JP5082269B2 - 容器用樹脂被覆金属板 - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、所定の酸成分とグリコール成分からなり、特定の結晶化度を有する金属板ラミネート用共重合ポリエステルフィルムが開示されている。
[1]樹脂フィルムを両面に被覆する容器用金属板であって、容器内面側になる樹脂フィルムは、ポリエステルを主成分とする樹脂層であり、樹脂層に対し0.1〜30mass%の疎水性高分子を含有し、さらに、容器に成形し、レトルト処理後の前記樹脂層表面は、ラマンバンド強度比I2968/I3085が0.10以上1.0以下であることを特徴とする容器用樹脂被覆金属板。
ただし、I2968はレーザーラマン分光法によるポリエステル樹脂のグリコール成分のC−H伸縮由来の2968cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度であり、I3085はレーザーラマン法によるポリエステル樹脂のベンゼン環C−H伸縮由来の3085cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度である。
[2]前記[1]において、さらに、容器用樹脂被覆金属板の長手方向における前記ラマンバンド強度比I2968/I3085は0.2以上0.6以下であり、かつ、容器用樹脂被覆金属板の幅方向における前記ラマンバンド強度比I2968/I3085は0.10以上0.5以下であることを特徴とする容器用樹脂被覆金属板。
[3]前記[1]または[2]において、前記ポリエステルを主成分とする樹脂層は、ポリエステルの構成単位の80モル%以上がエチレンテレフタレート単位であることを特徴とする容器用樹脂被覆金属板。
[4]前記[1]〜[3]のいずれかにおいて、前記ポリエステルを主成分とする樹脂層は、2層以上から構成され、前記疎水性高分子を、内容物と接する層のみに、0.1〜30mass%含有することを特徴とする容器用樹脂被覆金属板。
[5]前記[1]〜[4]のいずれかにおいて、前記容器内面側になる樹脂フィルムにおける複屈折率が0.02以下となる領域が、金属板との接触界面から樹脂フィルム厚み方向に5μm未満であることを特徴とする容器用樹脂被覆金属板。
同じ組成割合でポリエステル樹脂に疎水性の高分子を塗布および/または含有するフィルムであっても、樹脂被覆金属板の製造条件、レトルト処理の有無等で、内容物取り出し性が異なる場合がある。これは、ポリエステル樹脂層の結晶配向により、ポリエステル樹脂層と疎水性高分子との親和性が異なり、その結果、フィルム表面状態が異なるためと考えられる。これまで、ポリエステル樹脂層の表面状態に着目した内容物取り出し性の検討はなされていない。そこで、まず、容器内面側となる疎水性高分子を含有したポリエステル樹脂層の結晶配向状態と内容物取り出し性の関係について調査検討した。
本発明は、樹脂を両面に被覆した金属板であり、容器成形後に容器内面側となる樹脂フィルムは、優れた内容物取り出し性を得るために、ポリエステルを主成分とする樹脂層とし、樹脂層に対し0.1〜30mass%の疎水性高分子を含有する。さらには、容器に成形し、レトルト処理後の前記樹脂層表面は、ラマンバンド強度比I2968/I3085を0.10以上1.0以下とする。なお、ここで、I2968はレーザーラマン分光法によるポリエステル樹脂のグリコール成分のC−H伸縮由来の2968cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度であり、I3085はレーザーラマン法によるポリエステル樹脂のベンゼン環C−H伸縮由来の3085cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度である。
ラマンバンド強度比(I2968/I3085)は、樹脂原料の触媒添加量、固有粘度、結晶化核剤の添加量、延伸条件等の制御により、または、ラミネート条件の調整等により制御することができる。例えば、樹脂原料の触媒量を増やす、固有粘度を下げる、結晶化核剤の添加量を増やす、または、延伸条件等(延伸倍率を上げる等)の調整によりラマンバンド強度比を低下させることができる。また、ラミネート条件(ラミネート開始時の金属板温度を下げる、ラミネートロール温度を下げる、ラミネートロールニップ圧力を下げる、ラミネートロールニップ時間を短くする、ラミネート後の冷却までの時間を短くする等)の制御によりラマンバンド強度比を低下させることができる。なお、共焦点レーザーラマン分光によるラマンバンド強度比の求め方は実施例において後述する。
