JP4142959B2 - Method for producing thermoplastic resin-coated metal sheet - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属缶詰に用いられる熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、製缶加工性に適した熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法として、巻出しロールからアルミニウム板や鋼板などの金属シートが巻出され、案内ロールに案内されて、予備加熱装置、ラミネートロール、加熱装置、冷却領域を順に通り、冷却領域内の案内ロールを経て巻き取りロールに巻き取られるのものが一般的である(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
また、製缶用の熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法として、熱可塑性樹脂フィルムと金属板との密着性に優れたものとするために、またレトルト殺菌にも耐えられるように熱硬化型接着剤を介して金属板に接着する方法、あるいは熱可塑性樹脂被覆金属板から缶体を一体成形するときの熱可塑性樹脂フィルムの耐加工性に優れたものとするために、ラミネートされた後の熱可塑性樹脂フィルムを、その結晶融解温度以上の温度に加熱してから急冷することによってその状態を非晶質化(いわゆるアモルファス化)させる方法が従来から行われている(例えば、特許文献2参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−291253号公報(段落番号0001〜0026)
【特許文献2】
特表平2−501638号公報(第2頁下段左欄上から第1行目〜第6頁下段右欄上から第6行目)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金属シート(いわゆる金属板)をポリエステルフィルム(いわゆる熱可塑性樹脂フィルム)の融点付近またはそれ以上の温度に加熱し金属シートにそのフィルムをラミネートして積層体(いわゆるポリエステル樹脂被覆金属板)を形成した後、間接手段(いわゆる再加熱設備により再加熱する手段)によりその積層体をそのフィルムの融点付近またはそれ以上の温度まで再加熱し、その昇温温度で所定時間保持した後、ポリエステル樹脂被覆金属板をそのフィルムのガラス転移点以下の温度まで急冷してそのフィルムの状態を非晶質化させたポリエステル樹脂被覆金属板を製造する場合、そのフィルム表面が凹凸状に荒れたり、そのフィルム全域に亘りロール痕が発生することがある。
【0006】
このようなポリエステルフィルムに荒れ、ロール痕等の外観傷が発生する原因について鋭意に研究した結果、ラミネート接着地点の直後では上記外観傷が発生していないが、再加熱後ではポリエステルフィルムに荒れやロール痕が発生することがわかった。すなわち、ラミネ一ト後の金属シートは幾つかの案内ロールに案内されて再加熱設備まで搬送される。ここで、ラミネート後の金属シートの温度は、ポリエステルフィルムの融点よりも低いが、金属シート側に相接するポリエステルフィルム(金属シート側ポリエステルフィルム)は、分子運動性が高くゴム状態であり、変形容易なため、ロール痕を転写しやすく、また金属シートからの熱伝達により案内ロールが昇温するため、その影響で案内ロールの表面の荒れやロール痕がそのフィルムの表面に転写されたりして、そのフィルムの表面粗さの平滑性が低下するということが分かった。
【0007】
このように、案内ロールの表面粗さの影響によりフィルム表面が荒れたり、ロール痕が発生したポリエステル樹脂被覆金属シートは、再加熱されてもフィルムの表面状態は平滑な状態に戻されることはなく、そのフィルムの平滑性が低下した状態あるいはそれに近い状態で非晶質化される。
【0008】
このように金属シートに被覆されたポリエステルフィルムに荒れやロール痕が発生した場合には、ポリエステル樹脂被覆金属シートからブランクを打ち抜き、その打ち抜いたポリエステル樹脂被覆金属シートをダイとシワ押さえとの間に挟み込んで製缶する際に、そのフィルム表面とツーリングとの間の摩擦抵抗を増大させたり、製缶時にそのフィルムを損傷あるいは剥離させたり、あるいはフランジ部が缶胴部から破断し易くなるという問題があった。また、ラミネート速度が速くなると、ラミネート地点から再加熱設備入口の案内ロールに接触するまでの時間が短くなり、金属板の温度が下がり難く、また金属板からの熱伝達を受けて案内ロールの温度が高くなるため、そのフィルムの表面荒れやロール痕が発生する傾向は大きくなる。
【0009】
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、熱可塑性樹脂被覆金属板を用いて製缶する際に成形性を向上させるとともに、ラミネート後に非晶質化された熱可塑性樹脂被覆金属板を製造する際に熱可塑性樹脂の表面荒れやロール痕の発生を防ぐことのできる熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、金属板を連続して供給し、加熱された金属板の少なくとも片面に、フィルム部材を連続して供給し、その供給されたフィルム部材をその加熱された金属板に熱接着させ熱可塑性樹脂被覆金属板を製造する方法において、前記金属板を前記フィルム部材の融点付近またはそれ以上の温度に加熱して、その金属板に前記フィルム部材をラミネートして積層体を形成した後、その積層体をラミネート地点からラミネート以降で最初に案内ロールに接触するまでの間に降温結晶化温度以下に冷却し、前記フィルム部材の融解した部分を固化状態にし、その後、前記フィルム部材の融点以上の温度まで昇温させる間接手段により前記積層体を再加熱し、その積層体のフィルム部材の全部または一部を溶融させ、次いで速やかに前記フィルム部材のガラス転移温度以下の温度に急冷して、その積層体のフィルム部材の結晶化度を所定範囲となるように加熱冷却処理することを特徴とする方法である。
【0011】
したがって、請求項1にかかる発明によれば、ラミネート後、積層体が再加熱されるまでの間で最初に案内ロールに接触する際、それ以前に積層体は一次冷却されて、ラミネート時にフィルム部材の融解された部分が案内ロールの表面粗さを転写しない程度に固化され、また案内ロールが昇温するのを防げるので、フィルム部材に荒れやロール痕が発生するのを低減させることができ、結果として、製缶時にそのフィルム部材の損傷あるいは剥離の発生を防ぎ、またフランジ部の破断を防ぐことができる。
【0012】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に加えて、前記急冷された積層体のフィルム部材が単層フィルムの場合は、該フィルム部材全体の結晶化度が0〜40%、あるいは多層フィルムの場合は、少なくとも金属板に接する層のフィルム部材の結晶化度が0〜40%の範囲となるように非晶質状態にすることを特徴とする方法である。
【0013】
したがって、請求項2の発明では、急冷された積層体の少なくとも下層フィルム部材の結晶化度が0〜40%に非晶質状態にすることにより、そのフィルム部材の損傷あるいは剥離の発生を防ぐことができると共に、製造した熱可塑性樹脂被膜金属板を缶壁部の板厚減少度が大きい高加工度(絞りしごき加工)にも適用することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図1は、この発明の非晶質化された樹脂被覆金属板(以下、非晶質化樹脂被覆金属板と記す)の製造方法におけるラミネ一ト工程のヒートパターンを示す線図である。また、図2は、非晶質化樹脂被覆金属板の製造装置を示す模式的な正面図である。
【0015】
