KR19980018298A - 폴리에스테르 적층 금속판 및 그로부터 성형된 캔 단부 및 캔 본체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속판, 금속판의 한면에 적층되고 헤이즈가 4% 이하인 폴리에스테르 층(A) 및 금속 판의 다른 면에 적층된 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속판에 관한 것이다.
Description
본 발명은 폴리에스테르 적층 금속판, 및 그로 부터 성형된 캔 단부 및 캔 본체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 금속 캔 단부 및 금속 캔 본체를 성형하기 위한 폴리에스테르 적층 금속판에 관한 것으로, 이 폴리에스테르 적층 금속판은 캔의 고기밀성을 유지하여서 금속캔의 외면에 탁월한 디자인 유연성을 제공할 수 있다.
금속 캔 단부(캔 커버 및 캔 두껑)를 캔의 본체부에 부착하기 위하여, 캔 단부의 굴곡 및 캔 본체의 상응하는 플랜지를 굽히고 기밀을 유지하기 위하여 상기 굴곡과 플랜지 사이에 배치시킨 탄성중합체 밀봉 화합물과 함께 압연 및 고정시킨다. 통상 이러한 밀봉 화합물은 캔 단부의 굴곡 내부에 도포한다.
그러나, 밀봉 화합물에 의한 피복 단계는 캔의 공업적 제조시에 속도 결정 인자이므로 이 피복 단계는 제조 비용을 현저히 증가시키고 따라서 완성된 캔 단부, 특히 음료용 캔 단부는 캔 내용물이 과량의 상기 화합물로 오염되는 것과 같은 문제를 유발할 수 있다.
최근, 열가소성 수지 필름, 특히 폴리에스테르 필름으로 금속 캔을 적층하는 방법이 가장 전형적으로 음료용 캔으로 널리 이용되게 되었다. 금속 캔의 내부에 통상적으로 도포하는 경우, 핀홀에 기인한 기재 금속의 노출을 완전히 배제하기가 곤란하였다. 반대로, 폴리에스테르 필름 적층법은 이러한 금속 노출을 용이하고도 완벽하게 배제할 수 있어 캔 내용물 뿐만 아니라 상호간의 접촉에 기인한 상호간의 작용에 의한 캔 금속의 열화를 방지할 수 있다.
금속면에 적층하기 위해 흔히 사용된 폴리에스테르 필름은 이산화 티탄을 함유하는 백색 필름이었다. 이것은 폴리에스테르 필름 적층이 기재 금속, 특히 강철의 색상을 은폐하고 또 다양한 인쇄 특성을 금속 캔의 외면에 부여하도록 기재 백색 프린트를 대체하기 위한 것이었다.
그러나, 맥주 또는 기타 음료를 함유하기 위한 캔의 경우, 참신한 이메지를 창출하기 위하여, 캔 금속 자체의 백색의 은 광택을 가장 잘 활용할 수 있도록 금속면상에 직접적으로 프린트하는 것이 선호되고 있어 안료를 전혀 함유하지 않더라도 백색 필름은 물론이고 통상의 폴리에스테르 필름은 캔 금속의 색조에 나쁜 영향을 주기 때문에 상기 목적으로 사용되기가 곤란하다.
