JP2000263691A - 液体を入れるための容器用樹脂被覆金属板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形加工性および容器としての耐食性に優れ
た液体を入れるための容器用樹脂被覆金属板を提供す
る。 【解決手段】 金属板に、０.０１〜２.０μｍの厚さを
有する鱗片状の金属粉末を、３〜３０容積％含有させた
厚さ５〜１００μｍの樹脂層を被覆してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体などを充填し
て保存するための容器に用いられる樹脂被覆金属板に関
する。より詳細には、成形加工性および容器としての耐
食性に優れた容器用樹脂被覆金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属容器に用いられる金属板としては、
金属板にめっきおよび／またはリン酸塩処理や冷クロメ
ート処理などの化成処理を施し、さらに塗装を施して表
面保護層を設けて使用ている。しかし、腐食性の強い液
体を充填して保存する場合、これらの表面保護層の耐食
性が十分ではなく、長期間掲示させると穿孔し、内容物
が漏洩するなどのトラブルが生じることがあり、改善が
求められている。

【０００３】耐食性を改善する方法として、塗装を２回
施したり、防錆顔料や腐食抑制材を添加した塗料を塗布
する方法などが試みられている。しかし、金属板に塗装
を施す方法は、塗料は、本来皮膜となる樹脂を塗料とす
るために溶剤に溶けやすくして使用されるため樹脂本来
の特性が失われ、耐食性に対して多くの弱点を内在して
いる。また、塗装した塗料を加熱硬化させて成膜する際
に、塗料中に含有する揮発性有機化合物が大気中に揮散
することはは不可避であり、環境保全上、好ましくな
い。これらの点から、樹脂本来の特性が期待され、環境
汚染の問題を生じることのない、塗料に代えて樹脂フィ
ルムを用いることが試みられている。

【０００４】しかし、樹脂フィルムを用いる場合におい
ても、フィルム製造時に発生する欠陥や、樹脂フィルム
を金属板に積層する際の、異物や気泡の混入による欠陥
の発生を皆無にすることは不可能であり、これらの欠陥
によって耐食性が損なわれることが判明した。このフィ
ルム欠陥による耐食性の低下を防止することを目的とし
て様々な試みが行われている。例えば、特開平８−２５
２８８４号公報は、錫または錫塩を含有させた樹脂フィ
ルムをラミネートした鋼板を開示している。この公報に
よれば、ラミネート鋼板にピンホールなどの皮膜欠陥が
存在しても、皮膜中に錫または錫塩の分散粒子を含有し
ているので、錫イオンの作用効果により高耐食性が確保
される、としている。すなわち、樹脂フィルム中に錫や
錫塩の粒子が存在すると、フィルムに疵が生じても疵部
から錫イオンが溶出し、内容物溶液中の鋼の電位を貴に
して高耐食性が発現することが記載されている。

【０００５】しかし、錫または錫塩を含有させても、樹
脂フィルム中の含有量が少ないと十分な防食効果が得ら
れない。一方、防食効果を向上させるために樹脂フィル
ム中の含有量を増加させるフィルムの成膜が著しく困難
になり、得られた樹脂フィルムの成形加工性が乏しく、
樹脂フィルムを被覆した金属板を折り曲げ加工すると、
フィルムにクラックが生じてしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、上
記の従来技術の欠点を解決するため、成形加工性および
容器としての耐食性に優れた液体を入れるための容器用
樹脂被覆金属板を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の容器
用樹脂被覆金属板は、金属板に、０.０１〜２.０μｍの
厚さを有する鱗片状の金属粉末を、３〜３０容積％含有
させた厚さ５〜１００μｍの樹脂層を被覆してなること
を特徴とする。この樹脂被覆金属板は、鱗片状の金属粉
末が、亜鉛、錫、ニッケル、銅、チタン、アルミニウ
ム、またはこれらの金属の少なくとも２種以上からなる
合金粉末のいずれか１種以上であることが望ましい。ま
た、樹脂層が熱可塑性樹脂フィルムであることが望まし
い。また、熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエステル系樹
脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩
化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂のいずれかの樹脂からな
るフィルムであることが望ましい。また、金属板が、冷
延鋼板、ステンレス鋼板、銅板、アルミニウム合金板の
いずれかであることが望ましい。また、金属板が、請求
項５に記載の金属板に亜鉛、錫、ニッケル、銅、アルミ
ニウム、あるいはこれらの金属の少なくとも２種以上か
らなる合金めっきのいずれか１種以上のめっきを施した
金属板であることが望ましい。また、金属板が、請求項
５又は６に記載の金属板に化成処理を施した金属板であ
ることが望ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明においては、鱗片状の金属
粉末を含有させた樹脂フィルムを金属板に積層すること
により、成形加工性および容器としての耐食性に優れた
液体容器用樹脂被覆金属板が得られることが判明した。
図１に示すように、金属粉末を含有する樹脂フィルムを
被覆した金属板が腐食性の液体と接触すると、腐食性の
液体が樹脂フィルム中の金属粉表面に到達して金属粉が
溶解するが、溶出した金属イオンの拡散は樹脂層によっ
て抑制される。それにともなって溶液のｐＨが中性領域
に達し、金属の腐食生成物が生じてバリアー層が形成さ
れ、腐食の進行が抑制されるものと考えられる。

