JP2005161785A - 製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製缶後の外面に用いるラミネート面の製缶時の耐疵付き性に優れ、従来必要であった塗油工程・脱脂工程の省略あるいは塗油の削減によるコストを低減することができるラミネート鋼板およびその製造方法を提供する。
【解決手段】製缶後の外面がラミネート面である用途に使用されるラミネート鋼板であって、前記鋼板側に飽和ポリエステル樹脂とアイオノマー樹脂の混合物からなる樹脂層（Ａ）を有し、前記外面側に結晶性飽和ポリエステル樹脂層（Ｂ）を有するＰＥＴ樹脂皮膜を形成し、かつ、前記ＰＥＴ樹脂皮膜のラミネート面における表面粗度が0.14μｍＲａ以上であることを特徴とする製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板およびその製造方法
【選択図】 図４

Description

本発明は、製缶後の外面がラミネート面である用途に使用されるラミネート鋼板およびその製造方法に関する。

近年、容器用鋼板として、塗装鋼板に代わって、電気ぶりき、ＴＦＳ、その他の表面処理鋼板にポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の熱可塑性樹脂をラミネートした鋼板（以下ラミネート鋼板という）が使用されるようになっている。
ラミネート鋼板を製造する方法としては、予め成形された熱可塑性樹脂フィルムを熱圧着により表面処理鋼板（以下、鋼板という）に接着させる熱ラミネート法、一対のロールで圧接された予熱してある鋼板と一方のロールの界面近傍にＴダイより高温の熱可塑性樹脂膜を供給し、鋼板に接着させるＴダイラミネート法とがある。

このＴダイラミネート法については、例えば、特開平２―２４１７３７号公報に、巻付ロールに巻き付き通過する予熱してある鋼板に、圧延ロールを圧接し、圧接ロールと鋼板の界面近傍に、押出機を経てＴダイより高温の熱可塑性樹脂膜を流下して表面処理鋼板に熱可塑性樹脂膜をラミネート後、冷却するようにしたラミネート鋼板の製造方法が開示され、また、特開平３−１５８２３５号公報に、鋼板幅よりも広幅の高温の熱可塑性樹脂膜を流下して、この樹脂膜の幅方向の中央部の膜厚の均一な部分で鋼板全幅を被覆し、ネックイン起因の幅方向の端部の膜厚の不均一な部分でフイルムが被覆されるように、予熱してある鋼板と巻付ロールとの間に、フイルムを挿入し、巻付ロールへの樹脂巻付きによる操業不能とならないようにすると共に、鋼板全幅に均一な樹脂膜厚のラミネート鋼板を得る方法が開示され、さらに、特開平１０−１６１３２号公報に、予熱してある鋼板と高温の熱可塑性樹脂膜の間に、フィルムを挿入しラミネートした後、ラミネート鋼板の冷却前あるいは冷却後に熱可塑性樹脂膜とともにフィルムを引き剥がすことにより非ラミネート部を形成する方法が開示されている。

また、樹脂層の組成に関しては、絞りしごき缶に用いるものとして、例えば特許第３３４３４２３号公報に、飽和ポリエステル樹脂とアイオノマー樹脂からなる樹脂皮膜を有する缶用樹脂被覆金属板が開示され、特許第２６７７５１２号公報には、結晶飽和ポリエステル樹脂層と、飽和ポリエステル樹脂とアイオノマー樹脂からなる樹脂層との２層からなる缶用樹脂被覆金属板が開示されている。
しかし、このように従来のＰＥＴラミネート鋼板は、樹脂皮膜の材質を工夫して疵付きにくくしているものの、非ラミネート鋼板と兼用の製缶機で製造することが多く、ラミネート鋼板表面の樹脂膜は非ラミネート鋼板の金属面や塗装面に比べ疵が入りやすいという問題点があった。
そこで、従来は疵が入らない程度までラミネート面に油を塗って加工し、製品によってはその後脱脂工程を必要としていた。
なお、樹脂層の表面粗度を規定した従来技術としては、特開２０００-２７２０４８号公報や特開２０００-１９０４２３号公報に艶消し表面を有する鋼板や耐衝撃性に優れた鋼板が開示されているが、本発明が課題とする製缶時の耐疵付き性という観点から粗度を規定したものはなかった。
特開平２―２４１７３７号公報 特開平３−１５８２３５号公報 特許第３３４３４２３号公報 特許第２６７７５１２号公報 特開２０００-２７２０４８号公報 特開２０００-１９０４２３号公報

