KR20150108905A - 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 2 피스 라미네이트 캔체 - Google Patents

2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 2 피스 라미네이트 캔체 Download PDF

Info

Publication number
KR20150108905A
KR20150108905A KR1020157022518A KR20157022518A KR20150108905A KR 20150108905 A KR20150108905 A KR 20150108905A KR 1020157022518 A KR1020157022518 A KR 1020157022518A KR 20157022518 A KR20157022518 A KR 20157022518A KR 20150108905 A KR20150108905 A KR 20150108905A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyester resin
resin layer
metal plate
less
film
Prior art date
Application number
KR1020157022518A
Other languages
English (en)
Inventor
유스케 나카가와
준이치 기타가와
요이치로 야마나카
요이치 도비야마
Original Assignee
제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 filed Critical 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Publication of KR20150108905A publication Critical patent/KR20150108905A/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D7/00Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal
    • B65D7/02Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by shape
    • B65D7/04Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by shape of curved cross-section, e.g. cans of circular or elliptical cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a non-planar shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a non-planar shape
    • B32B1/08Tubular products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/14Linings or internal coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/34Coverings or external coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/033 layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/40Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/50Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/536Hardness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • B32B2439/40Closed containers
    • B32B2439/66Cans, tins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2439/00Containers; Receptacles
    • B32B2439/70Food packaging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

본 발명에 관련된 라미네이트 금속판은, 금속판과, 용기의 외면측이 되는 금속판의 표면에 형성된 제 1 폴리에스테르 수지층과, 용기의 내면측이 되는 금속판의 표면에 형성된 제 2 폴리에스테르 수지층을 구비하고, 제 1 폴리에스테르 수지층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 공중합 성분의 함유율이 6 ㏖% 미만인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 30 질량% 이상 60 질량% 이하, 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 공중합 성분의 함유율이 5 ㏖% 미만인 공중합 폴리부틸렌테레프탈레이트를 40 질량% 이상 70 질량% 이하, 및 폴리올레핀계 왁스를 외할로 0.01 % 이상 3.0 % 이하의 비율로 함유하고, 제 2 폴리에스테르 수지층은, 공중합 성분의 함유율이 22 ㏖% 미만인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트이고, 제 1 및 제 2 폴리에스테르 수지층의 잔존 배향도가 30 % 미만이다.

Description

2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 2 피스 라미네이트 캔체{LAMINATED METAL PLATE FOR TWO-PIECE CANS AND TWO-PIECE LAMINATED CAN BODY}
본 발명은 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 2 피스 라미네이트 캔체에 관한 것이다.
식품의 포장 용기의 한 형태인 금속캔은, 기계적 강도와 장기 보존성이 우수하여, 고온의 내용물을 그대로 충전하여 밀봉할 수 있고, 또 밀봉 후에 레토르트 살균 처리 등의 살균 처리를 용이하게 실시할 수 있기 때문에 포장 용기로서의 안전 위생성이 높다. 또, 금속캔은 폐기물로부터의 분리, 회수가 용이하다는 장점을 가지고 있다. 종래 금속캔은 도장 금속판으로 제조되고 있었다. 그런데, 캔 제조 메이커에서 실시되는 도장 공정은 복잡하여 생산성이 낮다. 또, 용제계 도료를 사용하는 경우, 도장 후에 실시되는 건조·베이킹 처리시에 다량의 용제가 휘발되기 때문에 용제의 배출 등의 환경 문제가 발생한다. 또한, 인체에 대한 용제의 악영향을 회피하기 위해, 도료에 함유되어 있는 환경 호르몬의 일종인 비스페놀 A (BPA) 를 규제하는 움직임이 높아지고 있다.
이와 같은 배경으로부터, 최근 BPA 를 함유하지 않은 열가소성 수지 필름을 금속판 표면에 열융착시킨 라미네이트 금속판이 금속캔 재료로서 이용되게 되었다. 특히, 폴리에스테르 수지 필름을 금속판 표면에 열융착시킨 라미네이트 금속판은, 식품 위생면의 성능이 우수한 점에서 널리 이용되고 있다. 구체적으로는, 폴리에스테르 수지 필름을 금속판 표면에 열융착시킨 라미네이트 금속판은, 덮개, 드로잉/재드로잉 (DRD : Drawn and ReDrawn) 캔, 드로잉 아이어닝 (DI : Drawn and Ironed) 캔 등에 사용되고 있다. 그런데, DRD 캔이나 DI 캔은 높은 가공도를 갖기 때문에 라미네이트 금속판을 DRD 캔이나 DI 캔에 적용하는 경우, 폴리에스테르 수지 필름에는 우수한 성형성이 요구된다. 이와 같은 배경으로부터, 예를 들어 특허문헌 1, 2 에는, 2 축 배향 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 저융점 폴리에스테르의 접착층을 개재하여 금속판에 라미네이트하고, 금속캔 재료로서 사용하는 기술이 제안되어 있다. 또, 특허문헌 3, 4 에는, 열융착 가능한 폴리에스테르 수지 필름을 사용하여 라미네이트 금속판 및 고드로잉비의 금속캔체를 제조하는 방법이 제안되어 있다.
일본 공개특허공보 소56-10451호 일본 공개특허공보 평01-192546호 일본 공개특허공보 평05-156040호 일본 공개특허공보 평07-195617호 일본 공개특허공보 평05-331302호 일본 공개특허공보 2002-88233호 일본 공개특허공보 2001-335682호 일본 공개특허공보 2004-58402호 일본 공개특허공보 2004-249705호
그런데, 폴리에스테르 수지 필름을 열융착시킨 라미네이트 금속판을 식품용 통조림 용기의 외면측, 요컨대 레토르트 살균 처리시에 고온 증기와 접촉하는 측에 적용하는 경우, 레토르트 살균 처리가 실시되었을 때, 폴리에스테르 수지 필름이 변색되는 레토르트 백화 현상이 발생하여 의장성이 저해된다. 이 때문에, 폴리에스테르 수지 필름을 열융착시킨 라미네이트 금속판을 식품용 통조림 용기의 외면측에 적용하는 경우에는, 라미네이트 금속판에는 내레토르트 백화성이 요구된다. 한편, 폴리에스테르 수지 필름을 열융착시킨 라미네이트 금속판을 식품용 통조림 용기의 내면측에 적용하는 경우에는, 라미네이트 금속판에는 내식성이 요구된다. 또, 드로잉 캔이나 드로잉 아이어닝캔과 같은 가공도가 높은 식품용 통조림 용기에 라미네이트 금속판을 적용하는 경우에는, 라미네이트 금속판은 드로잉 가공이나 드로잉 아이어닝 가공과 같은 가공도가 높은 성형이 가능한 기계적 특성을 가지고 있는 것이 요구된다.
그러나, 본 발명의 발명자들의 검토에 의하면, 내레토르트 백화성 및 내식성을 겸비하고, 또한, 가공도가 높은 성형이 가능한 기계적 특성을 갖는 라미네이트 금속판은 제공되어 있지 않다. 이 때문에, 내레토르트 백화성 및 내식성을 갖고, 또한, 가공도가 높은 성형이 가능한 기계적 특성을 갖는 라미네이트 금속판의 제공이 기대되고 있었다.
