WO2007020953A1

WO2007020953A1 - ２ピース缶体用ラミネート鋼板、ラミネート鋼板製の２ピース缶体およびその製造方法

Info

Publication number: WO2007020953A1
Application number: PCT/JP2006/316126
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kubo; Katsumi Kojima; Yuka Nishihara; Yoshihiko Yasue; Hiroki Iwasa
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-08-12
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2008-02-12
Also published as: JP4622736B2; JP2007045115A

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、エチレングリコールおよびブチレングリコールからなる群より選ばれる少なくとも１種のジオールとテレフタル酸を重合主成分とし、かつ面配向係数が０．０６以下であ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の円状板を多段成形すると、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、かつ樹脂層の剥離と破断のないラミネート鋼板製の２ピース缶体が得られる。

Description

2ピース缶体用ラミネ一ト鋼板、ラミネート鋼板製の 2ピース缶体およびその製造方法技術分野

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、その製造方法、およぴ該ラミネート鋼板製の 2ピース缶体に好適なラミネート鋼板に関す明る。背景技術 . 書

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。

例えば、特許文献 1〜 5は、樹脂被覆金属板の絞り加工法及ぴ D I加工法を開示している。しかし、いずれの技術も、飲料缶、食缶などをターゲットとしており、 2ピースのエアゾール缶ほどの高度な加工を必要とせず、低い加工度の缶体である。 '

特許文献 1には、形状を特定した絞りダイスを使用してラミネート鋼板製の絞りしごき加工を行い、缶体を成形する方 f去が開示されている。し力し、この方法は、缶体の加工度が低い場合には、問題無く成形できるが、エアゾール缶ような加工度の高い缶体に適用すると加工の途中でフィルムにクラックや剥離等が発生する。 - .

また、特許文献 2と 3は、樹脂層の剥離防止や加工後のバリア性を意図して、加工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 本文中には該熱処理は再絞り加工された力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（融点一 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ェを施す加工方法であるが、その実施例の記载を見る限り、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。

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— 106' 394号公報 ' 特許文献 2 ：特許第 2526725号公報

特許文献 3 ：特開 2004— 148324号公報

特許文献 4 ：特公昭 59— 35344号公報

特許文献 5 ：特公昭 61— 22626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こにも見当らない。

そこで、発明者らは、円状のラミネート鋼板を用いて D I加工によって有底筒状に成形後、その開口部近傍部分を縮径加工する加工度の高い 2ピース缶の製造を試みたところ、樹脂層の剥離と破断が生じてしまった。これらは高加工の成形に特有の問題であり、発明者らの検討の結果、熱処理が問題の解消に有効であると思われた。しかし、従来の知見にあった成形後や成形前の熱処理では十分ではなく、高加工度領域において樹脂層の剥離が避けられなかった。したがって、.先行技術を単純に適用しても樹脂層剥離の問題は解決できなかった。また、熱処理工程以降の工程で樹脂層の加工性が劣化する問題も発生した。

本発明の目的は、エアゾール缶用 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ピ一ス缶体、その製造方法、および該ラミネ一ト鋼板製の 2ピース缶体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、エチレングリコールおよぴブチレングリコールからなる群より選ばれる少なく'とも 1種のジオールとテレフタル酸を重合の主成分とし、かつ面配向係数が 0. 06以下であ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）

なお、このラミネート鋼板は、該ポリエステル樹脂が、ジエチレングリコール、シク口へキサンジオールおょぴイソフタ,ル酸からなる群より選ばれる少なくとも 1種を共重合成分として 8 mo 1 %未満含有する共重合体であるものも好適に用いることが出来る。

また、本発明は、上記いずれかのラミネート鋼板の円状板を多段成形して、該 2ピース缶の缶体と重量が等価となる成形前の該ラミネ一ト鋼板の半径 Rに対して、高さ h、最大半径 rおよび最小半径 dが、 d≤ r、 0. 1≤ d/R≤0. 25, かつ 1. 5≤h/ (R- r) ≤ 4を満足する成形体に加工する工程からなる 2ピ一ス缶用缶体の製造方法でもある。 '