상기 문제를 해결하기 위한 본 발명자들의 연구결과로서, 금속 캔의 외면에 특정 헤이즈 값을 갖는 폴리에스테르 필름을 적층함으로써 금속 캔의 외면의 디자인 유연성을 향상시킬 수 있고 및/또는 금속 캔 단부의 내부면에 특정 탄성을 갖는 폴리에스테르 층을 형성함으로써 밀봉 화합물을 도포할 필요 없이 탁월한 캔 기밀성을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 캔 내용물과 향기의 저장성이 탁월하고 캔 재료의 원래 금속 광택을 잘 이용함으로써 탁월한 디자인 특성을 갖는 폴리에스테르 적층 금속캔을 제조하기 위한 폴리에스테르 적층 금속판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 캔 내용물과 향기의 저장성이 탁월하고 캔 재료의 원래 금속 광택을 잘 이용함으로써 탁월한 디자인 특성을 가지며 또 음료 캔 단부 내부에 밀봉 화합물을 도포함으로써 유발되는 제조 비용의 증가와 내용물의 오염과 같은 문제가 없는 폴리에스테르 적층 금속캔을 제조하기 위한 폴리에스테르 적층 금속판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내용물의 저장성이 탁월하고 또 캔 재료의 원래 금속 광택을 잘 이용함으로써 탁월한 디자인 특성을 갖는 폴리에스테르 적층 금속캔을 제조하기 위한 폴리에스테르 적층 금속판으로 부터 제조된 금속 캔 단부를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내용물의 저장성이 탁월하고 캔 재료의 원래 금속 광택을 잘 이용함으로써 탁월한 디자인 특성을 가지며 또 음료 캔 단부 내부에 밀봉 화합물을 도포함으로써 유발되는 제조 비용의 증가와 내용물의 오염과 같은 문제가 없는 폴리에스테르 적층 금속캔을 제조하기 위한 폴리에스테르 적층 금속판으로 부터 제조된 금속 캔 단부를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내용물의 저장성이 탁월하고 캔 원료의 원래의 금속 광택을 사용함으로써 탁월한 디자인 특성을 갖는 폴리에스테르 적층 금속판으로 부터 제조된 금속 캔을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내용물의 저장성이 탁월하고 캔 재료의 원래 금속 광택을 잘 이용함으로써 탁월한 디자인 특성을 가지며 또 음료 캔 단부 내부에 밀봉 화합물을 도포함으로써 유발되는 제조 비용의 증가와 내용물의 오염과 같은 문제가 없는 폴리에스테르 적층 금속판으로 부터 제조된 금속 캔을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 요지는 금속 판, 금속 판의 한면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르 층(A), 및 상기 금속 판의 다른 면에 적층된 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속판을 제공한다.
본 발명의 제 2 요지는 금속판, 금속 판의 한면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르 층(A), 및 상기 금속 판의 다른 면에 적층되고 0.7 내지 1.2 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속판을 제공한다.
본 발명의 제 3 요지는 금속판, 금속 캔 단부의 외면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르층(A), 및 캔 단부의 내면에 적층된 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층된 금속 캔 단부를 제공한다.
본 발명의 제 4 요지는 금속판, 캔 단부의 외면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르층(A), 및 캔 단부의 내면에 적층되고 0.7 내지 1.2 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속 캔 단부를 제공한다.
본 발명의 제 5 요지는 금속판, 캔의 외면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르층(A), 및 캔의 내면에 적층된 폴리에스테르층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속 캔을 제공한다.
본 발명의 제 6 요지는 금속판, 캔의 외면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르층(A), 및 캔의 내면에 적층되고 0.7 내지 1.2 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리에스테르층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속 캔을 제공한다.
본 발명의 제 7 요지는 금속판 및 금속 판상에 적층되고 0.7 내지 1.2 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리에스테르 층(B)을 포함하는 폴리에스테르 적층 금속판, 폴리에스테르층(B)가 캔 단부 또는 캔의 내면에 적층된 폴리에스테르 적층 금속판으로 부터 제조된 폴리에스테르 적층 금속 캔 단부 또는 캔을 제공한다.
본 발명을 보다 자세하게 설명한다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 적층 캔 단부 및 캔(이후, 간단히 캔 단부 및 단부로 칭한다)의 본체부는 금속 재료로 제조된다. 통상 알루미늄 또는 강철이 금속 재료로 사용되며 알루미늄이 열기쉬운 특징 때문에 바람직하다. 본 발명에서 사용할 수 있는 알루미늄 재료는 순수한 알루미늄 이외에 소량의 망간, 마그네슘, 철, 구리 등을 함유하는 알루미늄 합금을 포함한다. 또한 예컨대 알루미늄 합금층 및 순수한 알루미늄층을 포함하는 다층 적층 구조를 갖는 알루미늄 재료가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름 적층 금속판은 금속 판 및 상기 금속 판의 양면에 적층된 폴리에스테르 필름층을 포함한다. 본 발명에 사용된 폴리에스테르는 테레프탈산 또는 이소프탈산과 같은 디카르복시산 및 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 또는 1,4-부탄디올과 같은 디올을 중축합시킴으로써 수득한 것이다. 폴리에스테르로서는 비교적 저가이고 식품 위생 면에서 유리한 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 또는 이들의 공중합체로 부터 형성된 폴리에스테르가 특히 바람직하다.
