⁇ indicates that processing defects occurred at a frequency of 10 to 50 ppm, and ⁇ indicates less than lOppm. High quality
  • the processing speed of the drawn can is usually expressed by the stroke speed of the press machine.
  • Stroke speed The frequency of cracks generated during curl machining at a machining speed of 80 to 120 strokes per minute is normal operation. In the case of 50 ppm or less, which is not a problem in the case, it was marked as “O”.
  • Table 5 shows the results obtained as described above.
  • Example of the present invention :, s, t, and u have no particular problem in performance, but some of the components are out of the preferred range. Some processing defects such as holes were generated. However, the frequency of occurrence is 50 P pm or less, and there is no problem even in continuous machining.
  • TS is high outside the range of the present invention and inferior in diameter reduction workability.
  • tb / to is outside the scope of the present invention and is inferior in curl workability.
  • the present invention is most suitable as an aerosol drawn can.
  • aerosol cans it is also suitable for applications that require can body strength, corrosion resistance, properties, etc. with a high degree of processing as envisaged in the present invention. Application is also possible.

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Abstract

素材とするラミネート鋼板は、相当歪みεeqが1.6となる加工後の引張強度TSが800MPa以下であり、かつ、引張破断後の破断部端面での板厚tbと引張破断前の板厚toが0.25≦tb/toを満足する。そして、成型するにあたっては、下記式を満たすように、加工成形される。1.5≦h/(R−r)、2.8≦R/r1、かつ、1.1≦r2/r1ただし、h:開口先端部までの缶底からの高さ、r:缶胴の外半径、R:最終加工缶体と重量が等価となる加工前の円形ブランクにおける半径、r1:開口先端部の外半径、r2:ビード部の外半径

Description

明細書 エアゾール用絞り加工缶の製造方法おょぴエアゾール用絞り加工缶 技術分野
本発明は、 各種スプレーなどの容器として用いられているエアゾール用絞り加工缶 の製造方法おょぴエアゾール用絞り加工缶に関するものである。 背景技術
エアゾール用金属容器の分野には、 大別して溶接缶 (welded can)と絞り加工缶 (drawn can)とがある。 溶接缶は、 長方形平板を円筒形状に溶接により接合した缶月同 に、 缶底およぴ缶葦 (ドームトップ) が取り付けられたものである。 スプレー用途に 用いる際には、 ドームトップにさらに噴射用バルブを備えたマウンティングキヤップ (mounting cup)が取り付けられる。
絞り加工缶は、 インパクト加工や絞り -再絞り加工、 絞り -再絞り加工-しごき加工 などの加工方法を用い有底円筒に加工された缶胴の開口端側を、 缶胴の直径より小さ ぃ径に し、 マウンティングキャップが取り付けられたものである。 このような絞 り加工缶は、 1ピース缶、 モノブロック缶と呼ばれる場合がある。
このように、 絞り加工缶は、 継ぎ目のない缶胴であること、 缶胴からマウンティン グキャップに向かって流麗な連続的な形状で縮^ ]ロェされていることなどから、 溶接 缶と比較して外観の美麗性に優れる。 そのため、 商品の性格上パッケージの外観が重 視される用途、 例えば、 芳翻、 制汗剤、 整髪料などの用途には、 絞り加工缶が広く 用いられている。
これらの缶に用いられる素材としては、 現在は、 溶接缶には鋼板、 絞り加工缶には アルミが用いられるのが一般的である。 絞り加工缶の素材として鋼板が用いられてこ なかった理由としては、 大きく分けて以下の点が挙げられる。
第一の理由として、 アルミは鋼板のような赤鲭が発生しない点である。 エアゾール 缶が湿潤環境にお力れた場合、 鋼板を用いた場合には赤鲭の発生が懸念され、 万が一 赤鲭が発生した際には、 エアゾール缶の外観を著しく損ね、 商品価値が低下するとの 危惧があると考えられる。
第二の理由としては、 アルミは鋼板よりも軟質なため、 インパクト加工や絞り -再 絞り加工、 絞り -再絞り加工 -しごき加工などの方法を用い有底円筒の缶胴を成形し、 開口端部を! ^し、 さらに開口端部にマウンティングキャップを取り付けるためのビ 一ド部を成形することが比較的容易であることである。
ここで、 平板を素材として、 絞り加工缶からなるエアゾール缶を作製する工程を図 1および以下に示す。
1 ) 平板状の素材から円形ブランクを作製する工程、
2 ) 複数回の絞り加工 (しごき加工を併用してもよい) により、 該円形ブランクを 有底円筒状に成形して缶胴を成形する工程、
3 ) 該缶胴の缶底部を缶内面側に凸となる形状にドーム加工する工程、
4 ) 該缶胴の開口端部側をトリム加工する工程、
5 ) 該缶胴の開口端部側を該缶月同の外直径以下の径に ϋ ^ロェ (複数回の加工でも よい) する工程、
6 ) 該開口端先端部にカール加工 (複数回の加工でもよい) によるビード部を形成 する工程。
エアゾーノレ缶には多種多様なサイズのものが市場に流通しており、 上記の方法で多 種多様なサイズに合致した缶を得る加工を行う場合、 非常に高い加工度を必要とし、 従来、.鋼板を用いて容易に成形できるものではなかった。
このような理由から、 エアゾール用絞り加工缶には現状ではアルミが用いられている。 しかし、 アルミは強度が低いため、 内圧の高まるエアゾール缶では板厚を厚くする必 要がある。 そのため、 近年のアルミ地金の高騰もあいまって、 アルミを用いるエアゾ 一ル缶は素材コストが高くなるという欠点がある。 一方、 鋼板は強度が高く、 安価で あることから、 エアゾール缶に用いた場合は、 十分な缶体強度を備えつつ缶体板厚を 薄くすることができ、 素材費を低減できる可能性がある。 このような現状を受けて、 エアゾール用絞り加工缶を鋼板を用いて製造する技術が望まれていた。
上述したように、 絞り加工缶の素材として鋼板は用いられてこなかった第一の理由 は、 鋼板の耐食性がアルミ対して劣る点である。 これに対しては、 劣る耐食性を解消 する技術として、 鋼板自体の耐食性を高める方法が特許文献 1に開示されている。 特 許文献 1では、 鋼板自体を耐食性の高いステンレスとする技術が開示されている。 し かし、 ステンレスは耐食性に優れるものの高価であるため、 この方法では击コストの 上昇をまねくことになる。
特許文献 2には、 鋼板表面を耐食性の高い金属で被覆する技術が開示されている。 すなわち、 アルミニウム被 板を用いることで、 絞りしごき加工したエアゾール缶 の缶底部の鲭を回避する技術である。 この方法によれば、 加工度の低い缶底部につい ては鳍を回避できる可能性があるが、. 絞りしごき加工した缶胴部はアルミニウム被覆 が損傷を受けるため、 鲭の発生が懸念される。