また、グリコール成分としては、例えば、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等の脂肪族グリコール;シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール;ビスフェノールA、ビスフェノールS等の芳香族グリコール、ジエチレングリコール等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
さらに、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、トリメリット酸、トリメシン酸、トリメチロールプロパン等の多官能化合物を共重合させてもよい。
また、本発明では、上記ポリマーを2種以上ブレンドして使用することも可能である。なお、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、顔料、帯電防止剤、結晶核剤等を配合できる。
本発明では、例えば、金属板を樹脂フィルムの融点を超える温度に加熱し、その両面に樹脂フィルムを圧着ロール(以降、ラミネートロールと称す)を用いて接触させ、熱融着させる方法を用いることができる。
レトルト処理した缶内面の底部からラミネート鋼板を切り取り、ラミネート鋼板の長手方向(MD)、幅方向(TD)ついて、下記測定条件により、レーザーラマンによる3085cm−1±5cm−1付近のラマンバンドと2968cm−1±5cm−1付近のラマンバンドの各々のラマンスペクトルを測定し、下記式によりラマンバンド強度比(R)を求めた。
<測定条件>
励起光源:Arレーザー(λ=514.5nm)、出力2mW
顕微倍率:×100
長手方向(MD):レーザー偏光面がラミネート鋼板の長手方向と平行になるようにレーザー光を入射。
幅方向(TD):レーザー偏光面がラミネート鋼板の長手方向と垂直になるようにレーザー光を入射。
R=I2968/I3085
I2968:2968cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度
I3085:3085cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度
(2)ポリエステルフィルムの複屈折率(複屈折率が0.02以下の層厚み)
偏光顕微鏡を用いてラミネート鋼板の金属板を除去した後のフィルムの断面方向のレタデーションを測定し、フィルムの断面方向の複屈折率を求めた。
測定方法を簡単に説明する。単色光を偏光板により直線偏光とする。この光をフィルムに入射すると、レタデーションを生じるため、フィルム層を通過後楕円偏光となる。この楕円偏光はセナルモン型コンペンセーターにより最初の直線偏光の振動方向に対してθの角度をもった直線偏光となる。このθを偏光板を回転させて測定する。レタデーションRとθの関係は式(1)で定義される。
R=λ・θ/180 (1)
λ:単色光の波長
また、レタデーションRは式(2)で定義される。
Δn=R/d (2)
Δn:複屈折率、d:フィルム層の厚み
したがって、複屈折率Δnは式(1)、(2)から以下の式で求められる。
Δn=(θ・λ/180)/d (3)
(3)内容物取り出し性
絞り加工機を用いて、ラミネート鋼板を、絞り工程で、ブランク径:100mm、絞り比(成形前径/成形後径):1.88でカップ成形した。続いて、このカップ内に、ランチョンミート用の塩漬け肉をカップ内に充填し、蓋を巻締め後、レトルト処理(130℃×90分間)を行った。その後、蓋を取り外し、カップを逆さまにして内容物を取り出した後に、カップ内側に残存する内容物の程度を観察することにより、内容物の取り出し易さの程度を評価した。
(評点について)
○:カップを逆さまにしただけで(手で振ることなく)内容物が取り出せ、取り出し後のカップ内面を肉眼で観察した際、付着物が殆ど確認できない状態になるもの。
△:カップを逆さまにしただけでは、カップ内側に内容物が残存するが、カップを上下に振動させる(手でカップを振るなどの動作をする)と、内容物が取り出せる。取り出し後のカップ内側を肉眼で観察した際、付着物が殆ど確認できない状態になるもの。
