JP2000024722A - シームレス缶用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム板およびシームレス缶の製造方法 - Google Patents
シームレス缶用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム板およびシームレス缶の製造方法Info
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Abstract
樹脂被覆アルミニウムシームレス缶を歩留まりよく提供
すること。 【解決手段】 板厚が0.20mm〜0.32mmのア
ルミニウム板の両面に、厚み10〜50μm、融点(T
m)200℃〜260℃、密度1.36未満である熱可
塑性ポリエステル樹脂フィルムで被覆されたラミネート
板の樹脂フィルム被覆面に、流動点が5℃以下である潤
滑油(A)を重量部で5〜50部と、融点が40℃以上
である潤滑油(B)を重量部で95〜50部の混合比で
混合されている混合潤滑油を、片面の付着量として30
〜200mg/m2塗油したことを特徴とするシームレ
ス缶用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム板およびシー
ムレス缶の製造方法。
Description
リエステル樹脂被覆アルミニウム板およびシームレス缶
の製造方法に関する。
属缶・容器は、その形状からスリーピース缶とツーピー
ス缶とに大別される。スリーピース缶は、地蓋、缶胴、
天蓋から成るためスリーピース缶と呼ばれている。一
方、ツーピース缶は、地蓋と缶胴とが一体となったもの
で、それに天蓋とから成るためツーピース缶、又は、缶
胴部に接合部がないことから、シームレス缶とも呼ばれ
ている。
ら塗装が施され使用されているが、近年、熱可塑性樹脂
フィルムを積層したラミネート缶が開発され、ビールや
例えばコーラのような炭酸飲料を充填した飲料缶分野で
市場に出回っている。ラミネート缶は、金属素材に熱可
塑性樹脂フィルムを積層させたものから、缶体成形加工
を行うものが主であり、特にツーピース缶を得るには高
度な成形加工技術を必要とする。かかる意味において
も、ツーピースのラミネート缶に関わる技術は、例えば
特開平7−2241号公報、特開平7−195619号
公報、特開平8−244750号公報等、数多く提案さ
れ、開示されている。
見た場合、適用する熱可塑性樹脂フィルムにもよるが、
耐内容物性、特に内容物の味、風味と言ったフレーバー
性に優れている点が第一に挙げられている。一方、デメ
リットとしては、今度は製缶メーカー側からであるが、
前述したようにツーピース缶の場合、熱可塑性樹脂フィ
ルム被覆金属板の加工度(又は変形度合)が大きいの
で、成形時に内面樹脂フィルムに傷が入ったりした場
合、缶内面の品質確保ができなくなるため、缶体の品質
検査を厳重に行う必要があることと、製品歩留まりが現
行の塗装缶に比べて劣るといった点が挙げられる。
ミネート缶の場合、上記の傾向が大きいが、アルミニウ
ム合金を素材としたツーピースラミネート缶でも同様な
ことが起こる。こうしたラミネート缶の内面樹脂フィル
ムの皮膜欠陥は、前述したように缶成形加工時に入るも
のであり、この欠陥を最小限に抑えることは、品質、製
品歩留まりの点から重要な技術課題であることは言うま
でもない。しかし、しごき加工を伴うツーピース缶成形
の、特に高加工率の場合の内面の樹脂フィルムに傷その
他の欠陥を入れることなく成形する適切手段がないのが
現状である。
状に鑑みなされたもので、皮膜欠陥のない高耐食性、高
品質な熱可塑性樹脂被覆アルミニウムシームレス缶を歩
留まりよく提供することを目的とするものである。
0.20mm〜0.32mmのアルミニウム板の両面
に、厚み10〜50μm、融点(Tm)200℃〜26
0℃、密度1.36未満である熱可塑性ポリエステル樹
脂フィルムで被覆されたラミネート板の樹脂フィルム被
覆面に、流動点が5℃以下である潤滑油(A)を重量部
で5〜50部と、融点が40℃以上である潤滑油(B)
を重量部で95〜50部の混合比で混合されている混合
潤滑油を、片面の付着量として30〜200mg/m2
塗油したことを特徴とするシームレス缶用ポリエステル
樹脂被覆アルミニウム板に関する。
0.32mmのアルミニウム板の両面に、厚み10〜5
0μm、融点(Tm)200℃〜260℃、密度1.3
6未満であるポリエステル樹脂で被覆されたラミネート
板を用いてシームレス缶を製造するに際し、該ラミネー
ト板の樹脂フィルム被覆面に、流動点が5℃以下である
潤滑油(A)を重量部で5〜50部と、融点が40℃以
上である潤滑油(B)を重量部で95〜50部の混合比
で混合されている混合潤滑油を、片面の付着量として3
0〜200mg/m2塗油した後、該ポリエステル樹脂
フィルムのガラス転移温度(Tg)から冷結晶化温度
(Tc)の範囲でストレッチ加工および/またはしごき
加工を付加した絞り加工(第1工程)を行い、次いで、
第1工程の絞り加工で得たカップを該ポリエステル樹脂
フィルムのガラス転移温度(Tg)から冷結晶化温度
(Tc)の範囲でストレッチ加工および/またはしごき
加工を付加した再絞り加工(第2工程)を行い、次い
で、第2工程で得た再絞りカップの温度を潤滑油(B)
の融点以下にし、加工金型の温度を120℃以下に保持
してしごき加工(第3工程)を行うことを特徴とするポ
リエステル樹脂被覆アルミニウムシームレス缶の製造方
法に関する。
ついて詳細に説明する。まず、本発明におけるアルミニ
ウム板について述べる。本発明に適用されるアルミニウ
ム板は、特に制限するものではなく、アルミニウム板や
その合金板が用いられるが、とくに通常缶容器の製造に
用いられる3004系アルミ合金、5052系アルミ合
金、5182系アルミ合金等種々のアルミニウム合金が
好ましい。アルミニウムの板厚としては、0.20mm
〜0.32mmのものが適用される。板厚が0.20m
m以下では、炭酸飲料やビール等を充填・密封する内圧
缶の場合、耐圧強度が十分でなく缶底部が張り出した状
態(バックリング)になる場合があり、好ましくない。
一方、0.32mm以上では、缶の耐圧強度は十分に確
保されるが、実質的には品質過剰であり、経済的でな
い。板厚の限定理由は、上述のように缶の耐圧強度から
限定したものである。従って、適用するアルミニウム板
の機械的特性、特に耐力強度と関わりがあり、耐力強度
が高い場合は板厚の薄手化が可能となる。実際に本発明
を実施する際は、板厚は缶全体の強度バランスを考慮
し、適宜選択することが望ましい。
ィルムとの密着性を確保する目的で、アルミニウム板表
面に表面処理を施したものを使用することが好ましい。
表面処理としては、通常アルミニウム板の絞りしごき缶
の成形加工後の表面処理として使用されている、リン酸
クロム酸処理や、リン酸ジルコニウム処理が適用される
が、特に、缶壁部の板厚減少度が大きい高加工度の場合
は、リン酸またはリン酸ジルコニウムと有機樹脂との有
機無機複合型化成処理が有効である。有機無機複合型化
成処理の場合、付着量は皮膜中C量として5〜50mg
/m2が良く、5mg/m2以下では被覆性が劣り、防食
作用および密着性が共に不十分となり、缶体成形加工後
に樹脂フィルムが局部的に剥離する、いわゆるデラミが
起こったり局部的な腐食が起こったり、また、デント性
も劣り好ましくない。一方、50mg/m2を超える
と、被覆性は良好であるが、加工度が大きい缶体成形加
工の場合、皮膜が凝集破壊を起こし密着性が低下し、樹
脂フィルムが剥離するといった場合があるので好ましく
ない。表面処理皮膜量としては、皮膜C量として10〜
40mg/m2が好適である。