特許文献 3には、 鋼板表面を塗膜で被覆することで耐食性を高める方法として、 硬 化されたポリアミドイミド系塗膜を備えた内面塗装金属容器に関する技術が開示され ている。 この技術はエアゾール缶に用いた際の素材として鋼板を用いることが可能で あるとされているものの、 鋼板に関する実施例は溶接缶に関するもののみで、 絞り缶 の耐食性については十分な記載がなく、 効果は不明である。 また、 明細書中には、 こ の技術は成形された缶胴に施しても、 成形前の金属板に施して後に加工してもよいと の記載があるが、 実施例では、 伍胴を成形した後に塗膜を形成させたアルミを用いた 缶が記載される程度で、 成形前の金属板に塗膜を形成させ、 それを加工した実施例は 具体的には示されていない。 本発明者らが検討した結果、 熱硬ィ匕した塗膜で被覆した 鋼板を絞り加工すると、 加工によっては塗膜に損傷が生じ、 +分な耐食性を得ること ができなかった。
上記塗膜の欠点を補う技術として、 鋼板表面をフィルムで被覆する方法がある。 特 許文献 4には、 ポリエチレンテレフタレートの二軸延伸フィルムをラミネートした鋼 板を用いて絞り缶によるエアゾール缶を得る技術が開示されている。 この技術によれ ば、 絞り加工後の缶胴が損傷のないラミネートフィルムで被覆されているため、 耐食 性に優れる。 しカゝし、 この技術で得られる缶胴で耐食性力 S保たれるのは、 実施例に示 されるように缶胴の開口端が ϋ#されていないものであり、 平板の素材からエアゾー ル缶を得るために必要な縮径加工おょぴカール加工が行われておらず、 形状の美麗性 に欠けるものとなり、 現行のエアゾール缶を代替するものとはならなレ、。
一方、 絞り加工缶の素材として鋼板は用いられてこなかった第二の理由は、 市場に 流通する多種多様なサイズのエアゾール缶に適用するためには加工度が非常に高くし なければならず、 鋼板での形成は容易ではなかったことである。
加工度の比較的高い薄肉化深絞りしごき缶に適用するフィルムラミネ一ト鋼板に関 して、 特許文献 5、 特許文献 6には、 相当歪み s eqが 1となる加工による引張り強 度上昇量を一定以上に高くすることにより、 加工性を高める技術が開示されている。 この技術は前記のエアゾール缶で必要な加工度と比較して低レ、加工度を想定している。 さらに、 本発明者らが検討した結果、 これらの鋼板を絞り缶によるラミネート鋼板に 適用した場合、 加工において不具合が生じ、 特に、 縮径加工で開口端部が周方向に圧 縮される際に座屈が生じ、 また、 カール加工によるビード部の形成の際には加工によ つて缶胴の開口端部が割れる現象が多発した。
【特許文献 1】 特表 2003- 500306号公報 '
【特許文献 2】 特開昭 63- 168238号公報
【特許文献 3】 特開平 9- 39975号公報
【特許文献 4】 特開平 1-228567号公報'
【特許文献 5】 特開 2002-317247号公報
【特許文献 6】 特開 2002-317248号公報 発明の開示
本癸明は、 座屈や割れが生じることなく加工可能なエアゾール用絞り加工缶の製造 方法および缶体強度が十分でカゝっ耐食性に優れたエアゾール用絞り加工缶を提供する ことを目的とする。
本発明者らが検討した結果、 鋼板を素材としてエアゾール用絞り加工缶を製造する には、 単に従来技術の絞り加工用途のラミネート鋼板を用いるのみでは十分ではなく、 耐食性の優れたラミネート鋼板を用いるとともに、 ラミネート鋼板に高い加工性を具 備する必要があるこ.とが判明した。
本発明は、 以上の知見に基づきなされたもので、 その要旨は以下のとおりである。
[ 1 ] 有機樹脂フィルムを被覆したラミネート鋼板を素材とし、 下記式を満たしてな るエアゾール用絞り加工缶の製造方法であって、 前記ラミネート鋼板は、 相当歪み ε eqが 1 . 6となる加工後の引張強度 TSが 800MPa以下であり、 力つ、 引張破断後の破 断部端面での板厚 t bと引張破断前の板厚 t οが 0. t b / t οを満足することを 特徴とするエアゾール用絞り加工缶の製造方法。
1.5≤h/ (R—r) 、 2.8≤R/r1 力つ、 1. l≤r2/ra
ただし、 h:開口先端部までの缶底からの高さ、 r :缶胴の外半径、 R :最終加工缶 体と重量が等価となる加工前の円形ブランクにおける^ S、 r 1:開口先端部の外半 径、 r2:ビード部の外半径
[ 2 ] 前記 [ 1 ] において、 前記ラミネート鋼板は、 質量0 /0で、 C :0.0005〜0.09%、 Si: 0.1%以下、 Mn: 1.0%以下、 P: 0.02%以下、 S: 0.02%以下、 A1: 0.01〜0.1%、 N :0.0060%以下を含有し、 残部が Feおよび不可避不純物であることを特徴とするェ 了ゾール用絞り力 Bェ缶の製造方法。
[3] 前記 [2] において、 前記ラミネート鋼板は、 さらに、 質量%で、 B: 0.0001% 〜0.003%を含有することを特徴とするエアゾール用絞り加工缶の製造方法。
[4] 前記 [2] において、 t&lBラミネート鋼板は、 さらに、 質量0 /0で、 Ti: 0.001% 〜0· 05%、 Nb:0.001%〜0.05%の 1種以上を含有することを特徴とするエアゾール用絞 り加工缶の製造方法。
[5] 前記 [3] において、 前記ラミネート鋼板は、 さらに、 質量0 /0で、 Ti:0.001% 〜0· 05%、 Nb: 0.001%〜0.05%の 1種以上を含有することを特徴とするエアゾーノレ用絞 り加工缶の製造方法。
[6] 前記 [1] において、 相当歪み Eeqが 1.6となる加工後の引張強度 TS力 S 600-800 MPaであり、 力つ、 引張破断後の破断部端面での板厚 t bと引張破断前の板 厚 t oが 0. t b / t o≤0.40を満足するエアゾール用絞り加工缶の製造方法。
[7] 前記 [1] 〜 [6] のいずれかに記載の製造方法により製造されたエアゾール 用絞り加工缶。
なお、 本明細書において、 鋼の成分を示す0/。は、 すべて質量%である。 本発明によれば、 素材として、 特定の特性を具備し、 耐食性に優れたラミネート鋼 板を用いることにより、 従来問題であったネック部での座屈、 カール部の割れを回避 してエアゾール用絞り加工缶を製造することができる。 これにより、 耐食性に優れ、 かつ、 市場に流通する従来のエアゾール缶と同等なサイズ、 形状の缶を、 鋼板を素材 として得ることが可能となる。 図面の簡単な説明
図 1は、 エアゾール用視絞り加工缶の製造工程を示す図である。
図 2は、 本発明の缶体サイズの関係を示す図である。
図 3は、 本発明の缶体サイズの関係を示す図である。
図 4は、 引張強度 TSと引張破断後の破断部端面での板厚 t bと鋼板の元の板厚 t0 ½t,b/t 0との関係を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明について詳細に説明する。
本発明の対象とする絞り加工によるエアゾール缶は、 図 1およ 以下に示す工程によ り加工成形される。
( 1 ) 平板状の素材から円形プランクを作製する工程、
(2) 複数回の絞り加工 (しごき加工を併用してもよい) により、 円形ブランクを有 底円筒状に成形して缶胴を成形する工程、
( 3 ) 缶胴の缶底部を缶内面側に凸となる形状にドーム加工する工程、
(4) 缶胴の開口端部側をトリム加工する工程、
(5) 缶月同の開口端部側を該缶胴の外直径以下の径に ロェ (複数回の加工でもよ い) する工程、
(6) 開口端先端部にカール加工 (複数回の加工でもよい) によるビード部を形成す る: ¾
エアゾール缶には多種多様なサイズのものが巿場に流通しており、 上記の方法で多種 多様なサイズに合致した缶を得るための加工を行う場合、 図 1において、 (5) 、
(6) の段階で、 図 2、 図 3に示したサイズを用いて以下のように規定される加工度 の加工を行う必要がある。
a) 1.5≤h/ (R— r)
ここで、 h:開口先端部までの缶底からの高さ、 r :缶胴の外半径、 R:最終加工缶 体と重量が等価となる加工前の円形ブランクにおける である。 h / (R—r ) は、 缶胴の高さ方向への伸び変形に関する加工度の指標である。 ·
b ) 2. 8≤R/ r!