図2に示すように、この非晶質化樹脂被覆金属板を一貫して連続的に製造する製造装置は、帯状金属薄板部材(以下、単に金属板と略記する)1aを連続して供給する金属板供給装置2と、金属板1aを連続して予備的に加熱する加熱装置3と、熱可塑性樹脂フィルム部材(以下、単にフィルム部材と略記する)4を連続して供給する一対のフィルム供給装置5と、内部に熱接着させるための加熱手段を備え、加熱された金属板1にフィルム供給装置5から送り出されたフィルム部材4と金属板1aとを連続的に挟みつけて圧着(ラミネート)する一対のラミネートロール部材7が設けられた樹脂フィルム圧着装置8と、金属板1aがフィルム部材4によってラミネートされることにより得られた樹脂フィルム金属板(以下、単にラミネート部材と略記する)1bを降温結晶化温度以下に一次冷却(いわゆる一旦冷却)して融解した部分を固化状態とする1次冷却装置9と、ラミネート部材1bが一次冷却されることにより得られたラミネート部材1cを樹脂フィルムの融点以上の温度に再加熱する再加熱設備(いわゆるアモルファスオーブン)10と、ラミネート部材1cが再加熱されることにより得られたラミネート部材1dを空気で急冷する空冷装置11(2次冷却装置)と、ラミネート部材1dが急冷されることにより得られた非晶質のラミネート部材1eを冷却水に浸漬またはシャワー冷却する3次冷却装置12と、ラミネート部材1eは冷却水で水冷されることにより常温近くまで温度を降下させて非晶質化樹脂被覆金属板1fを連続的に巻き取る巻取り装置13が設けられている。また、この製造装置の搬送系には、金属板供給装置2から送り出された金属板1aを、その進行方向に対して反時計回り90度の方向に転向して送り出す案内ロール21と、案内ロール21が送り出した金属板1aを、その進行方向に対して時計回り90度の方向に転向して送り出す案内ロール22と、案内ロール22が送り出した金属板1aを、その進行方向に対して時計回り90度の方向に送り出す案内ロール23と、加熱装置3、樹脂フィルム圧着装置8および1次冷却装置9を通板処理されることにより得られたラミネート部材1cを、その進行方向に対して反時計回り90度の方向に進行方向を変える案内ロール(いわゆるラミネート工程後、ラミネート部材1cに最初に接触する部材)24と、アモルファスオーブン10および空冷装置11で通板処理されることにより得られた非晶質のラミネート部材1eを、その進行方向に対して時計回り90度の方向に転向して送り出すロール部材25と、3次冷却装置12で降温処理されることにより得られた非晶質化樹脂被覆金属板1fをその進行方向に対して時計回り90度の方向に転向して送り出すロール部材26とを備えている。これらのロール部材により通板レイアウトの自由度を大きくし、それに伴い設備の省スペース化の対応を容易にする。
【0016】
ここで先ず、上述した非晶質化樹脂被覆金属板1fの基材となる金属板1aについて説明する。
【0017】
金属板1aは、特に樹脂被覆金属板として制限されるものではなく、アルミニウムなどの軽金属板や、各種の金属メッキや化成処理等の表面処理を施した表面処理鋼板であってもよい。また、軽金属板は、アルミニウム板やアルミニウム合金板であってもよい。さらに、アルミニウム合金板の材質は、日本工業規格(JIS)に規定する3004系、3104系アルミニウム合金であってもよい。アルミニウム合金板は、通常の深絞り缶や絞りしごき缶において成形加工後に表面処理が施されているもの、例えばリン酸クロム酸処理や、リン酸ジルコニウム処理が施されているものであればよく、特に絞りしごき缶のように缶壁部の板厚減少度が大きい高加工度の場合にはリン酸またはリン酸ジルコニウムと有機樹脂との有機無機複合型化成処理が施されているものがよく、その化成処理には例えば、クロムを1〜40mg/m、付着させたリン酸クロメート処理、もしくはジルコニウムを4〜17mg/m、付着させたリン酸ジルコニウム処理等が施されたものが好ましい。
【0018】
金属板1aは、材料、缶サイズ、用途等により適宜選定され、一般には板厚0.15mmから0.40mmのものが用いられている。鋼板の場合は、缶体の強度、ボトム耐圧強度に留意する必要があり、陰圧缶用で板厚、0.15mmから0.25mmのものが用いられている。
【0019】
上述したように金属板1aは、表面処理鋼板に特に限定するものではなく、製缶用鋼板として通常、使用されるものが適用され、熱可塑性ポリエステル樹脂フイルムとの密着性を確保する目的で表面処理が施されたものであってもよく、例えば、鋼板の両面に、片面当たり付着量500〜2000mg/mの錫メッキ層が積層された極薄錫メッキ鋼板、あるいは鋼板の片面に、付着量50〜200mg/mの金属クロム層と、その上層に金属クロム換算で付着量5〜25mg/mのクロム水和酸化物層とが積層された電解クロム酸処理鋼板、あるいは鋼板の片面に、付着量500〜800mg/mのニッケルメッキ層と、その上層に金属換算でクロム量1〜30mg/mを含んだ鋼板とが積層されたニッケルメッキ鋼板、あるいは鋼板の片面に、20〜2000mg/mのニッケルメッキ層、その上層に付着量1mg/m〜100mg/mのC(炭素)とが積層された有機無機複合表面処理鋼板であってもよい。またラミネート時の空気巻き込み防止の観点から鋼板表面の中心線平均粗さRaが、走行方向、幅方向ともRa≦0.2μmとするのが望ましい。
【0020】
上記の金属板1aに被覆されるフィルム部材4には、耐熱性が良く、缶の用途に適した特性を有する熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムが用いられ、そのポリエステル樹脂を列挙すると、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンイソフタレート(PEI)のようなホモポリマーや、例えばポリエチレンテレフタレートとポリエチレンイソフタレートとの共重合樹脂であるコーポリマーや、こうしたホモポリマー同士のブレンド、ホモポリマーやコーポリマーなどのブレンド、コーポリマー同士のブレンド樹脂あるいはこれら樹脂を多層化したもの等がある。
【0021】
さらに、熱可塑性ポリエステル樹脂の融点は、コーポリマーの程度、ブレンドする樹脂の選定とそのブレンド比となどによって適宜に選定され、例えば融点(Tm)が200℃〜260℃の樹脂フィルムが適用される。
【0022】
ラミネート工程前のフィルム部材4は、一般的にはガラス転移温度(Tg)〜(Tg)+100℃の温度範囲内で加熱されて必要に応じて一軸または二軸延伸される。ラミネート工程後のアモルファス工程でフィルム部材4の金属板幅方向のフィルム熱収縮は小さくなるため延伸後、適宜熱固定処理されるのが好ましい。
【0023】
図1は、ラミネート工程後、ラミネート部材1bを、1次冷却装置9により降温結晶化温度(Tc-cool )以下の温度に冷却して案内ロール24に接触する前に少なくともラミネート部材1cの融解した部分を固化状態としラミネート部材1cを形成する。その後、案内ロール24により進行方向を換えて再加熱設備10によりラミネート部材1cを再加熱してラミネート部材1dを形成し、次いで空冷装置(2次冷却装置)11により、ラミネート部材1dをフィルム部材4の降温結晶化完了温度以下の温度に急冷して非晶質のラミネート部材1eを形成し、更に3次冷却装置12により、ラミネート部材1eを冷却水で板温を下げて樹脂被覆金属板1fを形成するヒートパターン(加熱冷却処理)を示している。
【0024】
このラミネート工程後のヒートパターンでは、再加熱設備10により熱接着したフィルム部材4の融点以上にラミネート部材1cを加熱溶融させた後、フィルム部材4のガラス転移点以下の温度に急冷して非晶質化されるようにしているが、フィルム部材4が多層樹脂で構成されている場合、ラミネート部材1cの下層側だけ非晶質化し上層側(表層)は軸配向結晶を残すようにしてもよい。金属板上に樹脂フィルムを積層するには、熱融着法、ドライラミネーション法、押出コート法等により行われる。金属板と被覆樹脂(樹脂層)との接着性が乏しい場合には、金属板または樹脂フィルムの一方あるいは両方に、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、酸オレフィン系接着剤、コーポリアミド系接着剤、コーポリエステル系接着剤等を設けて加熱接着する方法により行われる。
【0025】
フィルム部材4と金属板1aとの間に熱硬化型接着剤が介在されている場合には、その熱硬化型接着剤はフィルム幅よりも僅かに狭い幅で介在され、またその接着剤層のないフィルム部材4の端部では、その部分を直接金属板1aに熱接着するのが製缶時のフィルムヘアー発生を防ぐ上で好ましい。
【0026】
また、接着剤は、缶外面に施される印刷デザインによって、密着性、加工性が低下しない範囲で白色顔料である酸化チタンや、白以外の着色顔料やトナー等を、数%添加させてもよい。
【0027】
つぎに、上述した非晶質化樹脂被覆金属板1fのラミネート工程およびアモルファス工程おけるロール部材について、以下具体的に説明する。