例えば上記の有機無機複合型化成処理の場合、リン酸ま
たはリン酸とフッ化ジルコニウムと水溶性有機樹脂、例
えば水溶性フェノール樹脂、水溶性アクリル樹脂等を含
む水溶液に、反応性を促進させるためにフッ酸、ポリリ
ン酸を添加した処理液を、アルミニウム板にロール塗布
した後、水洗、乾燥し硬化させる方法や、処理液をアル
ミニウム板にスプレー塗布した後、水洗、乾燥し硬化さ
せる方法等が適宜適用できる。乾燥硬化方法としては熱
風での乾燥、電気炉での乾燥等の方法が適用でき、温度
は150℃〜250℃で乾燥時間は10秒〜2分程度で
ある。
る樹脂フィルムとしては熱可塑性ポリエステル樹脂フィ
ルムを用いるが、その理由は、耐熱性が良い、内容
物のフレーバーが確保される、といった、例えばポリエ
チレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂フ
ィルムにはない、缶用途に適した特性を有しているから
である。
チレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフ
タレート(PBT)、ポリエチレンイソフタレート(P
EI)のようなホモポリマーや、例えばポリエチレンテ
レフタレートとポリエチレンイソフタレートとの共重合
樹脂であるコポリマーや、またこうしたホモポリマーや
コポリマーのブレンド樹脂等が適用される。
ポリエステル樹脂フィルムの厚みは、10〜50μm、
好ましくは12〜40μmのものを用いる。缶の内面に
当たる面に積層されるフィルム厚みは、缶内面の耐食性
の観点から限定されるものであり、10μm以下では缶
の成形加工後で充填する内容物にもよるが、十分な耐食
性を確保するのは難しい場合がある。一方、50μmを
超えると、ほとんどの内容物に対し耐食性は十分確保さ
れるが、実質的に過剰品質となり、経済的でない。
の選定は、後述する缶壁部の薄肉化の加工度との関係が
あることも選定の際の重要な要素である。即ち、加工度
が高い場合は、当然その加工度に応じてフィルムの厚み
も薄くなるため、その結果として、缶内面の防食性能は
低下する。従って、加工度が高い場合は予め厚手のフィ
ルムを使用することが望ましい。一方、加工度が低い場
合はそれに応じて予め薄手のフィルムを使用することが
可能となる。
脂フィルムは、融点(Tm)が200℃〜260℃の樹
脂フィルムである。成形加工時には、金属の加工熱が発
生し、缶体はかなりの温度となる。特にしごき加工の際
に発生する金属の加工熱は、樹脂フィルムの特性を大き
く変化させる。この熱による樹脂フィルムの特性変化の
一つに樹脂フィルムの軟化がある。樹脂フィルムが軟化
すると、しごき加工時に内外面の樹脂フィルムを傷つけ
る原因となる。即ち、内面側の樹脂フィルムは、パンチ
に付着してしまいパンチが抜け難くなる、いわゆる離型
性不良が起こり、内面の樹脂フィルムを傷つける原因と
なる。また、離型性不良が甚だしい場合は、缶体の開口
部近傍が座屈し、正規の缶体高さが得られない事態が起
こったりする。
イスによる「かじり」と言われる缶高さ方向への直線的
な傷が入り易くなる。外面の「かじり」による傷が入っ
た場合は、その後施される印刷の仕上がり外観を損ねる
結果となる。
は、樹脂の融点(Tm)とかかわっており、融点が下限
値の200℃以下では、たとえ本発明で適用される潤滑
油が塗布されていても離型性やかじり性が劣り、好まし
くない。一方、上限値の260℃以上では、高融点化に
伴う離型性やかじり性の更なる改善は期待できず、効果
は飽和する。樹脂フィルムの融点(Tm)は、上記の離
型性やかじり性の観点から限定したものであるが、しご
き加工時の発熱量は後述する加工度との関係もあり、樹
脂フィルムの融点だけで離型性やかじり性の良否を決め
られるものではないが、基本的には融点は高い方が有利
であり、本発明で使用する樹脂フィルムの融点は、21
0〜255℃が好ましく、特に220〜255℃が好適
である。
を被覆しているポリエステル樹脂フィルムの密度は、
1.36未満である。密度は樹脂の結晶状態を示す指標
となり、例えば、延伸された樹脂フィルム等の結晶化度
が高い場合は、密度は大きくなる。密度が1.36未満
であるということは、熱可塑性ポリエステル樹脂フィル
ムの結晶状態としては、実質的に非晶質であることを示
す。
晶質にする理由は、その後行うカップの絞り加工、カッ
プの再絞り加工、更にしごき加工において、樹脂フィル
ムの加工性を十分に確保することを目的にしたもので、
密度が1.36以上になると、結晶性の低いポリエステ
ル樹脂フィルムでも、成形加工にフィルムが耐えられず
亀裂欠陥が激しく起こる場合があり好ましくない。特
に、加工度が大きい時は、しごき加工時の発熱と併せて
引き延ばし加工により、樹脂フィルムの配向結晶化が一
層進み、その結果、樹脂フィルムがアルミニウム板の加
工に追随し難くなり、上記の挙動が顕著に現れ、缶体の
耐食性が十分に確保できない場合がしばしば起こる。従
って、密度が大きい、結晶化した状態からの成形加工
は、特に、加工度が高くなると極めて難しく不適であ
る。密度を1.36未満と限定した理由は、上記の理由
からで、特に、第1工程の絞り加工の前の密度として
は、1.35未満が好ましい。
ミネートアルミニウム板を得る製造方法としては、加熱
されたアルミニウム板の表面に樹脂フィルムを供給して
ロール間で圧着し積層させた後、直ちに急冷してポリエ
ステル樹脂フィルムを非晶質にする方法や、溶融した樹
脂を押し出し、アルミニウム板に供給し積層させ、直ち
に急冷してポリエステル樹脂フィルムを非晶質にする方
法や、例えば二軸延伸フィルムの場合は、一度積層した
ポリエステル樹脂フィルムを、必要に応じ更に樹脂の融
点以上に加熱した後直ちに急冷して、ポリエステル樹脂
フィルムを非晶質にする方法等が適用できる。
炉中で加熱する方法、熱風による加熱方法、加熱ロール
に接触させて加熱する方法、等の常用の加熱方法が採用
できる。
説明する。本発明において適用される潤滑油は、流動点
が5℃以下である潤滑油(A)を重量部で5〜50部
と、融点が40℃以上である潤滑油(B)を重量部で9
5〜50部の範囲で混合されている混合潤滑油を、ラミ
ネート板の樹脂フィルム被覆された面に、片面の付着量
として30〜200mg/m2塗油するものである。潤
滑油(A)は、流動点が5℃以下であり、これは常温下
では液体である。一方、潤滑油(B)は、融点が40℃
以上であり、これは常温下では液体ではない。この2種
類の潤滑油を重量部で潤滑油(A)を5〜50部、潤滑
油(B)を95〜50部の範囲に混合した混合潤滑油に
することで、後述する缶の加工手段との組み合わせにお
いて、良好な特性を発揮することが、発明者等の研究結
果から明らかになり、本発明に至ったものである。
のような混合比で混合した混合潤滑油にすることで、後
述する缶の加工手段との組み合わせにおいて、良好な特
性を発揮するかは、次のように考えられる。即ち、本発
明におけるシームレス缶の成形加工は、ポリエステル樹
脂被覆アルミニウム板に対して、絞り加工としごき加工
と言った、異なる加工を組み合わせて行う。
よびしごき加工を付加するが、基本的には絞り加工であ
る。絞り加工は、第1工程のカップ絞り加工、更には第
2工程では第1工程で得られたカップの再絞り加工を行
うが、この絞り加工では、加工と同時に材料は成形され
るカップへの流れ込みが起こり、その結果、例えばカッ
プの場合絞り加工後の胴壁部の板厚は、カップ開口部に
なる程加工前の板厚より厚くなる。この時、しわ押さえ
部の摩擦力が大きく材料の流れ込みが不十分な場合、カ
ップは底部のコーナー部から破断する、いわゆる抜けが
起こったり、また缶胴の途中から破断したりする。一
