(57)【要約】【課題】樹脂系塗料に添加されたインナーワックスの絞り加工やしごき加工に対する潤滑効果を十分に発揮させるための金属帯の加工方法を提供する。【解決手段】缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスを含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の表面温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。金属帯としては、アルミニウムまたはアルミニウム合金の金属帯とすることが望ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスを含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【請求項２】
缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスと塗装乾燥質量比で２０％以上の固形分を含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【請求項３】
缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスを含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とし、缶内面相当側に接触するパンチの温度Ｔｐ（℃）を、Ｔｐ≦１５０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【請求項４】
缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスと塗装乾燥質量比で２０％以上の固形分を含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とし、缶内面相当側に接触するパンチの温度Ｔｐ（℃）を、Ｔｐ≦１５０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【請求項５】
塗料中の固形分がアルミニウムまたはアルミニウム合金の金属フィラーであることを特徴とする請求項２または４に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【請求項６】
金属帯がアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする請求項１〜５に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【請求項７】
金属帯が鋼板であることを特徴とする請求項１〜５に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶外面相当側にインナーワックスを含有する塗料を塗布された缶用金属帯の多段の製缶加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、飲料用金属容器においては、低コストで量産が容易なことから絞り加工やしごき加工缶が幅広く使用されている。これらの缶を製造する方法としては、一般に加工性確保の観点から錫めっき鋼板やアルミ板をその表面に潤滑剤を付与しつつ加工を行う方法が一般的である。しかしながら、外面錆防止と内面耐食性確保のため、しごき成形後に塗装被覆する必要があり、成形後に缶単位で潤滑剤をアルカリ等の洗剤で水洗除去し、化成処理後に塗装するといった生産性の低い工程を経由せねばならないという問題があった。
【０００３】
かかる缶工程の低生産性工程を省略し、生産性を改善する技術として、例えば特許文献１に開示された加工前に予め金属帯両面に樹脂フィルムをラミネートする方法か、もしくは樹脂系塗料で塗装する方法が提唱されてきた。
上記の方法のうち、樹脂系塗料で塗布するに際しては、塗装後の加工性を確保するために塗料中に潤滑剤としてインナーワックスを添加する場合がある。
【０００４】
しかしながら、絞り加工やしごき加工は一般に多段加工であるため、１段目や２段目の初期段階で潤滑効果が消失しやすく、インナーワックスの効果を全段に渡って十分に発揮させることが難しい。潤滑不足のまま加工すれば、缶体が破断する、または表面にカジリと称する疵が発生するといった不具合が生じるため、これまで上記方法による金属缶の大量生産は実施されていなかった。
【０００５】
【引用文献】
（ａ）特許文献１（特開平１０−４６１０１号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術の欠点を改善し、樹脂系塗料に添加されたインナーワックスの絞り加工やしごき加工に対する潤滑効果を十分に発揮させるための金属帯の加工方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、多段加工に際しての金型の温度を制御することで、多段の絞り加工やしごき加工を行うに際して、優れた潤滑性が確保できることを知見し、本発明を完成した。
その要旨とするところは、
（１）缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスを含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【０００８】
（２）缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスと塗装乾燥質量比で２０％以上の固形分を含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【０００９】