なお、この 2ピース缶用缶体の製造方法では、該多段成形の途中で得られる成形体を、 1 50°C以上で該ポリエステル樹脂の融点以下の温度で少なくとも 1回 · 加熱するのが好ましい。 '

また、これらの 2ピース缶用缶体の製造方法では、該多段成形の途中で得られる成形体が、 d≤r、 0. 2≤ d/R≤ 0. 5、かつ 1. 5≤hZ (R~ r ) ≤ 2. 5を満足するのが好ましい。

さらに、本発明は、上記いずれかに記載の 2ピース缶用缶体の製造方法により製造した 2ピース缶用の缶体でもある。また、本発明は、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） 1 最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の半径 Rに対して、 0 . I≤d /R≤0 . 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一ト鋼板であって、鋼板の少なくとも片面に、ジカルボン酸成分とジオール成分の縮重合で得られ、ジカルボン酸成分はテレフタル酸を主成分とし、その他の共重合成分に、イソフタル酸成分を含み、あるいは含まず、ジオール成分として、エチレングリコール及ぴ Zまたは、ブチレングリコールを主成分として、その他の共重合成分に、ジエチレングリコール、シクロへキサンジオールを含み、あるいは含まない樹脂であって、共重合成分がモル比で 8 m o 1 %未満であり、面配向係数が 0 . 0 6以下のポリエステル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でもある。図面の簡単な説明

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。発明を実施するための最良の形態 —

ラミネート鋼板を高度に加工する際に、樹脂層に求められる重要な特性は変形のし易さであると考える。発明者らの検討によると、ポリエチレンテレフタレートおよびノまたはポリブチレンテレフ^レート、あるいはこれらのいずれかを主成分とする共重合体の樹脂が有望であることがわかった。さらに、この樹脂を被覆したラミネート鋼板を多段成形して加工度の高い 2ピース缶体を製造する際に . は、該成形の途中で、特定の条件で熱処理することで、樹脂層の剥離と破断をより防止し易くなることがわかった。本発明はこれらの知見に基づく。 ' 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は加工前の円状ブランク（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）を行レ、、所定の缶径（半径 r ；,.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伽端部をトリムする

(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 ；缶外面の半径）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。は成形前の円状ブランク 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成形体の高さ、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. R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、ト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。よって本発明の実施に当たっては、例えば R = R ₀/ 1 . 0 5 という値を使用して中間段階での熱処理を行ぅタイミングを知ることができる。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。 ' ·

このように樹脂ラ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 dZR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、伸ぴ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、樹脂層の変形度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、高さ方向の伸び量も重要な因子となる。

本発明では、最終的に製造され缶体（最終成形体）の加工度について、最終成形体の高さ h、最大半径!:、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 . I≤d /R≤0 . 2 5、かつ 1 . 5≤hZ (R—r ) ≤4の缶径を満足する範囲に規定する。 ' 前述したように、本発明の目的は、ラミネート鋼板を用いて、従来技術では困難であ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 ZRが 0 . 2 5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 dZRを 0. 25以下、かつ h/ (R」r) を 1. 5以上に規定した。 .

縮みの程度を規定するパラメータ d/Rが 0. 1以下になり、または伸びの程度を規定するパラメータ h/ (R— r) が 4を超える高い加工度であると、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、製造する缶体の加工度について、 0. l≤d/R、かつ hZ (R— r) ≤ 4と規定した。なお、本発明が対象とする多段成形は、絞り加工、 D I加工、縮径加工のうちのレ、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 dは、. r >dである。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 f本の缶径）である。