【0028】
ラミネート工程について説明すると、先ずラミネートロール部材7は、その外周部がゴム製部材7aで構成されており、このゴム製部材7aは、走行しているフィルム部材4に接触する。つぎに、そのゴム製部材7aは、フィルム部材4と接触する外周部分がわずかに平坦になるように変形して、その平坦状に変形した中央部分において、その変形による押圧力が、最大になるとともにその両端部分にかけて減少するように作用し、そしてラミネートロール部材7の回転により、ゴム製部材7aの外周部分のうちフィルム部材4から離れ始める部分は、元の形状に速やかに復帰して、その後再びフィルム部材4と良好に接触するようになる。
【0029】
ここで、金属板1aとフィルム部材4とが良好に圧着するようにゴム製部材の変形が連続して生じている。つまり、ラミネート部材1bの全面には、金属板1aとフィルム部材4とが確実に圧接されるとともに、ラミネート部材1bの表面が均一化されるようにフィルム部材4が加圧され、ラミネート部材1bの表面は、うねりが形成されず、平滑にされ、見映えに優れたものになることが好ましい。
【0030】
このゴム製部材は、90以上のショア硬さ(日本工業規格:JIS Z 2246参照)に調製されたフッ素系のゴム材料(明治ゴム化成 商品名:ケミブラックDM)とし、その表面は、日本工業規格:JIS B 0601参照の中心線平均粗さ(Ra)が0.2μm以下、もしくは最大高さ(Rmax)が3μm以下に処理される。また、案内ロール24は、ラミネートロール部材7と同じ材質、同じ中心線平均粗さ、硬度を有するゴム製部材から構成されている。
【0031】
つぎに、一次冷却工程について説明すると、先ずラミネート工程後に形成されたラミネート部材1bは、1次冷却装置9によりラミネート地点(いわゆる接着地点)からアモルファスオーブン10の入口地点にある案内ロールに最初に接触するまでの間に、積層されたフィルム部材4の降温結晶化温度(Tc-cool )以下、好ましくは降温結晶化完了温度よりも低い温度に一次冷却され、フィルム部材4の融解した部分を固化状態、即ち、分子運動性が低いラミネート部材1cとなる。そのためこのラミネート部材1cは、案内ロール24により進行方向を転向されアモルファスオーブン10に供給されるが、案内ロール24との接触によるロール痕や表面が荒れたりするのを防ぐことができる。なお、一次冷却は、フィルムと非接触で冷却できるのであれば空冷の他、冷媒を用いた冷却手段が用いられる。
【0032】
次にアモルファス工程について説明すると、この再加熱には、アモルファスオーブン10などの加熱オーブンの他に、赤外線ヒーター等を使用できる。金属板1a上のフィルム部材4は、アモルファスオーブン10によって完全溶融し、空冷装置11(2次冷却)によって冷却され、3秒以内に速やかにフィルム部材4の降温結晶化完了温度以下の温度に急冷され、フィルム部材4の結晶化度が単層フィルムの場合で0〜40%の範囲となるように非晶質化され、また多層フィルムの場合は少なくとも下層の結晶化度が0〜40%の範囲となるように非晶質化され、フィルム部材の全部または一部が非晶質される。続いて、その結晶化度を維持するために、更にフィルム部材4は、3次冷却装置12によって水冷または空冷(ガラス転移温度(Tg)以下まで冷却)された後巻き取られる。
【0033】
ここで、金属板1a上のフィルム部材4を再加熱温度(Tm)〜(Tm)+30℃に再加熱した後のそのフィルム部材4の急冷は、エアージェットによる空冷のほか水冷却(いわゆる水冷シャワー、水冷タンク)する方法、またはそれらの組み合わせによる方法等が適宜選択可能である。
【0034】
なお、結晶化度の測定手順については以下の通りである。
(1)非晶質化したラミネート材を、7wt%濃度の塩酸に漬けてフィルムを金属板から剥がす。
(2)剥がれたフィルムを純水でよく洗う。
(3)常温で乾燥した後、5mgを採取して熱分析(DSC 1stラン)に供する。
(4)熱分析(DSC 1stラン)は10℃/分の昇温速度で測定し、70℃付近の発熱ピークを測定する。その測定値をAとする。
(5)当該サンプル(上記(4)でDSC 1stランしたフィルム)を融点以上に加熱した後、水没急冷をして常温で乾燥する。
(6)その後、上記(4)と同一条件で熱分析(DSC 2ndラン)を実施し、70℃付近の発熱ピークを測定する。この測定値をBとする。
(7)そして、各測定値A,Bから結晶化度を下記のように計算する。
【0035】
結晶化度=(BーA)/B×100(%)
【0036】
図3は、ポリエチレンテレフタレート(PET)の場合の示差走査熱量計(DSC)より得られるヒートフロー(Heat Flow)の典型例を示している。なお図3の実線aは温度(Temperature)が図の負の方向に降下する降温過程を示し、図3の実線bは温度が図の正の方向に上昇する昇温過程を示している。
【0037】
図3の実線a,bに示すように、降温結晶化温度(Tc-cool )は、昇温結晶化温度(Tc)に比べて高めの温度にあり、アモルファスオーブンに供給した後、ラミネート部材1bは、空冷装置11により降温結晶化完了温度(図中のTc-cool (完了)で示す)よりも低い温度まで急冷される。このとき樹脂の組成によっては冷却温度が、昇温結晶化温度(Tc)よりも高いとフィルムの再結晶化が進むので、フィルムの再結晶化を防ぐため、降温結晶化完了温度よりも低い温度であるガラス転移温度(Tg)以下まで3次冷却装置12によって冷却しておくのが好ましい。
【0038】
なお、非晶質化樹脂被覆金属板1fは、ラミネート工程からアモルファス工程までの一連の工程(1パス)で製造される上記の方法が、効率的であるが、設備上の観点から樹脂フィルム圧着装置8によりラミネートしてからそのラミネートされたラミネート部材1bを1次冷却装置9によりラミネート部材の融解部分を固化させて一旦巻き取り、ラミネート工程とは別に設けた再加熱設備10にて解し、アモルファス工程を経て再度巻き取る方式(2パス)を採用しても良い。
【0039】
上記のラミネート部材に対して、その樹脂被覆金属板1fの樹脂層の上にノルマルブチルステアレート、流動パラフィン、ペトロレイタム、ポリエチレンワックス、食用油、パーム油、合成パラフィンの一または二種類以上の原料を潤滑剤として塗布して巻き取っても良く、また、ラミネート部材を材料として製缶時にこの潤滑剤を塗布するようにしてもよい。また、上記実施形態では、ラミネート部材1bの両面を一次冷却しているが、冷却能力が高ければ、案内ロール24と接触する面側だけを一次冷却するようにしても良い。
【0040】
つぎに、以下に示す各樹脂特性、温度条件に基づいて上述した各工程を行った場合の各実施例について、以下説明する。
【0041】
先ず実施例1(図4の実験No.1〜5に示す例)では、
(1−1)金属板1aには、3004系アルミニウム合金で、リン酸クロメート処理が施されたものを用いる。
(1−2)フィルム部材4として、コーポリマーのPET/I共重合(2層)フィルムを用いる。ここで、フィルム部材4の融点(Tm)は上層(表層)で240℃、下層(金属板側)で220℃であり、フィルム部材4の下層のガラス転移温度(Tg)は70℃であり、フィルム部材4下層の融解開始温度(Tl)は200℃であり、フィルム部材4の下層の降温結晶化温度(Tc-cool )は160℃である。ラミネート工程前のフィルム部材4は、延伸温度100℃で縦3倍横3倍に延伸し、170℃で熱固定されたものである。
【0042】
つぎに、実施例2(図4の実験No.6〜10に示す例)では、
(2−1)金属板1aには、上記番号(1−1)で説明したものと同じものを用いる。
(2−2)フィルム部材4として、PBT/PET(ただしPBTとPETとの質量比は、6対4とする)ブレンド単層フィルムを用いる。ここで、フィルム部材4の融点(Tm)は220℃および250℃の2ピーク値を示すものであり、フィルム部材4のガラス転移温度(Tg)は50℃であり、フィルム部材4の融解開始温度(T1)は200℃であり、降温結晶化温度(Tc-cool )は170℃であり、ラミネート工程前のフィルム部材4は、延伸温度100℃で縦3倍横3倍に延伸し150℃で熱固定されたものである。
【0043】
上述した実施例の樹脂特性および温度条件をもとに評価した結果を下の図4に示す。
【0044】
ここで、図4の内容を考察すると、
