JPH10138389A - 樹脂被覆金属板 - Google Patents

樹脂被覆金属板

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JPH10138389A
JPH10138389A JP30272596A JP30272596A JPH10138389A JP H10138389 A JPH10138389 A JP H10138389A JP 30272596 A JP30272596 A JP 30272596A JP 30272596 A JP30272596 A JP 30272596A JP H10138389 A JPH10138389 A JP H10138389A
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JP
Japan
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resin film
resin
layer
film layer
metal plate
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Withdrawn
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JP30272596A
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English (en)
Inventor
Akihiro Murata
明博 村田
Koichi Nishizawa
晃一 西沢
Akihiro Miyasaka
明博 宮坂
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、加工密着性等に優れた樹脂被覆金
属板を提供する。 【解決手段】 上層二軸配向樹脂フィルム層、下層無配
向樹脂フィルム層厚比40〜90%からなる樹脂フィル
ムを金属板表面に積層せしめた樹脂被覆金属板である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂被覆金属板に
関するものである。特に加工密着性に優れた缶用素材と
して好適な樹脂被覆金属板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】樹脂フィルム積層表面処理鋼板として積
層した樹脂の上層を結晶性飽和樹脂とし、下層を無定形
樹脂の二層構造とすることによって、上層は耐食性に優
れ、下層は鋼板への密着性に優れた特性を有する積層樹
脂とすることが、特公昭60−47103号公報に開示
されている。即ち、耐食性等に優れた樹脂を鋼板表面へ
積層するに際し、鋼板及び樹脂を加熱して樹脂を圧着し
て、下層を溶融状態(無定形)とし鋼板に密着させ、上
層への溶融化進行を防止するため積層(圧着)後、直ち
に冷却することによって、上層は、結晶性を維持して耐
食性に優れた樹脂を積層することが知られている。ま
た、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムを接着剤を用い
て金属板に被覆することが特公昭63−13829号公
報に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のごとき、特公昭
60−47103号公報に開示されている二層構造から
なる樹脂においては、鋼板への樹脂の密着性が劣り、缶
胴等の成形時に樹脂が剥離することがある。また、通板
速度200mpm以上の比較的高速で樹脂を圧着積層す
ると、樹脂の密着性が劣化が顕著になる。また、特公昭
63−13829号公報に開示されれている二軸延伸ポ
リエステル樹脂を接着剤により、金属板に被覆したもの
は接着力(密着力)に優れた接着剤が介在しているた
め、二軸延伸ポリエステル樹脂は、強固に接着してい
る。しかし、二軸延伸ポリエステル樹脂フィルムはタイ
トな配向結晶を有し、分子の自由運動が配向結晶領域に
より束縛されているため、厳しい加工が要求される深絞
り加工を施した場合、二軸延伸ポリエステル樹脂フィル
ムにクラックが入り易くなり加工性に限界が生ずる等の
課題がある。本発明は、このような課題を有利に解決す
るためなされたものであり、鋼板への積層樹脂の密着性
を向上し、品質の優れた樹脂フィルム積層表面処理鋼板
を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明樹脂被覆金属板の
特徴とするところは、上層二軸配向樹脂フィルム層比6
0〜10%、下層無配向樹脂フィルム層厚比40〜90
%からなる樹脂フィルムを金属板表面に積層せしめたこ
とを特徴とする樹脂被覆金属板である。
【0005】上記のごとき本発明の樹脂被覆金属板は、
図1aに示すように上層二軸配向樹脂フィルム層1、下
層無配向樹脂フィルム層2からなる樹脂フィルム層3を