本発明では、素材のラミネート鋼板は、ポリエステル樹脂を被覆した鋼板であるのが好ましい。

鋼板は、アルミニウムなどに比較して安価であり、経済性に優れるからである。鋼板は、一般的なティンフリースチールやぶりきなどを用いると良い。ティンフリースチールは、例えば、表面に付着量 50〜20 OmgZm²の金属クロム層と、金属クロム換算の付着量が 3〜3 OmgZm²のクロム酸ィ匕物層を有することが好ましい。ぶりきは 0. 5〜15 gZm²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. 15〜0. 3 Omm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。 '

ラミネート鋼板を高度に加工する際に、樹脂層に求められる重要な特性は変形のし易さであると考えられる。発明者らの検討の結果、本発明のラミネート層に用いられる樹脂は、ジカルボン酸とジオールの縮重合で得られ、エチレングリコールぉよぴブチレングリコールから選ばれる少なくとも 1種のジオールとテレフタル酸を重合の主成分とするポリエステル樹脂である。ここで「重合の主成分」とは、ラミネート層に用いられるポリエステル樹脂の 9 0〜 1 0 O m o 1 %を占めることであり、好ましくは 9 2 iii o 1。以上である。また、この樹脂は、ジェチレングリコール、シクロへキサンジオール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種を共重合成分として 8 m o 1 %未満含有する共重合体であるものも好適に用いることもできる。 . . . ラミネート鋼板を高度に加工する際に、ポリエステル樹脂は、共重合比率が低い方が、内部応力が発生し難い傾向にあり、結果として樹脂の剥離が生じ難い傾向にあることがわかった。詳細原因は不明であるが、配向のし易さが関与しているものと考えられる。缶体成形によって樹脂は周方向に縮み変形、高さ方向.に伸ぴ変形を受け、缶高さ方向に配向する傾向が'ある。この時、分子形状が単純な方が複雑なものに比較してスムーズに並ぴやすく、結臬として内部応力が生じ難いのではないかと考えている。即ち、同等の変形を受けた時、分子形状が単純な低共重合化比率のものの方が、高いものに比べて、変形の際に生じる内部応力が増加し難いと考えられつのである。本発明の加工条件においては、共重合成分の比率が 8 m o 1 %未満の時に樹脂の剥離もなく良好な缶体を得ることができた。内部応力を抑制する効果は共重合成分が少ないほど良好になる傾向にあるが、一方で共重合成分が少なくなるほど結晶化しやすくなるため、翁脂の加工性が低下する傾向がある。よって、最適な共重合成分の量は、 2ピース缶の缶体の加工条件に応じて、 0〜8 m o 1 %の間で決定される。

また、共重合成分を添加する場令は、樹脂の結晶化を効果的に抑制する点から、ジエチレングリコール、シクロへキサンジオール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種を用いることが好ましい。 .

さらに、上記の樹脂はいずれも、面配向係数が 0 . 0 6以下の樹脂でなければならない。

本発明の 2ピース缶体のような高加工度の成形に樹脂層が追随する為には、ラミネート鋼板の樹脂層の配向も重要であることが判明した。即ち、 2軸延伸等で作成されたフィルムは面内で延伸方向に配向しているが、ラミネート後もこの配向が高い状態にあると、加工に追随できず、破断にいたる。このような観点から、本発明では面配向係数を 0 . 0 6以下と規定した。面配向係数の高い 2軸延伸フイルムを用いてこのようなラミネート鋼板を作成.するには、ラミネート時の温度を上げ、十分に配向結晶を融解すればよい。あるいは、押出し法によって作成されたフィルムは、ほとんど無配向であるので、この観点からは好適であ ¾。同様に、鋼板に直接溶融樹脂をラミネートするダイレクトラミネート法も同様の理由で好適となる。

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

樹脂層の厚みが厚くなると内部応力の増大が大きく、剥離性は厳しくなるが、本発明で規定する樹脂層を用いると、厚い樹脂層であっても好適に用いることができる。樹脂厚は加工程度やその他要求特性に応じて適宜選択すればよいが、例えば、 1 0 m以上 5 0 m以下のものが好適に使用できる。特に 2 0 m以上の樹脂層が厚い範囲においては、本発明の効果の寄与が大きい領域である。