（３）缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスを含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とし、缶内面相当側に接触するパンチの温度Ｔｐ（℃）を、Ｔｐ≦１５０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【００１０】
（４）缶用金属帯の缶外面相当側にインナーワックスと塗装乾燥質量比で２０％以上の固形分を含有する塗料を塗布された金属帯を多段製缶加工するに際し、缶外面相当側に接触するｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を、２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）とし、缶内面相当側に接触するパンチの温度Ｔｐ（℃）を、Ｔｐ≦１５０（℃）とすることを特徴とする成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
【００１１】
（５）塗料中の固形分がアルミニウムまたはアルミニウム合金の金属フィラーであることを特徴とする前記（２）または（４）に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
（６）金属帯がアルミニウムまたはアルミニウム合金であることを特徴とする前記（１）〜（５）に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
（７）金属帯が鋼板であることを特徴とする前記（１）〜（５）に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、しごき加工の場合を例として説明する。
まず、本発明の金属帯について説明する。図１は本発明に係わる金属帯の表面断面構造を示す図である。この図のように、母材となる金属帯１には必要に応じて各種のメッキや表面処理された表面処理層２が施され、製缶加工後に缶の外面側となる面には塗料３、内面側となる面には塗料もしくはラミネートフィルム４を有する構造となっている。
【００１３】
次に、本発明の最大の特徴である、製缶加工条件について説明する。
本発明では、ｎ段目の金型の温度Ｔｎ（℃）を２０≦Ｔｎ≦（ｎ−１）×２０＋６０（℃）、パンチの温度Ｔｐ（℃）をＴｐ≦１５０（℃）に規定する。なお、金型の温度とは、絞り、もしくはしごき加工に使用される、缶外面相当面に接触する金型表面の温度を指し、パンチ温度とは缶内面相当面に接触する金型表面の温度を指す。これらの温度の測定は、熱電対を挿入する、サーモビュアーで画像解析を行うなどの方法で可能であるが、最も簡便な方法は金型やパンチの冷却水水温を測定して類推する方法である。
【００１４】
金型やパンチの温度をこのように規定すると良好な潤滑が得られる理由については定かではないが、金型については以下のように考えられる。
絞りやしごきのように厳しい加工を受ける場合、金属帯と金型の間には加工や摩擦による熱が発生するが、金型がある温度以上となると、接触する塗料中のインナーワックスが融点を超えて融け出し、樹脂の表層へ移動して金型との接触により消費される。つまり加工前段で金型の温度が高いと、潤滑効果が多段加工の前段で全て消費され失われてしまう結果、後段での潤滑不足が発生し不具合が生じるのではないかというものである。
【００１５】
加工の前段では、後段への潤滑効果を保持しておくためになるべく低い温度で加工する必要があり、後段では逆に樹脂表面にすばやくワックスを供給するため、前段よりも高い金型温度であることが重要である。
但し、低温域では樹脂の硬度が高く、流動性に欠けるために良好な潤滑性能を示さない。よって金型温度は２０℃以上であることが必要である。
【００１６】
塗料中に金属フィラー、例えばアルミあるいはアルミ合金フィラーを含有させて、金属帯の缶外面の色調等を制御する場合があるが、その場合には、本発明の効果は特に顕著に発揮される。この理由も定かではないが、金属フィラーを含む塗料は延性に乏しいため、インナーワックスによる潤滑効果に頼る部分が大きいからではないかと推定している。
【００１７】
次にパンチ温度については、多段に分かれた前述の金型とは異なり、加工中は常に缶体と接触しているために入熱が大きいという特徴があり、かつ加工機の構造上熱が逃げにくくなっているために金型よりも高温となる。しかしながら、加工はほとんど金型と外面塗料層の摩擦で行われ、さらに内面塗料層（またはラミネート層）と金属帯、さらに外面塗料層との間で伝熱が妨げられる結果、金型温度ほどには潤滑性に影響は及ぼさないと考えられる。種々の試験の結果、パンチ温度が１５０℃以下であれば、更に加工不具合を防止することが可能であることを知見するに至った。なお、金型、パンチを上記規定の温度範囲に制御するには、金型、パンチの冷却水温度、流量を調整することによって達成される。
なお、本発明は、金属帯一般について適用でいる技術であるが、金属帯としては、加工性、コスト等の観点から、アルミニウム、アルミニウム合金、鋼の板とすることが望ましい。
【００１８】
【実施例】
表１に示すフィラーやインナーワックスを含有した鋼板を、表１に示す金型、パンチ温度にて製缶した。その結果を併せて表１に示す。
【００１９】
【表１】
2004154782.tif 000003
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による多段加工に際しての金型の温度を制御することで、多段の絞り加工やしごき加工を行うに際して、優れた潤滑性が確保できる成形性に優れた塗装缶用金属帯を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象とする金属帯の１例の断面を示す図である。
【符号の説明】
１  金属帯
２  表面処理層
３  塗料
４  塗料またはラミネートフィルム
【図１】
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