JP5082272B2 - 容器用樹脂被覆鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、化石資源の枯渇を抑制でき、樹脂被覆金属板をリサイクルする場合もその工程で地球環境中への炭酸ガス増加を防止できるような容器用樹脂被覆鋼板を提供することを目的とする。
以下本発明を詳しく説明する。
本発明で用いられるポリ乳酸系樹脂とは、トウモロコシなどの穀物でんぷんを原料とする樹脂であり、でんぷんの乳酸発酵物、L−乳酸発酵物、D−乳酸発酵物をモノマーとする重合体である。一般にそのダイマーであるラクタイドの開環重合法、および直接重合法により製造される。ポリ乳酸系樹脂は、植物を原料としており、焼却時に発生する二酸化炭素は植物が生長過程で吸収したものであるから、焼却しても地球環境の炭酸ガス増加にはつながらない。
本発明の樹脂被覆鋼板においては、ポリ乳酸系樹脂に石油や石炭等の化石資源を用いて作られる樹脂を1種類以上混合して用いてもよい。このような化石資源を原料とした樹脂を混合することで、二酸化炭素増加の抑制と、化石資源を原料とした樹脂が有しているさまざまな特徴、例えば耐熱性、強度、耐溶剤性、成形性、耐加水分解性、ガスバリア性、透湿性、透明性、耐摩耗性等を両立させることが可能となるので好ましい。
次に、ポリ乳酸系樹脂フィルムを鋼板に被覆する方法について説明する。本発明者らは、ポリ乳酸系樹脂フィルムを金属板に被覆する方法について鋭意研究を重ねた結果、特定の温度において圧着させると、接着剤を用いなくても、ポリ乳酸系樹脂フィルムと金属板とがきわめて強固に密着することを見出した。熱圧着のやり方としては、金属板を予め加熱しておきこの金属板にポリ乳酸系樹脂フィルムを圧着させるのが好ましい。熱圧着させる金属板の温度は120〜350℃であり、より好ましくは140〜280℃、最も好ましくは150〜270℃である。この温度より低いと密着性が悪くなり、また、この温度よりも高いと樹脂の熱分解が進行しやすくなるので好ましくない。
本発明において用いられる鋼板は、特に限定しない。このような鋼板としては、ステンレス鋼板、錫めっき鋼板、ニッケルめっき鋼板に電解クロム処理を施し、クロム水和酸化物あるいは、下層が金属クロム、上層がクロム水和酸化物からなる二層被膜を生成させた表面処理鋼板(いわゆるティンフリースチール)、亜鉛めっき鋼板などが好適である。これらの中でもティンフリースチール、錫めっき鋼板、亜鉛めっき鋼板等がポリ乳酸系樹脂との密着性が優れるので好ましい。
本発明における樹脂層の厚みにも特に限定はない。目的に応じて適当な厚みを選択すればよいが、例えば缶などの容器の材料として用いる場合は10〜200μm、好ましくは20〜150μmとすればよい。
そして本発明のポリ乳酸系樹脂被覆鋼板は、化石資源の枯渇を抑制し、また、この鋼板を再び金属製品としてリサイクルする場合も、その工程で、被覆樹脂の燃焼による地球環境中の二酸化炭素の増加をさせないという、すぐれた効果を奏する。
5cm角に切断したティンフリースチール(JFEスチール(株)製、厚み0.32mm)と、6cm角に切断した2軸延伸ポリ乳酸フィルム(東セロ(株)製、パルグリーンLC、厚み25μm)を重ね、10cm角の2枚のポリテトラフルオロエチレン(PTFE)シートの間に挟んだ。この積層物を120℃に加熱したホットプレスを用いて、加圧力0.4MPaで1分間熱圧着させた。熱圧着終了後、直ちにこの積層物を冷却プレス(室温、およそ25℃)を用いて1分間加圧(0.4MPa)し、冷却した。積層物を冷却プレスから取り出し、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)シートを剥がしてポリ乳酸系樹脂被覆金属板を得た。得られた樹脂被覆金属板は、樹脂面にカッタで5mm幅に「#」形状の切れ目を入れ、この切れ目が凸となるようにエリクセン押出機で5mmの押出加工を行った。凸部頂点からピンセットで被覆樹脂層を強制剥離させ、下記基準により被覆樹脂と金属板との密着性を評価した。結果を表1に示す。
◎:凸部頂点付近で被覆樹脂層が破損した場合。金属板と被覆樹脂との密着性はきわめて良好。
○:凸部スロープ付近で被覆樹脂層が破損した場合。金属板と被覆樹脂との密着性は良好。
△:平面部で被覆樹脂層が破損した場合。金属板と被覆樹脂との密着性は劣る。
×:押出加工前から被覆樹脂層が破損した場合。金属板と被覆樹脂との密着性はきわめて劣る。
ホットプレスの温度を350℃とした以外は、参考例1と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
(実施例3)
ホットプレスの温度を220℃とした以外は、参考例1と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
ポリ乳酸系樹脂フィルムとして無延伸ポリ乳酸フィルム(東セロ(株)製、パルシールGEP、厚み25μm)を使用した以外は、実施例3と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
(実施例5)
ポリ乳酸系樹脂フィルムとして無延伸ポリ乳酸2層フィルム(東セロ(株)製、パルシールMP、厚み25μm)を使用した以外は、実施例3と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
金属板としてアルミニウム板(厚み0.5mm)、亜鉛めっき鋼板(厚み0.5mm)、錫めっき鋼板(厚み0.35mm)を使用した以外は、実施例3と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
(参考例9)
ホットプレスの温度を90℃とした以外は、参考例1と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
ホットプレスの温度を400℃とした以外は、参考例1と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
(比較例1)
ポリ乳酸系樹脂フィルムの代わりに酸変性ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)製、QE060、厚み30μm)を使用し、加熱温度を220℃とした以外は、参考例1と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
ポリ乳酸系樹脂フィルムの代わりに2軸延伸ポリプロピレンフィルム(東セロ(株)製、HC−OP、厚み25μm)を使用し、加熱温度を220℃とした以外は、参考例1と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
(比較例3)
ポリ乳酸系樹脂フィルムの代わりに2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(東セロ(株)製、SP−PET、厚み20μm)を使用し、加熱温度を220℃とした以外は、参考例1と同様の実験を行い、密着性を評価した。結果は同じく表1に示した。
Claims (2)
- 鋼板の少なくとも一方の表面に接着剤を用いずに熱圧着したポリ乳酸系樹脂フィルムを有することを特徴とする容器用樹脂被覆鋼板。
- 鋼板とポリ乳酸系樹脂フィルムとを接着剤を用いずに220〜350℃の温度範囲で熱圧着することを特徴とする容器用樹脂被覆鋼板の製造方法。
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