JPS6211639A - 容器用複合鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は主として絞シ成形あるいは接着法によシ成形さ
れる容器用複合鋼板に関するものであって、薄鋼板の少
くとも片面に三層よシなる被覆層を積層した複合鋼板に
関するものである。

（従来の技術） 周知の如く、天然食品あるいは各種飲料の金属保存容器
としてブリキおよびＴＦ’５（Ｔｉｎ　ＦｒｅｅＳｔｅ
ｅｌ）と呼ばれるクロムメッキ鋼板が多用されているが
、これらの鋼板は容器を製造後最近ではエポキシ−フェ
ノール系熱硬化型塗料を主とする塗料で内外面を塗装し
て使用される事が多い。この場合、塗膜厚みは一般的に
は５〜１０μｍである。

一方、容器材料として熱可塑性樹脂フィルムを用いる複
合鋼板も提案されており、その例としては特開昭５８．
＝１１２７３２号公報、特開昭５６−１３９９５４号公
報、特開昭５６−１０４５１号公報等の例がある。これ
らの公知例では基体金属上にポリオレフィン、ポリアミ
ド、ポリエステル等の樹脂フィルムを接着層を介して積
層してなる多層容器用材料が開示されている。この様に
容器材料としては単一の素材を用いるよシも各素材の特
徴を生かした複合材が用いられる事が多くなってきてい
る。本発明はこの様な複合材のなかでも基体金属として
薄鋼板あるいは鋼箔を使用する複合材に関するものであ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 容器用材料として鋼基体の良さはその強度にあり、他の
材料と複合して硬質容器あるいは半硬質容器用材料とし
て利用される事が多い。これらの従来の複合鋼板を用い
て容器を絞り加工で作成する場合法の様な問題が生じる
。

（ａ）　　レトルト処理などを行うと樹脂層が鋼基体と
接着層の間から剥離する問題音生じる。

（ｂ）　　鋼表面に施されている耐食性、接着性能の、
向上を目的とした表面皮膜（ＴＦ’Ｓの場合金属クロム
及び水利酸化クロムの皮膜）が絞シ加工により破壊され
耐食性の劣化を招く。

（Ｃ）表面に適用される樹脂皮膜は透明の事が多いため
、鋼基体そのものの表面状態がそのまま製品外観となる
。そのため絞り加工等で鋼そのものの表面が梨地状ある
いはシワ状になった場合、それがそのまま表面外観とな
る。

（問題点を解決するための手段及び作用）本発明はこれ
らの問題点全解決して製缶後の接着性能、耐食性、製品
外観が共にすぐれた容器用複合鋼板を提供する目的でな
されたものでその要旨は薄鋼板あるいは鋼箔の少くとも
片面に１〜５０μｍの有機物層と、その上層に０．０１
〜１．０μｍの高耐食性金属層と、更にその上層に１〜
５０μｍの有機物層を積層した三層よりなる被覆層を有
することを特徴とする容器用複合鋼板である。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明は前記のように鋼基体に三層よりなる特定の被覆
層を積層した容器用複合鋼板であるが、使用する鋼基体
としては０．０２〜０．６０ｍ程度の薄鋼板あるいは鋼
箔を用い、その表面上に必要に応じて錫メッキ、クロム
メッキあるいはニッケルメッキを施したもの、更に必要
であればその上に電解クロム酸処理を施したものを用い
てもよく、特に限定されたものではなく、ブラックプレ
ート（無処理鋼板）でも良い。

次に、鋼板上の第１層目を形成する１〜５０μｍの有機
物層は耐食性被覆及び接着剤の役割を有するものであシ
、例えばカルボキシル基含有ポリオレフィン、あるいは
カルボキシル基含有ポリオレフィンに金属化合物を配合
したポリオレフィン系樹脂、あるいはジカルボン酸とグ
リコールからなる飽和ポリエステル系樹脂等が好ましい
。

これらの樹脂は内容物のフレーバー保持性及び衛生的特
性の見地から特に優れた特性を有するものである。

カルボキシル基含有ポリオレフィン樹脂とはエチレン系
不飽和カルボン酸あるいはその酸無水物をポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン−プロピレン
共重合体等のオレフィン樹脂とグラフト重合せしめたも
のを示し、巴−チチレ・ン系不飽和カルボン酸あるいは
その無水物としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイ
ン酸、フマル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水イ
タコン酸等があげられる。