本発明で規定するラミネ一ト鋼板は、鋼板の少なくとも一方の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熱圧着させる熱圧着法、 Tダイなどを用!/、て鋼板上に直接樹脂層を形成させる押し出し法など適!: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。 '

本発明で規定する高加工度の缶体を作製する場合に、加工条件や樹脂種によつては密着力の低下が生じる。したがって、缶体の用途や仕様に応じて必要な密着力を確保する必要があるが、この場合、多段成形の途中の段階で、成形体をその温度が 1 5 0 °C以上、ポリエステル樹脂の融点以下となるように加熱する熱処理を少なくとも 1回行うことが有効である。この熱処理は、加工によって生じる内部応力を緩和する為のものであるが、内部応力を緩和することで密着性を高める効果がある。即ち、本発明で定める高加ェ度の缶体は、樹脂層において歪の程度が大きく.、大きな内部応力が生じやすい傾向にある。その結果、この内部応力を駆動力として樹脂層の剥離が生じてしまう場合がある。成形の途中段階で適切な熱処理を施すと、その内部応力が緩和'され、密着力の低下が抑制できる。しかしながらこの熱処理によって、樹脂の配向結晶化が進んで樹脂層の加工性を低下させる負の側面がある。特に、本努明が対彖とする高加工度の領域では、熱処理後にも加工が必要な場合があり、その加工においては、樹脂の配向結晶化によって樹脂は破断しやすくなるので、配向結晶は有害である。

このような観点から、本発明では樹脂種の限定に加えて好ましい熱処理条件及び熱処理のタイミングを定めている。

本発明では、熱処理条件として、中間段階において、成形体をその温度が 1 5 0 °C以上、ポリエステル樹脂の融点以下となるように加熱するのが好ましい。熱処理温度がポリエステル樹脂の融点以下の方が、表層の美観を保ち易く、 .樹脂が他の接触物に付着したりするなどの弊害を回避し易い。一方、熱処理温度の下限は、内部応力緩和の効率を考慮して定められたものである。即ち、ポリエステル樹脂のガラス転移点（T g ) 以上の温度の方が内部応力の緩和が進み易い。この観点から下限温度は 1 5 0 °Cが好ましい。従って、処理時間が問題にならないような生産プロセスにおいては本発日の技術思想を用いて 1 5 0 °C未満の熱処理温度を選択できるが、一般的には生産性が悪化する。より望ましい熱処理温度は 1 7 0 °C以上、（ポリエステル樹脂の'融点 _ 2 0 °C) 以下である。

本努明では、熱処理を行うタイミングを、中間段階の成形体の高さ h、最大半径 r、最小半径 d ( rと dが同じ場合を含む）最終成形体の開口部先端に対応する絞り加工前の円状板位置の半径 Rに対して、 0 . S d ZR ^ O . 5、かつ 1 . 5≤hZ (R - r ) ≤2 . 5の関係を満足する中間段階で行うのが好ましい。熱処理のタイミングを上記のように定めたのは、加工度が前記範囲にあると熱処理が最も効果的に行なわれるからである。即ち、加工度が緩やかな段階で熱処理を行うのは、該樹脂の内部応力が高くない段階での内部応力緩和であるため前述の効果が小さい。また、加工度が高すぎる段階で熱処理を行うのは、該樹脂の密着力が落ちてその結果として、剥離が生じてしま.う可能性があるため、遅きに. 失する場合がある。このような観点から、熱処理の好ましいタイミングの,目安として、加工度の上限と下限を前記のように定めた。