方、摩擦力が小さく、流れ込みが過剰な場合は、しわが
発生する。いずれの場合も正常なカップは得られない。
しわ押さえ部全体の表面潤滑のバランスによって決まる
が、使用する表面潤滑の影響が大きいことは周知であ
り、かかる意味においてプレス成形加工では、一般的に
は表面潤滑的特性や、もしくは境界潤滑的特性を有する
潤滑剤が用いられている。
覆したラミネート板を、絞り加工でカップ状に成形する
場合、潤滑油の不適合によっては、カップ底部のコーナ
ーにマイクロクラックが発生する時もあり、潤滑剤の選
定は重要な要素となっている。
胴壁部の厚さより狭い間隔を有する、パンチとしごきダ
イスのクリアランス部を通し、胴壁部の板厚を減少させ
る加工であるため、むしろ適度な摩擦力によって胴壁部
の板厚を薄くする加工となっている。
ンチとしごきダイスのクリアランス部を通る時、缶の成
形方向と逆の方向に潤滑剤が寄っていってしまい、潤滑
剤を必要とする部位での欠如が起こり、缶胴が破断する
と言った現象が起こり易い。そのためしごき加工では、
極圧潤滑的な作用が必要であると考えられている。
問題点としては、上記の缶胴の破断と言った問題だけで
なく、前述した離型性不良による内面樹脂フィルムの欠
陥や、かじりによる外面フィルムの欠陥につながる問題
も、併せ持っている。こうしたしごき加工時の問題は、
前述した樹脂フィルムの融点や後述する成形加工とも関
係があり、潤滑油だけの問題ではないが、潤滑油の影響
も小さくなく、かかる意味においても、潤滑油の選定は
品質確保の点から重要な要素となっている。
チ加工または/およびしごき加工を付加した絞り加工に
対し有効に作用し、また潤滑油(B)はしごき加工に有
効に作用しているものと考えられる。本発明では、潤滑
油(A)を重量部で5〜50部と潤滑油(B)を重量部
で95〜50部の混合比で混合するが、潤滑油(A)が
5重量部未満では絞り加工および再絞り加工の際に表面
潤滑性が不十分で、カップの底が抜けたり、また途中か
ら破断する危険性が高く好ましくない。一方、潤滑油
(A)が50重量部を超えると、今度はしごき加工で缶
胴破断が起こり易くなり好ましくない。潤滑油(B)の
場合は、潤滑油(A)と逆で、50重量部未満ではしご
き加工で缶胴破断が起こり易く、一方、95重量部を超
えると、絞り加工および再絞り加工の際に、カップの底
が抜けたり、また途中から破断し易くなり、好ましくな
い。潤滑油(A)と潤滑油(B)との混合は、重量部で
潤滑油(A)10〜40部、潤滑油(B)90〜60の
混合比の範囲が好ましく、特に、しごき加工の加工度が
高い場合は、重量部でそれぞれ10〜30部、70〜9
0部の混合比の範囲が好ましい。
0〜200mg/m2を塗油するが、下限値の30mg
/m2未満では、第1工程の絞り加工および第2工程の
再絞り加工で、潤滑油の寄りが起こり、しごき加工で必
要な潤滑油量が確保されないこともあるため、缶胴の破
断につながる場合もあり好ましくない。一方、上限値の
200mg/m2を超えても、効果は飽和しており、経
済的でない。また、塗油量が多いと脱脂性が悪くなると
いう問題が生じる可能性もあり好ましくはない。
は、缶上端部を切断して正規の缶高さにするトリミング
を行った後、脱脂工程、外面印刷工程、缶開口部を縮径
にするネック加工と天蓋を巻き締めるために必要な開口
部上端部分を外方へ曲げるフランジ加工等の工程を経
て、内容物が充填される缶体となる。上記の脱脂が不十
分な場合は、外面の印刷でインキがはじいたり、内面で
は内容物のフレーバー性に影響したりして、問題とな
る。従って、脱脂不良は避けねばならない事柄である。
脂や、加熱による揮発脱脂等、周知慣用の手段が適用で
きるが、本発明における潤滑油の塗油量の上限値である
200mg/m2を超えると、脱脂時間が長く要するた
め、生産性の点で不利である。最適な塗油量としては、
成形加工性および脱脂性の観点から、好ましくは40〜
150mg/m2、更に好ましくは40〜100mg/
m2であるが、特にしごき加工の加工度が高い場合は若
干多目にすることが望ましい。
ては、例えば流動パラフィンがあり、また、融点が40
℃以上である潤滑油(B)としては、白色ワセリン(別
名、ペトロラタム)、パラフィンワックス、マクロクリ
スタリンワックス等があり、これらのものが本発明では
使用される。なお、潤滑油(A)の流動点は、JIS−
K2269の試験法に準じて測定したもので、一方の潤
滑油(B)の融点は、JIS−K2235の試験法に準
じて測定したものである。
は、潤滑油(B)は常温では液体でないため、加温して
液体にした後、潤滑油(A)と最適混合比で混合すると
か、予め最適混合比の量を一緒にし、加温し混合するこ
とが望ましく、混合した後は必要に応じ加温しながら、
平滑ロールによる塗布、グラビアロールによる塗布、ス
プレーによる塗布等、常用の手段が適用される。
方法について述べる。本発明の方法では、ポリエステル
樹脂フィルム被覆したラミネートアルミニウム板を、絞
り加工にてカップ状に成形する第1工程と、次いで第1
工程で得たカップを更に再絞り加工し、第1工程で得た
カップより缶径が小さく、缶高さの高いカップを成形す
る第2工程と、次いでこのカップの缶壁部をパンチとし
ごきダイスの間に通し、缶壁を薄く伸ばすしごき加工を
行う第3工程からなっている。
加工、第2工程の再絞り加工、第3工程のしごき加工
は、いずれも缶壁部の板厚減少を伴った加工であるが、
第4工程のネック加工・フランジ加工は、事実上板厚減
少は伴わない加工である。従って、シームレス缶として
成形加工されたものは、第3工程後の缶体が最終缶体と
なる。
度を被覆樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)から冷
結晶化温度(Tc)の範囲で、ストレッチ加工および/
またはしごき加工を付加し、加工度として、前記式
(1)から求められる値として10%以内になるように
行う。
で得たカップの温度を被覆樹脂フィルムのガラス転移温
度(Tg)から冷結晶化温度(Tc)の範囲で、ストレ
ッチ加工および/またはしごき加工を付加し、加工度と
して式(1)で求められる値として第1工程の加工度と
合わせて25%以内で行う。
カップの缶体温度を潤滑油(B)の融点以下、好ましく
は50℃以下〔潤滑油(B)の融点が50℃以下の場合
はさらにその融点以下の温度とする〕にした後、加工金
型の温度を120℃以下に保持し、しごき加工後の最終
缶体の加工度として50〜70%の範囲になるよう成形
加工を行う。
温度の限定について述べる。本発明の方法における、第
1工程の絞り加工および第2工程の再絞り加工を、被覆
樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)から冷結晶化温
度(Tc)の範囲に限定した理由は、絞り加工によるカ
ップ底部コーナーの被膜健全性を確保するためである。
ンチが最初に当たる個所であり、高い衝撃が掛かる。そ
して、この部位では樹脂フィルムにマイクロクラックが
生じ易い。特に、第1工程の絞り加工によるカップ底部
コーナーは、第2工程の再絞り加工後はカップ胴壁部
(側壁部)となり、更に第3工程のしごき加工で延伸さ
れるため、第1工程の絞り加工でカップ底部コーナーの
樹脂フィルムにマイクロクラックが生じた場合、その後
の加工で、激しい被膜欠陥となってしまう危険性が高く
なり好ましくない。従って、特に絞り加工によるカップ
底部コーナーの被膜健全性確保は、缶体の内面品質の点
で重要な要素となる。かかる意味において、樹脂フィル
ムのガラス転移温度(Tg)以下での絞り加工は、カッ
プの缶底部コーナーの樹脂フィルムにマイクロクラック
が生じ易く、好ましくない。
工を行った場合は、樹脂の熱結晶化が起こり易くなり、