본 발명에 사용된 폴리에스테르는 연신되고 강철화된(D/I) 알루미늄 캔을 적층하기 위해 제공되기 때문에, 필름은 큰 변형을 수용할 수 있는 것이 바람직하다. 따라서 열경화성 수지 접착제를 도포하기 보다는 폴리에스테르를 공중합시키는 것에 의해 폴리에스테르 필름 자체에 접착성을 부여하는 것이 바람직하다. 알루미늄과 같은 금속판에 적층된 폴리에스테르 필름의 노출면이 접착성을 가지면, 이 필름은 캔 제조 공정중에 금속제 작업 단위에 접착될 수 있어 적층면에 흠을 유발할 수 있다. 따라서 폴리에스테르 층(A) 및/또는 폴리에스테르 층(B)로서 적층 필름을 사용하는 것이 바람직하며, 이 적층 필름은 저 결정성 폴리에스테르 층과 같은 고열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(a) 및 고결정성 폴리에스테르 층과 같은 저열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(b)를 포함하며, 폴리에스테르 층(b)는 폴리에스테르 층(a)상에 적층되어 노출층을 형성한다.
비교적 낮은 접착성을 갖는 폴리에스테르의 예로 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 들 수 있다. 감소된 결정성을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 공중합체 유도체가 본 발명에서 접착성 폴리에스테르로서 사용하기에 바람직하다. 비교적 저가인 디에틸렌 글리콜, 이소프탈산 등이 공업적으로 유리한 공중합체 성분으로 사용하기에 바람직하지만 이소프탈산은 유리 전이 온도의 변화가 적고 또 캔 제조 공정중에 변형이 낮은 접착성 폴리에틸렌 테레프탈레이트 층에 적합하기 때문에 바람직하다.
접착성 폴리에스테르를 구성하는 에스테르 단위체에서, 공중합체 성분에 함유된 %는 바람직하게는 10 내지 50%, 보다 바람직하게는 18 내지 30%, 보다 바람직하게는 20 내지 27%이다. 공중합체 에스테르 단위체의 %가 10% 미만이면, 접착성이 불충분하고 또 상기 %가 50% 이상이면, 캔 적층 재료로 사용하기 위한 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 바람직한 특성이 사라질 수 있다.
본 발명에서 에스테르 단위체라는 것은 하나의 디카르복시산 및 하나의 디올이 축합된 것을 포함하는 반복 단위체를 의미한다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 필름 적층 금속판은 금속 판의 양면에 적층된 폴리에스테르 필름을 갖는다. 캔의 외면에 적층된 폴리에스테르 층(A)는 4% 이하의 헤이즈, 바람직하게는 3% 이하, 보다 바람직하게는 2% 이하의 헤이즈를 가질 필요가 있다. 캔의 외면상에 적층된 폴리에스테르 필름의 헤이즈가 4% 이상이면, 캔의 금속 광택이 어두워질 수 있다.
캔의 내면에 적층된 폴리에스테르층(B)로서는 공지된 폴리에스테르 필름을 사용할 수 있다. 그러나 상기 폴리에스테르 층(B)중의 폴리에스테르로서 폴리에스테르 층(A)에 사용된 것과 동일한 폴리에스테르를 사용하는 것이 바람직한데 이는 금속판상에 적층하는 것이 금속판의 양면에서 동일한 조건으로 실시될 수 있기 때문이다.
본 발명에서 폴리에스테르층(A) 및 (B)는 무기 또는 유기 입자를 함유할 수 있다. 이들 무기 또는 유기 입자의 평균 입도는 바람직하게 0. 1내지 3 ㎛이고, 상기 입자의 함량은 층 100 중량부를 기준하여 0.3 중량부 이하, 바람직하게는 0.01 내지 0.3 중량부이다. 그러나, 폴리에스테르 층(A)중에서 이들 입자의 혼합은 폴리에스테르 층(A)의 헤이즈가 4% 이하로 되도록 제어되어야한다.
통상, 상기 입자를 부가함으로써 캔의 외면 적층의 헤이즈가 제어될 수 있다. 헤이즈의 생성은 필름 면상에서 돌출부 및 이 입자 주위의 공극에 의해 유발된다. 따라서, 평균 입도 및 입자 함량을 제어함으로써 폴리에스테르 적층의 헤이즈를 4% 이하로 제어할 수 있다.