ここで、 r i:開口先端部の外半径である。 rノ Rは缶胴の周方向への圧縮変形に関す る加工度の指標である。
c ) 1. 1≤ r 2/ r
ここで、 r 2:ビード部の外半径である。 !:ノ は、 開口端先端部をカール加工する 際の拡張変形に関する加工度の指標である。
なお、 上記の加工度の条件は、 次のように決定される。
まず、 作製しょうとするエアゾール缶の形状、 サイズを、 市販のエアゾール缶と同等 という条件で決める。 市販のエアゾール缶の形状、 サイズは各種規格、 例えば 「Federation of European Aerosol Association Standard No. 215, No. 219, No. 220」 , に記載されている。 これにより、 図 2のサイズパラメータ:!:、 h、 r iを決めること ができる。 次に、 缶に求められる強度、 重量、 素材費の点から、 缶に用いるラミネー ト鋼板の板厚を決める。 さらに、 図 1に示したような加工工程を決め、 (5 ) の段階 での板厚分布を決める。 これにより、 最終加工缶体の重量が求められる。 これを用い て、加工前の円形ブランクにおける半径 Rが求められる。 ついで、 ビード部の形状を 決定することで、 図 3のサイズパラメータ r 2を決めることができる。 尚、 円形ブラ ンクの半径 R。は、 図 1における (4 ) でのトリム加工でのトリム代を適宜設定する ことで決めることができる。 これらの操作を、 多種多様な市販のエアゾール伍の形状、 サイズに関して行うことで、 上記加工度の条件が求められる。 上記、 a ) 、 b ) 、 c ) はこのようにして求めたものである。 , 次に、 本発明において、 素材として用いる鋼板について説明する。
従来問題であったネック部での座屈、 力ール部の割れを回避してエアゾール用絞り加 ェ缶を製造するために、 本発明者らは、 素材として用いるラミネート鋼板に着目し、 ラミネート鋼板に特定の特性を具備することで、 前記課題を解決することを考えた。 そこで、 まず、 化学成分、 熱間圧延条件、 冷間圧延条件、 焼鈍条件、 調質圧延条件な どを変化させた鋼板を試作し、 絞り加工によるエアゾール缶を製造する際の課題であ つた縮^ raェの際の座屈、 ビード部を形成するためのカール加工での割れに関し加工 実験を行った。 加工条件は後述の実施例と同様である。 供試材によっては、 縮径加工 において座屈が発生したり、 また、 カール加工において割れが発生するものが認めら 'れた。 そこで、 ^¾ェ性を支配する素材の特性について検討したが、 加工前の原板 を評価する通常の引張り試験で得られる機械特性値、 つまり降伏強度、 降伏点伸び、 引張強度、 全伸び、 均一伸ぴ、 局部伸びなどや、 あるいはランクフォード値 (r値) 、 加工硬化指数 (n値) 、 硬さ試験などでは、 それらの特性戦虫あるいはそれらを組み 合わせた指標を用いても、 縮径加工の際の座屈、 ビード部を形成するためのカール加 ェでの割れとの間に明確な相関闋係を見出すことはできなかった。
この理由としては、 通常の引張り試験で評価する加工度は相当歪みで概ね 0. 3〜0. 4 程度であるのに対し、 絞り加工によるエアゾール缶は高レ、加工度を必要とする。 その ため、 通常の引張り試験などで得られる機械特性では、 ϋ ¾Π1、 カール加工を行う 際の高 、加工性を十分に反映した指標を得ることができないと考えられる。
そこで、 本発明者らは、 実際の加工実験により得られた缶体を詳細に調査することで、 高レ、加工度で加工された缶体における^ g加工時の座屈および力ール加工での割れに 影響を及ぼす因子を検討した。
まず、 本発明者らが巿販されている多種多様なエアゾール缶のサイズ、 形状に関して 試算した結果、 縮径加工を行う前、 つまり図 1の (4 ) の段階での開口端部の加工度 は、 相当歪み s eqで表すと 1 . 6程度となることがわかった。 ここで、 相当歪み £ eq は、 加工後の缶体の側壁部の板厚方向歪み ε t、 周方向歪み ε 缶高さ方向歪み ε φ から、 次のように求められる値である。
板厚方向歪み ε t - t / 1 0)
周方向歪み Μ τ / τ o)
高さ方向歪み = l/ { ώ( t / t o) ^ (r / r。) }=- ( E t + 8 9 ) 相当歪み : ί
Figure imgf000010_0001
縮^ Aflェの際の座屈は、 開口端部が■される際、 周方向への圧縮応力が作用し、 それにより開口端部が座屈する現象である。 加工での座屈の発生は、 開口端部が高い 加工度で加工され、 その部分の材質力 s加工よる硬化で非常に硬くなり、加工性が損な われたために発生したと考えられる。 よって、 この座屈の発生を抑制するためには、 開口端部での材質を適切に規定する必要があると考えられる。 そして、 開口端部の加 ェ度は相当歪みで ε eq= 1 . 6程度であるから、 その部分の材質はこうした加工度を 与えた後に評価する必要があると考える。 そこで、 相当歪み E eq= 1 . 6となる加工 を行った後の鋼板の機械特性と^!)ロェ時の座屈との関係を調査した。 その結果、 相 当歪み ε eq= 1 . 6となる加工を行った後の引張強度 TSが 800MPa以下である^に 座屈が生じなレヽことが判明した。