樹脂フィルムの衝撃強度が低下し、カップ底部コーナー
の樹脂フィルムにマイクロクラックが生じ易いこと、更
には、前述したように熱結晶化が起こり易くなることは
しごき加工で被膜欠陥の発生につながる危険性が高くな
ること等から、好ましくない。第1工程の絞り加工およ
び第2工程の再絞り加工を、被覆樹脂フィルムのガラス
転移温度(Tg)から冷結晶化温度(Tc)の範囲に限
定したのは、上記の理由からで、好ましくはガラス転移
温度(Tg)+5℃から冷結晶化温度(Tc)−10℃
の範囲が良い。
ート板やカップの温度とは、接触式温度計等で測定され
る表面温度を指し、ラミネート板やカップの温度を、被
覆樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)から冷結晶化
温度(Tc)の範囲に制御する手段としては、ラミネー
ト板やカップを電気炉中で加熱する方法や熱風で加熱す
る方法等、常用の手段が適用される。
表面温度を、ガラス転移温度(Tg)から冷結晶化温度
(Tc)の範囲に加熱して成形加工する加温加工方法
も、ラミネート板やカップを加熱した場合と同様な効果
が得られるが、この場合は、絞り加工や再絞り加工を行
う前のラミネート板やカップの表面温度により、加工金
型の設定温度を決める必要があるが、ラミネート板やカ
ップの表面温度が、例えば常温の場合は、設定温度はガ
ラス転移温度(Tg)より10〜15℃高めに設定する
と良い。
の加熱を、ガラス転移温度(Tg)から冷結晶化温度
(Tc)の範囲にして成形加工する方法と、加工を行う
金型の表面温度を、ガラス転移温度(Tg)から冷結晶
化温度(Tc)の範囲に加熱して成形加工する加温加工
方法の併用も可能であり、設備にあった手段が採用でき
る。
工に次いで行う第3工程のしごき加工は、再絞り加工で
得たカップの温度を潤滑油(B)の融点以下にした後、
加工金型の温度を120℃以下に保持して行う。なお、
ここでいう再絞り加工で得たカップの温度とは、カップ
の表面温度を指し、加工金型の温度とは、金型の表面温
度を指す。
内外面共、しごき加工で最も起こり易い。しごき加工
は、缶壁部のみをパンチとしごきダイスの間のクリアラ
ンスを瞬時の通し薄肉化する加工であるため、加工の際
には金属の激しい加工熱が発生し、樹脂フィルムの特性
を大きく変化させる。熱による樹脂フィルムの特性変化
は、(1)樹脂フィルムの軟化、(2)樹脂フィルムの
結晶化等があるが、いずれの特性変化も成形加工による
皮膜欠陥の発生原因となることは前述した通りである。
従って、このしごき加工の温度制御は樹脂フィルムの欠
陥発生防止の点から重要である。そこで、本発明の方法
では、第2工程の再絞り加工で得たカップの温度を潤滑
油(B)の融点以下にしてしごき加工に供すると共に、
併せて加工金型の温度を120℃以下に保持して成形加
工を行う。なお、ここでいう再絞り加工で得たカップの
温度とは、カップの表面温度を指し、加工金型の温度と
は、金型の表面温度を指す。
超えると、付着している潤滑油は液体となっており、そ
の結果、樹脂フィルムと成形加工金型との離型性が悪く
なり、樹脂フィルムが傷つき易く、また、缶外面側は
「かじり」が入り易くなるので好ましくない。
しごき加工を行うが、120℃を超える温度では、缶内
面側では樹脂フィルムと成形加工金型との離型性が悪
く、樹脂フィルムの傷つきが激しくなって、缶内面側は
耐食性確保が難しいと共に、場合によっては樹脂フィル
ムと成形加工金型との離型の際に缶胴部が座屈し、正常
な缶体が得られないと言った事態が発生することがあ
る。更に、しごき加工における加工金型が120℃を超
える温度では、ポリエステル樹脂フィルムの、配向結晶
化が急激に進み、その結果、樹脂フィルムの亀裂欠陥が
発生し易くなる危険性が高くなる。また、外面側の樹脂
フィルムは、前述した「かじり」が激しく入り、その後
行われる印刷での外観性が劣るだけでなく、場合によっ
ては「かじり」部を起点とする缶胴の破断が起こる。
缶体の内外面の品質確保の点から極めて重要で、本発明
のようにポリエステル樹脂フィルムを被覆したラミネー
トアルミニウム板から、絞りしごき加工によって良好な
品質を有する缶体を得るには、加工金型の温度を120
℃以下に保持することが重要である。本発明の方法にお
いて、しごき加工の際の加工金型の温度を120℃以下
に保持して行うと、限定した理由は上記の理由からであ
る。
0℃以下に保持して行うのが好ましいが、特に加工度が
低い場合は加工パンチの温度を120℃以下に保持する
だけでも樹脂フィルムの欠陥防止効果は得られる。しご
き加工の際の加工金型または加工パンチの温度は、基本
的には低い方が良く、好適な温度としては100℃以下
にするのが好ましい。なお、しごき加工は、しごきダイ
スを一枚で行う1段しごき加工法や、二枚乃至は三枚で
行う多段しごき加工法などが適用出来る。
(B)の融点以下にする手段としては、絞り加工で得た
カップの温度が潤滑油(B)の融点を超えている場合は
冷風を当てる等の手法が採用でき、また、加工金型の温
度を120℃以下にする手段としては、金型に冷却水を
通す方法、水、又は潤滑成分を水に溶解または分散させ
たものを吹きかけて冷却する方法、更にはこれらの併用
と言った方法が採用できる。どの手法を採用するかは、
設備との関係で適宜選択することが好ましい。
度の限定について述べる。第1工程の絞り加工の加工度
は、下記の式(1)から求められる値として10%以内
になるように行い、第2工程の再絞り加工の加工度は、
式(1)から求められる値として第1工程での加工度と
合わせて25%以内になるように成形加工を行い、第3
工程のしごき加工の加工度は、式(1)から求められる
加工度として第1工程および第2工程での加工度と合わ
せて50〜70%の範囲で成形加工を行うものである。
厚
程の絞り加工の加工度が10%以内になるように、第2
工程の再絞り加工後の加工度が第1工程での加工度と合
わせて25%以内になるように行う理由は、前述したよ
うに、通常の絞り加工ではカップの側壁部は元板厚(本
発明では、缶底部の板厚を指す)より厚くなるため、こ
の状態からしごき加工、特に高加工度のしごき加工を行
うと、加工時の熱と伸ばし加工により、樹脂フィルムが
配向結晶化し、成形に耐えられずフィルムに亀裂が発生
する場合があるからである。従って、それを避けるため
には、上記のように順次加工度を上げた加工を行い、最
終のしごき加工の加工度はなるべく低く抑える方が良
い。
内外面の樹脂フィルムの健全性が確保される成形加工が
可能となる。特に、第2工程終了時の再絞りカップの段
階で、側壁部の樹脂フィルムが完全に結晶化していない
状態にしておくことが、第3工程のしごき加工後の缶体
内面の樹脂フィルムの健全性確保には重要であり、再絞
り加工後の加工度として25%以内であれば、しごき加
工後の内外面の樹脂フィルムの健全性は確保される。
よび第2工程で行う、ストレッチ加工および/またはし
ごき加工を付加した絞り加工および再絞り加工は、スト
レッチ加工のみを付加した方法、しごき加工を付加した
方法、ストレッチ加工としごき加工の両者を付加した方
法、のいずれの方法でも良く、適宜適用される。
体的に説明するが、その前に本発明の方法で行った評価
方法について述べる。 (1)潤滑油の流動点の測定は、JIS−K2269の
試験法に準じて測定を行った。 (2)潤滑油の融点の測定は、JIS−K2235の試
験法に準じて測定を行った。 (3)樹脂フィルムの密度は、密度勾配管法にて測定し
た。 (4)樹脂フィルムのガラス転移温度(Tg)、冷結晶
化温度(Tc)、融点(Tm)は示差走査熱量計(DS
C)で、10℃/分の昇温速度で測定し、ガラス転移温