(1) ラミネート部材1bが案内ロール24に接触する直前の温度が降温結晶化温度(Tc-cool )よりも高い場合(実験No.1,6)や同じ場合(実験No.2,7)は、ラミネート部材1aの表面に荒れやロール痕が発生し成形性(破断率)の数値が高い。
(2) 非晶質化樹脂被覆金属板1fの表面の荒れや、ロール部材24の転写模様が成形性に悪影響を及ぼすことが分かる。
(3) 非晶質化樹脂被覆金属板1fは、上述したラミネート工程およびアモルファス工程が図4に示す実験番号No.3〜5,8〜10の実施例の樹脂特性および温度条件のもとで行われているため、評価結果(図4)のとおりラミネート部材の外観は、フィルムの表面荒れやロール部材24のロール痕の発生がなく、かつ成形時の破断率が0%となり、良好なものとなる。
【0045】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明によれば、金属板をフィルム部材の融点付近またはそれ以上の温度に加熱して、その金属板にフィルム部材をラミネートして積層体を形成した後、その積層体をラミネート地点からラミネート以降で最初に案内ロールに接触するまでの間に一次冷却し、前記フィルム部材の融解部分を固化状態とし、その後、フィルム部材の融点以上の温度まで昇温させる間接手段により積層体を再加熱し、その積層体のフィルム層の全部または一部を溶融させ、次いで速やかに前記フィルム部材のガラス転移温度以下の温度に急冷して、その積層体のフィルム部材の結晶化度を所定の範囲となるように加熱・冷却処理するので、ラミネート後の被覆されたフィルム部材の表面荒れやロール痕の発生を防ぐことができるとともに、フィルム部材の接着性、成形性に優れた熱可塑性樹脂被覆金属板を製造することができる。
【0046】
また、請求項2の発明によれば、請求項1の発明で得られる効果に加えて、急冷された積層体のフィルム部材が単層フィルムの場合は、該フィルム部材全体の結晶化度が0〜40%、あるいは多層フィルムの場合は、少なくとも金属板に接する層のフィルム部材の結晶化度が0〜40%の範囲となるように非晶質状態となるので、得られた熱可塑性樹脂被膜金属板は、高加工度が要求される絞りしごき缶にも適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明で対象とする非晶質化樹脂被覆金属板の製造方法におけるラミネ一ト工程のヒートパターンを示す線図である。
【図2】 本発明で対象とする非晶質化樹脂被覆金属板の製造装置を示す模式的な正面図である。
【図3】 ポリエチレンテレフタレートの場合の示差走査熱量計より得られるヒートフロー図である。
【図4】 樹脂特性、温度条件に基づいて図2の各工程を行った場合の評価結果を示す表図である。
【符号の説明】
1a…金属板、 4…フィルム部材、 1b,1c,1d,1e…ラミネート部材、 1f…非晶質化樹脂被覆金属板。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin-coated metal plate used for metal canning.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method for producing a thermoplastic resin-coated metal plate suitable for can-making processability, a metal sheet such as an aluminum plate or a steel plate is unwound from an unwinding roll and guided to a guide roll, a preheating device, a laminating roll In general, those that pass through a heating device and a cooling region and are wound around a winding roller through a guide roll in the cooling region (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In addition, as a method for manufacturing thermoplastic resin-coated metal plates for cans, thermosetting adhesives are used to ensure excellent adhesion between the thermoplastic resin film and the metal plates, and to withstand retort sterilization. In order to make the thermoplastic resin film excellent in workability when a can is integrally formed from a thermoplastic resin-coated metal plate, or after being laminated, A method of amorphizing (so-called amorphizing) a state by heating a plastic resin film to a temperature equal to or higher than the crystal melting temperature and then rapidly cooling the plastic resin film has been conventionally performed (see, for example, Patent Document 2). ).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-291253 (paragraph numbers 0001 to 0026)
[Patent Document 2]
JP-T-2-501638 (1st line from the top left column on the second page to the 6th line from the top right column on the bottom of the 6th page)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a metal sheet (so-called metal plate) is heated to a temperature near or above the melting point of the polyester film (so-called thermoplastic resin film) and laminated to the metal sheet to form a laminate (so-called polyester resin-coated metal plate). After the formation, the laminate is reheated to a temperature near or above the melting point of the film by indirect means (means to reheat by a so-called reheating facility), and held at the temperature rise for a predetermined time, and then the polyester resin When manufacturing a polyester resin-coated metal plate in which the state of the film is made amorphous by rapidly cooling the coated metal plate to a temperature below the glass transition point of the film, the film surface is roughened or the film is roughened. Roll marks may occur over the entire area.