これは、 以下のように考えられる。 つまり、 縮径加工での座屈は圧縮変形で周方向に 変形しやすい方が発生し難く、 そのため、 強度が臨界の値、 ここでは 800MPa以下で 座屈の発生が抑制されたものと考えられる。 尚、 ここで述べたように相当歪み E eq= 1 . 6となる加工を行った後の引張強度 TSは «@加工の観点からは低いことが望まし レ、が、 この値が低 、ことは缶胴を構成する材料の強度が低くなることにつながり、 ひ いては缶体としての強度が低くなることになる。 缶体として必要な強度を確保するた めには、 相当歪み ε eq= 1 . 6となる加工を行った後の引張強度 TSは、 600MPa以上と することが望ましい。
相当歪 ε eq= 1 . 6の加工度を与える加工方法は、 実際の絞り加工で行うことが最 良であるが、 相当歪みが同等になるように別の加工方法で加工しても同様に評価する ことができる。 本発明者等は実際の製缶加工に加え、 圧延加工で加工を行ったが、 圧 延加工の際の相当歪みは前述の式に対して周方向歪みを板巾方向歪みで置き換えるこ とで同様に求めることができる。
しかしながら、 前記条件を満たし «¾Πェを行うことができても、 更に行うカール 加工の際に割れが発生する場合があった。 この現象を解明するため、 カール加工時の 開口端先端部の状態を詳細に観察した。 その結果、 カール割れはカール加工での拡張 に伴って発生する開口端先端部のくぴれが大きい場合に発生することがわかった。 つ まり、 このくぴれが割れの起点となり、 これを小さくすることで割れが回避できると いう知見を得た。 また、 このくびれの程度は、 相当歪み ε eqが 1 . 6となる加工後の 引張り破断後の破断部端面での板厚と、 引張試験前の鋼板の元の «ffとの関係で整理 できることがわかった。 具体的には、 相当歪み E eqが 1 . 6となる加工後の引張破断 後の破断部端面でのネ β? t b、 引張破断前の板厚 t 0が 0. 25≤ t b / t oとなる条件で くぴれが小さくなり、 力ール割れの発生を回避できることが判明した。 t b / t oは 鋼板の破断に伴うくぴれを示す指標であり、 この値を一定値以上とすることにより、 カール加工時の張力の作用に対して、 部分的なくびれが生じにくいことが割れの回避 に繋がる。 つまり、 くびれが、 カール部で、 ある部分に集中的に発生すると、 カール 割れの起点をつくることにつながる。 そのため、 このようなくぴれをある部分に発生 させずに、 カール部の全体にわたって張力を分散して担うことのできる素材がカール 部の割れに対して有利であることが考えられる。 尚、 くぴれが発生しないことが望ま しいため、 t b / t oは大きな 0. 25以上で大きな値であることが望ましいが、 その上 限は定義から明らかなように 1である。
以上の検討結果を図 4に示す。 図 4において、 〇は縮径加工、 カール加工に問題が なかったもの、 口は縮径加工で座屈が発生したもの、 △はカール加工で割れが発生し たものである。 図 4より、 相当歪み £ eqが 1 . 6となる加工後の引張強度 TSが 800MPa、 かつ、 引張り破断後の破断部端面での板厚 t b、 引張破断前の板厚 t oが 0. 25≤ t b / t oとすることにより、 縮^] 11ェの際には座屈が生じず、 カール加工で 割れが発生しないことがわかる。 よって、 本発明では、 鋼板に具備する特性として、 相当歪み ε eqが 1 . 6となる加工後の引張強度 TSが T S 800MPa、 力つ、 引張り破断 後の破断部端面での板厚 t b、 引張破断前の板厚 t oは 0. 25≤ t b / t oとする。 更に、 前記特性を具備した鋼板において、 その成分を規定することで、 エアゾール 用絞り加工缶を製造する際に、 加工上の不具合がさらに低減され、 有利なことを見出 した。 以下、 好適成分範囲について述べる。 なお、 %は全て質量%である。
C :0. 0005〜0. 09%、
Cが 0. 0005%より少ない場合、 および 0. 09%より多い場合、 鋼板に欠陥が混入 (ス ケール混入、 介在物混入など) する確率が増し、 加工上の不具合を誘発することがあ る。 Cが少ない場合は、 結果的に溶鋼の脱炭処理時間が長いことになり、 その間に介 在物などが混入する頻度が増すためと考えられる。 一方、 Cが多い場合は、 溶製した 鋼が凝固する際に亜包晶割れと言われる割れが発生するためと考えられる。 よって、 Cの範囲は 0. 0005%以上 0. 09%以下が好ましい。
S i : 0. 1%以下
Siは鋼板の表面性状を劣化させる元素であり、 含有量が多いと、 表面処理鋼板とし て望ましくないだけでなく、 鋼を硬化させるために熱間圧延を困難にし、 しかも最終 製品としての鋼板を硬化させることがある。 この観点からは、 Siは 0. 1%以下が好 ましい。 なお、 特に表面性状の要求が厳格な用途では 0. 050%以下がさらに好ましレ、。
Mn : l. 0%以下
Mnは鋼を硬化させる元素であり、 含有量が多いと加工性に悪影響を及ぼす上、 焼鈍 におレ、て表層に濃化して表面性状を劣化させることがある。 この観点から M nは 1. 0%以下が好ましい。 なお、 含有量が、 0. 05%に満たないと、 S含有量を低下させ た場合でも、 いわゆる熟間脆性を回避することが難しく、 表面割れなどの問題が生じ、 一方 0. 6%を超えると、 変態点が低下し過ぎて、 好ましい熱延板を得ることが難しく なる場合がある。 よってさらに好ましくは 0. 05%以上 0. 6%以下である。
P : 0. 02%以下