度は転移の始まる点をその温度とし、冷結晶化温度(T
c)、融点(Tm)は、それぞれのピーク温度を冷結晶
化温度および融点とした。 (5)カップの絞り加工後の缶底部コーナーのマイクロ
クラックについては、光学顕微鏡で観察しその程度を評
価した。評価は次のように評価基準を設定し行った。 ○:クラックなく良好 □:軽微なクラック発生 △:明確なクラック発生 ×:激しいクラック発生 (6)フィルムと加工パンチの離型性は、成形缶上部に
起こる缶体の座屈程度を観察し評価した。離型性の評価
は、次のように評価基準を設定し行った。 ○:缶開口部の座屈なく良好 □:缶開口部に軽微な座屈あり △:開口部円周の1/3未満の座屈 ×:開口部円周の1/3以上の座屈 (7)缶外面の耐かじり性は、成形した缶体胴壁部外面
のかじり発生程度を観察して評価した。 ○:かじりなく良好 □:軽微なかじり発生 △:外面の1/3未満にかじり発生 ×:外面の1/3以上に激しいかじり発生 (8)缶内面の樹脂フィルムの傷付き程度については、
1.0重量%食塩水に界面活性剤を、0.1重量%添加
した電解液で、缶体を陽極、陰極を銅線とし印加電圧6
Vで3秒後の電流値を測定し、樹脂フィルムの皮膜の健
全性を評価した(以降、この評価法をQTV試験と称す
る)。
ール樹脂の有機無機複合型化成処理皮膜を有する、板厚
0.26mmのアルミニウム板(3004系合金)の両
面に、ガラス転移温度(Tg)が67℃、冷結晶化温度
(Tc)が123℃、融点が238℃、厚み20μmの
二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを熱圧着法で接着し
た後、加熱・冷却し、非晶質化ポリエステル樹脂フィル
ム被覆ラミネート板を作成した。得られたラミネート板
のポリエステル樹脂フィルムの密度は、表1〜2に示し
た。
形用潤滑剤として流動点が−12.5℃の潤滑油(A)
と融点が57℃の潤滑油(B)を加熱混合して、潤滑油
(A)と潤滑油(B)の混合比が重量部比で0:100
(テスト1)、10:90(テスト2)、20:80
(テスト3)、40:60(テスト4)、60:40
(テスト5)、80:20(テスト6)、100:0
(テスト7)に混合し、加温して液状にしグラビアロー
ルで塗油した。塗油量は、表1〜2に示した。
0℃にして、加工度が7%のしごき加工を付加した絞り
加工を行った。この時得られたカップの、底部コーナー
の樹脂フィルムのマイクロクラック発生状況について調
べ、その結果を表3〜4に示した。次いで、得られたカ
ップの温度を70℃にして、加工度が22%のストレッ
チ加工およびしごき加工を付加した再絞り加工を行った
後、再絞り加工で得られたカップの温度を50℃にし
て、金型温度を100℃に保持して最終加工度が60%
のしごき加工を行い、350mlビール缶サイズのシー
ムレス缶を作成した。こうして得た缶体について、金型
離型性、耐かじり性および缶内面の品質をQTV試験で
調べ、その評価結果を表3〜4に示した。
当するテスト2〜4は、絞り加工で得られるカップの底
部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生もなく、ま
たしごき加工時の金型離型性、缶外面のかじり性共に良
好で、低いQTV値を示しており、良好な缶体が得られ
ていることが分かる。一方、潤滑油(B)のみをラミネ
ート板に塗油して成形した比較例1であるテスト1は、
絞り加工で缶底抜けが散発し、絞り成形性が本発明の実
施例1から3に比べ劣ることが分かる。また、混合潤滑
油中の潤滑油(A)の混合重量部比が50を超える比較
例2、3であるテスト5、6では、しごき加工時の金型
離型性、缶外面の耐かじり性が共に本発明の実施例に比
べ劣り、QTV値も高い。特に、潤滑油(A)のみを塗
油して成形した比較例4のテスト7の場合は、しごき加
工で缶胴の切断が多発した。
りである。 *1 潤Aは潤滑油Aを示す。 *2 混合割合の項は潤滑油Aと潤滑油Bの重量比での
混合割合を示す。 *3 潤Bは潤滑油Bを示す。 *4 塗布量は、片面に塗布された潤滑油の量を示し、
単位はmg/m2である。 *5 第1工程のストレッチ加工および/またはしごき
加工を付加した絞り加工工程を示す。 *6 第2工程のストレッチ加工および/またはしごき
加工を付加した再絞り加工工程を示す。 *7 第3工程のしごき加工工程を示す。 *8 実施例および比較例の表示の項については、実施
例1、2、…を実1、実2、…と、比較例1、2、…を
比1、比2…と表示した。
ラミネート板を用いて、両面に成形用潤滑剤として、流
動点が2.5℃の潤滑油(A)と融点が57℃の潤滑油
(B)を混合比が重量部比で30:70の潤滑油(テス
ト8)、流動点が−7.5℃の潤滑油(A)と融点が5
7℃の潤滑油(B)を混合比が重量部比で30:70の
潤滑油(テスト9)、流動点が−12.5℃の潤滑油
(A)と融点が57℃の潤滑油(B)を混合比が重量部
比で30:70の潤滑油(テスト10)、流動点が−1
7.5℃の潤滑油(A)と融点が57℃の潤滑油(B)
を混合比が重量部比で30:70の潤滑油(テスト1
1)、流動点が−20.0℃の潤滑油(A)と融点が5
7℃の潤滑油(B)を混合比が重量部比で30:70の
潤滑油(テスト12)、を加温して液状にしグラビアロ
ールで塗油した。塗油量は表5〜6に示した。
0℃にして、加工度が5%のしごき加工を付加した絞り
加工を行った。この時得られたカップの、底部コーナー
の樹脂フィルムのマイクロクラツク発生状況について調
べ、その結果を表7〜8に示した。次いで、得られたカ
ップの温度を70℃にして、加工度が15%のストレッ
チ加工およびしごき加工を付加した再絞り加工を行った
後、再絞り加工で得たカップの温度を50℃にして、金
型温度を80℃に保持し最終加工度が60%のしごき加
工を行い、350mlビール缶サイズのシームレス缶を
作成した。こうして得た缶体について、金型離型性、耐
かじり性および缶内面の品質をQTV試験で調べた。そ
の評価結果を表7〜8に示した。
当するテスト8〜12は、絞り加工で得られるカップの
底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生もなく、
またしごき加工時の金型離型性、缶外面のかじり性共に
良好で、低いQTV値を示しており、良好な缶体が得ら
れていることが分かる。
ラミネート板を用いて、両面に成形用潤滑剤として、流
動点が−12.5℃の潤滑油(A)と融点が50℃の潤
滑油(B)を混合比が重量部比で30:70の潤滑油
(テスト13)、流動点が−12.5℃の潤滑油(A)
と融点が54℃の潤滑油(B)を混合比が重量部比で3
0:70の潤滑油(テスト14)、流動点が−12.5
℃の潤滑油(A)と融点が63℃の潤滑油(B)を混合
比が重量部比で30:70の潤滑油(テスト15)、流
動点が−12.5℃の潤滑油(A)と融点が75℃の潤
滑油(B)を混合比が重量部比で30:70の潤滑油
(テスト16)、流動点が−12.5℃の潤滑油(A)
と融点が84℃の潤滑油(B)を混合比が重量部比で3
0:70の潤滑油(テスト17)、を液状に加温しグラ
ビアロールで塗油した。塗油量は表9〜10に示した。
0℃にして、加工度が7%のストレッチ加工およびしご
き加工を付加した絞り加工を行った。この時得られたカ
ップの底部コーナーの樹脂フィルムのマイクロクラック
発生状況について調べ、その結果を表11〜12に示し
た。次いで、得られたカップの温度を70℃にして、加
工度が15%のストレッチ加工およびしごき加工を付加
した再絞り加工を行った後、再絞り加工で得たカップの
温度を40℃にし、金型温度を100℃に保持し最終加
工度が60%のしごき加工を行い、350mlビール缶
