二片罐体用层压钢板和二片罐体的制造方法、以及二片层压罐体技术

技术编号:4472155 阅读:267 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种满足下式的加工度高的二片罐体用的层压钢板。构成层压钢板的聚酯树脂层表面的中心线表面粗糙度(Ra)为0.2μm以上、1.8μm以下。r↓[1]≤r,0.1≤r↓[1]/R≤0.25,且1.5≤h/(R-r)≤4其中,h:二片罐的罐体高度,r:最大半径,r↓[1]:最小半径,R:重量变得与罐体相等的成形前的圆形层压钢板的半径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及二片罐体(two-piece can body)用层压钢板和二片罐体的制造方法、以及二片层压罐体,具体而言,涉及气溶胶罐等具有高加工度(high strain level)的二片罐的罐体用层压钢板和二片罐体的制造方法、以及二片层压罐体。
技术介绍
金属制的罐大致分为二片罐和三片罐。二片罐是由与罐底为一体的罐体和盖两部分构成的罐。三片罐是由罐身(can body)、顶盖(can end)和底盖(can bottom)三部分构成的罐。二片罐的罐体由于不存在接缝部(焊接部)而外观美观,而另一方面,通常要求高加工度。由于三片罐的罐体存在接缝部,因此比二片罐的外观差,但通常可采用低加工度(lowstrain)。因此,在市场上小容量且高级制品大多使用二片罐,大容量且廉价制品大多使用三片罐。 二片罐中,作为像气溶胶罐一样拉深加工度高、罐高方向的延伸度大(high elongation)(以下,有时也只简称为“加工度高”)的二片罐的罐体用金属材料,通常使用价格昂贵且板厚厚的铝,而几乎不使用廉价且板厚薄的镀锡铁皮或无锡钢板等钢板原材。其原因在于,由于气溶胶二片罐的加工度非常高,因此钢板难以应用于拉深加工、DI加工等高加工,与此相对,铝等软质金属材料能够应用于冲击成形法。 在这种情况下,如果能用廉价、即使薄也有高强度的镀锡铁皮或无锡钢板等钢板原材来制造如上所述的加工度高的二片罐的罐体,则工业上的意义非常大。 这里,关于加工度低的通常的二片罐,目前已知以树脂层压钢板(以下,称为“层压钢板”)作为原料,通过拉深加工法、DI加工法制造的技术。通常,上述的加工度低的二片罐的制造中作为原料使用的层压钢板的覆盖,主要为聚酯。其中,可以例示以聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚间苯二甲酸乙二醇酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物及饱和聚酯作为主相的离聚物复合物材料等。这些是根据加工度低的二片罐的制造方法而设计的,在其范围内是优选的。但是,关于例如像气溶胶用二片罐体等那样,在拉深加工后进行加工度高的缩径加工时的罐体的制造方法,并没有进行研究。 专利文献1~3公开了树脂覆盖金属板的拉深加工法、DI加工方法。但是,这些技术均以饮料罐、食品罐等加工度低的罐体为目标。具体而言,公开了在制造低加工度的二片罐时,通过在加工后实施热处理来缓和加工产生的内部应力、或者积极地使树脂取向的技术。专利文献2和3公开了以防止树脂层的剥离、加工后的阻气性为目的,在中间阶段、最后阶段实施热处理的技术。即,在专利文献2中提出了使用取向性热塑性树脂、为了缓和内部应力和促进取向结晶化而进行热处理的方案。该热处理法,现已成为饮料罐等通常使用的方法。而且,专利文献2中记载了,在被再次拉深加工后的杯子形成的状态下进行热处理,期望覆盖树脂的结晶度充分地促进的熔点在-5℃以下。但是,只要看实施例的记载就可知,其仍然仅以加工度低的物质为对象。并且,专利文献3的实施例中公开了,将由饱和聚酯和离聚物的复合物构成的树脂设计为覆盖层,并进行了DI加工的例子。专利文献3是在拉深加工后实施热处理,然后实施DI加工、缩颈加工及翻边加工的加工方法。但是,与专利文献2同样,只要看实施例的记载就可知,其仍然仅以加工度低的物质为对象。 专利文献4和5中公开了,在成形为罐之后,主要通过在树脂的熔点以上对罐实施热处理来缓和内部应力的方法。但是,只要看说明书正文和实施例的记载就可知,所得到的罐体的加工度仍然低。 专利文献1日本特公平7-106394号公报 专利文献2日本专利第2526725号公报 专利文献3日本特开2004-148324号公报 专利文献4日本特公昭59-35344号公报 专利文献5日本特公昭61-22626号公报 即,至今为止,还没有公开过使用层压钢板制造像气溶胶罐这样的加工度高的二片罐的罐体的方法。