특허문헌 5 에는, 폴리머의 결정화 속도를 빠르게 함으로써 레토르트 백화 현상을 억제할 수 있는 취지의 기재가 있지만, 레토르트 백화 현상의 메커니즘은 완전히 파악되지는 않아, 레토르트 백화 현상의 문제는 근본적으로 해결되어 있지 않다. 또, 특허문헌 6 내지 9 에는, 부틸렌테레프탈레이트와 에틸렌테레프탈레이트로 이루어지는 필름을 금속판에 라미네이트하여 드로잉 아이어닝 가공용으로 사용한 금속판 피복용 필름이 기재되어 있다. 그러나, 이와 같은 평활한 라미네이트 금속판에서는, 식품용 통조림 용기 등의 용기에 사용하는 경우에는 가공성이 불충분하여, 필름의 파열 등의 결함이 발생할 가능성이 있다. 특히, 알루미늄판에 비해 강도가 높은 강판을 하지 (下地) 로 한 경우에는, 성형시에 필름에 데미지가 발생하여 캔체로서 사용할 수 없게 된다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 내레토르트 백화성 및 내식성을 갖고, 또한, 가공도가 높은 성형이 가능한 기계적 특성을 갖는 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 이 2 피스 캔용 라미네이트 금속판을 사용하여 제조된 2 피스 라미네이트 캔체를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관련된 2 피스 캔용 라미네이트 금속판은, 금속판과, 용기 성형 후에 용기의 외면측이 되는 상기 금속판의 표면에 형성된 제 1 폴리에스테르 수지층과, 용기 성형 후에 용기의 내면측이 되는 상기 금속판의 표면에 형성된 제 2 폴리에스테르 수지층을 구비하고, 상기 제 1 폴리에스테르 수지층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 공중합 성분의 함유율이 6 ㏖% 미만인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 30 질량% 이상 60 질량% 이하, 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 공중합 성분의 함유율이 5 ㏖% 미만인 공중합 폴리부틸렌테레프탈레이트를 40 질량% 이상 70 질량% 이하, 및 폴리올레핀계 왁스를 외할로 0.01 % 이상 3.0 % 이하의 비율로 함유하고, 상기 제 2 폴리에스테르 수지층은, 공중합 성분의 함유율이 22 ㏖% 미만인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트이고, 상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 수지층의 잔존 배향도가 30 % 미만인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 2 피스 캔용 라미네이트 금속판은, 상기 발명에 있어서, 상기 제 1 폴리에스테르 수지층의 표면의 중심선 표면 조도 (Ra) 가 0.4 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 2 피스 라미네이트 캔체는, 본 발명에 관련된 2 피스 캔용 라미네이트 금속판을 사용하여 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 내레토르트 백화성 및 내식성을 갖고, 또한, 가공도가 높은 성형이 가능한 기계적 특성을 갖는 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 이 2 피스 캔용 라미네이트 금속판을 사용하여 제조된 2 피스 라미네이트 캔체를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시형태인 2 피스 캔용 라미네이트 금속판에 대하여 설명한다.
[2 피스 캔용 라미네이트 금속판의 전체 구성]
본 발명의 일 실시형태인 2 피스 캔용 라미네이트 금속판은, 금속판과, 용기 성형 후에 용기의 외면측이 되는 금속판의 표면에 형성된 외면측 폴리에스테르 수지층과, 용기 성형 후에 용기의 내면측이 되는 금속판의 표면에 형성된 내면측 폴리에스테르 수지층을 구비하고 있다.
[금속판의 구성]
금속판으로는, 캔용 재료로서 널리 사용되고 있는 강판이나 알루미늄판을 사용할 수 있고, 특히, 하층 및 상층이 각각 금속 크롬 및 크롬 수산화물에 의해 형성된 2 층 피막을 갖는 표면 처리 강판인 틴 프리 스틸 (TFS) 등이 바람직하다. TFS 의 금속 크롬 및 크롬 수산화물의 부착량은 특별히 한정되지 않지만, 가공성이나 내식성의 관점에서, 금속 크롬의 부착량은 70 내지 200 ㎎/㎡, 크롬 수산화물의 부착량은 10 내지 30 ㎎/㎡ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
[레토르트 백화 현상]
일반적인 폴리에스테르 수지 필름을 피복시킨 금속판을 사용하여 제조된 캔체에 대해 레토르트 살균 처리를 실시하면, 많은 경우, 폴리에스테르 수지 필름이 백화되는 현상을 볼 수 있다. 이것은 폴리에스테르 수지 필름의 내부에 형성된 미소한 공극이 외광을 난반사시키기 때문이다. 이 공극은 건조 조건하에서의 열처리시나 내용물을 충전하지 않은 빈 캔 상태에서의 레토르트 살균 처리시에는 형성되지 않는다. 또, 백화가 발생되어 있는 폴리에스테르 수지 필름과 금속판 계면을 관찰하면, 공극은 폴리에스테르 수지 필름의 두께 방향 전체에 형성되는 것이 아니라, 주로 금속판 표면 근방에 형성되어 있다. 이것으로부터 공극은 이하의 메커니즘으로 형성되는 것으로 생각된다.
즉, 내용물이 충전된 캔체는 레토르트 살균 처리 개시 직후에 고온 고압의 수증기에 노출된다. 그 때, 일부의 수증기가 폴리에스테르 수지 필름을 투과하여 금속판 표면 근방까지 침입한다. 내용물이 충전되어 있는 캔체는 레토르트 살균 처리 전에 충전한 내용물에 의해 차가워져 있기 때문에, 금속판 표면 근방의 폴리에스테르 수지 필름은 주위의 분위기보다 저온이 되어 있다. 이 때문에, 수증기는 금속판 근방의 비정질 폴리에스테르 수지 필름 중에서 차가워져 물로 응축되고, 이 응축수에 의해 폴리에스테르 수지 필름이 눌려 넓어져서 수포가 형성된다. 이 수포는 레토르트 살균 처리가 경과하면 내용물의 온도 상승에 의해 기화되고, 수포가 기화된 후가 공극이 된다.
금속판 근방의 폴리에스테르 수지 필름은, 내용물에 의해 냉각되고, 또한, 열융착되기 때문에, 결정 배향이 무너져 있는 비정질층이 된다. 이 때문에, 금속판 근방의 폴리에스테르 수지 필름의 기계적 강도는 결정질층에 비해 작고, 잘 변형되기 때문에 이상과 같은 현상이 발생하는 것으로 생각된다. 따라서, 레토르트 백화 현상은 금속판 근방의 비정질층의 강도를 상승시킬 수 있다면 억제 가능하다. 그러나, 열융착법에서는 금속판을 유리 전이점 이상의 고온으로 하여 폴리에스테르 수지 필름을 표면에 융착시켜 제조하기 때문에, 금속판 표면 근방의 수지층은 용융되어 배향 결정이 무너지는 것은 피할 수 없다. 이 때문에, 본 발명에서는, 라미네이트 직후에는 기계적 강도가 작고 취약한 비정질층을 캔체가 된 후에 단단하고 강고한 층으로 함으로써, 레토르트 백화 현상을 억제하도록 하였다.