[0006]
As a result of earnestly researching the cause of appearance scratches such as rough rolls and roll marks on such polyester films, the above-mentioned external scratches did not occur immediately after the laminating point, but after reheating, It was found that roll marks were generated. That is, the laminated metal sheet is guided by several guide rolls and conveyed to a reheating facility. Here, the temperature of the metal sheet after lamination is lower than the melting point of the polyester film, but the polyester film that contacts the metal sheet side (metal sheet side polyester film) has a high molecular mobility and is in a rubbery state. It is easy to transfer the roll trace, and the temperature of the guide roll rises due to heat transfer from the metal sheet, which causes the rough surface of the guide roll and the roll trace to be transferred to the surface of the film. It was found that the smoothness of the surface roughness of the film was lowered.
[0007]
In this way, the surface of the film is not returned to a smooth state even if the polyester resin-coated metal sheet with the film surface roughened due to the surface roughness of the guide roll or the roll marks are reheated. The film becomes amorphous in a state in which the smoothness of the film is lowered or in a state close thereto.
[0008]
In this way, when the polyester film coated with the metal sheet is rough or has a roll mark, a blank is punched from the polyester resin-coated metal sheet, and the punched polyester resin-coated metal sheet is placed between the die and the wrinkle presser. When making cans by sandwiching, the frictional resistance between the film surface and tooling is increased, the film is damaged or peeled during canning, or the flange part is easily broken from the can body part. was there. In addition, when the laminating speed is increased, the time from the laminating point to the contact with the guide roll at the reheating equipment entrance is shortened, the temperature of the metal plate is difficult to decrease, and the temperature of the guide roll is received by the heat transfer from the metal plate. Therefore, the tendency for surface roughness and roll marks of the film to increase is increased.
[0009]
The present invention has been made by paying attention to the above technical problems, and improves the moldability when making a can using a thermoplastic resin-coated metal plate, and is made amorphous after lamination. An object of the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic resin-coated metal plate capable of preventing the surface roughness of the thermoplastic resin and the generation of roll marks when the resin-coated metal plate is produced.
[0010]
[Means for Solving the Problem and Action]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 continuously supplies a metal plate, continuously supplies a film member to at least one surface of the heated metal plate, and supplies the supplied film member. In the method of manufacturing a thermoplastic resin-coated metal plate by thermally bonding a metal plate to the heated metal plate, the metal plate is heated to a temperature near or above the melting point of the film member, and the film member is attached to the metal plate. After the laminate is formed, the laminate is cooled to a temperature lower than the cooling crystallization temperature from the point of lamination until the first contact with the guide roll after lamination, and the melted portion of the film member is solidified. The laminate is then reheated by indirect means for raising the temperature to a temperature equal to or higher than the melting point of the film member, and all or part of the film member of the laminate is melted. Is allowed, then quenched rapidly to the temperature below the glass transition temperature of the film member, a method which is characterized in that the heating cooling process to the crystallinity of the laminate film member a predetermined range.
[0011]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, when the laminate is first brought into contact with the guide roll after lamination until the laminate is reheated, the laminate is first cooled before that, and the film member is laminated at the time of lamination. Since the melted portion of the film is solidified to such an extent that the surface roughness of the guide roll is not transferred, and the guide roll can be prevented from rising in temperature, it is possible to reduce the occurrence of roughness and roll marks on the film member, As a result, it is possible to prevent the film member from being damaged or peeled off during can making and to prevent the flange portion from being broken.
[0012]
In addition to the invention of claim 1, the invention of claim 2 provides the rapidly cooled laminate. When the film member is a single layer film, the crystallinity of the entire film member is 0 to 40%. When the film member is a multilayer film, at least the layer of the layer in contact with the metal plate is used. In this method, the film member is made in an amorphous state so that the crystallinity of the film member is in the range of 0 to 40%.
[0013]
Therefore, in the invention of claim 2, the crystallinity of at least the lower layer film member of the rapidly cooled laminate is made amorphous to 0 to 40%, thereby preventing the film member from being damaged or peeled off. In addition, the manufactured thermoplastic resin-coated metal plate can be applied to a high degree of processing (drawing and ironing) in which the thickness reduction of the can wall portion is large.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a heat pattern of a lamination process in a method for producing an amorphized resin-coated metal plate (hereinafter referred to as an amorphized resin-coated metal plate) of the present invention. FIG. 2 is a schematic front view showing an apparatus for producing an amorphized resin-coated metal plate.
[0015]
As shown in FIG. 2, the manufacturing apparatus for consistently and continuously manufacturing the amorphized resin-coated metal plate continuously supplies a strip-shaped metal thin plate member (hereinafter simply referred to as a metal plate) 1a. A pair of film supplies for continuously supplying a metal plate supply device 2, a heating device 3 for preliminarily heating the metal plate 1a, and a thermoplastic resin film member (hereinafter simply referred to as a film member) 4. The apparatus 5 is provided with heating means for heat bonding inside, and the film member 4 fed from the film supply apparatus 5 and the metal plate 1a are continuously sandwiched between the heated metal plate 1 and bonded (laminate). A resin film crimping device 8 provided with a pair of laminate roll members 7 and a resin film metal plate obtained by laminating the metal plate 1a with the film member 4 (hereinafter simply referred to as laminating). Obtained by first cooling the laminate member 1b and the primary cooling device 9 for solidifying the melted portion by primary cooling (so-called cooling once) 1b to a temperature lowering the crystallization temperature or lower. A reheating facility (so-called amorphous oven) 10 for reheating the laminate member 1c to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin film, and an air cooling device 11 for rapidly cooling the laminate member 1d obtained by reheating the laminate member 1c with air. (Secondary cooling device), a tertiary cooling device 12 for immersing or shower cooling the amorphous laminating member 1e obtained by rapidly cooling the laminating member 1d in cooling water, and the laminating member 1e with cooling water A winding device 13 for continuously winding the amorphized resin-coated metal plate 1f by lowering the temperature to near normal temperature by water cooling is provided. It is. In addition, the conveying system of the manufacturing apparatus includes a guide roll 21 that feeds the metal plate 1a sent from the metal plate supply device 2 in a direction counterclockwise 90 degrees with respect to the traveling direction, and a guide roll. The guide roll 22 which turns the metal plate 1a sent out by 21 in the direction of 90 degrees clockwise with respect to the traveling direction and feeds the metal plate 1a sent out by the guide roll 22 rotates clockwise with respect to the traveling direction. The laminating member 1c obtained by passing through the guide roll 23 fed out in the direction of 90 degrees and the heating device 3, the resin film crimping device 8 and the primary cooling device 9 is counterclockwise with respect to its traveling direction. A guide roll (a member that first contacts the laminate member 1c after the so-called laminating step) 24, the amorphous oven 10 and A roll member 25 that feeds the amorphous laminate member 1e obtained by passing through the cooling device 11 in a clockwise direction of 90 degrees with respect to the traveling direction, and the tertiary cooling device 12 And a roll member 26 that sends out the amorphized resin-coated metal plate 1f obtained by performing the temperature lowering process in a clockwise direction of 90 degrees with respect to the traveling direction. These roll members increase the degree of freedom of the sheet passing layout, and facilitate the space saving of the equipment.