×:カップを上下に振動させる(手でカップを振るなどの動作をする)だけでは、内容物が取り出し難い。上下に振動させるスピードを極端に増すか、もしくはスプーンなどの器具を用いて内容物を強制的に取り出した後、カップ内面を肉眼で観察した際、付着物が明らかに確認できる状態になるもの。
被覆金属板にワックスを塗布後、直径179mmの円板を打ち抜き、絞り比1.80で浅絞り缶を得た。次いで、この絞り缶に対し、絞り比2.20で再絞り加工を行なった。この後、常法に従い、ドーミング成形を行った後、トリミングし、次いでネックイン−フランジ加工を施し深絞り缶を成形した。このようにして得た深絞り缶のネックイン部に着目し、フィルムの損傷程度を目視観察した。
(評点について)
○:成形後フィルムに損傷が認められない状態
△:成形可能であるが、部分的にフィルム損傷が認められる状態
×:缶が破胴し、成形不可能
(5)密着性
上記(4)で成形可能であった缶に対し、この缶胴部よりピール試験用のサンプル(幅15mm×長さ120mm)を切り出した。切り出したサンプルの長辺側端部からフィルムを一部剥離し、引張試験機で剥離した部分のフィルムを、フィルムが剥離されたクロムめっき鋼板とは反対方向(角度:180°)に開き、引張速度30mm/minでピール試験を行い、幅15mmあたりの密着力を評価した。なお、密着力測定対象面は、缶内面側とした。
(評点について)
◎:1.47N/15mm以上(0.15kgf/15mm以上)。
○:0.98N/15mm以上、1.47N/15mm未満(0.10kgf/15mm以上、0.15kgf/15mm未満)。
×:0.98N/15mm未満(0.10kgf/15mm未満)。
上記(4)で成形可能であった缶に対し、水を満中し、各試験について10個ずつを高さ1.25mから塩ビタイル床面へ落とした後、電極と金属缶に6Vの電圧をかけて3秒後の電流値を読み取り、10缶測定後の平均値を求めた。
(評点について)
◎:0.01mA未満。
○:0.01mA以上、0.1mA未満。
×:0.1mA以上。
Claims (4)
- 樹脂フィルムを両面に被覆する容器用金属板であって、
容器内面側になる樹脂フィルムは、エチレンテレフタレート単位が80モル%以上94モル%以下で残りがエチレンイソフタレート単位からなるポリエステルを主成分とする樹脂層であり、樹脂層に対し疎水性高分子として1〜30mass%のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンから選ばれる1種を含有し、
さらに、容器に成形し、レトルト処理後の前記樹脂層表面は、ラマンバンド強度比I2968/I3085が0.10以上1.0以下であることを特徴とする容器用樹脂被覆金属板。
ただし、I2968はレーザーラマン分光法によるポリエステル樹脂のグリコール成分のC−H伸縮由来の2968cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度であり、I3085はレーザーラマン法によるポリエステル樹脂のベンゼン環C−H伸縮由来の3085cm−1±5cm−1付近のラマンバンド強度である。 - さらに、容器用樹脂被覆金属板の長手方向における前記ラマンバンド強度比I2968/I3085は0.2以上0.6以下であり、かつ、容器用樹脂被覆金属板の幅方向における前記ラマンバンド強度比I2968/I3085は0.10以上0.5以下であることを特徴とする請求項1に記載の容器用樹脂被覆金属板。
- 前記容器内面側になる樹脂フィルムは、2層以上から構成され、内容物と接する最上層は、エチレンテレフタレート単位が80モル%以上94モル%以下で残りがエチレンイソフタレート単位からなるポリエステルを主成分とする樹脂層であり、樹脂層に対し疎水性高分子として1〜30mass%のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンから選ばれる1種を含有し、前記最上層を除く他の層は、ポリエステルの構成単位の80モル%以上がエチレンテレフタレート単位であるポリエステルを主成分とする樹脂層であることを特徴とする請求項1又は2に記載の容器用樹脂被覆金属板。
- 前記容器内面側になる樹脂フィルムにおける複屈折率が0.02以下となる領域が、金属板との接触界面から樹脂フィルム厚み方向に5μm未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の容器用樹脂被覆金属板。
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