被覆した金属板4であって、無配向樹脂フィルム層2の
複屈折が0.010以下である無配向樹脂フィルム層2
厚比を40%超に構成することが好ましく、特に50%
以上90%未満となることが好ましい。即ち、無配向樹
脂フィルム層2の複屈折が0.010以下である無配向
樹脂フィルム層2厚比を40%超とすることで、無配向
樹脂フィルム層2の金属板4に対する投錨効果が発現
し、良好な加工密着性が得られる。また、無配向樹脂フ
ィルム層2と金属板4の接触面積が増加するため、極性
等による密着力も向上する。更に、無配向樹脂フィルム
層2の厚比を40〜90%に構成することにより、被覆
フィルム3内部の収縮応力が低減されて、被覆樹脂フィ
ルム3が金属板4から剥離しようとする応力が小さくな
る。無配向樹脂フィルム層2の複屈折が0.010以下
で、しかも厚比が40%未満になると、無配向樹脂フィ
ルム層2の金属板4に対する投錨効果が十分に発現せ
ず、無配向樹脂フィルム層2と金属板4の接触面の極性
等による密着力に限られ、また被覆フィルム3内部の収
縮応力が高いため、被覆樹脂フィルム3が金属板4から
剥離しようとする応力が大きく、良好な加工密着性等が
得られない。また、90%超になると上層二軸配向樹脂
フィルム層1が少なくなり、耐食性等が劣化することが
あり好ましくない。また、一般に缶外面側にはbに示す
ごとく着色フィルム11、内面に本発明による被覆樹脂
フィルム3、更にcに示すごとく金属板4の片面に本発
明による被覆樹脂フィルム3を被覆することができる。
片面当りの上層樹脂フィルム1と下層樹脂フィルム2の
フィルム厚比は合計100%である。
【0006】次に、上層の二軸配向樹脂フィルム層1の
複屈折は、0.025〜0.150であることが好まし
く、特に0.040〜0.090に構成することが好ま
しい。その理由は、複屈折が0.025未満であると、
耐衝撃、耐食性等が低下することがあり、0.150を
越えると成形加工性が低下する傾向になり好ましくな
い。即ち、図2に示すごとく二軸配向樹脂フィルム層と
無配向樹脂フィルム層の中間層(混合層)がほとんど無
い二軸配向樹脂フィルム層と無配向樹脂フィルム層から
なる樹脂フィルム層に構成するものである。
【0007】このような二軸配向樹脂フィルム層と無配
向樹脂フィルム層の複屈折は以下のように定義する。偏
光顕微鏡を用いて、樹脂被覆金属板の金属板4を除去し
た後の被覆樹脂フィルム3の断面方向のレターデーショ
ンを測定し、樹脂フィルムの断面方向の複屈折を求め
る。被覆樹脂フィルム3に入射した直線偏光波は、二つ
の主屈折率方向の直線偏光波に分解して進行する。この
時、高屈折率方向での光の振動が低屈折率方向よりも遅
くなり、それぞれが被覆樹脂フィルム3を抜け出た時点
で位相差を生じる。この位相差をレターデーションRと
呼び、複屈折Δnとの関係は次式(1)で定義される。
dは試料の厚みである。
【数1】Δn=R/d … (1) レターデーションRの測定は、単色光が偏光板を通過し
て直線偏光波になった光を被覆樹脂フィルム3に入射さ
せ、レターデーションRを生じさせる。この時、直線偏
光波は楕円偏光波となるが、セナルモン型コンペンセー
ターを通過させることにより、最初の直線偏光波の振動
方向に対してθの角度を持った直線偏光波となる。この
θを偏光板を回転させて測定する。レターデーションR
とθの関係は次式(2)で定義される。λは単色光の波
長を示す。
【数2】R=λ・θ/180 … (2) 複屈折Δnは式(1)、(2)から導き出される次式
(3)で定義される。
【数3】Δn=(θ・λ/180)/d … (3)
【0008】次に、上記のごとき本発明樹脂被覆金属板
を絞り加工や、しごき加工、あるいは更にストレッチ加
工により、2ピース缶を製造する缶用素材とする二軸配
向樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどのポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポ
リエステル、ポリスチレンおよびこれらの変性体やポリ
マーブレンド、ポリマーアロイなどが挙げられる。ま
た、これらの2種類以上の組み合わせにて用いてもよ
い。更に目的に応じて滑剤、安定剤、酸化防止材などの
ような添加剤を配合することができる。また、金属板と
密着性を上げる目的で、その接着面に、予め接着剤をプ
ライマーコートすることもできる。被覆された二軸配向
樹脂フィルムは、単層、複数層の何れでも良い。複数層
の樹脂としては、耐食性、フレーバー性(缶内容物の
味、香り)、金属板との密着性等を同時に満足させるた
め、例えば、金属板と密着する層は密着性、耐食性を向
上する機能を有する樹脂層、その上層は耐食性、フレー
バー性を改善する機能を有する樹脂層となるような機能
の異なる複数層の樹脂で構成することが好ましい。例え
ば、ポリエチレンテレフタレート系樹脂にポリブチレン
テレフタレート系樹脂をブレンドして金属板との密着性