본 발명에서 캔 단부의 내부 및 캔 본체의 내면에 형성된 폴리에스테르 층(B)는 이하의 이유 때문에 바람직하게는 0.7 내지 1.2 g/cm3범위에 드는 밀도를 갖는다.
폴리에스테르 층(B)의 밀도는 층에 형성된 공극 부피와 관련된다. 이들 공극의 존재로 인하여 폴리에스테르층(B)에서 큰 탄성 변형(가소성 변형이 아님)이 생길 수 있고 두께 방향에서 압축력을 받음으로써 접착후 캔의 변형 기밀이 유지된다.
따라서, 폴리에스테르 층(B)의 밀도가 1.2 g/cm3이상이면, 공극 부피가 너무 적어서 필름의 탄성이 불충분할 수 있다. 접착시 충분한 압축 변형을 유발하지 않기 때문에 캔 단부의 커얼과 캔 본체의 플랜지 사이의 조밀한 팩킹을 얻을 수 없고 따라서 기밀이 불충분하다. 한편, 폴리에스테르 층(B)의 밀도가 0.7 g/cm3미만이면, 공극 부피가 너무 크게 되기 때문에 필름 강도는 불충분할 수 있다. 따라서, 적층은 캔의 표면 결함을 유발할 수 있는 파괴의 우려가 있다. 그러므로 폴리에스테르 층(B)의 밀도의 바람직한 범위는 0.9 내지 1.1 g/cm3이다.
상기 정의에서, 음료 캔 단부를 구성하는 금속 물질상에 적층된 폴리에스테르 층(B)의 밀도는 상기 압축 적층 법에 의한 밀도 변화로 기인한 적층 하기 전의 폴리에스테르 필름이 아니라 적층한 후의 폴리에스테르 층의 밀도이다.
폴리에스테르 층(B)중에 공극을 형성하는 방법은 본 발명에 제한되지 않지만 폴리에스테르와 비상용성인 열가소성 수지를 폴리에스테르와 혼합한 다음 혼합된 폴리에스테르 필름을 연신하여 열가소성 수지 영역 주위에 공극을 형성하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리메틸펜텐 등을 본 발명에서 사용할 수 있는 폴리에스테르와 비상용성인 열가소성 수지의 예로 들 수 있다. 이들 중, 값싸고 적합한 공극 형성능을 갖는 폴리프로필렌이 바람직하다. 상기 열가소성 수지의 부가량은 폴리에스테르 100 중량부를 기준하여 25 중량부 이하가 바람직하다.
폴리에스테르 필름을 캔 단부 금속에 적층하는 것에 의해 적층을 형성하기 위하여, 예컨대 접착제를 사용하는 방법 및 접착제를 폴리에스테르 필름에 부여하는 방법을 이용할 수 있다. 접착방법의 경우에서 최종물에 용매가 불가피하게 잔류하여 내용물로 삼출될 수 있으므로 후술한 방법이 접착방법으로 바람직하다.
본 발명의 폴리에스테르 적층 금속 판은 이하의 방식으로 제조될 수 있다. 폴리에스테르로서는 비공중합체(동종중합체) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리프로필렌의 혼합물 및 공중합체 폴리에틸렌 테레프탈레이트물질이 사용된다.
먼저, 상기 원료를 각 압출기로 부터 용융 공압출시킨 다음 급냉시키고 롤 연신기 및 텐터링 기를 이용하여 유리 전이 온도 보다 높은 온도에서 연속해서 이축 연신시킨 다음 폴리프로필렌 용융점 보다 높고 또 비공중합체 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 융점 보다 약 40 내지 50℃ 낮은 온도에서 열경화시킨다. 상기 방법에서, 연신에 의해 폴리프로필렌 영역 주위에 형성된 공극은 폴리프로필렌 용융 유동에 의해 더욱 확산되어 하나의 층에서 복수개의 공극을 갖는 폴리에스테르 필름을 형성한다.