[0016]
Here, first, the metal plate 1a serving as the base material of the amorphized resin-coated metal plate 1f will be described.
[0017]
The metal plate 1a is not particularly limited as a resin-coated metal plate, and may be a light metal plate such as aluminum, or a surface-treated steel plate subjected to various surface treatments such as metal plating and chemical conversion treatment. The light metal plate may be an aluminum plate or an aluminum alloy plate. Further, the material of the aluminum alloy plate may be a 3004 series or 3104 series aluminum alloy defined in Japanese Industrial Standard (JIS). The aluminum alloy plate may be any one that has been subjected to surface treatment after forming processing in a normal deep-drawn can or drawn iron can, for example, chromic phosphate treatment or zirconium phosphate treatment, In particular, in the case of a high degree of processing where the thickness reduction of the can wall is large, such as a squeezed iron can, an organic-inorganic composite chemical conversion treatment of phosphoric acid or zirconium phosphate and an organic resin is good, For the chemical conversion treatment, for example, chromium is contained in an amount of 1 to 40 mg / m. 2 , Treatment with adhering phosphate chromate or zirconium 4-17 mg / m 2 Those subjected to an attached zirconium phosphate treatment are preferred.
[0018]
The metal plate 1a is appropriately selected depending on the material, can size, application, and the like, and generally has a plate thickness of 0.15 mm to 0.40 mm. In the case of a steel plate, it is necessary to pay attention to the strength of the can body and the bottom pressure strength. For negative pressure cans, a plate thickness of 0.15 mm to 0.25 mm is used.
[0019]
As described above, the metal plate 1a is not particularly limited to the surface-treated steel plate, but a metal plate that is normally used as a steel plate for can manufacturing is applied, and the surface is used for the purpose of ensuring adhesion with the thermoplastic polyester resin film. For example, the amount of adhesion per side of a steel plate is 500 to 2000 mg / m. 2 An ultra-thin tin-plated steel sheet with a tin-plated layer or an adhesion amount of 50 to 200 mg / m on one side of the steel sheet 2 Metal chromium layer and the upper layer of the metal chromium conversion amount 5-25mg / m 2 An amount of adhesion of 500 to 800 mg / m on one surface of an electrolytic chromic acid-treated steel sheet or a steel sheet laminated with a chromium hydrated oxide layer of 2 Of nickel plating layer and the upper layer of chromium 1-30mg / m in metal conversion 2 A nickel-plated steel sheet laminated with a steel sheet containing steel, or 20 to 2000 mg / m on one side of the steel sheet 2 Nickel plating layer, 1mg / m on top of it 2 ~ 100mg / m 2 An organic-inorganic composite surface-treated steel sheet laminated with C (carbon) may be used. Further, from the viewpoint of preventing air entrainment at the time of lamination, it is desirable that the center line average roughness Ra of the steel sheet surface is Ra ≦ 0.2 μm in both the running direction and the width direction.
[0020]
The film member 4 covered with the metal plate 1a is made of a thermoplastic polyester resin film having good heat resistance and characteristics suitable for can applications. Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate (PET). ), Polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene isophthalate (PEI), homopolymers such as copolymers of polyethylene terephthalate and polyethylene isophthalate, blends of such homopolymers, homopolymers, There are blends of copolymers, blend resins of copolymers, or multi-layers of these resins.
[0021]
Further, the melting point of the thermoplastic polyester resin is appropriately selected depending on the degree of the copolymer, the selection of the resin to be blended and the blend ratio thereof, and for example, a resin film having a melting point (Tm) of 200 ° C. to 260 ° C. is applied. .
[0022]
The film member 4 before the laminating step is generally heated within a temperature range of glass transition temperature (Tg) to (Tg) + 100 ° C. and uniaxially or biaxially stretched as necessary. Since the film thermal contraction in the metal plate width direction of the film member 4 becomes small in the amorphous process after the laminating process, it is preferable that the film member 4 is appropriately heat-set after stretching.
[0023]
FIG. 1 shows that, after the laminating process, the laminating member 1b is melted at least before being brought into contact with the guide roll 24 by cooling the laminating member 1b to a temperature lower than the temperature drop crystallization temperature (Tc-cool) by the primary cooling device 9. The part is solidified to form the laminate member 1c. Thereafter, the direction of travel is changed by the guide roll 24, the laminate member 1 c is reheated by the reheating equipment 10 to form the laminate member 1 d, and then the laminate member 1 d is formed by the air cooling device (secondary cooling device) 11. The amorphous laminate member 1e is formed by rapidly cooling to a temperature lower than the temperature lowering crystallization completion temperature, and the plate temperature of the laminate member 1e is lowered with cooling water by the tertiary cooling device 12, and the resin-coated metal plate 1f is formed. The heat pattern (heating cooling process) to form is shown.
[0024]
In the heat pattern after the laminating process, the laminated member 1c is heated and melted to a temperature equal to or higher than the melting point of the film member 4 thermally bonded by the reheating equipment 10, and then rapidly cooled to a temperature below the glass transition point of the film member 4 to be amorphous. However, when the film member 4 is made of a multilayer resin, only the lower layer side of the laminate member 1c may be amorphized and the upper layer side (surface layer) may leave an axially oriented crystal. . Lamination of the resin film on the metal plate is performed by a heat fusion method, a dry lamination method, an extrusion coating method, or the like. If the adhesion between the metal plate and the coating resin (resin layer) is poor, for example, a urethane adhesive, epoxy adhesive, acid olefin adhesive, or copolyamide type on one or both of the metal plate and resin film It is carried out by a method in which an adhesive, a copolyester adhesive or the like is provided and thermally bonded.
[0025]
When a thermosetting adhesive is interposed between the film member 4 and the metal plate 1a, the thermosetting adhesive is interposed with a width slightly narrower than the film width, and the adhesive layer At the end of the film member 4 that is not present, it is preferable to directly bond the portion to the metal plate 1a in order to prevent the occurrence of film hair during canning.