本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、製缶後の外面に用いるラミネート面の製缶時の耐疵付き性に優れ、従来必要であった塗油工程・脱脂工程の省略あるいは塗油の削減によるコストを低減することができるラミネート鋼板およびその製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果、ラミネート面の製缶時の耐疵付き性を改善するため表面のＰＥＴ樹脂を結晶性飽和ポリエステル樹脂としたＰＥＴラミネート面の表面粗度を調整することにより製缶後の外面に用いるラミネート面の製缶時の耐疵付き性に優れ、従来必要であった塗油工程・脱脂工程の省略あるいは塗油の削減によるコストを低減することができるラミネート鋼板およびその製造方法を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）製缶後の外面がラミネート面である用途に使用されるラミネート鋼板であって、前記鋼板側に飽和ポリエステル樹脂とアイオノマー樹脂の混合物からなる樹脂層（Ａ）を有し、前記外面側に結晶性飽和ポリエステル樹脂層（Ｂ）を有するＰＥＴ樹脂皮膜を形成し、かつ、前記ＰＥＴ樹脂皮膜のラミネート面における表面粗度が0.14μｍＲａ以上であることを特徴とする製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板。
（２）前記ラミネート面の表面粗度が0.14〜0.20μｍＲａであることを特徴とする（１）に記載の製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板。
（３）（１）または（２）に記載のラミネート鋼板をＴダイラミネート法により製造する方法であって、
前記Ｔダイから流下する樹脂膜を鋼板表面に圧着する圧着ロールを、表面粗度が1.0μｍＲａ以上のゴムロールとすることを特徴とする製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板の製造方法。
（４）前記ゴムロールの表面粗度を1.0〜1.2μｍＲａとすることを特徴とする（３）に記載の製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板の製造方法。
（５）前記ゴムロールをシリコンロールとすることを特徴とする（３）または（４）に記載の製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板の製造方法。

本発明によれば、ラミネート面の製缶時の耐疵付き性を改善するため表面のＰＥＴ樹脂を結晶性飽和ポリエステル樹脂としたＰＥＴラミネート面の表面粗度を調整することにより製缶後の外面に用いるラミネート面の製缶時の耐疵付き性に優れ、従来必要であった塗油工程・脱脂工程の省略あるいは塗油の削減によるコストを低減することができるラミネート鋼板およびその製造方法を提供することができ、産業上有用な著しい効果を奏する。

本発明を実施するための最良の実施形態を、図１乃至図4を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に用いるＴダイラミネート装置を示す図である。
図１において、１は鋼板、２は樹脂、２´はラミネート面、３はＴダイ、４は巻き付けロール、５は圧着ロールを示す。
加熱・溶融された樹脂２はＴダイ３から流下して、巻き付けロール４と圧着ロール５の間に挟み込まれ、鋼板１の表面に圧着されて、鋼板表面に厚さ１０〜３０μｍの樹脂膜を形成する。

図２は、本発明のラミネート鋼板の樹脂構成を示す図である。
図２に示すように、本発明のラミネート鋼板は、鋼板１の片面に、飽和ポリエステル樹脂とアイオノマー樹脂の混合物からなる樹脂層（Ａ）を有し、その外面側に結晶性飽和ポリエステル樹脂層（Ｂ）を有するＰＥＴ樹脂皮膜が形成されている。
飽和ポリエステル樹脂とアイオノマー樹脂の混合物からなる樹脂層（Ａ）は鋼板との密着性が良好なので、鋼板側に配置されている。
また、外面側に配置されている結晶性飽和ポリエステル樹脂層（Ｂ）は硬質の樹脂層なので疵付きを低減することができる。

さらに、本発明のラミネート鋼板は、前記ＰＥＴ樹脂皮膜のラミネート面における表面粗度が0.14μｍＲａ以上であることを特徴とする。
本発明者等は、ラミネート面の粗度と耐疵付き性との関係について種々の実験を行った結果、表面粗度が0.14μｍＲａ以上であれば耐疵付き性が良好であることを見出した。
この原因は、ラミネート面の表面粗度が小さいと、製缶用の金型との接触面積が大きくなるため滑りにくいためラミネート面が金型によって疵つく可能性が高い一方で、ラミネート面の表面粗度が大きいと、製缶用の金型との接触面積が小さくなるため滑り易いためラミネート面が金型によって疵付きにくいものと考えられる。
なお、前記ラミネート面の表面粗度が0.20μｍＲａを超えるとラミネート面の光沢がなくなるので、外観を重視する場合にはラミネート面の表面粗度を0.14〜0.20μｍＲａとすることが好ましい。

