层压金属板di成型用水基冷却液及层压金属板的di成型方法
【专利说明】层压金属板Dl成型用水基冷却液及层压金属板的Dl成型 方法
[0001] 本申请是申请日为2009年5月26日、申请号为200980119413. 9(国际申请号为 PCT/JP2009/059937)、发明名称为"层压金属板DI成型用水基冷却液及层压金属板的DI成 型方法"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及层压金属板DI成型用水基冷却液（润滑/冷却剂）、使用该水基冷却 液的层压金属板的DI成型方法以及层压DI成型体的制造方法。在制造层压DI成型体时 的层压金属板的DI成型中，进行减薄拉深成型或再拉深/减薄拉深成型，本发明的层压金 属板DI成型用水基冷却液特别适合这种成型加工。
【背景技术】
[0003] DI罐是其罐身和罐底部分没有接缝的二片罐中的一种，是对将金属板拉深成型 (拉延）而制作的拉深罐进行减薄拉深成型或再拉深/减薄拉深成型（变薄拉深）而加工 的罐，该DI罐作为啤酒、清凉饮料等饮料用容器、汤、蔬菜等食品用容器而被广泛使用。
[0004] 在此，拉深成型，是指在称为拉深压力机的拉深成型机中通过防皱装置将切割为 圆盘状的金属板固定、并通过组合冲头和冲模而成的工具成型为带底的杯状的加工方法。 此外，减薄拉深成型是指将通过拉深或再拉深成型而得到的成型品（杯）的侧壁变薄拉伸 的加工。将拉深成型和减薄拉深成型或再拉深/减薄拉深成型一并称为DI成型。
[0005] 在拉深成型中，切割为圆盘状的金属板的直径与变薄拉深冲头的直径相比过大 时，难以通过1次拉深成型得到所要求的形状的杯子，因而在这种情况下，通常通过2次拉 深成型（拉深-再拉深成型）来成型为所要求的形状。在该工序中，制造直径大于被称为 拉深压力机的拉深成型机的杯子，然后在被称为罐身制造机的罐体成型机中，首先进行再 拉深成型，然后实施减薄拉深成型。
[0006] 作为DI罐用金属板的原材，一直以来，通常使用镀锡钢板或铝薄板等金属板。而 且，通过DI成型使这些金属板成型为所要求的形状，之后，进行清洗、表面处理、涂装等后 处理，从而制成产品（DI罐）。但是，近年来，为了能够省略或简化上述清洗、表面处理、涂装 等后处理，正在研宄使用层压有聚酯膜（以下，有时仅称为"膜"）的金属板（层压金属板） 通过DI成型来制造容器产品（DI罐）的方法。
[0007] 在将层压有膜的金属板进行DI成型的情况和以现有的金属板为原材的情况中， DI成型方法大不相同。
[0008] 在以现有的金属板为原材的DI罐的制造中，如专利文献1所记载，通常使用乳化 液型冷却液。该乳化液型冷却液在水中油分散，因此需要使用药剂来清洗罐表面上残留的 油。由于容易对膜造成损害，因此不适合层压金属板的DI成型。
[0009] 此外，最近，如专利文献2、3所示，开发出清洗性优良的水溶性冷却液并得到普 及。该水溶性冷却液用于以金属板作为原材的DI成型，为了降低金属表面与成型工具间 的摩擦而提高成型性，通过三元醇与碳原子数为18的脂肪酸的酯（专利文献2)、聚氧化烯 (专利文献3)等来提高粘度。
[0010] 但是，在将这种水溶性冷却液应用于以层压金属板为原材的DI成型时，存在DI成 型性变差、容易给膜带来损害、且DI罐的食品安全性也变差等各种各样的问题，因此并不 适用。
[0011] 另外，使用水基的冷却液时，还存在用于DI成型的成型装置的表面上容易产生锈 的问题。
[0012] 专利文献1 :日本特开平9-271869号公报
[0013] 专利文献2 :日本特开平10-85872号公报
[0014] 专利文献3 :日本特开平10-88176号公报
【发明内容】
