(57)【要約】　　　（修正有）【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３を塗布された金属帯１を多段製缶加工するに際し、缶内面相当側に接触するパンチ温度Ｔｐ（℃）がＴｐ≦１５０（℃）であり、かつパンチ外表面を構成する部材とパンチを冷却する媒体が直接接触してい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。【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、缶内面相当側に接触するパンチ温度Ｔｐ（℃）がＴｐ≦１５０（℃）であり、かつパンチ外表面を構成する部材とパンチを冷却する媒体が直接接触してい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、缶内面相当側に接触するパンチ温度Ｔｐ（℃）がＴｐ≦１５０（℃）であり、かつパンチ外表面を構成する部材とパンチを冷却する媒体が直接接触してい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】
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４】
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１〜３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５】
金属帯が鋼板であることを特徴とする請求項１〜３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。この潤滑剤は、絞りやしごき加工時に発生する熱を効率的に奪うことで、素材や金型の過熱による破断などのトラブルを防止するという冷却剤の役割も果たしており、絞りやしごき加工での潤滑剤の存在は必要不可欠なものと考えられてきた。しかしながら、しごき成形後に行われる外面錆防止と内面耐食性確保のための被覆塗装においては、この潤滑剤を事前に除去する必要があり、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予め塗装する方法による、潤滑剤を使わない製缶方法が提唱されてきた。
上記のうち、樹脂系塗料を予め塗布する方法については、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。
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般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。
【０００４】
〔引用文献〕
（１）特許文献１（特開平１０−４６１０１号公報）
【０００５】
【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。
【０００６】
【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、缶内面相当側に接触するパンチ温度Ｔｐ（℃）がＴｐ≦１５０（℃）であり、かつパンチ外表面を構成する部材とパンチを冷却する媒体が直接接触してい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。
【０００７】
（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、缶内面相当側に接触するパンチ温度Ｔｐ（℃）がＴｐ≦１５０（℃）であり、かつパンチ外表面を構成する部材とパンチを冷却する媒体が直接接触してい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】
（３）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）に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
（４）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）〜（３）に記載の成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法。
（５）金属帯が鋼板であることを特徴とする前記（１）〜（３）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。
【０００９】
【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断面構造を示す図である。図１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２が施され、製缶加工後に缶の外面側となる面にはインナーワックスを含む塗料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。
【００１０】
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、パンチ表面を構成する部材に冷却媒体（例えば、水）を直接接触させて、パンチ温度Ｔｐ（℃）をＴｐ≦１５０（℃）とすることを規定する。なお、パンチ温度とは絞り、もしくはしごき加工に使用される、缶内面相当側に接触する円筒形の加工金型の表面温度を指す。この温度の測定は、熱電対を挿入する、サーモピュアーで画像解析を行うなどの方法で可能である。
【００１１】
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、次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、金属帯がある温度以上となると、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ダイスとの接触により消費される。つまり、加工中に常に金属帯と接触しているパンチの温度が高いと、潤滑効果が多段加工の前段で全て消費されてしまう結果、後段での潤滑不足が発生して不具合が生じるものと思われる。
【００１２】
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加工性を頼る部分が大きいからではないかと推定している。本発明者は種々の試験を行った結果、パンチ温度が１５０℃以下であれば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。
【００１３】
また、このようなパンチ温度を得る方法としては、パンチ中に冷却媒体（例えば、水）を通す方法が一般的である。絞り、しごき加工に使用されるパンチは通常、図２に示すように種々の目的形状に合わせて取り替えが可能なスリーブ５、加工機内を前後に高速摺動するラム６、ラム６とスリーブ５を固定するコア７、の３種類の部材により構成されることが多いが、本発明は金属帯と接触するスリーブに直接冷却媒体を接触させて冷却することを特徴としている。
【００１４】
加工発熱による入熱は缶体成形側、つまりスリーブ５の外表面側から行われるため、スリーブ５より内部にあるラム６やコア７を冷却すると、加工熱により膨張するスリーブ５に対してラム６やコア７は収縮することとなり、スリーブと冷却部分との間に隙間が生じることとなる。隙間には熱伝導率の極めて低い空気が侵入し、所謂空気断熱の状態となってスリーブはほとんど冷却されなくなってしまう。このような状態を防ぎ、良好な絞り、しごき加工を行うためには、スリーブを直接冷却することが必要不可欠なのである。具体的な方法としては、図３に示すようにスリーブ５内部に穴を開けて冷却媒体を流す構造、或いは図４に示すようにスリーブ５とコア７、またはラム６の間に空隙や溝を設けて、その間に冷却媒体を流す構造が考えられる。
【００１５】
【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塗料を塗布したアルミ合金板、及び鋼板を、表１に示すパンチ冷却条件にて製缶した。その結果を併せて表１に示す。
【００１６】
【表１】
2004141917.tif 000003
【００１７】
【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、優れた潤滑性を確保できる成形性に優れた塗装缶用金属帯の加工方法にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる金属帯の断面構造を示す図である。
【図２】パンチの従来例の図である。
【図３】本発明のパンチを示す図である。
【図４】本発明のパンチを示す図である。
【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
５　スリーブ
６　ラム
７　コア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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