[0026]
In addition, depending on the printing design applied to the outer surface of the can, the adhesive may be added with several percent of titanium oxide, which is a white pigment, or a color pigment or toner other than white as long as adhesion and processability are not deteriorated. Good.
[0027]
Next, the laminating process of the amorphized resin-coated metal plate 1f and the roll member in the amorphous process will be specifically described below.
[0028]
The laminating process will be described. First, the outer periphery of the laminating roll member 7 is composed of a rubber member 7a, and the rubber member 7a comes into contact with the traveling film member 4. Next, the rubber member 7a is deformed so that the outer peripheral portion in contact with the film member 4 is slightly flat, and the pressing force due to the deformation is maximized at the flat central portion. And the part which begins to leave | separate from the film member 4 among the outer peripheral parts of the rubber member 7a by the rotation of the laminating roll member 7 quickly returns to the original shape by the rotation of the laminating roll member 7, and thereafter The film member 4 comes into good contact again.
[0029]
Here, the rubber member is continuously deformed so that the metal plate 1a and the film member 4 are pressure-bonded satisfactorily. That is, the metal plate 1a and the film member 4 are reliably pressed against the entire surface of the laminate member 1b, and the film member 4 is pressurized so that the surface of the laminate member 1b is uniform, and the laminate member 1b It is preferable that the surface does not have undulations, is smooth, and has excellent appearance.
[0030]
This rubber member is a fluorine-based rubber material (Meiji Rubber Kasei product name: Chemi Black DM) prepared with a Shore hardness of 90 or more (see Japanese Industrial Standards: JIS Z 2246). Standard: The center line average roughness (Ra) referred to JIS B 0601 is processed to 0.2 μm or less, or the maximum height (Rmax) is processed to 3 μm or less. The guide roll 24 is made of a rubber member having the same material, the same center line average roughness and hardness as the laminate roll member 7.
[0031]
Next, the primary cooling process will be described. First, the laminating member 1b formed after the laminating process is first brought into contact with the guide roll at the entrance point of the amorphous oven 10 from the laminating point (so-called bonding point) by the primary cooling device 9. In the meantime, the film member 4 is primarily cooled to a temperature lowering crystallization temperature (Tc-cool) of the laminated film member 4 or lower, preferably lower than the temperature lowering crystallization completion temperature, and the melted portion of the film member 4 is solidified. That is, the laminate member 1c has low molecular mobility. Therefore, the laminating member 1 c is turned in the traveling direction by the guide roll 24 and supplied to the amorphous oven 10, but it is possible to prevent the roll trace and the surface from being roughened due to contact with the guide roll 24. In addition, as long as the primary cooling can be performed without contact with the film, a cooling means using a refrigerant is used in addition to air cooling.
[0032]
Next, the amorphous process will be described. For this reheating, an infrared heater or the like can be used in addition to the heating oven such as the amorphous oven 10. The film member 4 on the metal plate 1a is completely melted by the amorphous oven 10, cooled by the air cooling device 11 (secondary cooling), and rapidly cooled to a temperature equal to or lower than the temperature lowering crystallization completion temperature of the film member 4 within 3 seconds. In the case of a single layer film, the film member 4 is amorphized so as to be in the range of 0 to 40%, and in the case of a multilayer film, the crystallinity of at least the lower layer is 0 to 40%. The film member is amorphized to be in the range, and all or part of the film member is amorphized. Subsequently, in order to maintain the crystallinity, the film member 4 is further wound after being cooled by water or air (cooled to a glass transition temperature (Tg) or lower) by the tertiary cooling device 12.
[0033]
Here, after the film member 4 on the metal plate 1a is reheated to a reheating temperature (Tm) to (Tm) + 30 ° C., the film member 4 is cooled rapidly by air cooling by air jet (so-called water cooling). A method using a shower, a water-cooled tank), a method using a combination thereof, or the like can be selected as appropriate.
[0034]
The procedure for measuring the degree of crystallinity is as follows.
(1) The amorphous laminate material is dipped in 7 wt% hydrochloric acid to peel the film from the metal plate.
(2) Wash the peeled film thoroughly with pure water.
(3) After drying at room temperature, 5 mg is collected and subjected to thermal analysis (DSC 1st run).
(4) Thermal analysis (DSC 1st run) is measured at a heating rate of 10 ° C./min, and an exothermic peak around 70 ° C. is measured. The measured value is A.
(5) After heating the sample (the film subjected to DSC 1st run in the above (4)) above the melting point, it is rapidly submerged and dried at room temperature.
(6) Then, thermal analysis (DSC 2nd run) is performed under the same conditions as in (4) above, and an exothermic peak near 70 ° C. is measured. This measured value is represented by B.
(7) Then, the crystallinity is calculated from the measured values A and B as follows.
[0035]
Crystallinity = (B−A) / B × 100 (%)
[0036]
FIG. 3 shows a typical example of heat flow obtained from a differential scanning calorimeter (DSC) in the case of polyethylene terephthalate (PET). 3 indicates a temperature lowering process in which the temperature (Temperature) decreases in the negative direction of the figure, and a solid line b in FIG. 3 indicates a temperature increasing process in which the temperature increases in the positive direction of the figure.
[0037]
As shown by solid lines a and b in FIG. 3, the temperature-falling crystallization temperature (Tc-cool) is higher than the temperature-rising crystallization temperature (Tc), and after being supplied to the amorphous oven, the laminate member 1b Is rapidly cooled by the air cooling device 11 to a temperature lower than the temperature lowering crystallization completion temperature (indicated by Tc-cool (completed) in the figure). At this time, depending on the resin composition, if the cooling temperature is higher than the temperature-rising crystallization temperature (Tc), the recrystallization of the film proceeds. Therefore, to prevent recrystallization of the film, the temperature is lower than the temperature-falling crystallization completion temperature. It is preferable to cool by the tertiary cooling device 12 to below the glass transition temperature (Tg).
[0038]
The amorphized resin-coated metal plate 1f is manufactured by a series of steps (one pass) from the lamination step to the amorphous step, but the above method is efficient. After laminating by the apparatus 8, the laminated member 1b is temporarily wound by the primary cooling device 9 to solidify the melted portion of the laminated member, and is unwound by a reheating facility 10 provided separately from the laminating process. You may employ | adopt the system (2 passes) which winds up again through an amorphous process.
[0039]
One or more raw materials of normal butyl stearate, liquid paraffin, petrolatum, polyethylene wax, edible oil, palm oil, synthetic paraffin are formed on the resin layer of the resin-coated metal plate 1f. The lubricant may be applied and wound up. Alternatively, the lubricant may be applied at the time of can making using a laminate member as a material. Moreover, in the said embodiment, although both surfaces of the laminate member 1b are primary-cooled, if the cooling capability is high, you may make it primary-cool only the surface side which contacts the guide roll 24. FIG.
[0040]
Next, each example when the above-described steps are performed based on the following resin characteristics and temperature conditions will be described.