이어 상기 폴리에스테르 필름을 적층 롤을 이용하여 240℃로 가열된 금속판(알루미늄)에 열적층시키고 적층 폴리에스테르 필름의 공중합체 폴리에틸렌 테레프탈레이트 층을 알루미늄 판과 접촉시킨다. 필요에 따라서, 비공중합성 폴리에스테르 층의 결정도를 8 내지 10% 정도로 제어하기 위하여 열처리할 수 있다. 이후, 필름 적층된 금속판을 공중합체 폴리에스테르층중에 구정이 형성되지 않도록 유리 전이 온도 이하의 온도로 급냉시켜 폴리에스테르 적층된 알루미늄 판을 수득한다. 이 폴리에스테르 적층된 알루미늄 판을 밀봉 화합물 적층 단계를 포함하지 않는 이외에는 통상의 적층 판에 대하여 동일한 방법을 적용함으로써 적층 캔 단부 및 적층 캔 본체로 성형될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 캔내에서 내용물의 오염을 유발할 가능성이 있는 밀봉 화합물을 도포할 필요 없이 통상의 접착 수법을 이용하여 높은 기밀성을 갖는 음료용 캔 단부를 수득할 수 있다.
또한 캔에 대하여 알루미늄 판상에 고 투명성의 폴리에스테르 필름을 적층하고 이 적층된 알루미늄 판을 본 발명의 방법에 따라서 금속 캔으로 성형함으로써, 금속 면상에 페인팅을 실시할 필요없이 알루미늄의 금속성 광택을 이용하여 탁월한 외부 외관을 갖는 금속 캔을 수득할 수 있다. 따라서, 본 발명은 공업적 가치가 매우 높다.
실시예
이하의 실시예로써 본 발명을 자세하게 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들 실시예에 의해 한정되지 않음을 알아야한다. 이하의 실시예에서, 모든 부는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다. 폴리에스테르 필름 적층의 헤이즈의 평가 및 그의 밀도는 이하의 방법으로 측정하였다.
헤이즈의 평가
폴리에스테르 적층 금속판의 각 시편의 경우 평가할 적층(캔의 외면상의 층)과 대향하는 면상의 적층(캔의 내면상의 층)을 샌드 페이퍼로 박리시켜 금속을 노출시키고 그 금속판을 2N HCl에 침지시켜 금속을 용해시켜 목적하는 적층을 수득한다. 금속판에 적층된 면에 도포된 액체 파라핀을 갖는 적층의 헤이즈는 분광광도계 NDH-20D(니뽕 덴쇼꾸 고교 가부시끼 가이샤 제조)에 의해 JIS-K6714에 따라서 측정하였다. 평가될 필름이 프린트를 갖는 경우 칼러 프린트를 갖지 않는 평면부의 헤이즈는 상술한 바와 같은 방식으로 측정하였다.
밀도의 측정
폴리에스테르 필름 적층 캔 단부의 외면상의 페인트 또는 폴리에스테르 적층을 샌드 페이퍼로 박리시킨 다음 캔 단부를 5N 염산에 침지시켜 알루미늄을 용해제거시키면서 폴리에스테르 필름을 캔 단부 금속으로 부터 단리하고 또 단리된 폴리에스테르 필름의 밀도를 밀도 구배관에 의해 측정하였다.
제조 실시예 1 (폴리에스테르 A의 제조)
반응기에 100부의 디메틸 테레프탈레이트, 60부의 에틸렌 글리콜 및 0.1부의 아세트산 칼슘 일수염을 공급하여 에스테르 교환 반응을 실시하였다. 반응은 170℃에서 개시되며 반응 온도는 메탄올 증가와 함께 서서히 증가하여 4시간내에 230℃에 도달하였고 이점에서 에스테르 교환 반응이 실질적으로 완료되었다.
이어, 평균 응집물 입경이 1.3 ㎛인 무정형 실리카를 함유하는 에틸렌 글리콜 슬러리 및 0.04부의 인산을 반응 생성물에 부가한 다음 0.04부의 삼산화 안티몬을 부가하여 중축합 반응을 실시하였다. 압력이 서서히 감소되는 동안 온도는 서서히 증가되어 2시간 내에 280℃ 및 0.3 mmHg에 도달하였고 추가의 2 시간이 경과한 후 반응이 완료되어 0.5부의 실리카를 함유하는 폴리에스테르 A를 수득하였다.
제조 실시예 2 (폴리에스테르 B의 제조)
무정형 실리카를 부가하지 않은 이외에는 제조 실시예 1에서와 동일한 과정을 실시하여 폴리에스테르 B를 수득하였다.