サイズのシームレス缶を作成した。こうして得た缶体に
ついて、金型離型性、耐かじり性および缶内面の品質を
QTV試験で調べた。その評価結果を表11〜12に示
した。
に相当するテスト13〜17は、絞り加工で得られるカ
ップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生も
なく、またしごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじ
り性共に良好で、低いQTV値を示しており、良好な缶
体が得られていることが分かる。
ラミネート板を用いて、両面に成形用潤滑剤として、流
動点が−7.5℃の潤滑油(A)と融点が57℃の潤滑
油(B)を混合比が重量部比で30:70の潤滑油を加
温して液状にしスプレーで、それぞれ片面の塗油量が2
3mg/m2(テスト18)、44mg/m2(テスト1
9)、67mg/m2(テスト20)、93mg/m
2(テスト21)、122mg/m2(テスト22)、1
58mg/m2(テスト23)、187mg/m2(テス
ト24)の塗油をした。塗油量は表13〜14に示し
た。
0℃にして、加工度が7%のストレッチ加工およびしご
き加工を付加した絞り加工を行った。この時得られたカ
ップの、底部コーナーの樹脂フィルムのマイクロクラッ
ク発生状況について調べ、その結果を表15〜16に示
した。次いで、得られたカップの温度を70℃にして、
加工度が22%のストレッチ加工およびしごき加工を付
加した再絞り加工を行った後、再絞り加工で得られたカ
ップの温度を50℃にし、金型温度を80℃に保持し最
終加工度が60%のしごき加工を行い、350mlビー
ル缶サイズのシームレス缶を作成した。こうして得た缶
体について、金型離型性、かじり性および缶内面の品質
をQTV試験で調べた。その評価結果を表15〜16に
示した。
19であるテスト19〜24は、絞り加工で得られるカ
ップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生も
なく、また耐しごき加工時の金型離型性、缶外面の耐か
じり性共に良好で、低いQTV値を示しており、良好な
缶体が得られていることが分かる。一方、比較例5のテ
スト18は、絞り加工で得られるカップの底部コーナー
部の樹脂フィルムに僅かにクラックが発生した。またし
ごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじり性共に本発
明の実施例14から19に比べ劣り、QTV値も高い値
を示した。
ール樹脂の有機無機複合型化成処理皮膜を有する、板厚
0.28mmのアルミニウム板(3004系合金)の両
面に、ガラス転移温度(Tg)が67℃、冷結晶化温度
(Tc)が123℃、融点が238℃のポリエステル樹
脂フィルムの厚みが8μm(テスト25)、15μm
(テスト26)、20μm(テスト27)、30μm
(テスト28)、40μm(テスト29)、50μm
(テスト30)の二軸延伸フィルムを熱圧着法で接着し
た後、加熱・冷却し、6種類の非晶質化ポリエステル樹
脂フィルム被覆ラミネート板を作成した。次いで、ラミ
ネート板の両面に、流動点が−12.5℃の潤滑油
(A)と融点が57℃の潤滑油(B)を混合比が重量部
比で30:70に加温混合して、グラビアロールで塗油
をした。得られたラミネート板のポリエステル樹脂フィ
ルムの密度および塗油量は表17〜18に示した。
0℃にして、加工度が7%のストレッチ加工およびしご
き加工を付加した絞り加工を行った。この時得られたカ
ップの、底部コーナーの樹脂フィルムのマイクロクラッ
ク発生状況について調べ、その結果を表19〜20に示
した。次いで、得られたカップの温度を70℃にして、
加工度が15%のストレッチ加工およびしごき加工を付
加した再絞り加工を行った後、再絞り加工で得られたカ
ップの温度を50℃にし、金型温度を80℃に保持し最
終加工度が63%のしごき加工を行い、350mlビー
ル缶サイズのシームレス缶を作成した。こうして得た缶
体について、金型離型性、耐かじり性および缶内面の品
質をQTV試験で調べた。その評価結果を表19〜20
に示した。
24であるテスト26〜30は、絞り加工で得られるカ
ップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生も
なく、またしごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじ
り性共に良好で、低いQTV値を示しており、良好な缶
体が得られていることが分かる。一方、比較例6のテス
ト25は、絞り加工で得られるカップの底部コーナー部
の樹脂フィルムにはクラックの発生もなく、またしごき
加工時の金型離型性、缶外面の耐かじり性共に良好であ
ったが、高いQTV値を示し、本発明の樹脂フィルム厚
みの限定値の下限未満では内面品質は確保できないこと
が分かる。
アルミニウム板の両面に、樹脂フィルムの融点が193
℃のフィルム(テスト31)、融点が205℃のフィル
ム(テスト32)、融点が218℃のフィルム(テスト
33)、融点が230℃のフィルム(テスト34)、融
点が242℃のフィルム(テスト35)、融点が252
℃のフィルム(テスト36)、融点が261℃のフィル
ム(テスト37)の、それぞれ厚みが20μmの二軸延
伸ポリエステル樹脂フィルムを熱圧着で接着した後、加
熱・冷却し、7種類の非晶質化ポリエステル樹脂フィル
ム被覆ラミネート板を作成した。
−12.5℃の潤滑油(A)と融点が57℃の潤滑油
(B)を加温混合して、潤滑油(A)と潤滑油(B)の
混合比が重量部比で30:70の成形用潤滑剤を、加温
し液状にしてグラビアロールで塗油した。各テスト板の
樹脂フィルムの密度および塗油量は表21〜22に示し
た。
5℃にして、加工度が5%のストレッチ加工を付加した
絞り加工を行った。この時得られたカップの、底部コー
ナー部の樹脂フィルムのマイクロクラック発生状況につ
いて調べた。次いで、得られたカップの温度を75℃に
して、加工度が22%のストレッチ加工およびしごき加
工を付加した再絞り加工を行った後、再絞り加工で得ら
れたカップの温度を40℃にし、金型温度を80℃に保
持し最終加工度が63%のしごき加工を行い、350m
lビール缶サイズのシームレス缶を作成した。こうして
得た缶体について、金型離型性、耐かじり性および缶内
面の品質をQTV試験で調べた。その評価結果を表23
〜24に示した。
29に相当するテスト32〜36は、絞り加工で得られ
るカップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発
生もなく、またしごき加工時の金型離型性、缶外面の耐
かじり性共に良好で、低いQTV値を示しており、良好
な缶体が得られていることが分かる。一方、比較例7の
テスト31は、絞り加工で得られるカップの底部コーナ
ー部の樹脂フィルムのクラックは発生もなく良好だが、
しごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじり性は共に
本発明の実施例25から29に比べ劣り、QTV値も高
い値を示した。また比較例8のテスト37の場合は、絞
り加工で得られるカップの底部コーナー部の樹脂フィル
ムのクラック発生は、本発明の実施例25から29に比
べ若干劣る程度であり、一方、しごき加工時の金型離型
性、缶外面の耐かじり性共に良好にもかかわらず、高い
QTV値を示した。
ール樹脂の複合化成処理皮膜を有する、板厚0.28m
mのアルミニウム板(3004系合金)の両面に、実験
例6のテスト35で用いたフィルムを熱圧着条件を変え
て接着した後、必要に応じ加熱冷却し、密度の異なるポ