樹脂に配合する金属化合物として７はＮａ、　　Ｃａ。

Ｍｆ、　Ｚｎ、　ＡＩ等の炭酸塩、硫酸塩、酢酸塩、酸
化物、水酸化物及び有機化合物等が使用される。

一方、飽和ポリエステル系樹脂としては三塩基性酸とグ
リコールを主原料とするエステル化縮重合反応によって
合成される飽和線状共重合ポリマーが良い。

三塩基性酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタ
ル酸、コハク酸、セバシン酸、アゼライン酸、アジピン
酸が用いられ、グリコールとしてはエチレングリコール
、プロピレングリコール、フチレンゲリコール、ジエチ
レングリコール、ネオペンチルクリコール、ポリエチレ
ンクリコール、シクロヘキサンジメタツール等が挙げら
れる。

これらの第１層を形成する有機物層は主として鋼板表地
に対する第２層以上の層を密着させるための接着剤層で
あり、接着性能と耐食性能の点から１μｍ以上の厚みが
望ましく、またコストの点から５０μｍ以下が望ましい
。性能とコストのバランス上から特に好ましい範囲は５
〜１０μｍである。

第１層の形成方法としてはフィルム、粉末あるいは溶液
（溶剤への分散）等の形態により例えば加熱圧着（ロー
ル法）、静電塗布、あるいはロールコータ−法が採用で
きる。

第１層上に積層する第２層は耐食性、外観、密着性保持
等において最も重要な役割を果す層であり、ｋｌ、　　
Ｎｉ、　　Ｓｎ、　　Ｃｒ、　　Ｃｕ、　　Ａｕ、　　
Ａｆ及びこれらの合金よりなる非鉄金属、ステンレス鋼
等の高耐食性金属層で形成する。一般に金属はガス透過
阻止、水分透過阻止、耐熱性等には優れており、特に容
器用素材として金属とプラスチックの複合化を考える場
合には金属素材にはガスバリヤ−性が重要視されている
。本発明の場合、このガスバリヤ−性あるいは形状凍結
性等゛は鋼基体でもたせておシ、第２層目の皮膜の果す
最も重要な役割は、水およびイオンが有機物皮膜を透過
し鋼基体に到達するのを防止する事にある。前述の如く
絞り成形あるいはしごき加工も加わる様な用塗に鋼製複
合材を使用する場合、鋼表面に施されている表面処理皮
膜はその厚みが薄いため殆んどの場合破壊され、有機フ
ィルムを透して水あるいはイオンの浸透が起シ鋼表面に
腐食環境が生成され、比較的早期に鋼素地の溶解−水酸
化物の一部形成となり、腐食問題を生成する。又、加工
後のレトルト処理による接着界面の強度劣化も大きな問
題である。

本発明では高耐食性金属からなる第２層被膜が中間に存
在してもこの皮膜は上下を歌いプラスチックフィルムに
はさまれており、加工によるダメージを殆んど受けない
ため、かなシの厳しい加工（例えば２回又は３回絞り、
軽度のｉｒｏｎｉｎｇ加工）を行っても水及びイオンの
遮断膜として極めて優れた性能を発揮する。この水及び
イオン遮断膜としての金属層には鉄よりすぐれた、かな
りの耐食性が必要とされる事となシ、Ａ１．　Ｎｉ、　
Ｓｎ、　Ｏｒ、　Ｃｕ、Ａｕ、　Ａｇ等の金属及びその
合金よりなる非鉄金属、ステンレス鋼、などの高耐食性
金属から選択される。その厚みは耐食性保持の面からは
０．０１μｍ以上、経済性及び加工性の面から１．０μ
ｍ以下が好ましく、特に０，０３μｍ以上、０．２μｍ
以下が好ましい。