비정질층의 폴리에스테르 수지 필름을 레토르트 살균 처리 전에 결정화시키는 방법으로는, 레토르트 살균 처리 전에 열처리를 실시하는 방법이 있다. 용기 성형 전에 열처리를 실시하는 경우에 대해서는, 결정 배향이 높은 폴리에스테르 수지 필름은 성형성이 뒤떨어지기 때문에 적용할 수 있는 용기의 형태가 한정되어 현실적이지 않다. 또, 용기 성형 후에 열처리를 실시하는 경우도, 성형 후의 공정이 증가하여 제조 비용이 증대되는 디메리트가 있다. 이 때문에, 본 발명의 발명자들은, 레토르트 살균 처리시의 열을 이용하여 결정 배향성을 높이는 것을 노려 열결정화 속도가 빠른 수지 조성을 찾아내어, 이 수지 조성을 외면측 폴리에스테르 수지층에 적용하였다. 즉, 본 발명에서는, 레토르트 살균 처리로 캔 외면의 수지층에 공극이 형성되기 전에 비정질층의 폴리에스테르 수지를 결정화시켜, 강도를 향상시켰다.
[제 1 폴리에스테르 수지층]
용기 성형 후에 용기의 외면측이 되는 금속판의 표면에 형성된 제 1 폴리에스테르 수지층의 열결정화 속도를 빠르게 하는 구체적인 조성으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 (이하, 폴리에스테르 (A) 라고 기재하는 경우도 있다) 와, 폴리부틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 (이하, 폴리에스테르 (B) 라고 기재하는 경우도 있다) 를 혼합한 폴리에스테르 조성물이며, 또한, 폴리에스테르 (A) 의 비율이 60 질량% 이하, 폴리에스테르 (B) 의 비율이 40 질량% 이상인 것이 유효하다. 폴리에스테르 (A) 의 비율이 60 질량% 보다 크고, 폴리에스테르 (B) 의 비율이 40 질량% 미만인 경우, 레토르트 살균 처리시에 금속판 표면 근방에서의 기포 형성을 억제할 수 없어, 수지층이 백화되어 의장성이 크게 저해된다.
한편, 폴리에스테르 (A) 의 비율이 30 질량% 미만이고, 폴리에스테르 (B) 의 비율이 70 질량% 보다 큰 경우에는, 레토르트 백화 현상은 억제할 수 있지만, 수지층의 탄성률이 과도하게 저하되어 기계적 특성이 뒤떨어지기 때문에, 반송시나 성형 가공시에 수지층에 흠집이 발생하기 쉬워져, 식품용 통조림 용기로의 적성이 곤란해진다. 또, 수지 비용의 관점에서도 지나치게 고가가 되기 때문에 실용에 적합하지 않다. 이 때문에, 용기 성형 후의 외면이 되는 측의 수지층에 있어서, 레토르트 백화 현상을 억제하면서, 드로잉 가공 및 드로잉 아이어닝 가공성과 내흠집성을 확보하기 위해서는, 폴리에스테르 (A) 와 폴리에스테르 (B) 의 질량% 비율 (A/B) 은, 30 내지 60/70 내지 40 의 범위 내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40 내지 50/60 내지 50 의 범위 내이다.
폴리에스테르 (A) 는, 테레프탈산 성분과 에틸렌글리콜 성분을 주성분으로 하여 용융 중축합 반응된 것이다. 본 발명의 효과가 저해되지 않는 범위로서 6 ㏖% 미만에서 폴리에틸렌테레프탈레이트에 다른 성분을 공중합해도 되고, 공중합 성분은 산 성분이어도 되고 알코올 성분이어도 된다. 공중합 성분으로는, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산, 아디프산, 아젤라인산, 세바스산, 데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는, 이소프탈산이 특히 바람직하다.
공중합 알코올 성분으로는, 부탄디올, 헥산디올 등의 지방족 디올, 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 공중합 성분의 비율은, 그 종류에 따라서도 상이하지만, 결과적으로 폴리머 융점이 210 내지 256 ℃, 바람직하게는 215 내지 256 ℃, 더욱 바람직하게는 220 내지 256 ℃ 의 범위가 되는 비율이다. 폴리머 융점이 210 ℃ 미만에서는 내열성이 뒤떨어지게 되고, 폴리머 융점이 256 ℃ 를 초과하면 폴리머의 결정성이 지나치게 커져 성형 가공성이 저해된다.
폴리에스테르 (B) 는, 테레프탈산 성분과 1,4-부탄디올 성분을 주성분으로 하여 용융 중축합 반응된 것이지만, 본 발명의 효과가 저해되지 않는 범위로서 5 ㏖% 미만에서 다른 성분을 공중합해도 되고, 또 이 공중합 성분은 산 성분이어도 되고 알코올 성분이어도 된다. 공중합 산 성분으로는, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산, 아디프산, 아젤라인산, 세바스산, 데칸디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산 등의 지방족 디카르복실산 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 또는 아디프산이 바람직하다.
공중합 알코올 성분으로는, 에틸렌글리콜, 헥산디올 등의 지방족 디올, 시클로헥산디메탄올 등의 지환족 디올 등을 예시할 수 있다. 이들은 단독 또는 2 종 이상을 사용할 수 있다. 공중합 성분의 비율은, 그 종류에 따라서도 상이하지만, 결과적으로 폴리머 융점이 180 내지 223 ℃, 바람직하게는 200 내지 223 ℃, 더욱 바람직하게는 210 내지 223 ℃ 의 범위가 되는 비율이다. 폴리머 융점이 180 ℃ 미만에서는 폴리에스테르로서의 결정성이 낮고, 결과적으로 내열성이 저하된다. 폴리에스테르 (A) 와 폴리에스테르 (B) 의 혼합 비율은, 폴리머 융점이 200 내지 256 ℃, 바람직하게는 210 내지 256 ℃, 더욱 바람직하게는 220 내지 256 ℃ 의 범위 내가 되도록 조정한다.