リエステル樹脂フィルム被覆ラミネート板を作成した。
得られたラミネート板の樹脂フィルムの密度は、1.3
42(テスト38)、1.357(テスト39)、1.
365(テスト40)、1.381(テスト41)であ
った。次いで、これらのラミネート板の両面に、流動点
が−12.5℃の潤滑油(A)と融点が57℃の潤滑油
(B)を混合比が重量部比で30:70に加温混合して
液状にし、スプレーで塗油した。各テストに用いたラミ
ネート板の塗油量は表25に示した。
0℃にして、加工度が5%のストレッチ加工を付加した
再絞り加工を行った。この時得られたカップの、底部コ
ーナー部の樹脂フィルムのマイクロクラック発生状況に
ついて調べ、その結果を表26に示した。次いで、得ら
れたカップの温度を70℃にして、加工度が22%のス
トレッチ加工およびしごき加工を付加した再絞り加工を
行った後、再絞り加工で得られたカップの温度を40℃
にし、金型温度を80℃に保持し最終加工度が63%の
しごき加工を行い、350mlビール缶サイズのシーム
レス缶を作成した。こうして得た缶体について、金型離
型性、かじり性および缶内面の品質をQTV試験で調べ
た。その評価結果を表26に示した。
31であるテスト38、39は、絞り加工で得られるカ
ップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生も
なく、またしごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじ
り性共に良好で、低いQTV値を示しており、良好な缶
体が得られていることが分かる。一方、比較例9から1
0のテスト40、41は、絞り加工で得られるカップの
底部コーナー部の樹脂フィルムのクラックは発生もなく
良好であり、またしごき加工時の金型離型性、缶外面の
耐かじり性は共にしごき加工時の金型離型性、缶外面の
かじり性共に良好にもかかわらず、高いQTV値を示し
内面品質は本発明の実施例30、31に比べ劣る。
被覆ラミネート板を用いて、両面に成形用潤滑剤とし
て、流動点が−12.5℃の潤滑油(A)と融点が57
℃の潤滑油(B)を混合比が重量部比で30:70の潤
滑油を加温して液状にし、スプレーで塗油した。塗油量
は表27〜31に示した。
0℃(テスト42)、70℃(テスト43)、90℃
(テスト44)、110℃(テスト45)、120℃
(テスト46)、130℃(テスト47)の条件にし
て、それぞれしごき加工を付加した加工度が5%の絞り
加工を行った。この時得られたカップの、底部コーナー
部の樹脂フィルムのマイクロクラック発生状況について
観察し、その結果を表32〜36に示した。次いで、得
られたカップの温度を70℃にして、ストレッチ加工お
よびしごき加工を付加した加工度が15%の再絞り加工
を行った後、再絞り加工で得られたカップの温度を40
℃にして、金型温度を80℃で最終加工度が60%のし
ごき加工を行い、350mlビール缶サイズのシームレ
ス缶を作成した。更に、上記のテスト43で得られた再
絞り加工のカップの温度を、それぞれ30℃(テスト4
8)、40℃(テスト49)、50℃(テスト50)、
60℃(テスト51)、70℃(テスト52)にしてか
ら、金型温度を100℃に保持し最終加工度が60%の
しごき加工を行い、350mlビール缶サイズのシーム
レス缶を作成した。
りカップの温度を70℃にし、ストレッチ加工およびし
ごき加工を付加した加工度が15%の再絞り加工を行っ
た後、それぞれカップの温度を40℃(テスト53)、
60℃(テスト54)にしてから、金型温度を100℃
に保持したものを使用して最終加工度が60%のしごき
加工を行い、350mlビール缶サイズのシームレス缶
を作成した。さらに、比較のため上記テスト43で得た
絞りカップの温度を70℃にし、ストレッチ加工および
しごき加工を付加した加工度が15%の再絞り加工を行
った後、カップの温度を40℃にし、それぞれ金型温度
を70℃(テスト55)、100℃(テスト56)、1
20℃(テスト57)、140℃(テスト58)にした
条件下で最終加工度が60%のしごき加工を行い、35
0mlビール缶サイズのシームレス缶を作成した。
耐かじり性および缶内面の品質をQTV試験で調べた。
その評価結果を表32〜36に示した。
35であるテスト43〜46は、絞り加工で得られるカ
ップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生も
なく、またしごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじ
り性共に良好で、低いQTV値を示しており、良好な缶
体が得られていることが分かる。一方、比較例11、1
2であるテスト42、47は、しごき加工時の金型離型
性、缶外面の耐かじり性は共に良好であるが、絞り加工
で得られるカップの底部コーナー部の樹脂フィルムのク
ラック発生は実施例32から35に比べ劣り、その結果
高いQTV値を示し内面品質も実施例32から35に比
べ劣る。また、本発明の実施例36から38であるテス
ト48〜50は、絞り加工で得られるカップの底部コー
ナー部の樹脂フィルムのクラック発生もなく、またしご
き加工時の金型離型性、缶外面の耐かじり性共に良好
で、低いQTV値を示しており、良好な缶体が得られて
いることが分かる。一方、比較例13、14であるテス
ト51、52は、絞り加工で得られるカップの底部コー
ナー部の樹脂フィルムのクラック発生は見られないが、
しごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじり性は共に
劣り、しかも高いQTV値を示しており、缶内面品質が
実施例36から38に比べ劣ることが分かる。比較例1
6のテスト54の場合は、絞り加工で得られるカップの
底部コーナー部の樹脂フィルムにクラックが発生し、ま
た、しごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじり性は
共に劣り、高いQTV値を示しており、缶内面品質が実
施例36から37に比べ劣ることが分かる。なお、比較
例15のテスト53は、前述した比較例12のテスト4
7の再現評価である。更に、本発明の実施例39から4
1のテスト55〜57は、絞り加工で得られるカップの
底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生もなく、
またしごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじり性共
に良好で、低いQTV値を示しており、良好な缶体が得
られていることが分かる。一方、比較例17のテスト5
8は、絞り加工で得られるカップの底部コーナー部の樹
脂フィルムのクラック発生は見られないが、しごき加工
時の金型離型性、缶外面の耐かじり性は共に劣り高いQ
TV値を示しており、缶内面品質が本発明の実施例39
から41に比べ劣ることが分かる。
被覆ラミネート板を用いて、両面に成形用潤滑剤とし
て、流動点が−12.5℃の潤滑油(A)と融点が57
℃の潤滑油(B)を混合比が重量部比で30:70の潤
滑油を加温して液状にし、スプレーで塗油した。塗油量
は表37〜38に示した。
を50℃(テスト59)、70℃(テスト60)、90
℃(テスト61)、110℃(テスト62)、120℃
(テスト63)、130℃(テスト64)の条件にし
て、それぞれしごき加工を付加した加工度が5%の絞り
加工を行った。この時得られたカップの、底部コーナー
部の樹脂フィルムのマイクロクラック発生状況について
観察した。次いで、得られたカップを、金型温度の温度