P含有量の低減により、 耐食性の改善効果を狙えるが、過度の低減は、 製造コストの. 増加につながるので、 これらの兼ね合から Pは 0. 02%以下で含有させるのが好まし レ、。 なお、 加工性を重視する際には、 0. 01%以下とするのがさらに好ましい。
S : 0. 05%以下
S含有量が多くなると、 Mn S等の介在物が増加し、 局部延性を低下させてカール割 れを誘発する原因となる。 そこで、 S含有量は 0. 05%以下に制限した。 なお、 加工 性を顕著に改善するためには、 0. 010%以下にすることが好ましい。
A 1 : 0. 01〜0. 1%、
A 1が 0. 01%より少ない場合、 および 0. 1%より多い場合、 鋼板に欠陥が混入 (スケ ール混入、 介在物混入など) する確率が増し、 加工上の不具合を誘発することがある。 A 1は溶鋼中の酸素をアルミナとして固定し '除去することを目的に添加され、 アルミ ナ自体も浮上してスラグに吸収さ;^鋼から除去される。 しかし、 A 1が少ない:^ は酸素の除去が十分に行われず、 鋼中に酸化物が増加し、 これが介在物となって鋼板 に混入する頻度が増すことが考えられる。 一方、 A 1が多い場合は、 生成したアルミ ナが十分に除去されず、 これ自体が介在物となることが考えられる。 よって、 A 1の 範囲は 0· 01%以上 0· 1%以下が好ましレ、。
Ν :0. 0060%以下、
Νが 0. 0060%より多い場合、 鋼板に欠陥が混入 (スケール混入、 介在物混入など) す る確率が増し、 加工上の不具合を誘発することがある。 これは、 Νが多い^ \ 溶鋼 が凝固した後の熱間延性が低下し、 スラブが割れやすくなるためと考えられる。 よつ て、 Νの範囲は 0. 0060%以下が好ましい。
また、 更に以下の元素を含有することで、 エアゾール缶に用いる絞り加工缶を製造 する際に、 より一層有利な状況が得られることを見出した。
Β :0. 0001%~0. 003%
Βを含有することにより、 高速の加工速度においてカーノレ加工での割れの発生頻度が 低下する傾向が認められる。 絞り缶の加工速度は通常プレス機のストローク.速度で表 現される。 缶の高さにもよるが、 通常は毎分数十から百数十ストロークの加工速度で あり、 平均的には毎分 100スト口ーク程度である。 Βを含有しなレヽ場合、 平均的な速 度で操業上十分に安定して加工が可能であり、 より高速でも加工は可能であるが、 場 合によりカール加工での割れが散 する例が認められた。 一方、 Βを含有すると毎分 120ストローク以上の加工速度でも加工での割れが発生し難く、 安定的な操業が可能 となった。 この理由は明確ではないが、 Βが結晶粒界に偏析することが関係している ものと考えられる。 この効果は含有量が 0. 0001%より少な ヽ場合は効果が顕著では なく、 一方で 0. 003%以上添加しても効果が飽和する上、 多量の添加は鋼板製造の上 で熱間での脆性を劣化させ、 またコストの上昇を招く。 よって、 Βの範囲は 0. 000 1%以上 0. 003%以下が好ましい。
T i : 0. 001%~0. 05°ん N b : 0. 001°/。〜0. 05%の一種以上
T i、 N bを含有することにより、 鋼板を有底円筒の缶胴に加工する際 絞り割れ等 の加工上の不具合が低減される。 これは、 これらの元素の添加により、 鋼板の r値が 向上して絞り加工性が向上した結果と考えられる。 また、 これらの元素は必須ではな いが、 これらの元素を含有することで、 本発明の製造方法に用いる鋼に必要な相当歪 み ε eqが 1 . 6となる加工後の引張強度 TSが T S≤800MPaなる条件を達成すること が容易になる。 これは、 これらの元素を含有することで、 鋼中の Cが炭化物として固 定され、 固溶 Cが低減することで鋼板が比較的軟質な状態となり、 もともと軟質であ るため加工後も比較的強度が低いものが得られるためであると考えられる。 この効果 はそれぞれの含有量が Ti、 b共に、 0.001%より少なレヽ場合は効果が顕著ではなく、 一方で 0·05°/ό以上添加しても効果が飽和する上、 強度の過度の上昇、 再結晶温度の
上昇を招き、 また多量の添加はコストの上昇を招く。 よって、 T i、 Nbの範囲は 0.
001%以上 0.05%以下が好ましい。 尚、 これらは 1種でも上記の効果'を発現させるが、 2種を用いてもよい。
また、 上記以外に以下の元素を含有することもできる。
N i : 0.5%以下、 C r : 0.5%以下、 C u : 0.5%以下
N i, Cr, Cuはいずれも、 変態点を低下させる元素であり、 熱延鋼板の組織を微 細化するため、 過剰に添加すると熱延板の硬質ィ匕による冷間圧延の負荷の増大を伴う 点で製造が困難になる上、 鋼のコストアップをもたらす場合がある。 そのため、 いず れも上限は 0.5%が好ましい。
なお、 上記以外の残部は Feおよび不可避不純物である。
以上のように、 本発明のエアゾール用絞り加工缶を製造するに際し、 素材として用い るラミネ一ト鋼板は、 上述の特性を具備することとし、 好ましくは上述の組成からな るものとする。 これらは本発明において、 最も重要な要件であり、 このように素材そ のものに、 耐食性と十分な加工性を備えることで非常に高い加工度でもエアゾール用 絞り加工缶が製造できる。
具体的には、 本発明では、 鋼板の特性として、 相当歪み ε eqが 1.6となる加工後の 引張強度 TSが TS≤800MPa、 かつ、 引張破断後の破断部端面での板厚 t b、 引張破断 前の;gj?toが 0.25≤ t b/t oであることを条件とする。 このような特性を備える .