[0041]
First, in Example 1 (examples shown in Experiment Nos. 1 to 5 in FIG. 4),
(1-1) As the metal plate 1a, a 3004 aluminum alloy that has been subjected to a phosphoric acid chromate treatment is used.
(1-2) As the film member 4, a PET / I copolymer (two-layer) film of a copolymer is used. Here, the melting point (Tm) of the film member 4 is 240 ° C. at the upper layer (surface layer), 220 ° C. at the lower layer (metal plate side), and the glass transition temperature (Tg) of the lower layer of the film member 4 is 70 ° C. The melting start temperature (Tl) of the lower layer of the film member 4 is 200 ° C., and the temperature lowering crystallization temperature (Tc-cool) of the lower layer of the film member 4 is 160 ° C. The film member 4 before the lamination step is stretched three times in length and three times in a stretching temperature of 100 ° C., and is heat-set at 170 ° C.
[0042]
Next, in Example 2 (examples shown in Experiment Nos. 6 to 10 in FIG. 4),
(2-1) The same metal plate 1a as described in the above number (1-1) is used.
(2-2) As the film member 4, a PBT / PET (however, the mass ratio of PBT and PET is 6 to 4) blend single layer film is used. Here, the melting point (Tm) of the film member 4 shows two peak values of 220 ° C. and 250 ° C., the glass transition temperature (Tg) of the film member 4 is 50 ° C., and the melting start temperature of the film member 4 (T1) is 200 ° C., the temperature-falling crystallization temperature (Tc-cool) is 170 ° C., and the film member 4 before the lamination process is stretched at a stretching temperature of 100 ° C. three times in length and three times in width, It is heat-set.
[0043]
FIG. 4 below shows the results of evaluation based on the resin characteristics and temperature conditions of the above-described examples.
[0044]
Here, considering the contents of FIG.
(1) When the temperature immediately before the laminating member 1b contacts the guide roll 24 is higher than the temperature drop crystallization temperature (Tc-cool) (Experiment No. 1, 6) or the same (Experiment No. 2, 7) The surface of the laminate member 1a is rough and roll marks are generated, and the numerical value of the formability (breaking rate) is high.
(2) It can be seen that the surface roughness of the amorphized resin-coated metal plate 1f and the transfer pattern of the roll member 24 adversely affect the formability.
(3) The amorphized resin-coated metal plate 1f has the above-described laminating process and amorphous process in which the experiment number No. 1 shown in FIG. Since it is carried out under the resin characteristics and temperature conditions of Examples 3 to 5, 8 to 10, the appearance of the laminate member as shown in the evaluation results (FIG. 4) is the surface roughness of the film and the roll of the roll member 24. There is no generation of marks, and the fracture rate during molding is 0%, which is favorable.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the metal plate is heated to a temperature near the melting point of the film member or higher, and the laminate is formed by laminating the film member on the metal plate. Indirect means for primarily cooling the laminate from the laminating point to the first contact with the guide roll after laminating, bringing the melted portion of the film member into a solidified state, and then raising the temperature to a temperature equal to or higher than the melting point of the film member By reheating the laminate, melting all or part of the film layer of the laminate, and then rapidly cooling to a temperature below the glass transition temperature of the film member to crystallize the film member of the laminate Heating / cooling treatment is performed so that the degree is within a predetermined range, so that it is possible to prevent surface roughness and roll traces of the coated film member after lamination. , It is possible to produce the adhesive, a thermoplastic resin coated metal sheet having excellent formability of the film member.
[0046]
According to the invention of claim 2, in addition to the effect obtained by the invention of claim 1, a rapidly cooled laminate When the film member is a single layer film, the crystallinity of the entire film member is 0 to 40%. When the film member is a multilayer film, at least the layer of the layer in contact with the metal plate is used. Since the film member is in an amorphous state so that the crystallinity of the film member is in the range of 0 to 40%, the obtained thermoplastic resin-coated metal plate is also applied to a squeezed iron can that requires a high degree of processing. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a heat pattern of a laminating step in a method for producing an amorphized resin-coated metal plate targeted in the present invention.
FIG. 2 is a schematic front view showing an apparatus for producing an amorphized resin-coated metal plate which is an object of the present invention.
FIG. 3 is a heat flow diagram obtained from a differential scanning calorimeter in the case of polyethylene terephthalate.
FIG. 4 is a table showing evaluation results when each step of FIG. 2 is performed based on resin characteristics and temperature conditions.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Metal plate, 4 ... Film member, 1b, 1c, 1d, 1e ... Laminate member, 1f ... Amorphized resin coating metal plate.

Claims (2)

金属板を連続して供給し、加熱された金属板の少なくとも片面に、フィルム部材を連続して供給し、その供給されたフィルム部材をその加熱された金属板に熱接着させ熱可塑性樹脂被覆金属板を製造する方法において、
前記金属板を前記フィルム部材の融点付近またはそれ以上の温度に加熱して、その金属板に前記フィルム部材をラミネートして積層体を形成した後、その積層体をラミネート地点からラミネート以降で最初に案内ロールに接触するまでの間に降温結晶化温度以下に冷却し、前記フィルム部材の融解した部分を固化状態にし、その後、前記フィルム部材の融点以上の温度まで昇温させる間接手段により前記積層体を再加熱し、その積層体のフィルム部材の全部または一部を溶融させ、次いで速やかに前記フィルム部材のガラス転移温度以下の温度に急冷して、その積層体のフィルム部材の結晶化度を所定範囲となるように加熱冷却処理することを特徴とする熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法。
A metal plate is continuously supplied, and a film member is continuously supplied to at least one surface of the heated metal plate, and the supplied film member is thermally bonded to the heated metal plate, and the thermoplastic resin-coated metal. In a method of manufacturing a plate,
The metal plate is heated to a temperature near or higher than the melting point of the film member, and the film member is laminated on the metal plate to form a laminate. The laminated body is cooled by an indirect means for cooling to a temperature lowering the crystallization temperature or lower until it contacts the guide roll, bringing the melted portion of the film member into a solidified state, and then raising the temperature to a temperature above the melting point of the film member. Is reheated to melt all or a part of the film member of the laminate, and then rapidly cooled to a temperature not higher than the glass transition temperature of the film member to determine the crystallinity of the film member of the laminate. A method for producing a thermoplastic resin-coated metal sheet, wherein the heating and cooling treatment is performed so as to be in a range.
前記急冷された積層体のフィルム部材が単層フィルムの場合は、該フィルム部材全体の結晶化度が0〜40%、あるいは多層フィルムの場合は、少なくとも金属板に接する層のフィルム部材の結晶化度が0〜40%の範囲となるように非晶質状態にすることを特徴とする請求項1に記載の熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法。Wherein when the film member quenched laminate is a single layer film, crystallinity of the entire said film member is 0-40%, or in the case of multilayer films, the full Irumu member layer in contact with at least a metal plate crystals The method for producing a thermoplastic resin-coated metal sheet according to claim 1, wherein the amorphous state is set so that the degree of conversion is in the range of 0 to 40%.
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