[0015] 将层压金属板DI成型时，由于金属板表面被层压膜包覆，因此成型方法与现有的 金属板的DI成型存在根本不同。即，层压膜的表面比金属表面柔软且具备润滑性，因此如 果使用现有的金属板的DI成型中使用的含有高分子的高粘性的冷却液，则DI成型性反而 降低。
[0016] 此外，层压金属板中使用的聚酯膜相对于碳原子数多的高级脂肪酸，其耐久性稍 差，与基底的粘合性降低，膜受到损害。而且，现有的冷却液是以通过DI成型后的清洗工序 等后处理而将冷却液完全除去为前提条件，因此冷却液本身的食品安全性低。
[0017] 因此，本发明的目的在于提供一种层压金属板DI成型用水基冷却液，其解决以上 所述的现有技术的问题，在层压金属板的DI成型中得到优良的DI成型性，而且满足如下性 能：（i)不会给层压金属板的层压膜（特别是聚酯膜）带来损害；（ii)容易清洗，即使简化 DI成型品的清洗工序仍能够得到食品安全性高的DI罐；（iii)冷却液虽然为水性但成型装 置表面不容易生锈；等。
[0018] 此外，本发明的另一目的在于，提供使用了这种水基冷却液的层压金属板的DI成 型方法以及层压DI成型体的制造方法。
[0019] 本发明人对在层压金属板的DI成型中能够解决上述问题的冷却液进行了专心 研宄，结果发现，通过制备不含有现有的金属板DI成型用冷却液中使用的高分子成分、而 含有碳原子数少的脂肪酸成分的粘性低的水基溶液，并且向这种脂肪酸中复合添加特定的 碱，由此，在层压金属板的DI成型中得到非常优良的DI成形性，而且，得到兼具上述（i)? (iii)的各性能的层压金属板DI成型用冷却液。
[0020] 本发明基于以上的见解而完成，因此其主旨如下所示。
[0021] [1] -种层压金属板DI成型用水基冷却液，含有选自链烧醇胺及碱金属氢氧化物 中的至少1种的碱（a)、脂肪酸（b)及水（c)，其特征在于，碱（a)和脂肪酸（b)的合计含量 为0.02?4质量％，碳原子数为6?12的直链脂肪酸在脂肪酸（b)中所占的比例为80? 100质量％。
[0022] [2]如上述[1]所述的层压金属板DI成型用水基冷却液，其特征在于，碱（a)/脂 肪酸（b)的摩尔比为0. 2?3. 0,并且，链烷醇胺/脂肪酸（b)的摩尔比为0?3. 0,碱金属 氢氧化物/脂肪酸（b)的摩尔比为0?1. 8。
[0023] [3]如上述[1]或[2]所述的层压金属板DI成型用水基冷却液，其特征在于，40°C 下的pH为7. 3?11.5。
[0024] [4]如上述[1]?[3]中任一项所述的层压金属板DI成型用水基冷却液，其特征 在于，脂肪酸（b)为选自己酸、辛酸、癸酸及月桂酸中的至少1种。
[0025] [5]如上述[1]?[4]中任一项所述的层压金属板DI成型用水基冷却液，其特征 在于，含有链烷醇胺作为碱（a)的至少一部分，该链烷醇胺为选自单乙醇胺及三乙醇胺中 的至少1种。
[0026] [6]如上述[1]?[5]中任一项所述的层压金属板DI成型用水基冷却液，其特征 在于，含有碱金属氢氧化物作为碱（a)的至少一部分，该碱金属氢氧化物为选自氢氧化钠 及氢氧化钾中的至少1种。
[0027] [7] -种层压金属板的DI成型方法，其特征在于，使用权利要求1?6中任一项所 述的水基冷却液将层压金属板进行DI成型。
[0028] [8]如上述[7]所述的层压金属板的DI成型方法，其特征在于，构成层压金属板的 金属板为镀铬钢板或镀锡钢板。
[0029] [9] 一种层压DI成型体的制造方法，其特征在于，使用上述[1]?[6]中任一项所 述的水基冷却液，通过将层压金属板进行DI成型来制造层压DI成型体。
[0030] [10]如上述[9]所述的层压DI成型体的制造方法，其特征在于，构成层压金属板 的金属板为镀铬钢板或镀锡钢板。
[0031] 本发明的层压金属板DI成型用水基冷却液，在层压金属板的DI成型中得到优良 的DI成型性，而且具有如下性能：（i)不会给层压金