'熱処理は、図 1の製造工程の工程 Aおよび工程 Dのいずれか一方または両方で行うことができる。上述の熱処理のタイミングに関し、 rと dが同じ場合を含むのは、縮径加工を含む缶の製造工程において、工程 Aで熱処理を行う場合が含まれることがあり、あるいは縮径加工を含まない缶の製造工程では、 rと dが同じ径になるためである。熱処理は、内部応力緩和の必要性に応じて 2以上の中間段階で行ってもよい。 . '

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確認されている。また、加熱速度、加熱時間、冷却時間は内部応力の緩和によるプラス効果と配向結晶化によるマイナス効果の双を考慮して適宜選択すればよい。通常、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。，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 0 . 2 0 111111の丁4。の丁？3 (金属 C r層： 1 2 0 m g /m C r 酸化物層：金属 C r換算で 1 O m g Zm²) を用い、この原板に対して、フィルムラミネート法（フィルム熱圧着法）、あるいはダイレクトラミネート法（直接押し出し法）を用いて種々の挺脂層を形成させた。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 25 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。 · 前記で作製したラミネート鋼板に被覆されたポリエステル樹脂フイルムの面配向係数を以下のようにして算出した。

「面配向係数の測定」

アッベ屈折計を用い、光源はナトリウム D線、中間液はヨウ化メチレン、温度は 25°Cの条件で屈折率を測定して、フィルム面の縦方向の屈折率 Nx、フィルム面の横方向の屈折率 Ny、フィルムの厚み方向の屈折率 N zを求め、下式から面配向係数 N sを算出した。

面配向係数（Ns) = (Nx+Ny) /2-N z .

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に示す。表 1に記載の樹脂種は次のとおりである。

P ET：ポリエチレンテレフタレート .' PET- I ：ポリエチレンテレフタレート一^ f ソフタレート共重合体（イソフタル酸共重合比率 3〜 15 m o 1 %)

PET— PBT (60) ：ポリエチレンテレフタレート一ブチレンテレフタ.レート共重合体（ブチレンテレフタレート'共重合比率 6 Omo 1 %)

PET-DEG：ポリエチレンテレフタレート一ジエチレングリコール共重合体

(ジエチレングリコール共重合比率 3 m o 1 %)

PET-CHDM：ポリエチレンテレフタレートーシクロへキサンジォ一/レ共重合体（シクロへキサンジオール共重合比率 3 mo 1 %) 。 · ラミネート法は次のとおりである。

フィルム熱圧着法 1 ：

2軸延伸法で作成したフイルムを、鋼板を（樹脂の融点 +10 °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 +10°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。 ■

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 80°Cの冷却ロールにて二ップ冷却させ、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 2に示す。工程 Aの絞り加工は 5段階で行い、工程 Dの縮径加工は 7 段階で行った。熱処理は工程 A〜工程 Dの途中段階で行い、赤外線式加熱炉を用いて缶体を加熱し、熱処理終了後水冷した。熱処理のタイミング（熱処理実施時の缶体の加工度）及び熱処理条件を表 3に示す。

表 2において、最終成形体（工程 D) の h、、 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 1参照）。円状板プランクの半径 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ェ程後の最終成形体の重量を測定し、この測定結舉に基づき、最終成形体と重量が等価となる成形前ブランクシ一トの半径を求め、この半径を最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板プランクの半径 Rとした。

1) ブランキング（ブランクシートの直径： 66〜94mm0)

2) 絞り加工及ぴしごき加工（工程 A)

. 5段の絞り加工にて、缶体の半径 r、高さ hが、 rノ R : 0. 23〜0. 55. h/ (R-r) : 0. 19-3. 05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ために、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)

缶底部にく深さ 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 2 mm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 2に示した最終的な缶体形状の缶体を作製した。

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

「密着性試験」

缶体を、周方向の巾が 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た。 1 Ommの部分に巾 15mm、長さ 60mi^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ち 1 Ommほど剥離させる。フィルムを剥離した部分と 6 Omm鋼板部分を掴みしろとして 180° 方向にピール試験を実施した。観測されたピール強度の最小値を密着性の指標とした。