첨가하는 올레핀계 왁스는, 올레핀류의 단독 중합체나 공중합체, 올레핀류와 다른 공중합 가능한 단량체, 예를 들어, 비닐계 단량체와의 공중합체 및 이것들의 변성 중합체 등을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌 (고밀도, 저밀도 저분자량, 고분자량 등), 직사슬상 저밀도 폴리에틸렌, 직사슬상 초저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체, 폴리4-메틸렌펜텐-1, 아이오노머 수지, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체, 에틸렌·아크릴산 공중합체, 에틸렌·메타크릴산메틸 공중합체, 변성 폴리올레핀 (올레핀류의 단독 중합체 또는 공중합체 등과 말레산이나 푸마르산 등의 불포화 카르복실산이나 산무수물이나 에스테르 또는 금속염 등의 반응물 등) 등이다. 또, 이들 폴리올레핀은 단독 또는 2 종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
올레핀계 왁스를 함유함에 있어어, 수평균 분자량 (Mn) 은 1,000 내지 10,000 의 저분자량 왁스의 사용이 효과적이며 바람직하다. 상기 왁스를 첨가함으로써 필름의 표면이 적당히 거칠어져, 가공성을 향상시킬 수 있다. 올레핀계 왁스의 함유량은, 외면측 폴리에스테르 수지층의 질량비로 0.01 % 이상 3.0 % 이하의 범위 내로 한다. 함유량이 0.01 % 미만인 경우, 수지 표면에 생성되는 올레핀계 왁스량이 적고, 가공성이 뒤떨어진다. 한편, 함유량이 3.0 % 를 초과하는 경우에는, 가공성이 향상되는 효과가 거의 포화될 뿐만 아니라, 제조 상의 기술적인 장벽이나 생산성의 저하를 수반하여 과잉된 비용 상승을 초래한다. 이상의 이유로부터, 수지 표면을 올레핀계 왁스로 충분히 피복하고 또한 생산성을 확보하기 위해서는, 올레핀계 왁스의 첨가량은 외할로 0.01 % 이상 3.0 % 이하, 바람직하게는 외할로 0.01 % 이상 1.0 % 이하의 범위 내로 한다.
가공도가 높은 2 피스 캔체의 성형 가공에 있어서는, 가공시의 표면 마찰 저항의 영향이 크다. 일반적으로 표면 마찰 저항이 작을수록 가공성이 높은 경향이 있다. 특히 아이어닝 가공은 필름 표면을 마찰시키면서 필름을 잡아늘리기 때문에 표면 마찰 저항이 낮을수록 가공 발열도 작아 가공하기 쉽다. 본 발명의 발명자들은, 외면측 폴리에스테르 수지층에 올레핀계 왁스를 첨가하여 표면에 요철을 부여시킴으로써, 표면 마찰 저항이 크게 저감되는 것을 노려, 그 결과 가공 응력이 저감되고 가공성이 비약적으로 향상되는 것을 지견하였다. 외면측 폴리에스테르 수지층의 표면의 중심선 표면 조도 (Ra) 를 0.4 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.
통상적으로 음료캔 등의 용기에는 높은 광택이 요구되기 때문에, 그와 같은 용기에 사용되는 라미네이트 금속판의 표면도 평활하게 유지된다. 그와 같은 고광택의 라미네이트 금속판에 사용되는 필름은 통상적으로 표면 조도 (Ra) 가 0.1 ㎛ 이하이고, 라미네이트 후에도 필름 표면의 평활성은 유지되어 표면 조도는 0.1 ㎛ 정도이다. 그와 같은 평활한 라미네이트 금속판에서는 드로잉 아이어닝 성형에 의해 필름에 결함이 발생하거나, 하지와의 밀착성이 저하되기 쉬워지거나 하여, 사용 환경이 엄격한 식품 통조림의 용도에는 사용할 수 없다. 한편, 표면 조도가 0.4 ㎛ 를 초과하는 조도를 수지층 표면에 부여하면 가공시에 금형과 필름의 접촉 면적이 저하되어, 표면 마찰 저항이 감소하기 때문에 성형 저항이 저감됨으로써 가공성이 향상되고, 필름과 하지의 밀착성도 향상되기 때문에 사용 환경이 엄격한 식품 통조림의 용도에도 사용할 수 있다. 또, 표면 조도가 높아질수록 가공성은 높아지고, 그 결과 내구성도 높아지는 경향이 있는 것을 알 수 있었다. 보다 바람직하게는 표면 조도의 하한은 0.4 ㎛ 이상이다. 한편, 표면 조도가 2.0 ㎛ 를 초과하면 필름의 두께에 불균일이 발생하기 때문에, 필름 결함 등이 잘 발생하게 된다. 이 때문에, 표면 조도의 상한은 2.0 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1.5 ㎛ 이하로 한다.
[제 2 폴리에스테르 수지층]
용기 성형 후에 용기의 내면측이 되는 금속판의 표면에 형성된 제 2 폴리에스테르 수지층에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 (폴리에스테르 (C)) 를 형성한다. 폴리에스테르 (C) 는, 테레프탈산을 주성분으로 하는 디카르복실산 성분과 에틸렌글리콜을 주성분으로 하는 글리콜 성분으로 이루어지는 폴리머이고, 디카르복실산 성분으로는, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌산디카르복실산, 디페닐디카르복실산 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 바람직하게는 테레프탈산, 이소프탈산을 사용할 수 있다. 또, 글리콜 성분으로는, 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고, 프로판디올, 부탄디올 등을 병용해도 된다.
주성분을 폴리에틸렌테레프탈레이트로 하여, 공중합해도 되지만, 공중합 성분의 함유율은 22 ㏖% 미만으로 한다. 바람직하게는 18 ㏖% 미만, 더욱 바람직하게는 15 ㏖% 미만이다. 공중합 성분의 함유율이 22 ㏖% 이상이면, 융점이 지나치게 내려가기 때문에, 라미네이트했을 때 외면측 및 내면측 폴리에스테르 수지층의 잔존 배향도를 소정 범위 내로 조정할 수 없어, 효과가 얻어지지 않는다. 공중합 성분의 비율은, 그 종류에 따라서도 상이하지만 결과적으로 폴리머 융점이 210 내지 256 ℃, 바람직하게는 215 내지 256 ℃, 더욱 바람직하게는 220 내지 256 ℃ 의 범위가 되는 비율이 바람직하다. 폴리머 융점이 210 ℃ 미만에서는 내열성이 뒤떨어지는 것이 되고, 폴리머 융점이 256 ℃ 를 초과하면 폴리머의 결정성이 지나치게 커 성형 가공성이 저해된다. 또, 필요에 따라 산화 방지제, 열안정제, 자외선 흡수제, 가소제, 안료, 대전 방지제, 및 결정핵제 등을 배합할 수 있다.
이상의 내면측 폴리에스테르 수지층은, 인장 강도, 탄성률, 및 충격 강도 등의 기계 특성이 우수함과 함께 극성을 갖기 때문에, 이것을 주성분으로 함으로써 내면측 폴리에스테르 수지층의 밀착성, 성형성을 용기 가공에 견딜 수 있는 레벨까지 향상시킴과 함께 용기 가공 후의 내충격성을 부여시키는 것이 가능해진다.
[잔존 배향도]
폴리에틸렌테레프탈레이트계의 라미네이트 필름의 큰 특징은, 배향 결정량이 특성에 크게 영향을 미치는 것이다. 이 특징을 살려, 요구 성능에 따라 배향 결정량을 적절한 양으로 제어함으로써 원하는 기본 성능을 갖는 라미네이트 금속판을 가려 만들 수 있다. 구체적인 방법으로는, 2 축 배향 결정 필름을 사용하여 열융착법에서의 라미네이트 조건을 정밀하게 제어하고, 배향 결정의 잔존량을 컨트롤한다.