を向上させた樹脂層を金属板と密着する層とし、その上
層はフレーバー性の良いポリエチレンテレフタレート系
樹脂単独の層である複数層の樹脂やポリエチレンテレフ
タレート系樹脂にポリオレフィン系樹脂をブレンドして
金属板との密着性、耐食性を向上させた樹脂層を金属板
と密着する層とし、その上層はフレーバー性の良いポリ
エチレンテレフタレート系樹脂単独の層である複数層の
樹脂等が挙げられる。更に、金属板と密着する層の融点
をその上層より低い温度として密着性を向上させた複数
層の樹脂、金属板と密着する層のガラス転移温度をその
上層より低い温度として密着性を向上させた複数層の樹
脂等がある。これらの二軸配向樹脂フィルムは、公知の
押出機によりフィルム成形後、縦横二軸方向に延伸し、
熱固定により製造することができる。本発明に用いられ
る二軸配向樹脂フィルムの厚みは特に限定するものでは
ないが、例えば絞り加工や、しごき加工、あるいは更に
ストレッチ加工による2ピース缶製造用の缶用素材にお
いては、5〜50μmの範囲にあることが望ましい。厚
みが5μm未満の場合、ピンホールが発生しやすく、十
分な加工耐食性が得られない。一方、50μmを超える
と、製缶分野で広く用いられている塗料と比較して経済
的でない。図1bに示すように、缶の外面用の着色フィ
ルム11には、金属板4を隠蔽する目的等で、顔料を含
有させることができる。
【0009】このような樹脂フィルムを被覆する金属板
として、絞り加工や、しごき加工、あるいは更にストレ
ッチ加工による2ピース缶製造用の缶用素材において
は、各種表面処理鋼板、アルミニウムや銅及びそれら合
金等の軽金属板が用いることができ、表面処理鋼板とし
ては、冷圧延鋼板を焼鈍後二次冷間圧延し、亜鉛系めっ
き、錫めっき、ニッケルめっき、クロムめっき、錫/ク
ロムの二層めっき、電解クロム酸処理、クロム酸処理、
リン酸処理等の表面処理の一種または二種以上行ったも
のを用いることができる。また、アルミニウムめっき、
アルミニウム圧接等を施したアルミニウム被覆鋼板が用
いられる。軽金属板としては、純アルミニウム板、アル
ミニウム合金板、銅合金板が用いることができる。
【0010】このような金属板(帯)表面に、次記のご
とく樹脂フィムルを熱圧着被覆することにより、上層二
軸配向樹脂フィルム層、下層無配向樹脂フィルム層から
なる樹脂被覆金属板を工業的に安定して製造することが
できる。図3において、金属帯4を260〜300℃に
予熱し、冷却水6中に下部を浸漬したラミネートロール
7、7a(圧着ロール)間へ導入すると同時に、100
〜200℃に予熱した樹脂フィルム3、3a(二軸配向
樹脂フィルム)をラミネートロール7、7a間の金属帯
4表裏面(両面)へ供給して、ラミネートロール7、7
aで樹脂フィルム3、3aを金属帯4に圧着して積層
し、樹脂フィルム積層金属帯4aとした後、ラミネート
ロール7、7a出側直後に冷却水6中へ浸漬して急冷す
るとともに、ラミネートロール7、7a出側冷却水6中
で、ノズル8、8aから樹脂フィルム積層金属帯4aの
表裏面へ冷却水6aを噴射して冷却を促進する。また、
冷却水6上のラミネートロール7、7aに水切りロール
9、9aを配置して、付着した冷却水6の水切りを施
し、ラミネートロール7、7a熱によって残留水が蒸気
化して乾燥するとき、蒸気を吸引フード10、10aで
吸引排出する。
【0011】上記のごとく、ラミネートロール7、7a
で樹脂フィルム3、3aを金属帯4に圧着積層し、冷却
水6中へ浸漬するものであるが、圧着後0.5秒以内に
常温〜80℃の冷却水6中へ浸漬することにより、冷却
により確実に樹脂フィルム3、3a(二軸配向樹脂フィ
ルム)の上層を二軸配向樹脂フィルム層にするととも
に、下層をラミネートロール7、7a、金属帯4の熱及
び樹脂フィルム3、3aの予熱により、金属帯4への熱
圧着時の加熱によって無配向樹脂フィルム層とする。し
かしてラミネートロール7、7a、金属帯4の加熱温度
及び樹脂フィルム3、3aの予熱温度調整により、下層
無配向樹脂フィルム層厚の比率及び上層二軸配向樹脂フ
ィルム層と下層無配向樹脂フィルム層の複屈折を制御す
るものである。また、樹脂フィルム3、3a圧着後の高
温樹脂フィルム積層金属帯4aが冷却水6中で表面部に
冷却水6の気化膜(蒸気膜)が生成して、冷却水6との
接触が妨げられ冷却初期の段階で均一急冷ができず、冷
却ムラが発生し、上層の二軸配向樹脂フィルム層を部分
的に無配向樹脂フィルム層に変質して耐食性を劣化させ
ることがあるので、冷却水6浸漬直後の樹脂フィルム積
層金属帯4a表面へノズル8、8aから2〜3Kg/c
2 の冷却水6aを噴射して気化膜を破壊し、冷却水6
との接触を確実にすることによって、正確に樹脂フィル
ム3、3aの上層を二軸配向樹脂フィルム層に構成する
ことができる。
【0012】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例とともに挙げ
る。
【表1】