【０００９】この時、図２に示すように金属粉末が鱗片
状であると金属板面に対して平行に配列するので、粒状
の金属粉末に比べはるかに少ない含有量で金属板表面を
被覆することが可能となる。このように、樹脂フィルム
中における含有量が少なくても十分な耐食性が得られる
ようになり、しかも含有量が少ないので十分な成形加工
性を確保することができる。以下、本発明について説明
する。

【００１０】まず本発明に適用可能な金属板としては、
圧延したままの状態の冷延鋼板の他に、ステンレス鋼
板、銅板、アルミニウム合金板を挙げることができる。
またこれらの金属板に、亜鉛、錫、ニッケル、銅、アル
ミニウム、あるいはこれらの金属の少なくとも２種以上
からなる合金めっきのいずれか１種以上のめっきを施し
た金属板も用いることができる。めっきとしては、溶融
めっき、電気めっき、電気複合めっき、蒸着めっきのい
ずれも適用可能である。さらに、これらの金属板、また
は上記のめっきを施した金属板にさらに化成処理を施し
た金属板も用いることができる。化成処理としては、リ
ン酸塩処理、クロメート処理、有機無機複合処理などが
挙げられるが、上記の化成処理のみに限定されるもので
はない。

【００１１】次に、金属板を被覆する樹脂層について説
明する。本発明の樹脂層としては熱可塑性樹脂および熱
硬化性樹脂のいずれも適用可能であるが、金属板に積層
することが容易な熱可塑性樹脂のフィルムを用いること
が好ましい。熱可塑性樹脂としては、表面処理鋼板に被
覆可能であれば如何なる樹脂も適用できるが、ポリエス
テル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹
脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂を用いること
が好ましい。

【００１２】ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、これ
らの樹脂の多価酸成分および／または多価アルコール成
分の一部を他の成分と置き換えた共重合ポリエステル樹
脂、これらのポリエステル樹脂をブレンドした樹脂を挙
げることができる。

【００１３】ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテ
ン、などのホモポリマー、エチレン・プロピレン共重合
体、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体、エチレン
・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸エチル共
重合体、オレフィン重合体などの共重合ポリマーを挙げ
ることができる。

【００１４】ポリアミド系樹脂としては、６−ナイロ
ン、６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、１２−ナ
イロンを挙げることができる。

【００１５】ポリ塩化ビニル系樹脂としては、ポリ塩化
ビニル樹脂に、ジ−（２−エチルヘキシル）フタレー
ト、ジブチルフタレート、ジオクチルアジペートなどの
可塑剤を１０〜５０重量部含有させたものを用いること
が好ましい。

【００１６】フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフ
ッ化ビニリデンなどのホモポリマーや、テトラフルオロ
エチレン−エチレン共重合体などのコポリマーを挙げる
ことができる。

【００１７】これらの樹脂層の厚さは５〜１００μｍで
あることが好ましい。５μｍ未満の場合は、金属板上へ
の均一な積層が著しく困難となり、また耐食性も十分で
はない。一方、樹脂層は厚くなるほど耐食性は向上する
が、１００μｍを超えてもそれ以上の向上効果は得られ
ず、経済的にも不利となるので、１００μｍを上限とす
る。

【００１８】これらの樹脂は、後記する鱗片状金属粉末
をバルクとなる樹脂に含有させたマスターバッチを作成
し、そのマスターバッチと鱗片状金属粉末を含有してい
ないバルク樹脂を所定の含有量となるように混合して加
熱溶融し、延伸フィルム、または未延伸フィルムとして
成膜し、その樹脂フィルムを金属板に熱接着法を用いて
積層してもよいし、ポリエステル系、アクリル系、ウレ
タン系、オレフィン系、エポキシ系、メラミン系などの
接着剤を用いて金属板に接着してもよい。さらに樹脂を
加熱溶融し、直接金属上に押し出して積層してもよい。
さらに、ポリ塩化ビニル樹脂の場合は、ポリマーと可塑
剤を溶媒に溶解させてゾル状にしたものを金属板に塗布
し、その後加熱してゲル化させてもよい。