제조 실시예 3 (폴리에스테르 C의 제조)
100부의 디메틸 테레프탈레이트 대신 75부의 디메틸 테레프탈레이트 및 25부의 디메틸 이소프탈레이트를 사용한 이외에는 제조 실시예 2에서와 동일한 과정을 실시하여 폴리에스테르 C를 수득하였다.
제조 실시예 4 (폴리에스테르 D의 제조)
에틸렌 글리콜 슬러리의 양을 달리한 이외에는 제조 실시예 1에서와 동일한 과정을 실시하여 0.1부의 실리카를 함유하는 폴리에스테르 D를 수득하였다.
제조 실시예 5 (폴리에스테르 E의 제조)
100부의 디메틸 테레프탈레이트 대신 75부의 디메틸 테레프탈레이트 및 25부의 디메틸 이소프탈레이트를 사용한 이외에는 제조 실시예 4에서와 동일한 과정을 실시하여 폴리에스테르 E를 수득하였다.
실시예 1
1부의 폴리에스테르 A 및 99부의 폴리에스테르 B로 구성된 혼합 폴리에스테르 I, 및 폴리에스테르 C를 용융시키고 각 압출기로 부터 10: 2의 방출 속도(혼합 폴리에스테르 I: 폴리에스테르 C)로 공압출시킨 다음 유리 전이 온도 이하의 온도로 급냉시켜 무정형 쉬트를 수득하였다. 이 쉬트를 80℃에서 롤 연신기에 의해 종방향으로 3배 연신시키고 100℃에서 텐터 연신기에 의해 횡방향으로 4배 연신시키고 또 220℃에서 폭 방향으로 열경화시켜 12 ㎛ 두께의 적층 폴리에스테르 필름을 수득하였다.
이 적층 폴리에스테르 필름을 240℃로 유도 가열된 알루미늄 판의 양면에 적층시키고 이 필름의 폴리에스테르 C측을 적층 롤을 이용하여 금속 판에 부착시킨 다음 260℃에서 열경화시킨 다음 냉수 배쓰로 급냉시켜 적층 알루미늄 판을 수득하였다. 이 적층 알루미늄 판의 적층의 헤이즈는 1.5% 이었다.
이 적층 알루미늄판을 환형으로 만들어 패널처리시키고 컴파운드 적층하고 문질러 닦고 태빙(tabbing)하여 적층 캔 단부를 수득하였다.
환형으로된 적층 알루미늄판을 연신 다이 및 펀치 사이에서 연신처리하여 컵을 형성한 다음 그의 벽을 와이핑 고리와 펀치 사이에서 와이핑하는 것에 의해 두께를 감소시키고 블랭크를 트리밍, 세척, 인쇄, 네킹 및 플랜징하여 적층 캔 본체를 수득하였다.
상기 단부 및 캔 본체로 부터 구성된 알루미늄 캔은 탁월한 외부 외관과 금속 광택을 갖는다.
비교예 1
혼합 폴리에스테르 I 대신 폴리에스테르 A를 사용한 이외에는 실시예 1의 과정을 반복하여 폴리에스테르 필름 적층 알루미늄판을 제조하였다. 이 알루미늄판의 적층의 헤이즈는 10% 이상이었다. 캔 단부 및 캔 본체를 상기 폴리에스테르 적층 알루미늄판으로 부터 실시예 3에서와 동일한 방식으로 성형시켰다.
수득한 캔 단부 및 캔 본체로 부터 제조된 알루미늄 캔은 탁월한 외관과 어두운 금속 광택 및 신선한 이메지가 감소된 느낌을 나타낸다.
비교예 2
시판되는 폴리에스테르 적층 캔의 바닥 부분의 외면에 적층(백색 폴리에스테르 필름 기재)의 헤이즈를 측정하였다. 헤이즈는 10% 이상이었다. 이들 폴리에스테르 적층 캔은 캔 금속 광택을 이용하는 외관을 갖지 않았다.
실시예 2
폴리에스테르 D, 85부의 폴리에스테르 D 및 15부의 폴리프로필렌(미쓰비시 Poly-Pro FA3D, 미쓰비시 케미컬 코포레이숀 제조)으로 구성된 혼합 폴리에스테르 (II) 및 폴리에스테르 E를 용융시키고 또 각 압출기로 부터 공압출시켜 3층 구조(폴리에스테르 D/혼합 폴리에스테르 II/ 폴리에스테르 E)를 형성한 다음 유리 전이 온도 이하의 온도로 급냉시켜 적층 쉬트를 수득하였다.