【0013】注1:上表のごとく、二軸配向樹脂フィル
ムを図3に示すように金属帯表面に積層し、金属帯表面
(または加熱)温度、ラミネートロール表面温度、樹脂
フィルム予熱温度、樹脂フィルム熱圧着後の冷却水中へ
の導入時間、冷却水温度等を調整し、樹脂フィルムの上
下層配向厚比、複屈折を制御して、樹脂被覆金属板を製
造した後、加工して諸性能を評価した。 注2:金属板種類Aは、ティンフリーステール板。B
は、錫/クロムめっき鋼板。Cは、錫めっき鋼板。D
は、アルミニウム−マンガン系アルミニウム合金板。 注3:樹脂フィルムAは、二軸配向ポリエチレンテレフ
タレート/イソフタレート共重合フィルム。Bは、二軸
配向ポリエチレンテレフタレート/イソフタレー共重合
とポリオレフィン系樹脂のブレンドの2層二軸配向フィ
ルム。Cは、下層の融点が上層より5℃以上低いポリエ
チレンテレフタレート/イソフタレート共重合の2層二
軸配向フィルム。 注4:成形加工性は、樹脂被覆金属板にグラマーワック
スを塗布し、直径179mmの円板を打抜き、80℃に
て常法に従い浅絞りカップを得た。この絞り工程におけ
る絞り比は1.60であった。次いで、この絞りカップ
を80℃に予備加熱して第1次、第2次薄肉化再絞り成
形を行った。第1次、第2次再絞り工程における絞り比
は1.36、1.24であった。このようにして、カッ
プ径66mm、カップ高さ125mm、側壁厚み変化率
−20%(素材厚に対して)の深絞りカップを得た。こ
の深絞りカップを、開口端縁部のトリミング加工後、2
15℃と200℃の熱処理を行い、カップ放冷後にネッ
ク加工を行って350g2ピース缶を作成した。この全
工程終了後、フィルムの損傷を目視評価し、損傷なし
○、損傷有り×(×は以降の評価なし)。 注5:加工密着性は、注4に示した条件で350g2ピ
ース缶を作成した。次いで、缶高さ118mmのネック
部内面の鋼板圧延方向、その直角方向、その45°方
向、その135°方向の位置に缶高さと直角になるよう
に被覆樹脂に10mmのキズを入れた。その後、130
℃、湿潤雰囲気下で30分処理した後の被覆樹脂の剥離
長を測定した。4箇所の剥離長の最大値を求めた。剥離
なしを◎、剥離長で5mm未満を○、5〜10mm未満
を△、10mm以上を×とした。 注6:耐衝撃性は、注4に示した条件で350g2ピー
ス缶を作成した。次いで、缶の側壁部の高さ100mm
の位置を切出して、サンプルとし37℃の水道水中に2
4時間浸漬した後、サンプルの缶外面側に直径16m
m、1Kgの球を高さ40mmの位置から落下させた。
球を落下させた缶外面側の反対(缶内面側)のフィルム
の損傷を走査型電子顕微鏡を用いて評価した。損傷なし
○、損傷有り×とした。 注7:樹脂厚比と複屈折の比較例の数字の下線は、本発
明範囲外を示す。複屈折は、前記の(3)式で求めた値
の平均値。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、加工密着性、耐衝撃加
工性及び成形加工性に優れた樹脂被覆金属板が得られ、
深絞り加工して金属缶を成形する製缶加工時の樹脂剥離
による缶の品質劣化を防止するとともに、製缶後の内容
物を充填する際の加熱殺菌時の樹脂剥離を防止して耐食
性を向上することができる等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明樹脂被覆金属板の断面図である。
【図2】被覆樹脂断面方向と複屈折の関係を示す図表で
ある。
【図3】本発明樹脂被覆金属板の製造例を示す側面図で
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上層二軸配向樹脂フィルム層厚比60〜
    10%、下層無配向樹脂フィルム層厚比40〜90%か
    らなる樹脂フィルムを金属板表面に積層せしめたことを
    特徴とする樹脂被覆金属板。
  2. 【請求項2】二軸配向樹脂フィルム層の複屈折0.02
    5〜0.150、下層無配向樹脂フィルム層の複屈折
    0.010以下からなることを特徴とする請求項1に記
    載の樹脂被覆金属板。
JP30272596A 1996-11-14 1996-11-14 樹脂被覆金属板 Withdrawn JPH10138389A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005254628A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Jfe Steel Kk 缶蓋用ラミネート金属板及びその製造方法
WO2015129747A1 (ja) * 2014-02-27 2015-09-03 住友ベークライト株式会社 金属ラミネート用フィルム、ラミネート金属板および金属容器

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Effective date: 20040203