이 방법은 공업적으로 매우 편리하여, 동일한 원료를 사용하여 요구 성능에 맞는 여러 가지 품종을 가려 만들 수 있다. 일반적으로 잔존 배향도는 저감시킴으로써 성형성이 향상되고, 잔존 배향도를 증가시킴으로써 내충격성을 높일 수 있다. 본 발명에서는 2 피스 캔 용도에 대해 필요한 가공도에 따라 2 축 배향 폴리에스테르 수지층의 잔존 배향도를 30 % 미만의 범위로 제어한다. 잔존 배향도는, X 선 회절법에 의해 구해진 값으로서, 이하에 의해 정의되는 것으로 한다.
(1) 라미네이트 전의 배향 폴리에스테르 수지 (또는 배향 폴리에스테르 필름) 및 라미네이트 후의 수지 (또는 필름) 에 대하여, X 선 회절 강도를 2θ = 20 내지 30 °의 범위에서 측정한다.
(2) 2θ = 20˚, 2θ = 30˚에 있어서의 X 선 회절 강도를 직선으로 연결하여 베이스 라인으로 한다.
(3) 2θ = 22 내지 28˚ 부근에 나타나는 가장 높은 피크의 높이를 베이스 라인으로부터 측정한다.
(4) 라미네이트 전의 필름의 가장 높은 피크의 높이를 P1, 라미네이트 후의 필름의 가장 높은 피크를 P2 로 했을 때, P2/P1 × 100 을 잔존 배향도 (%) 로 한다.
외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층의 잔존 배향도는 30 % 미만으로 한다. 잔존 배향도가 30 % 이상이면, 필름의 성형성이 뒤떨어지기 때문에, 캔 제조시에 파동 (破胴) 이 발생하거나, 가공 후에 필름 박리 등의 문제가 발생하거나 한다. 2 축 연신 폴리에스테르 필름은 열융착될 때, 금속판으로부터의 열에 의해 배향 결정이 무너져, 수지층은 비정성 폴리에스테르 수지가 된다. 한편, 열융착시의 입열이 적으면, 금속판과의 계면에 있어서 수지층의 용융이 불충분해져, 금속판과 수지층의 밀착력이 약해진다. 이 때문에, 식품용 통조림 용기에 적용하는 경우에 요구되는 수지층의 밀착력을 확보하고, 또한 잔존 배향도를 일정 이하로 저감시켜 금속판에 라미네이트된 변형성이 우수한 비정질성 폴리에스테르 수지층의 비율을 많게 하여 가공성을 확보할 필요가 있다. 따라서, 외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층의 잔존 배향도는 30 % 미만이 필요하고, 바람직하게는 20 % 이하의 영역이다. 필름 성형성의 관점에서, 가공도가 높아짐에 따라 잔존 배향도를 가능한 한 낮게 하는 것이 바람직하다. 잔존 배향도의 하한은 특별히 정하지 않지만, 잔존 배향도가 2 % 미만이 되면 내충격성이 뒤떨어지는 경향이 있기 때문에, 잔존 배향도는 2 % 이상으로 하는 것이 바람직하다.
외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층의 조성에 더하여 필요 특성에 따라 잔존 배향도의 밸런스를 잡기 위해, 외면측 폴리에스테르 수지층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 혹은 필요에 따라 산 성분으로서 바람직하게는 이소프탈산을 6 ㏖% 미만의 비율로 공중합화한 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 적용하는 것, 또한, 내면측 폴리에스테르 수지층은 산 성분으로서 바람직하게는 이소프탈산을 22 ㏖% 미만의 비율로 공중합화한 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 적용하는 것이 바람직하다. 내면측 폴리에스테르 수지층은, 용기 성형 후의 캔 내면측에 적용되기 때문에, 밀착성을 확보하기 위해 공중합화한다.
외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층은 각각 용기 성형 후의 외면측과 내면측이 되며, 전술한 필요 특성을 만족하지 않으면 안된다. 잔존 배향도는 요구되는 특성을 발휘하도록 결정된다. 라미네이트되었을 때 내외면에서 비정질성 폴리에스테르의 비율이 크게 상이한 경우에는, 편면 또는 양면에서 필요 특성을 만족할 수 없다. 이와 같은 경우에 양면 동시에 필요 특성을 만족시킬 목적으로 하는 잔존 배향도에서의 제조가 곤란해진다. 요컨대, 외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층은 서로 잔존 배향도가 크게 차이나는 경우가 없도록 조성을 조정하는 것이 바람직하다.
라미네이트될 때의 금속판의 온도와 수지의 융점은 밀접한 관계에 있으며, 라미네이트시의 금속판의 온도는 수지 융점에 따라 결정된다. 수지 융점은 수지 조성에 의존하며, 폴리부틸렌테레프탈레이트는 폴리에틸렌테레프탈레이트보다 융점이 낮고, 배합 비율에 의해 크게 융점이 변화한다. 또, 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트는, 폴리에틸렌테레프탈레이트보다 융점이 낮다. 따라서, 폴리에스테르 (A) 와 폴리에스테르 (B) 의 혼합 비율에 따라서는 외면측 폴리에스테르 수지층의 수지 융점이 내면측 폴리에스테르 수지층의 수지 융점보다 충분히 저하되기 때문에 외면측 폴리에스테르 수지층으로는 공중합화시키지 않은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 적용할 수도 있다.
내용물이나 성형 방법에 따라 외면측 폴리에스테르 수지층과 내면측 폴리에스테르 수지층의 필름 두께를 크게 바꿀 필요가 있을 때에는, 라미네이트 후의 잔존 배향도를 내외 양면에서 컨트롤하기 때문에 폴리에스테르 (A) 를 이소프탈산으로 공중합화시켜 수지 융점을 조정할 수도 있다. 외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층의 두께는 특별히 규정하지 않지만, 성형시나 식품용 통조림 용기를 반송할 때 스침 등에 의해 흠집이 생긴 경우, 금속판 표면이 노출되어 외관이 손상되거나, 장기 보관 중에 금속판 노출부를 기점으로 부식이 발생하거나 할 가능성이 있다. 이 때문에, 상기 용기 특성과 경제성을 감안하여, 외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층의 두께는 10 ㎛ 이상, 40 ㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 두께가 10 ㎛ 미만인 경우, 내식성을 확보할 수 없는 경우가 있고, 두께가 40 ㎛ 를 초과하는 경우에는, 제조상의 과잉된 비용 상승을 초래한다.
외면측 폴리에스테르 수지층 및 내면측 폴리에스테르 수지층의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 각 폴리에스테르 수지를 필요에 따라 건조시킨 후, 단독 및/또는 각각을 공지된 용융 적층 압출기에 공급하여, 슬릿상의 다이로부터 시트상으로 압출하고, 정전 (靜電) 인가 등의 방식에 의해 캐스팅 드럼에 밀착시켜 냉각 고화시켜 무연신 시트를 얻을 수 있다. 그리고, 이 무연신 시트를 필름의 길이 방향 및 폭 방향으로 연신함으로써 2 축 연신 필름을 얻을 수 있다. 연신 배율은 목적으로 하는 필름의 배향도, 강도, 및 탄성률 등에 따라 임의로 설정할 수 있지만, 바람직하게는 필름의 품질 면에서 텐터 방식에 의한 것이 바람직하고, 길이 방향으로 연신한 후, 폭 방향으로 연신하는 축차 2 축 연신 방식, 길이 방향, 및 폭 방향을 거의 동일하게 연신해 나가는 동시 2 축 연신 방식이 바람직하다.