【００１９】次に、樹脂層中に含有させる鱗片状金属粉
末について説明する。金属粉末としては、亜鉛、錫、ニ
ッケル、銅、チタン、アルミニウム、またはこれらの金
属の少なくとも２種以上からなる合金粉末のいずれか１
種以上を用いることができる。これらの金属粉末は成形
加工性および耐食性の観点から、厚さが０.０１〜２.０
μｍ、大きさ（長さ）が１００μｍ以下の鱗片状の粉末
であることが好ましい。厚みが上記の範囲外である場合
は経済性に劣り、好ましくない。長さは耐食性の向上の
観点からは大きいほうが好ましいが、樹脂フィルムの成
膜性を考慮すると１００μｍ以下であることが好まし
い。１００μｍを超えると平滑で均一な樹脂フィルムに
成膜することが困難となる。

【００２０】樹脂層中の鱗片状金属粉末の含有量は３〜
３０容量％であることが好ましい。含有量は鱗片状金属
粉末の厚さの影響が大きく、厚さの薄いものほど少ない
含有量で良好な成形加工性および耐食性が得られる。し
かし、３容量％未満では十分な特性が得られず、一方３
０容量％を超えると樹脂フィルムの成膜が著しく困難と
なる。また、樹脂との密着性を向上させるために、鱗片
状金属粉末にシランカップリング処理などを施してもよ
い。さらに、樹脂フィルムの成膜性を損なわない範囲
で、樹脂中にさらに改質剤、染料、顔料、防錆剤などを
添加してもよい。

【００２１】

【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明
する。 （実施例） 板厚：０.２５ｍｍ の表１に示す金属板に、表１に示す
めっきおよび／または化成処理を施した。次いで得られ
た金属板に表１に示す接着剤を用いて、表１に示す樹脂
フィルムを積層した。積層する樹脂フィルムは、表１に
示す樹脂中に、表１に示す鱗片状金属粉末を表１に示す
含有量で含有させ、表１に示す厚さとなるように成膜し
た。樹脂フィルムは次のようにして金属板に積層した。
すなわち、表１に示す温度に加熱した金属板の表面に、
片面に表１に示す接着剤を塗布した表１に示す樹脂フィ
ルムの接着剤塗布面を当接し、１対のラミネートロール
で挟み付けて圧着した後、直ちに水中に急冷し、次いで
乾燥させた。なお、ポリエチレンテレフタレートフィル
ム、およびナイロン−６フィルムの場合は、一部の試料
は接着剤を塗布せず、金属板に直接熱融着させた。この
ようにして、本発明の液体を入れるための容器用樹脂被
覆金属板を得た。

【００２２】表１において、めっき金属の後に付した
（Ｅ）、（Ｈ）、（Ｖ）は、それぞれ電気めっき、溶融
めっき、蒸着めっきを表す。また化成処理は下記の条件
で実施した。 (クロメート処理) 無水クロム酸：２０ｇ／ｌ、硫酸：０.５ ｇ／ｌからな
る水溶液中で浸漬処理 (リン酸塩処理) リン酸：６０ｇ／ｌ、無水クロム酸：１０ｇ／ｌ、フッ
化ソーダ：５ｇ／ｌからなる水溶液中で浸漬処理 (複合処理) ５％コロイダルシリカ、０.５ ％バナジン酸アンモン、
１０％水溶性アクリルエマルジョン樹脂からなる水溶液
中で陰極電解処理

【００２３】（特性評価）上記のようにして得られた樹
脂被覆金属板の耐食性、フィルム密着性、および成形加
工性を下記の条件で評価した。比較材として、いずれも
市販材である、表１に示す亜鉛めっき量の電気亜鉛めっ
き鋼板にクロメート処理を施したもの（比較例１）、ア
ルミニウム合金板に複合処理を施したもの（比較例
２）、および冷延鋼板に表１に示すクロムめっきを施し
たもの（比較例３）にそれぞれ表１に示す樹脂フィルム
を積層し、同一条件で評価した。 [耐食性]表１に示す樹脂被覆金属板を５ｃｍ×５ｃｍの
大きさに裁断した後、裁断面などの金属露出部分に塗料
を塗布し、完全にシールした。次いで樹脂被覆面にカッ
ターナイフを用いて金属面に達する縦横十文字のクロス
ハッチ状の疵を入れた後、１％のフッ化水素酸溶液中に
浸漬し４８時間経時させた後に取り出し、クロスハッチ
部からの樹脂フィルムの剥離幅（ｍｍ）を測定し、耐食
性の程度を評価した。