この金属層は真空蒸着、電気メッキあるいは化学メッキ
法により形成でき、第１層皮膜に直接被覆するか、第３
層として使用する有機樹脂層の下面に被覆形成される。

製造プロセス上の簡便さから考えれば、第３層として使
用する皮膜（有機フィルム）上に真空蒸着その他の方法
で予めメッキ全行い、このフィルムの金属層が第１層（
接着層）と接するように接着して三層に積層するのが最
も望ましい方法である。

次に第３層目の有機物層はかなり広い選択が可能であシ
、接着性、衛生性、バリヤー性、装飾性および耐久性を
考えた場合ポリエステル、ポリ塩化ビニール、ポリオレ
フィン、ポリアミド等の熱可塑性樹脂のフィルムが好ま
しい。

ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）系重合体、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）系重合体、ＰＥＴあるいはＰＢＴにエチレン
・酢酸ビニル共重合体やポリスチレンなどをブレンドし
た組成物等があるが、なかでもＰＥＴの２軸延伸フイル
ム等が優れている。ポリオレフィンもしくはポリアミド
としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、
６．６−ナイロン、６−ナイロン、１１−ナイロン、１
２−ナイロン等であり必要に応じ酸変性により接着性欠
もたせても良い。

以上容器内面への適用を主とした説明を行ったが、容器
外面にても同様な形で三層に積層して良いが、容器外面
側については広い選択ができる。例えば容器外面は鋼基
体上に直接内容物の表示、ＰＯＳマーク、その他を印刷
するか、あるいは印刷物の貼りつけ等によって保護皮膜
を形成するか、直接塗料を塗装して被膜を形成したり（
あるいは紙ラベル等地の形態をとっても良い。

（実施例） 以下に実施例を述べる。

実施例Ｉ ＴＥＳ系処理皮膜（金属クロム＋水和酸化クロム）を有
する０、０５ｍの鋼箔にマレイン酸で変性した１０μｍ
のポリプロピレンをフィルム状で１６０℃で予備接着（
ロール圧着）シ、次いで０゜０５μｍのアルミ層（真空
蒸着による）を有する２軸延伸ポリプロピレンフイルム
（厚さ３０μ）を１９０℃の温度でアルミ層が内面にな
るように圧着し、３層構成（有機物＋金属＋有機物）を
有する複合材全作成した。

実施例２ 焼鈍調圧後の清浄な表面を有する０、　２　ｒａｔの鋼
板を２種準備してアクリル変性ポリエチレン系接着剤を
２０μｍ塗布した。その上に化学メッキと電気メッキで
個別に０．１μｍのＮｉメッキを施した。その後接着性
を有する２　０　ｐｍのポリアミドフィルムを熱圧着に
より積層して３層構成を有する２種の複合材を作成した
。

実施例３ ＴＦＳ系処理皮膜を有する０、　１　ｖｍの鋼箔にポリ
エステル系接着剤２０μｍｋ加熱塗布した。次いでＳｎ
、　　Ｃｒ、　Ｃｕ等を個別に真空蒸着した１６μｍの
２軸延伸ＰＥＴフイルムを金属層が鋼箔上の接着剤層と
接した状態で熱圧着により接着し３層構成の鋼板を３種
作成した。

以上の実施例にて作成した複合材を用い表面にＪｏｈｎ
ｓｏｎ　Ｗａｘｉ塗布し、２回の絞り加工で直径６２囁
、深さ４０園の円筒状容器を成形した。

内容物として水ようかん、トマトピユーレ、まぐろフレ
ークを個別に充填し、巻締めを行った後、レートールト
処理を行い缶詰を作った。

これらの缶詰を５０℃で長期貯蔵し、内面の変化全観察
したが、６ケ月及び１２ケ月後もフィルムの剥離あるい
はフィルム下の発錆もなく実用に充分針えうる優れた性
能を示した。

（発明の効果） 鋼を基体としてその表面に特定の三層よりなる被覆層を
積層することにより容器を製造後の接着性、耐食性、外
観が共にすぐれた新しい容器材料を提供できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄鋼板あるいは鋼箔の少くとも片面に１〜５０μｍの有
   機物層と、その上層に０．０１〜１．０μｍの高耐食性
   金属層と、更にその上層に１〜５０μｍの有機物層を積
   層した三層よりなる被覆層を有することを特徴とする容
   器用複合鋼板。