라미네이트 금속판의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 금속판을 필름의 융점을 초과하는 온도에서 가열하고, 그 양면에 수지 필름을 압착 롤 (이후 라미네이트롤이라고 칭한다) 을 사용하여 접촉시켜 열융착시키는 방법을 이용할 수 있다. 라미네이트 조건은, 본 발명에서 규정하는 수지층이 얻어지도록 적절히 설정된다. 예를 들어, 라미네이트시의 금속판의 온도를 적어도 160 ℃이상으로 하고, 라미네이트시에 필름이 받는 온도 이력으로서, 필름의 융점 이상에서 접하고 있는 시간을 1 내지 20 msec 의 범위로 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 라미네이트 조건을 달성하기 위해서는, 고속으로의 라미네이트에 더하여, 접착 중의 냉각도 필요하다. 라미네이트시의 가압은 특별히 규정되는 것은 아니지만, 면압으로서 0.098 내지 2.94 ㎫ (1 내지 30 kgf/㎠) 가 바람직하다. 면압이 지나치게 낮으면, 수지 계면에 도달되는 온도가 융점 이상이어도 시간이 단시간이기 때문에 충분한 밀착성이 얻어지지 않는다. 면압이 크면 라미네이트 금속판의 성능상으로는 문제가 없지만, 라미네이트롤에 가해지는 힘이 커, 설비적인 강도가 필요해지고, 장치의 대형화를 초래하기 때문에 경제적이지 않다.
실시예
실시예에서는, 냉간 압연, 어닐링, 및 조질 압연을 실시한 두께 0.20 ㎜ 의 강판에 대해 탈지, 산세, 및 크롬 도금 처리를 실시하여, 크롬 도금 강판 (TFS) 을 제조하였다. 크롬 도금 처리에서는, CrO3, F-, 및 SO4 2- 를 함유하는 크롬 도금욕에서 크롬 도금 처리를 실시하고, 중간 린스 후, CrO3 및 F- 를 함유하는 화성 처리액으로 전해하였다. 그 때, 전해 조건 (전류 밀도·전기량 등) 을 조정하여 금속 크롬 및 크롬 수산화물의 부착량을 Cr 환산으로 각각 120 ㎎/㎡ 및 15 ㎎/㎡ 로 조정하였다.
다음으로, 금속판의 피복 장치를 사용하여 크롬 도금 강판을 가열하고, 라미네이트롤로 크롬 도금 강판의 일방 및 타방의 면에 각각 외면측 폴리에스테르 수지층 (외면측 수지층) 및 내면측 폴리에스테르 수지층 (내면측 수지층) 이 형성되도록 이하의 표 1 에 나타내는 발명예 1 내지 25 및 비교예 1 내지 11 의 수지 필름을 열융착으로 피복하여 라미네이트 강판을 제조하였다. 라미네이트롤은 내부 수랭식으로 하고, 피복 중에 냉각수를 강제 순환하여, 필름 접착 중의 냉각을 실시하였다. 그리고, 이하의 방법으로 라미네이트 강판 및 라미네이트 강판 상의 필름의 특성을 평가하였다. 표 1 에 있어서의 PET 및 PET/I 는 각각 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 나타내고 있다.
또, 드로잉 아이어닝 성형은, 라미네이트 강판의 양면에 융점 45 ℃ 의 파라핀 왁스를 50 ㎎/㎡ 도포한 후에, 123 ㎜φ 의 블랭크를 타발하여, 그 블랭크를 시판되는 컵핑 프레스로 내경 71 ㎜φ, 높이 36 ㎜ 의 컵으로 드로잉 성형하였다. 이어서 이 컵을 시판되는 DI 성형 장치에 장입하고, 펀치 스피드 200 ㎜/s, 스트로크 560 ㎜ 로, 재드로잉 가공 및 3 단계의 아이어닝 가공으로 총 리덕션율 50 % (각 단계의 리덕션율은 각각 30 %, 19 %, 23 %) 를 실시하여, 최종적으로 캔 내경 52 ㎜, 캔 높이 90 ㎜ 의 캔을 성형하였다. DI 성형 중에는 수돗물을 50 ℃ 의 온도에서 순환시켰다.
또, 잔존 결정 배향도는, X 선 회절법에 의해 구해진 값으로서, 이하에 의해 정의되는 것으로 하였다.
(1) 라미네이트 전의 배향 폴리에스테르 수지 (또는 배향 폴리에스테르 필름) 및 라미네이트 후의 수지 (또는 필름) 에 대해, X 선 회절 강도를 2θ = 20 내지 30 °의 범위에서 측정한다.
(2) 2θ = 20 °, 2θ = 30 °에 있어서의 X 선 회절 강도를 직선으로 연결하여 베이스 라인으로 한다.
(3) 2θ = 22 내지 28 °부근에 나타나는 가장 높은 피크의 높이를 베이스라인으로부터 측정한다.
(4) 라미네이트 전의 필름의 가장 높은 피크의 높이를 P1, 라미네이트 후의 필름의 가장 높은 피크를 P2 로 했을 때, P2/P1 × 100 을 잔존 배향도 (%) 로 한다.
또, 중심선 표면 조도 (Ra 값) 는, JIS-B 0601 에 따라 주식회사 고사카 연구소사 제조 표면 조도 측정기 SE-30D 를 이용하여 커트오프값 0.8 ㎜, 측정 길이 2.4 ㎜ 의 조건으로 측정하였다. 또, 필름 길이 방향 및 폭 방향으로 각각 3 점씩 측정하여, 그 Ra 값의 평균값을 필름의 Ra 값으로 하였다.
Figure pct00001
(1) 드로잉 아이어닝 성형성
드로잉 아이어닝 성형 후에 파동 발생한 것을 ×, 캔 제조 가능한 것을 ○ 로 하여, 성형 후의 파동 발생의 유무에 따라 평가하였다. 그리고, 캔 제조 가능한 샘플에 대해서만 이하의 (2) 내지 (5) 의 평가를 실시하였다.
(2) 외면 피복성 (성형 후의 캔 외면 필름 건전성)
성형 후의 캔 외면 필름의 건전성 (필름 결함이 적은 것이 양호) 에 따라 평가하였다. 구체적으로는 세정, 건조 후의 드로잉 아이어닝 캔에 대하여, 드로잉 아이어닝 캔의 강판에 통전될 수 있도록 캔 입구에 줄로 흠집을 낸 후에, 전해액 (NaCl 1 % 용액, 온도 25 ℃) 을 넣은 용기 (드로잉 아이어닝 캔보다 약간 크다) 에 드로잉 아이어닝 캔을 바닥을 아래로 하여 넣고 캔의 외면만이 전해액에 접하도록 하였다. 그 후, 이하의 기준에 따라 캔체와 전해액 사이에 6 V 의 전압을 부여했을 때 측정되는 전류값에 기초하여 외면 피복성을 평가하였다.