限り、 本発明に用いるラミネート鋼板の原板には如何なるものを用いてもよい。 だた し、 前記の成分を含有するもの力 S加工上優位であることは先に述べた通りである。
これらの特性を具備した鋼板の製造方法としては特に限定しないが、 代表的なもの を以下に述べる。
鋼の成分の一例としては、 以下に示すとおりである。
Mass%で、 C:0.0005〜0.09%、 A 1 : 0.01〜0.1%、 N:0.0060%以下を含有し、 また は、 更に Ti:0.001%〜0.05°/。、 ^¾:0.001°/。〜0.05°/。のぅち1種以上、 または、 更に B :0.0
001°/。〜0.003°/。を含有し、 その他、 S i : 0.1%以下、 Mn:1.0%以下、 S : 0.02%以
13
κ 下、 P : 0.02%以下、 N i : 0. 5%以下、 C r : 0. 5%以下、 C u : 0.5%以下を含有 してよレヽ。 上記成分を含有する鋼を溶製後、 連続铸造法によりスラブとする。 スラブ を冷却後、 1100°C〜1300°Cに加熱したのち、 A r 3変態点以上の仕上げ温度で熱間圧 延し、 540°C〜720°Cの卷き取り で卷き取る。 次いで、 この熱間圧延コイルを冷却 後、 酸洗し、 80%〜94%の圧延率で圧延する。 この際、 絞り加工時の耳発生を抑制す るために圧延率は 85%〜92%であることが好ましレ、。 次いで、 この冷間圧延コィノレ を冷間圧延で用いた潤滑剤を除去するため脱脂した後、 箱焼鈍法または連続焼鈍法に よって焼鈍する。 焼鈍方法は生産性および材質の均一性により優れた連続焼鈍法で行 うことが望ましい。 連続焼鈍法においては、 鋼板を再結晶温度以上に加熱したのち、 均熱して再結晶を完了させ、 次いで冷却する。 冷却にあたり、 均熱温度から 20°C/s 以上^の冷却速度で 400°C程度まで冷却し、 この で一定時間保定する過時効処 理を行うことが好ましい。
本発明で用いるフィルムラミネート鋼板を構成するフィルムとしては、 特に限定し ないが、 加工時のおけるフィルム損傷の可能性を極力排除する目的から、 以下のもの であることが好ましい。
ジカルポン酸成分とジオール成分の縮重合で得られ、 ジカルポン酸成分はテレフタル 酸、 またはテレフタル酸及ぴィソフタル酸からなり、 ジオール成分はェチレングリコ 一ル及ぴ /またはブチレングリコールからなり、 かつ、 エチレンテレフタレートまた はプチレンテレフタレートからなる操り返し単位がモル%比率で 8 4 %以上である下 記 (1 ) ~ ( 5 ) のうちから選ばれるいずれかの樹脂である。
( 1 ) ポリエチレンテレフタレート一ポリエチレンイソフタレート共重合体
( 2 ) ポリエチレンテレフタレート
( 3.) ポリプチレンテレフタレート一ポリエチレンテレフタレート共重合体
( 4) ポリェチレンテレフタレート一ポリエチレンイソフタレート一ポリブチレンテ レフタレート共重合体 また、 ラミネート樹脂層は、 少なくとも最表層が、 主相が前記 ( 1 ) から (5 ) の樹 脂を基本骨格とする熱可塑性ポリエステルを主成分とする樹脂であり、 副相がポリォ レフインからなる混合樹脂からなるものが好ましい。 ここで、 前記ポリオレフインは、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 アイオノマーのうちの 1種以上からなるものである ことが好ましい。 さらに、 ラミネート樹脂層の表面樹脂層の面配向係数が 0 . 0 4以 下であることで、 フィルム損傷の可能性が低減する。
さらに、 本発明で用いるラミネ一ト鋼板は鋼板を基板とする。 鋼板には表面に各種 表面処理を施した表面処理鋼板を用いることが好ましい。 特に下層が金属クロム、 上 層がクロム水酸化物からなる二層皮膜を形成させた表面処理鋼板 (いわゆる T F S) 等が最適である。 T F Sの金属クロム層、 クロム水酸化物層の付着量については、 特 に限定されないが、 何れも C r換算で、 金属クロム層は 7 0〜2 0 O m g /m2、 ク ロム水酸化物層は 1 0〜3 O m g / c m2の範囲とすることが好ましい。
次に、 本発明のエアゾール用絞り加工缶の製造方法について説明する。
本発明のエアゾール用絞り加工缶は、 上述した特性を具備し、 有機樹脂フィルムを被 覆したラミネート鋼板を素材とし、 下記式を満たすように成形加工する。 各工程の詳 細は以下の通りである。
1. 5≤h/ (R— r ) 、 2. 8≤R/ r 1 かつ、 1. 1≤ r 2/ r iただし、 h :開口先端部までの 缶底からの高さ、 r :缶胴の外半径、 R:最終加工缶体と重量が等価となる加工前の 円形ブランクにおける半径、 1^ :開ロ先端部の外 、 開口先端部に相当する絞 り加工前の円形ブランク位置 、 r 2:ビード部の外半径
平板状の素材から円形ブランクを作製する工程
円形ブランクを作成するにあたっては、 円形の力ッターとダイを用いる方法が好まし い。 また、 円形ブランクを作製した後に行われる複数回の絞り加工の第 1回目の加工 と同時に、 円形ブランクを作成することもできる。 尚、 絞り加工の際の耳発生を抑制 するために真円とわずかに異なる非円形ブランクを用いる場合があるが、 本努明でも この方法を採用することは問題なく、 円形ブランクの外周形状は必ずしも真円でなく ともよい。
複数回の絞り加工により、 tiff己円形ブランクを有底円筒状に成形して缶胴を成形す る工程ラミネート鋼板を、 絞り加工缶の缶胴を構成する有底円筒に成形するためには、 円形ブランクに複数回の絞り加工を行い所定の高さを得る方法を用いる。 複数回の絞 り加工における絞り回数、 絞り率は適宜選定することができる。 成形工程の簡素化の ためは少な ヽ絞りの回数で行うこと望ましいが、 一方でそのためには低レヽ絞り率、 つ まり厳しい加工が必要になる。 成形工程の簡素ィ匕のためには、 10回以下の絞り回数 が望ましい。 絞り率は、 円形ブランクから 1回目の絞りを行う際には 0. 4以上、 以降 の絞り (再絞り) 加工では 0. 5以上であることが望ましい。
また、 本発明における絞り加工では、 複数回の絞り加工を基本とするが、 しごき加工 を加えた絞り-しごき加工を行う方法も採用することができる。 また、複数回の絞り 加工にぉレ、て、 しわ押え力により後方張力を付与した状態で絞りダイ肩部での曲げ · 曲げ戻し変形を利用して板厚の減少を図る薄肉化絞り加工、 および、 これにしごきカロ ェを併用する薄肉化絞り-しごき加工などの方法を採用することもできる。
絞り加工には潤滑条件が影響を及ぼす。 ラミネート鋼 feま被覆されたフィルムが柔軟 でかつ表面が平滑であるためそれ自体が潤滑性を高める機能を有するため、 絞り加工 にあたって特に潤滑剤を使用する必要はないが、 絞り率を低くする場合などには潤滑 剤を使用することが望ましい。 潤 ^剤の種類は上記目的を達成する限り適宜選定でき る。