【００２４】[樹脂フィルムの密着性]表１に示す樹脂被
覆金属板の樹脂被覆面にカッターナイフを用いて金属面
に達する縦横十文字のクロスハッチ状の疵を入れた後、
クロスハッチの交点を中心として張り出し高さ８ｍｍの
エリクセン張り出し加工を実施し、クロスハッチ切れ目
の樹脂フィルム端をピンセットで挟み、強制剥離し、ク
ロスハッチ部からの樹脂フィルムの剥離幅（ｍｍ）を測
定し、樹脂フィルムの密着性の程度を評価した。

【００２５】[成形加工性]表１に示す樹脂被覆金属板か
ら直径８８ｍｍの円板状ブランクを打ち抜き、絞り比
２.２で円筒カップに絞り加工し、得られたカップ側面
の樹脂フィルムの表面状態を目視観察し、下記に示す５
段階の評点で成形加工性を評価した。 評点５：樹脂フィルムの剥離は認められず、表面は平滑
な外観を呈す。 評点４：樹脂フィルムの剥離は認められず、表面に実用
上問題とならない程度のわずかな荒れが認められる。 評点３：実用上問題となる程度の樹脂フィルムの剥離が
認められる。 評点２：かなりの樹脂フィルムの剥離が認められる。 評点１：側面全体に樹脂フィルムの剥離が認められ、金
属板に割れの発生が認められる。 上記の特性評価の結果を表２に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】表２に示すように、本発明の液体を入れる
ための容器用樹脂被覆金属板は、優れた耐食性、樹脂フ
ィルムの密着性、成形加工性を有している。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、鱗片状の金属粉末を含有させ
た樹脂フィルムを金属板に被覆してなる液体容器用樹脂
被覆金属板であり、本発明の液体を入れるための容器用
樹脂被覆金属板は耐食性、樹脂フィルムの密着性、およ
び成形加工性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の金属粉末を含有する樹脂フィルムを被覆
した金属板の概略断面図である。

【図２】本発明の鱗片状金属粉末を含有する樹脂フィル
ムを被覆した金属板の概略断面図である。

【符号の説明】

１：金属板 ２：樹脂フィルム ３：金属粉末 ４：鱗片状金属粉末

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E061 AA16 AB04 AB13 AC05 AC09 AD01 BA01 4F100 AA22 AB01A AB01B AB03A AB04A AB10A AB10B AB10C AB12B AB16B AB16C AB17A AB17B AB17C AB18B AB18C AB21B AB21C AB31A AB31B AB31C AK01B AK03B AK15B AK17B AK41B AK42 AK46B AK48 AK62B AK66B BA02 BA03 BA07 BA10B BA10C CB00 DE02B EC18 EH71C EJ17 EJ68A EJ68C EJ69 GB16 JA20B JB02 JB16B JK06 JL01 YY00B

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板に、０.０１〜２.０μｍの厚さを
   有する鱗片状の金属粉末を、３〜３０容積％含有させた
   厚さ５〜１００μｍの樹脂層を被覆してなる容器用樹脂
   被覆金属板。
2. 【請求項２】 前記鱗片状の金属粉末が、亜鉛、錫、ニ
   ッケル、銅、チタン、アルミニウム、またはこれらの金
   属の少なくとも２種以上からなる合金粉末のいずれか１
   種以上である、請求項１に記載の容器用樹脂被覆金属
   板。
3. 【請求項３】 前記樹脂層が熱可塑性樹脂フィルムであ
   る、請求項１に記載の容器用樹脂被覆金属板。
4. 【請求項４】 前記熱可塑性樹脂フィルムが、ポリエス
   テル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹
   脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂のいずれかの
   樹脂からなるフィルムである、請求項３に記載の容器用
   樹脂被覆金属板。
5. 【請求項５】 前記金属板が、冷延鋼板、ステンレス鋼
   板、銅板、アルミニウム合金板のいずれかである、請求
   項１〜４のいずれかに記載の容器用樹脂被覆金属板。
6. 【請求項６】 前記金属板が、請求項５に記載の金属板
   に亜鉛、錫、ニッケル、銅、アルミニウム、あるいはこ
   れらの金属の少なくとも２種以上からなる合金めっきの
   いずれか１種以上のめっきを施した金属板であることを
   特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の容器用樹
   脂被覆金属板。
7. 【請求項７】 前記金属板が、請求項５又は６に記載の
   金属板に化成処理を施した金属板である、請求項１〜４
   のいずれかに記載の容器用樹脂被覆金属板。