を80℃にして、ストレッチ加工およびしごき加工を付
加した加工度が15%の再絞り加工を行った後、再絞り
加工で得られたカップの温度を40℃にして、金型温度
を80℃で最終加工度が60%のしごき加工を行い、3
50mlビール缶サイズのシームレス缶を作成した。こ
うして得られた缶体について、金型離型性、耐かじり性
および缶内面の品質をQTV試験で調べた。その評価結
果を表39〜40に示した。
45であるテスト60〜63は、絞り加工で得られるカ
ップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック発生も
なく、またしごき加工時の金型離型性、缶外面の耐かじ
り性共に良好で、低いQTV値を示しており、良好な缶
体が得られていることが分かる。しかし、実験例8に示
した通りのラミネート板およびカップの温度をガラス転
移温度(Tg)から冷結晶化温度(Tc)にして成形加
工を行った、実施例32〜35であるテスト43〜46
に比べると、内面品質の点で若干劣るが、十分実用性を
有しているレベルである。一方、比較例18、19であ
るテスト59、64は、しごき加工時の金型離型性、缶
外面の耐かじり性は共に良好であるが、絞り加工で得ら
れるカップの底部コーナー部の樹脂フィルムのクラック
発生は実施例42〜45に比べ劣り、その結果高いQT
V値を示し内面品質も実施例42〜45に比べ劣る。
ることで、得られる缶体内面のポリエステル樹脂フィル
ムは優れた皮膜健全性を有していることから、高耐食性
のアルミニウムシームレス缶が得られる。従って、種々
の内容物を充填することが可能であることから、品種の
統一化が安心して対応出来ることから、経済的に有利と
なり、その社会的意義は大きいものがある。
Claims (3)
- 【請求項1】 板厚が0.20mm〜0.32mmのア
ルミニウム板の両面に、厚み10〜50μm、融点(T
m)200℃〜260℃、密度1.36未満である熱可
塑性ポリエステル樹脂フィルムで被覆されたラミネート
板の樹脂フィルム被覆面に、流動点が5℃以下である潤
滑油(A)を重量部で5〜50部と、融点が40℃以上
である潤滑油(B)を重量部で95〜50部の混合比で
混合されている混合潤滑油を、片面の付着量として30
〜200mg/m2塗油したことを特徴とするシームレ
ス缶用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム板。 - 【請求項2】 板厚が0.20mm〜0.32mmのア
ルミニウム板の両面に、厚み10〜50μm、融点(T
m)200℃〜260℃、密度1.36未満であるポリ
エステル樹脂で被覆されたラミネート板を用いてシーム
レス缶を製造するに際し、該ラミネート板の樹脂フィル
ム被覆面に、流動点が5℃以下である潤滑油(A)を重
量部で5〜50部と、融点が40℃以上である潤滑油
(B)を重量部で95〜50部の混合比で混合されてい
る混合潤滑油を、片面の付着量として30〜200mg
/m2塗油した後、該ポリエステル樹脂フィルムのガラ
ス転移温度(Tg)から冷結晶化温度(Tc)の範囲で
ストレッチ加工および/またはしごき加工を付加した絞
り加工(第1工程)を行い、次いで、第1工程の絞り加
工で得たカップを該ポリエステル樹脂フィルムのガラス
転移温度(Tg)から冷結晶化温度(Tc)の範囲でス
トレッチ加工および/またはしごき加工を付加した再絞
り加工(第2工程)を行い、次いで、第2工程で得た再
絞りカップの温度を潤滑油(B)の融点以下にし、加工
金型の温度を120℃以下に保持してしごき加工(第3
工程)を行うことを特徴とするポリエステル樹脂被覆ア
ルミニウムシームレス缶の製造方法。 - 【請求項3】 第1工程のストレッチ加工および/また
はしごき加工を付加した絞り加工を、胴壁部の最も薄い
部位のアルミニウム板の厚み(Wt)と缶底部のアルミ
ニウム板の厚み(Bt)との関係において、下記式
(1) 【数1】 加工度(%)=〔(Bt−Wt)/Bt〕×100 ……(1) から求められる加工度の値が10%以内になるように行
い、次いでストレッチ加工および/またはしごき加工を
付加した第2工程の再絞り加工を、第1工程の絞り加工
の加工度と合わせて、式(1)から求められる全体の加
工度の値が25%以内になるように行い、次いで第3工
程のしごき加工を、第1工程の絞り加工の加工度および
第2工程の再絞り加工の加工度と合わせて、式(1)か
ら求められる全体の加工度が50〜70%になるように
成形加工を行う請求項2記載のポリエステル樹脂被覆ア
ルミニウムシームレス缶の製造方法。
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---|---|---|---|
JP20871998A JP3949283B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | シームレス缶用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム板およびシームレス缶の製造方法 |
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JP20871998A JP3949283B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | シームレス缶用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム板およびシームレス缶の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000024722A true JP2000024722A (ja) | 2000-01-25 |
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JP20871998A Expired - Fee Related JP3949283B2 (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | シームレス缶用ポリエステル樹脂被覆アルミニウム板およびシームレス缶の製造方法 |
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---|---|
JP (1) | JP3949283B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030004047A (ko) * | 2001-06-25 | 2003-01-14 | 토요세이깐 가부시키가이샤 | 수지 피복된 이음매가 없는 캔 |
CN102347117A (zh) * | 2010-08-04 | 2012-02-08 | 无锡市科麦特光电材料有限公司 | 铝箔聚酯复合带的润滑处理方法 |
CN107957129A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-04-24 | 海信(山东)空调有限公司 | 一种风管机接水盘限位卡板及风管机 |
CN112041235A (zh) * | 2018-04-27 | 2020-12-04 | 大和制罐株式会社 | 拉环、罐盖以及罐盖的制造方法 |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP20871998A patent/JP3949283B2/ja not_active Expired - Fee Related
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