× : 5 mA 초과
△ : 0.5 mA 초과, 5 mA 이하
○ : 0.05 mA 초과, 0.5 mA 이하
◎ : 0.05 mA 이하
(3) 외면 내레토르트 백화성
수지 피복 금속판으로부터 드로잉 아이어닝 성형으로 캔을 제작하고, 내용물에 물을 충전하여 시밍 (seaming) 하였다. 그 후, 캔 바닥부를 아래를 향하게 하여 레토르트 살균로 중에 배치하고, 125 ℃ 에서 90 분간, 레토르트 살균 처리를 실시하였다. 처리 후, 이하의 기준에 따라 캔 바닥부의 외관 변화를 육안으로 관찰하였다.
○ : 외관 변화 없음
△ : 외관에 미미한 흐림 발생
× : 외관이 백탁 (백화 발생)
(4) 내면 내식성 (성형 후의 캔 내면 필름 건전성)
캔 내면 필름의 건전성 (필름 결함이 적은 것이 양호) 에 대해서는, 세정, 건조 후의 드로잉 아이어닝 캔에 대하여, 드로잉 아이어닝 캔의 강판에 통전될 수 있도록 줄로 캔 입구에 흠집을 낸 후, 캔 내에 전해액 (NaCl 1 % 용액, 온도 25 ℃) 을 부어 캔 입구까지 채우고, 그 후 캔체와 전해액 사이에 6 V 의 전압을 부여하였다. 그리고, 이하의 기준에 따라 전류값에 기초하여 내식성을 평가하였다.
× : 1 mA 초과
△ : 0.1 mA 초과, 1 mA 이하
○ : 0.01 mA 초과, 0.1 mA 이하
◎ : 0.01 mA 이하
(5) 내면 내충격성
캔 내에 상온의 수돗물을 채운 후, 덮개를 닫아 밀폐하였다. 각 시험에 대하여 10 캔씩을 높이 1.25 m 로부터 염화비닐 타일 플로어면에 떨어뜨린 후, 덮개 및 캔 내의 수돗물을 제거하고, 캔 상단부의 필름을 1 군데 제거하고 강판 표면을 노출시켰다. 그 후, 캔 내에 5 % 의 식염수를 채우고, 여기에 백금 전극을 침지시켜 (침지시킨 위치는 캔의 중심부) 음극으로 하고, 캔의 상단부 (강판 노출 부분) 를 양극으로 하였다. 계속해서, 백금 전극과 캔에 6 V 의 전압을 가하고 3 초 후의 전류값을 판독하여, 10 캔 측정 후의 평균값을 구하고, 이하의 기준에 따라 평균값에 기초하여 내충격성을 평가하였다.
× : 1 mA 초과
△ : 0.1 mA 초과, 1 mA 이하
○ : 0.01 mA 이상, 0.1 mA 미만
◎ : 0.01 mA 미만
평가 결과를 이하의 표 2 에 나타낸다. 표 2 에 나타내는 바와 같이, 발명예 1 내지 25 의 라미네이트 강판은, 드로잉 아이어닝 성형성, 외면 피복성, 외면 내레토르트 백화성, 내면 내식성, 및 내면 내충격성을 겸비하고 있다. 이에 반해, 비교예 1 내지 11 의 라미네이트 강판은, 드로잉 아이어닝 성형성, 외면 피복성, 외면 내레토르트 백화성, 내면 내식성, 및 내면 내충격성 중 어느 것이 뒤떨어져 있다. 이상으로부터, 발명예 1 내지 25 의 라미네이트 강판에 의하면, 내레토르트 백화성 및 내식성을 갖고, 또한, 드로잉 가공이나 드로잉 아이어닝 가공과 같은 가공도가 높은 성형이 가능한 기계적 특성을 갖는 라미네이트 강판을 제공할 수 있는 것이 확인되었다.
Figure pct00002
이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 적용한 실시형태에 대하여 설명했지만, 본 실시형태에 의한 본 발명의 개시의 일부를 이루는 기술 및 도면에 의해 본 발명이 한정되는 경우는 없다. 즉, 본 실시형태에 기초하여 당업자 등에 의해 이루어지는 다른 실시형태, 발명예, 및 운용 기술 등은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 내레토르트 백화성 및 내식성을 갖고, 또한, 가공도가 높은 성형이 가능한 기계적 특성을 갖는 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 이 2 피스 캔용 라미네이트 금속판을 사용하여 제조된 2 피스 라미네이트 캔체를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 금속판과,
    용기 성형 후에 용기의 외면측이 되는 상기 금속판의 표면에 형성된 제 1 폴리에스테르 수지층과,
    용기 성형 후에 용기의 내면측이 되는 상기 금속판의 표면에 형성된 제 2 폴리에스테르 수지층을 구비하고,
    상기 제 1 폴리에스테르 수지층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 공중합 성분의 함유율이 6 ㏖% 미만인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 30 질량% 이상 60 질량% 이하, 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 공중합 성분의 함유율이 5 ㏖% 미만인 공중합 폴리부틸렌테레프탈레이트를 40 질량% 이상 70 질량% 이하, 및 폴리올레핀계 왁스를 외할로 0.01 % 이상 3.0 % 이하의 비율로 함유하고,
    상기 제 2 폴리에스테르 수지층은, 공중합 성분의 함유율이 22 ㏖% 미만인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트이고,
    상기 제 1 및 제 2 폴리에스테르 수지층의 잔존 배향도가 30 % 미만인 것을 특징으로 하는 2 피스 캔용 라미네이트 금속판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 폴리에스테르 수지층의 표면의 중심선 표면 조도 (Ra) 가 0.4 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 이하의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 2 피스 캔용 라미네이트 금속판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 2 피스 캔용 라미네이트 금속판을 사용하여 제조된 것을 특징으로 하는 2 피스 라미네이트 캔체.