図３は、本発明のラミネート鋼板の製造方法に用いる圧着ロールの断面図である。
本発明においては、樹脂膜を圧着する圧着ロールの表面粗度が1.0μｍＲａ以上のゴムロールとすることが好ましい。
圧着ロールの表面粗度を1.0μｍＲａ以上とすることによって、ラミネート面に転写された表面粗度を0.14μｍＲａ以上とすることができる。
また、圧着ロールの表面粗度が1.2μｍＲａを超えるとロールの研磨目がラミネート面に転写されるため、外観を重視する場合には前記ゴムロールの表面粗度を1.0〜1.2μｍＲａとすることが好ましい。
また、本発明に用いる圧着ロールは、ＰＥＴ樹脂に対する離形性を有し十分な耐熱性を持つもので、図３の左側に示す比較例のように、耐熱性ゴムの外面にテフロンチューブ(テフロンは登録商標）を有するものでもよいが、テフロンチューブは比較的耐久性が悪く、短時間で交換する必要がある。
一方、図３の右側に示す本発明例のように、テフロンチューブの代わりにシリコンゴムからなるゴムロールとすることによって、交換までの操業時間を伸ばすことができる。

図４は、本発明のラミネート鋼板における圧着ロールの表面粗度とラミネート面の粗度との関係を示す図である。
図４において、横軸が圧着ロールの表面粗度（μｍRa）、縦軸がラミ面粗度（μｍRa）を示す。
図４に示すように、圧着ロールの表面粗度が大きいほど、ラミネート面の粗度も大きくなり、圧着ロールの表面粗度が１.0（μｍRa）以上のとき、ラミネート面の粗度を適正範囲である0.14（μｍRa）以上とすることができる。
また、圧着ロールの表面粗度が１.2（μｍRa）を超えるとロール研磨目がラミネート面に転写されるので、圧着ロールの表面粗度の好ましい範囲は１.0〜1.2（μｍRa）である。

本発明のラミネート鋼板のラミネート面２´を外面にして図５に示す缶底の成形加工を行った実施例を表１に示す。
ラミネート面の粗度を0.06〜0.24（μｍRa）の範囲で順次変えていったところ、0.14（μｍRa）未満では製缶時の疵が発生したが、0.14（μｍRa）以上では製缶時の疵は発生しなかった。
また、ラミネート面の粗度が0.20（μｍRa）未満では光沢があったが、0.20（μｍRa）を超えると外観光沢が認められなかった。

本発明に用いるＴダイラミネート装置を示す図である。 本発明のラミネート鋼板の樹脂構成を示す図である。 本発明のラミネート鋼板の製造方法に用いる圧着ロールの断面図である。 本発明のラミネート鋼板における圧着ロールの表面粗度とラミネート面の粗度との関係を示す図である。 本発明のラミネート鋼板における実施例に用いた試験片を示す図である。

符号の説明

１ 鋼板
２ 樹脂
２´ラミネート面
３ Ｔダイ
４ 巻き付けロール
５ 圧着ロール

Claims (5)

1. 製缶後の外面がラミネート面である用途に使用されるラミネート鋼板であって、前記鋼板側に飽和ポリエステル樹脂とアイオノマー樹脂の混合物からなる樹脂層（Ａ）を有し、前記外面側に結晶性飽和ポリエステル樹脂層（Ｂ）を有するＰＥＴ樹脂皮膜を形成し、かつ、前記ＰＥＴ樹脂皮膜のラミネート面における表面粗度が0.14μｍＲａ以上であることを特徴とする製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板。
2. 前記ラミネート面の表面粗度が0.14〜0.20μｍＲａであることを特徴とする請求項１に記載の製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板。
3. 請求項1または請求項２に記載のラミネート鋼板をＴダイラミネート法により製造する方法であって、
   前記Ｔダイから流下する樹脂膜を鋼板表面に圧着する圧着ロールを、表面粗度が1.0μｍＲａ以上のゴムロールとすることを特徴とする製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板の製造方法。
4. 前記ゴムロールの表面粗度を1.0〜1.2μｍＲａとすることを特徴とする請求項３に記載の製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板の製造方法。
5. 前記ゴムロールをシリコンロールとすることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の製缶時の耐疵付き性に優れたラミネート鋼板の製造方法。

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