(ピール強度） ,

5 N/ 15 mm未満：

5 N/ 15 mm以上、 7 N/ 15 mm未満：〇

7N/15 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び光顕観察を行い、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；!〜 C 1 4及び C 2 1 ~ C 3 3は、本努明の実施例で、フィルム加工性及び密着性は良好な値を示した。

缶体 C 1 5〜C 2 0は、本楽明の実施例であるが、第 4発明で規定する中間成形体の熱処理が施されていないものである。フィルム加工性、密着性ともに合格ではあるが、評価は〇に留まった。

缶体 C 3 4〜C 3 6は、イソフタル酸の共重合化比率が本発明範囲を外れる比較鋼板である為、密着性が Xとなつた。

缶体 C 3 7は、面配向係数が本発明範囲を外れる比較鋼板であるため、加工性が Xとなった。

本発明のラミネー'ト鋼板と、.本発明の製造方法を用いて、ラミネート鋼板製の 2ピース缶体を製造すると、エアゾール缶のような髙加工度の 2ピース缶体であつても、樹脂層の剥離と破断のない 2ピース缶体が安価に大量生産できる。

表"!

2

*)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怪である。

**)缶体の板厚最小部分の板厚ノブランクシートの板厚。いずれも鋼板厚

産業上の利用可能性

本発明のラミネート鋼板を用い、'本発明の製造方法を適用すると、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ート鋼板製の 2ピース缶体が得られる。しかも、該ラミネート鋼板は、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. エチレンダリコールおよびプチレングリコールからなる群より選ばれる少なくとも 1種のジオールとテレフタル酸を重合の主成分としかつ面配向係数が 0. 06以下であ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。 d≤ r ；青

0.1≤ d/R≤0.25 ；および、

1.5≤h/ (R - r) <4 の

(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、ジエチレングリコール、シクロへキサン^オール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種を共重合成分として 8 m o 1 %未満含有する共重合体である請求項 1に記載のラミネート鋼板。

3. 請求項 1に記載のラミネート鋼板の円状板を多段成形して、該 2ピース缶' の缶体と重量が等価となる成形前該ラミネ一ト鋼板の半径 Rに対して、高さ最大半径 rおよび最小半径 dが、 d≤r、 0. I^d/R≤0.25、力つ 1.5 ≤h/ (R— r) ≤4を満足する成'形体に加工する工程からなる 2ピース缶用缶体の製造法。 '

4. 該多段成形の途中で得られる成形体を、 150°C以上で該ポリエステル樹脂の融点以下の温度で少なくとも 1回加熱する請求項 3に記載の 2ピース缶用缶体の製造方法。

5. 該多段成形の途中で得られる成形体が、 d≤r、 0.2≤d/R≤0. 5 かつ 1. 5≤ h/ (R— r) ≤2. 5を満足する請.求項 4に記載の 2ピース缶用缶体の製造方法。 .

6. 請求項 3〜 5のいずれかに記載の方法により製造した 2ピース缶用の缶体。

7. 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）力最終成形体と重量が等価となる成形前の円状板の半径 Rに対して、 0. 1≤ d/R≤ 0. 25、かつ 1. 5≤hZ (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ぁて、鋼板の少なくとも片面に、ジ力ルポン酸成分とジオール成分の縮重合で得られ、ジカルボン酸成分はテレフタル酸を主成分とし、その他の共重合成分に、イソフタル酸成分を含み、あるいは含まず、ジオール成分として、エチレングリコール及び Zまたは、プチレンダリコールを主成分として、その他の共重合成分に、ジエチレングリコール、 .シクロへキサンジオールを含み、あるいは含まない樹脂であって、 '共重合成分がモル比で 8 m o 1 %未満であり、面配向係数が 0. 06以下のポリエステル樹脂被覆層を有すること特徴とする 2ピース缶用ラミネ一ト鋼板。