絞り加工に伴い、 缶胴の側壁部の板厚は元板 に対して変ィ匕する。 板厚変化を缶高さ 全体にわたる平均板厚 tと元板厚 1 0を用いて平均板厚変化率 111 0を用いてあらわ した 、 絞り -再絞り加工では t八。〉 1となる傾向にあり、 絞り-しごき加工、 薄 肉化絞り加工、 薄肉化絞り-しごき加工などでは t / t。く 1となる。 加工に伴ぅラミ ネート鋼板の損傷を考慮すると、 平均板厚変化率は 0. 5< t / t。く 1. 5の範囲とする ことが望ましい。
缶胴の缶底部を缶内面側に凸となる形状にドーム加工する工程
本発明の目的とするエアゾール缶は、 噴射剤を充填するため 15kgf/cm2以上の耐圧強 度が必要である。 そのため、 缶内部の圧力上昇に対しては特に缶底部に留意する必要 がある。 有底円筒の缶胴内部の圧力は、 缶胴部側壁に対しては缶胴を周方向に拡張す る方向への応力を作用させる。 しカゝし、 缶胴部材は絞り加工によって十分に加工硬化 しており、 内圧による作用で変形することはない。 しカゝし、 缶底部は外縁部が缶胴に よつて拘束された状態で内圧が作用するため、 内圧が高レ、場合は缶外部側に向かつて 変形する。 そのため、 缶底部は、 内圧の影響を考慮する必要がある。 内圧による缶底 の変形を抑制するためには、 缶底部の板厚を厚く、 部材の強度を高める方法が有効で あることに加え、 形状を缶体内部側に凸となる形状のドーム状の形状とすることが適 している。 ドーム加工の方法は、 ドーム状の外形状をもつ金型に缶底を押圧する方法 が適している。
缶胴の開口端部側をトリム加工する工程
トリム加工の方法としては、 特に限定しない。 例えば、 円形孔を備えた外刃と円筒状 の內刃によりトリムするプレス方式、 またはピンチ方式、 あるいは相互に回転する中 実円筒状の内刃 (缶胴内部に挿入) 、 縁部が鋭利な円盤状の外刃によりトリムするス ピン方式などが挙げられる。
缶胴の開口端部側を缶胴の外直径以下の径に縮^ ¾ェする工程
エアゾール缶では缶胴の開口部にマウンティングキャップを取り付けるため、 開口端 を円筒の直径以下に,する必要がある。 縮^ ¾1ェの方法としては、 内面テーパー形 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、 回転工具を缶胴開口端 部に缶胴 方向内側に向けて押し付けて縮径を行うスピンネック方式などの方法が 採用できる。 フィルムの損傷を極力排除する観点からは、 ダイネック方式が適してい る。 ダイネック方式では、 缶胴の半径 rカゝら最終的な 後の半径 に至る間を複 数回の段階に分けて加工を行う方法が望ましい。 この際、 1回あたりの加工度が大き いと «#¾01でしわを発生する危険性が高まるため、 率 (縮 ¾0ェ後の Ζ縮 怪力卩ェ前の は 0. 7以上とすることが望ましい。 ラミネート鋼板は被覆されたフ ィルムが柔軟でカゝっ表面が平滑であるためそれ自体が潤滑性を高める機能を有するた め、 縮径加工にあたって特に潤滑剤を使用する必要はないが、 工具との摺動によるフ イルムの損傷を極力排除する観点からは潤滑剤を使用することが望ましい。 潤滑剤の 種類は上記目的を達成する限り'適宜選定できる。
開口端先端部にカール加工によるビード部を形成する工程
エアゾール缶では、 マウンティングキャップ (内容物を適量噴射させるための噴射用 バルブを備える) を開口端部に取り付けるため、 開口端部にマウンティングキャップ を取り付けるための構造であるビード部を形成させる。 ビード部の加工はカール成形 によって行われる。 カール加工の方法は、 円筒インサートの基底部に円弧状の曲面部 を有するカールダイに缶胴開口端部を押圧するダイカール方式、 あるいは、 円弧状の 曲面部を有するロールに缶胴開口端部を押圧するスピユング方式などを採用すること ができる。 熱処理
本発明においては、 一連の加工工程の途中で熱処理を施すことが有効である。 加工ェ 程においてラミネート鋼板のフィルムに加えられた歪に伴なう応力を熱処理により緩 和することで、 その後の加工でのフィルム損傷が低減される。 熱処理の条件としては、 フィルムのガラス転移点以上、 フィルムの融点 +30°C以下の熱処理であることが適し ている。 さらに、 熱処理の直後 30秒以内に、 フィルムのガラス転移点を下回る温度 にまで急冷することが望ましレ、。
実施例 1
以下、 実施例について説明する。 .
以下に示す加工工程により絞り加工缶を製造した。
平板状の素材から円形ブランクを作製する工程
表 1に示す成分からなる鋼を、 表 2に示す製造条件により製造し、 板厚 0. 21mmの 鋼板を得た。 次いでこの得られた鋼板を原板とする TFSの両面に、 厚さ 25 /z mのマ イク口ポリエチレンテレフタレートフィルムを熱融着法でラミネートしたラミネート 鋼板を得、 このラミネート鋼板を素材として、 円形ブランクを作製した。 ブランク径 は 86mmとした。
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
* : CAL : ラインでの
CAL-OA :連続焼鈍ラインでの焼鈍した後、箱型焼鈍炉で過時効処理
CAL-OA(BAF) :連続焼鈍ラインでの焼鈍および過時効処理
BAF :箱型焼鈍炉での焼鈍
複数回の絞り加工により、 円形ブランクを有底円筒状に成形して缶胴を成形するェ 程上記により得られた円形ブランクに対して、 絞り加工を 5回行レ、絞り缶の成形を行 つた。
各絞り率を表 3に示す。 また、 5回目の絞り工程において板厚減少率 20% (フィルム を含まない鋼板元板厚に対する絞り後の缶胴の缶高さ方向での平均板厚の減少の割 合) のしごき加工を併用した。 表 3
Figure imgf000023_0001
缶胴の缶底部を缶内面側に凸となる形状にドーム加工する工程
缶底部に、 深さ 6nmiの半球状の張出し加工を行った。
缶胴の開口端部側をトリム加工する工程
トリムの加工は円形孔を備えた外刃と円筒状の内刃によるプレス方式でトリムする方 法を用い、 缶上端部を約 2mmトリムした。
缶胴の開口端部側を缶月同の外直径以下の径に!!^ロェする工程
缶胴の開口端上部に内面テーパー形状のダイを押し当てて縮径を行うダイネック方式 にて、 ·缶月同の直径から最終的な直径への加工に対して表 4に示す 率で、 8段階の 縮勸ロェを行った。 これにより、 h/ (R- r ) =1. 9、 1 1^=3. 8の絞り缶を得た。 表 4
Figure imgf000024_0001
開口端先端部にカール加工によるビード部を形成する工程
縮径加工後の開口端上部に内面円弧状のダイを押し当ててカール加工を行うダイカー ル方式を用いて、 図 3に示す寸法に対する拡張率で r 2/ r i=1. 3となるカール加工を 行った。
なお、 本発明において加工上の問題には直接関係はないが、 ラミネート鋼板のフィ ルム損傷を回避する意味で、 缶底部を缶内面側に凸となる形状にドーム加工する工程 とトリム加工する工程との間で、 缶体を 220°Cに炉内温度を設定した熱動 P熱炉を用 いて 5分間の加熱を行レヽ、 その後直ちに室温の水槽内に入れて冷却する熱処理を行つ た。