이 적층 쉬트를 롤 연신기에 의해 80℃에서 종방향으로 3배 연신시키고 100℃에서 텐터 연신기에 의해 횡방향으로 4배 연신시킨 다음 220℃에서 폭 방향으로 열고정시켜 1 ㎛의 폴리에스테르 D층, 17 ㎛의 혼합 폴리에스테르 II층 및 2 ㎛의 폴리에스테르 E층을 갖는 적층 폴리에스테르 필름을 수득하였다. 이 적층 폴리에스테르 필름을 적층 롤을 이용하여 240℃로 유도 가열된 알루미늄판의 양면에 적층하여 적층 알루미늄 판을 수득하였다. 이 실시예에서, 적층 폴리에스테르 필름의 폴리에스테르 E층 측을 알루미늄판에 적층시켰다.
상기 적층 알루미늄 판을 환형으로 만든 다음 패널링하고 문질러 닦고 태빙하여 폴리에스테르 적층 음료용 캔 단부를 제조하였다. 이 폴리에스테르 필름 적층의 밀도는 1,000 g/cm3이었다. 적층의 헤이즈는 3.0% 이었다. 제조된 캔 단부의 기밀성을 평가하기 위하여, 물로 충전된 금속 캔 본체에 고정시켜 금속 캔을 형성하고 이 금속 캔을 120℃ 오일배쓰에서 1 시간 동안 침지시켰다. 캔으로 부터 물의 유출 또는 오일의 유입이 관찰되지 않았다.
실시예 3
85부의 폴리에스테르 D 및 15부의 폴리프로필렌 (미쓰비시 폴리-프로 FA3D, 미쓰비시 케미컬 코포레이숀 제조)으로 구성된 혼합 폴리에스테르 II 및 폴리에스테르 E를 용융시키고 또 각 압출기로 부터 공압출시켜 2층 구조(혼합 폴리에스테르 II/폴리에스테르 E)를 구성하여 이어 유리 전이 온도 이하의 온도로 급냉시켜 적층 쉬트를 수득하였다. 적층 쉬트를 실시예 1에서와 동일한 방식으로 처리하여 폴리에스테르 적층 음료용 캔 단부를 수득하였다. 이 적층 폴리에스테르 필름은 17 ㎛ 층 두께의 혼합 폴리에스테르 II층 및 3 ㎛의 폴리에스테르 E층을 가지며, 폴리에스테르 필름 적층의 밀도는 1.010 g/cm3이었다. 적층의 헤이즈는 3.0% 이었다. 실시예 1에서와 동일한 기밀 평가 시험을 실시하여 캔으로 부터 물의 유출 또는 오일의 유입이 없음을 관찰하였다.
비교예 3
혼합 폴리에스테르 II중의 폴리에스테르 D 대 폴리프로필렌 비율을 70:30 중량부로 변경한 이외에는 실시예 2에서와 동일한 과정으로 폴리에스테르 적층 캔 단부를 제조하였다. 이 적층 폴리에스테르 필름은 1 ㎛ 폴리에스테르 D층/17 ㎛ 혼합 폴리에스테르 II층/2㎛ 폴리에스테르 E층 구조를 가졌다. 몇몇 시편에서는 폴리에스테르 적층은 많은 마모 흔적을 가지며 알루미늄 기재를 성형 단계에 노출시켰다. 흠이 없는 폴리에스테르 필름 적층의 밀도는 0.685 g/cm3이었다.
비교예 4
혼합 폴리에스테르 II 대신 폴리에스테르 D를 사용한 이외에는 실시예 3에서와 동일한 과정으로 폴리에스테르 적층 음료 캔 단부를 제조하였다. 적층 폴리에스테르 필름은 17 ㎛ 폴리에스테르 D층/3 ㎛ 폴리에스테르 E층 구조를 가지며 그의 밀도는 1.385 g/cm3이었다. 실시예 2에서와 동일한 과정으로 기밀 평가 시험을 실시하여 캔으로 부터 물의 유출 또는 캔으로의 오일 유입이 관찰되지 않았고 캔은 2 - 3 내지 1000 시편 속도로 관찰되었다.