本专利技术人在尝试使用圆形的层压钢板,通过DI加工将其成形为有底筒状后,将其开口部附近部分进行缩径加工(diametral reduction)而制造加工度高的二片罐时,仍然发生了树脂层的剥离(delamination)和断裂(fracture)。认为这是高加工成形中特有的问题,热处理对问题的解决是有效的。但是,根据以往的见解,即使进行成形后或成形前的热处理,问题的解决也并不充分,在高加工度区域中无法避免树脂层的剥离(delamination of resin layer)。这样,即使将现有技术简单地应用在加工度高的二片罐罐体的制造中,也不能解决树脂层剥离的问题。并且,在热处理工序以后的工序中,树脂层的加工性变差的问题也重新产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供作为具有高加工度且不存在树脂层的剥离和断裂的二片罐罐体的原材合适的层压钢板,以及二片罐体的制造方法和二片层压罐体。 在加工度高的二片罐的加工中,树脂层必须具有可追随高度的加工的加工性。这里,虽然进行了较多高加工性的树脂的研究,但从树脂表面的形状的观点出发的研究较少。作为增加树脂表面的凹凸从而使加工性提高的方法,正在进行通常通过向树脂层中添加被称为润滑剂的小粒径的二氧化硅等粒子来降低对于加工模具等的表面摩擦,从而使加工容易的试验。其中,本专利技术人着眼于在层压平滑的薄膜时,通过层压辊赋予该薄膜树脂表面大的凹凸,而进行研究。其结果发现,通过赋予薄膜树脂表面大的凹凸,加工性大幅提高。具体情况如下。 为了降低表面摩擦而使用的润滑剂的大小通常在1μm以下,因此添加了这种润滑剂的树脂层的表面凹凸非常细小。另一方面,通过控制层压辊的表面形状、层压温度及压力,层压时可以在薄膜面方向上赋予与层压辊的表面形状对应大小的凹凸。例如,将通常的表面粗糙度约0.5μm的胶辊作为层压辊来使用时,在面方向上赋予数十至数百微米的凹凸成为可能。并且,表面粗糙度也可以用中心线表面粗糙度(Ra)控制在0.2~1.8。而且,可知研究结果为,在具有这种凹凸表面的层压钢板中,由于表面摩擦极大地降低、加工应力也极大地降低,因此加工性大幅地提高。 在这种表面形状的层压钢板中,即使在进行气溶胶二片罐这样加工度高的成形加工时,也没有薄膜剥离、薄膜破裂等的发生。并且可知,在加工后进行热处理时的粘合性的恢复性方面优良,在作为罐的薄膜粘合性方面也具有优良的倾向。而且可知,对于热处理而言,与共聚比小的情况相比,还可以降低用于使粘合性充分恢复的热处理温度,并且也可以缩短热处理时间。另外,可知由于冷却中结晶化难以发生,因此即使冷却速度慢也可以确保充分的性能。 本专利技术基于以上的见解而完成,其主旨如下。 一种二片罐用层压钢板,用于满足下式的二片罐体,其特征在于,所述层压钢板至少在单面具有聚酯树脂层,且所述聚酯树脂层表面的中心线表面粗糙度Ra为0.2μm以上、1.8μm以下, r1≤r,0.1≤r1/R≤0.25,且1.5≤h/(R-r)≤4 其中,h二片罐的罐体高度,r最大半径,r1最小半径,R重量变得与罐体相等的成形前的圆形层压钢板的半径。 如所述的二片罐体用层压钢板,其中,所述聚酯树脂层表面具有30以上、100以下的60度光泽度。 如所述的二片罐体用层压钢板,其中,所述聚酯树脂通过以对苯二甲酸为主成分的二羧酸本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种二片罐用层压钢板,用于满足下式的二片罐体,其特征在于,所述层压钢板至少在单面具有聚酯树脂层,且所述聚酯树脂层表面的中心线表面粗糙度Ra为0.2μm以上、1.8μm以下, r↓[1]≤r,0.1≤r↓[1]/R≤0.25,且1.5≤ h/(R-r)≤4 其中,h:二片罐的罐体高度,r:最大半径,r↓[1]:最小半径,R:重量变得与罐体相等的成形前的圆形层压钢板的半径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大岛安秀北川淳一岩佐浩树小岛克己久保启
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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