また、 一連の絞り加工、 ドーム加工、 トリムカロェ、 縮働卩ェ、 カール加工は、 プレ ス機のストローク速度が毎分 80〜160ストロークとなる条件で行った。
以上により得られた絞り加工缶に対して、 以下の試験を行い、 性能を評価した。 引張り強度 TSおよび t b /to
供試材 (素材として用いた前述のラミネート鋼板) に対して圧延を行い、 相当歪 £ eq = 1 . 6の加工度を与えた。 これを JIS13号 B試験片に加工した後、 圧延方向を引張 方向とする引張試験を行い、 引張り強度 TSを測定しこ。 ここで、 引張速度は 10mm/m inとした。 尚、 供 才はラミネ一ト鋼板であるため、 鋼板表面にラミネートフィル ムが被覆されている力 引張試験を行う際にはフィルムをあらかじめ除去して行つた。 また、 引張試験後、 引張試験前 (引張破断前) の元板厚と to、 引張破断後の破断部 端面での板厚 t bとを測定し、 t b /toを算出した。
«¾ロェ性
縮径加工の際、 縮径加工の段数によらず、 座屈の発生頻度が lOOppm以下のものを〇、 lOOppmを超えるものを Xとした。
カール加工性
力一ノレ力!]ェの際、 割れの発生頻度が lOOppm以下のものを〇、 lOOppmを超えるものを Xとした。 尚、 カール加工は上記の縮 ェに引続いて行われるため、 ϋ^¾Π1が不 合格となるものでは評価を行わなかった。 また、 ¾ ^加工性、 カール加工性が劣るも のは操業的に製品として成立しないため、 以下の評価は実施しなかった。
加工欠陥
完成した絞り缶につ!/、て、 表面を観察することで側壁部のピンホール、 鋼板の圧延方 向に沿った疵状の欠陥等、 鋼板に起因すると考えられる加工欠陥を調査した。 このよ うな欠陥の発生は非常に稀で、 発生頻度は 50Ppm以下ある。 連続的な加工において 1 0~50ppmの発生頻度で加工欠陥が発生したものを〇、 lOppm未満のものを◎とした。 高魏ェ性
絞り缶の加工速度は通常プレス機のストローク速度で表現される。 ストローク速度: 毎分 80〜120ストロークの加工速度でのカール加工で割れの発生頻度が、 通常の操業 において問題とならない 50 p p m以下であるものを〇とした。 さらに、 ストローク 速度:毎分 120ストローク以上の加工速度でのカール加工で割れの発生頻度が 50 p p m以下であるものを◎とした。
絞り加工性
連続的な絞り加工においては、 鋼板の介在物などによらずとも、 場合により絞り加工 において割れが発生する場合がある。 その多くは缶胴の低部付近において発生するも のであった。 このような加工での不具合は非常にまれであり、 絞り加工でのしわ押え 力、 潤滑条件など適切に設定することで回避でき、 このような操作で 50 p p m以下 の発生頻度で連続的に加工できるものを〇とした。 さらに、 発生頻度が lOppm以下で あるものを◎とした。
以上により得られた結果を表 5に示す。
表 5
Figure imgf000027_0001
* TS : 相当歪 eeqが 1.6の加工を行ったのちの引張り強度
* tb/t。 : 相当歪 seqが 1.6の加工を行ったのちの引張試験による引張り破断後の破断部端面での板厚 tbと鋼板の元の板厚 toの比
表 5より、 TS、 tb/toが本発明の範囲内である本発明例は、 いずれも性能も良好で ある。 さらに加えて、 C、 A l、 Nが本発明の範囲であるものは、 加工欠陥の発生頻 度がより低い。 また、 Bを含むものは高速加 I l"生に優れ、 また T i、 N bを含むもの は絞り加工性に優れる。
本発明例]:、 s、 t、 uは、 性能に特に問題は無いが、 成分の一部が好適範囲を外 れるため、 成分が好適範囲の本発明と比較すると、 絞り缶の側壁にピンホールが生じ るなどの若干加工欠陥が発生した。 ただし、 その発生頻度は 50Ppm以下であり、 連続 的な加工においても問題はない範囲である。 一方、 比較例 c、 d、 kは、 TSが本発 明範囲外で高く、 縮径加工性に劣っている。 また、 比較例 f、 hは、 tb/toが本発明 範囲外で小さくカール加工性に劣っている。 産業上の利用可能性
本発明はエアゾール用絞り加工缶として最適である。 そして、 エアゾール缶以外に も、 本発明で想定されているような高い加工度で、 缶体強度、 耐食性、 性等が要 求される用途にも好適に使用され、 一般の 2ピース缶への適用も可能である。

Claims

請求の範囲
1. 有機樹脂フィルムを被覆したラミネート鋼板を素材とし、 下記式を満たしてなる エアゾール用絞り加工伍の製造方法であって、 ·
前記ラミネ一ト鋼板は、 相当歪み ε eqが 1.6となる加工後の引張強度 TSが 800MPa以下であり、 かつ、 引張破断後の破断部端面での板厚 tbと引張破断前の板厚 t o力 S 0. t b/ t oを満足するこ,とを特徴とするエアゾール用絞り加工缶の製造 方法。
1.5≤h/ (R- r) 、 2.8≤R/r1N 力、つ、 1Λ≤ τ 2/ χ ,
ただし、 h:開口先端部までの缶底からの高さ、 r :缶胴の外半径、 R :最終加 ェ缶体と重量が等価となる加工前の円形ブランクにおける半径、 r x:開口先端部の 外半径、 r 2: ビード部の外雑
2. 前記ラミネート鋼板は、 質量%で、 C:0.0005〜0.09%、 Si : 0.1%以下、 Mn: 1-0%以下、 P: 0.02%以下、 S: 0.02%以下、 A1: 0.01〜0.1%、 N:0.0060%以下を含 有し、 残部が Feおよび不可避不純物であることを特徴とする請求項 1に記載のエア ゾール用絞りカロ工缶の製造方法。
3. 編己ラミネート鋼板は、 さらに、 質量0 /0で、 Β:0·0001%〜0·003°/。を含有すること を特徴とする請求項 2に記載のエアゾール用絞り加工缶の製造方法。
4. 前記ラミネート鋼板は、 さらに、 質量%で、 Ti:0.001%~0.05%、 Nb:0.001%〜
0.05%の 1種以上を含有することを特徴とする請求項 2に記載のエアゾール用絞り加 ェ缶の製造方法。
5. 前記ラミネート鋼板は、 さらに、 質量%で、 Ti:0.00P/。〜0.05°/。、 Nb:0.001%〜
0.05%の 1種以上を含有することを特徴とする請求項 3に記載のエアゾール用絞りカロ ェ缶の製造方法。
6. 相当歪み ε eqが 1.6となる加工後の引張強度 TSが 600-800 MPaであり、 かつ、 引張破断後の破断部端面での板厚 t bと引張破断前の t oが 0· 25≤ t b / t o≤ 0.40を満足する請求項 1に記載のエアゾール用絞り加工缶の製造方法。
7. 請求項 1 ~ 6の!/、ずれかに記載の製造方法により製造されたエアゾール用絞り加 ェ缶。
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