본 발명에 따른 폴리에스테르 적층 금속판으로 부터 성형된 캔 단부 및 캔 본체는 금속 캔의 외면에 특정 헤이즈 값을 갖는 폴리에스테르 필름을 적층함으로써 금속 캔의 외면의 디자인 유연성을 향상시킬 수 있고 및/또는 금속 캔 단부의 내부면에 특정 탄성을 갖는 폴리에스테르 층을 형성함으로써 밀봉 화합물을 도포할 필요 없이 탁월한 캔 기밀성을 얻을 수 있다.
Claims (21)
- 금속 판, 금속 판의 한면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르 층(A), 및 상기 금속 판의 다른 면에 적층된 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속판.
- 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 층(A)가 3 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르 적층 금속판.
- 제 1항에 있어서, 상기 금속판이 알루미늄 판인 폴리에스테르 적층 금속판.
- 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 층(B)가 0.7 내지 1.2 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리에스테르 적층 금속판.
- 제 4항에 있어서, 상기 폴리에스테르층(B)가 열가소성 수지를 함유하는 폴리에스테르 적층 금속판.
- 제 5항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리프로필렌, 폴리스티렌 또는 폴리메틸펜텐인 폴리에스테르 적층 금속 판.
- 제 1항에 있어서, 폴리에스테르 층(A) 및 폴리에스테르 층(B)로 구성된 군으로 부터 선택된 하나 이상이 고열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(a) 및 저열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(b)를 포함하고 또 폴리에스테르 층(b)가 폴리에스테르 층(a)에 적층되어 노출 층을 형성하는 폴리에스테르 적층 금속판.
- 금속판, 금속 판의 한면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르 층(A), 및 상기 금속 판의 다른 면에 적층된 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층 금속캔 단부.
- 제 8항에 있어서, 상기 폴리에스테르 (A)가 3% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르 적층 금속 캔 단부.
- 제 8항에 있어서, 상기 금속판이 알루미늄인 폴리에스테르 적층 금속 캔 단부.
- 제 8항에 있어서, 상기 폴리에스테르 층(B)가 0.7 내지 1.2 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리에스테르 적층 금속 캔 단부.
- 제 11항에 있어서, 상기 폴리에스테르 층(B)가 열가소성 수지를 함유하는 폴리에스테르 적층 금속 캔 단부.
- 제 12항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리프로필렌, 폴리스티렌 및 폴리메틸펜텐인 폴리에스테르 적층 금속 캔 단부.
- 제 8항에 있어서, 폴리에스테르 층(A) 및 폴리에스테르 층(B)로 구성된 군으로 부터 선택된 하나 이상이 고열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(a) 및 저열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(b)를 포함하고 또 폴리에스테르 층(b)가 폴리에스테르 층(a)에 적층되어 노출 층을 형성하는 폴리에스테르 적층 캔 단부.
- 금속판, 금속 캔 단부의 외면에 적층되고 4% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르층(A), 및 캔 단부의 내면에 적층된 폴리에스테르 층(B)를 포함하는 폴리에스테르 적층된 금속 캔.
- 제 15항에 있어서, 상기 폴리에스테르 층(A)가 3% 이하의 헤이즈를 갖는 폴리에스테르 적층 금속 캔.
- 제 15항에 있어서, 상기 금속 판이 알루미늄 판인 폴리에스테르 적층 필름 캔.
- 제 15항에 있어서, 상기 폴리에스테르 층(B)가 0.7 내지 1.2 g/cm3의 밀도를 갖는 폴리에스테르 적층 금속 캔.
- 제 18항에 있어서, 상기 폴리에스테르 층(A)가 열가소성 수지를 함유하는 폴리에스테르 적층 금속 캔.
- 제 19항에 있어서, 상기 열가소성 수지가 폴리프로필렌, 폴리스티렌 또는 폴리메틸펜텐인 폴리에스테르 적층 금속 캔.
- 제 15항에 있어서, 폴리에스테르 층(A) 및/또는 폴리에스테르 층(B)로 구성된 군으로 부터 선정된 하나 이상이 높은 열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(a) 및 저 열 접착성을 갖는 폴리에스테르 층(b)를 포함하고 또 폴리에스테르 층(b)이 폴리에스테르 층(a)상에 적층되어 노출 층을 형성하는 폴리에스테르 적층 금속 캔.
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