KR1020157022518A 2013-02-28 2013-12-26 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 2 피스 라미네이트 캔체 KR20150108905A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013038704A JP5874659B2 (ja) 2013-02-28 2013-02-28 2ピース缶用ラミネート金属板および2ピースラミネート缶体
JPJP-P-2013-038704 2013-02-28
PCT/JP2013/084794 WO2014132541A1 (ja) 2013-02-28 2013-12-26 2ピース缶用ラミネート金属板および2ピースラミネート缶体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150108905A true KR20150108905A (ko) 2015-09-30

Family

ID=51427826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157022518A KR20150108905A (ko) 2013-02-28 2013-12-26 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 2 피스 라미네이트 캔체

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10227156B2 (ko)
EP (1) EP2962951B1 (ko)
JP (1) JP5874659B2 (ko)
KR (1) KR20150108905A (ko)
CN (1) CN105008232B (ko)
BR (1) BR112015020675B1 (ko)
CA (1) CA2901209C (ko)
ES (1) ES2744906T3 (ko)
MY (1) MY175366A (ko)
PH (1) PH12015501883A1 (ko)
TW (1) TWI549810B (ko)
WO (1) WO2014132541A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201205243D0 (en) 2012-03-26 2012-05-09 Kraft Foods R & D Inc Packaging and method of opening
GB2511559B (en) 2013-03-07 2018-11-14 Mondelez Uk R&D Ltd Improved Packaging and Method of Forming Packaging
GB2511560B (en) 2013-03-07 2018-11-14 Mondelez Uk R&D Ltd Improved Packaging and Method of Forming Packaging
JP6309741B2 (ja) * 2013-11-06 2018-04-11 東洋製罐株式会社 樹脂被覆金属板及びシームレス缶
KR101980985B1 (ko) 2014-12-12 2019-05-21 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 캔 뚜껑용 수지 피복 금속판
AU2016237966B2 (en) * 2015-03-26 2018-11-22 Jfe Steel Corporation Resin-Coated Metal Sheet for Container
EP3388234B1 (en) 2015-12-09 2022-04-06 JFE Steel Corporation Laminated steel sheet for both-sided resin-coated container
CN108698376B (zh) * 2016-03-10 2021-01-01 日本制铁株式会社 蒸煮密合性优异的膜层压金属板及其制造方法
EP3445808A1 (en) * 2016-04-22 2019-02-27 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Polyethylene sheets
US10815347B2 (en) * 2016-08-11 2020-10-27 Toray Plastics (America), Inc. Blush-resistant film including pigments
US20180104930A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-19 Eastman Chemical Company Metal articles with heat laminated clear semi-crystalline polyesters
JP6683260B2 (ja) * 2017-05-31 2020-04-15 Jfeスチール株式会社 容器用樹脂被膜金属板
CN109910402B (zh) 2017-12-13 2021-08-13 宝山钢铁股份有限公司 一种界面气泡率极低的覆膜铁及其制造方法
JP7037108B2 (ja) * 2017-12-15 2022-03-16 東洋紡株式会社 金属板貼合せ成形加工用着色二軸延伸ポリエステルフィルム
JP7195052B2 (ja) * 2018-03-01 2022-12-23 東洋鋼鈑株式会社 容器用樹脂被覆金属板、その樹脂被覆金属板からなる容器、及びその樹脂被覆金属板の製造方法
CN110920167A (zh) * 2018-09-19 2020-03-27 宝山钢铁股份有限公司 一种耐蒸煮变色覆铁膜及其覆膜金属板
WO2020162524A1 (ja) * 2019-02-07 2020-08-13 日本製鉄株式会社 樹脂金属複合容器用樹脂ラミネート鋼板製缶蓋、樹脂金属複合容器用樹脂ラミネート鋼板製缶底、及び樹脂金属複合容器
US20230032654A1 (en) * 2019-12-23 2023-02-02 Jfe Steel Corporation Resin-coated metal sheet, resin-coated drawn and ironed can, and method of producing resin-coated drawn and ironed can
JP7176668B1 (ja) 2021-03-26 2022-11-22 Jfeスチール株式会社 容器用樹脂被覆金属板

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5610451A (en) 1979-07-05 1981-02-02 Toray Industries Resin coated metallic plate for vessel
JPH085159B2 (ja) 1988-01-28 1996-01-24 新日本製鐵株式会社 2層被膜構造を有するラミネート鋼板及びその製造方法
JP2851468B2 (ja) * 1991-12-03 1999-01-27 帝人株式会社 金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルム
JP3020731B2 (ja) * 1992-06-03 2000-03-15 帝人株式会社 金属缶蓋貼合せ被覆透明フィルム
US5900325A (en) * 1993-08-04 1999-05-04 Toyo Kohan Co., Ltd. Polyester laminated metal sheet
JP3343423B2 (ja) 1993-12-28 2002-11-11 東洋製罐株式会社 絞りしごき缶用樹脂被覆金属板およびこれからなる絞りしごき缶
JP3481196B2 (ja) 2000-09-12 2003-12-22 ユニチカ株式会社 金属板ラミネート用ポリエステルフィルム、ラミネート金属板およびそれを用いた金属容器
JP3753592B2 (ja) 2000-05-30 2006-03-08 ユニチカ株式会社 金属板ラミネート用ポリエステルフィルム
JP2004058402A (ja) 2002-07-26 2004-02-26 Mitsubishi Polyester Film Copp 金属板被覆用フィルム
JP3924239B2 (ja) * 2002-11-20 2007-06-06 新日本製鐵株式会社 容器用金属板およびその製造方法
JP4261253B2 (ja) 2002-12-24 2009-04-30 東洋紡績株式会社 金属板被覆用ポリエステルフィルム、その製造方法およびポリエステルフィルム被覆金属板の製造方法
JP2004345232A (ja) * 2003-05-22 2004-12-09 Jfe Steel Kk 熱処理後の加工性に優れた缶用ラミネート金属板
JP2005161621A (ja) * 2003-12-01 2005-06-23 Jfe Steel Kk レトルト後の外観に優れた缶蓋用ラミネート金属板
US20080261063A1 (en) * 2004-05-31 2008-10-23 Jfe Steel Corporation Resin-Coated Metal Sheet
JP4825072B2 (ja) * 2005-08-08 2011-11-30 東洋紡績株式会社 金属板ラミネート用フィルム
WO2007018113A1 (ja) 2005-08-08 2007-02-15 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha 金属板ラミネート用フィルム
JP4692144B2 (ja) 2005-08-12 2011-06-01 Jfeスチール株式会社 2ピース缶及びその製造方法、並びに2ピース缶用鋼板
US7737246B2 (en) * 2005-12-15 2010-06-15 Eastman Chemical Company Polyester compositions which comprise cyclobutanediol, cyclohexanedimethanol, and ethylene glycol and manufacturing processes therefor
CA2662514C (en) * 2006-09-19 2014-06-17 Valspar Sourcing, Inc. Food and beverage containers and methods of coating
JP5167846B2 (ja) * 2008-02-07 2013-03-21 Jfeスチール株式会社 2ピース缶体用ラミネート金属板および2ピースラミネート缶体
JP5347343B2 (ja) * 2008-06-13 2013-11-20 Jfeスチール株式会社 容器用ポリエステル樹脂被覆金属板
US8800030B2 (en) 2009-09-15 2014-08-05 Symantec Corporation Individualized time-to-live for reputation scores of computer files
EP4357264A2 (en) * 2010-10-15 2024-04-24 Swimc Llc Polyester-based coating composition for metal substrates
EP2752291B1 (en) 2011-08-31 2023-09-27 JFE Steel Corporation Resin coated metal sheet
EP2799227B1 (en) 2011-12-26 2019-03-06 JFE Steel Corporation Laminated metal sheet and food can container
WO2013157379A1 (ja) 2012-04-19 2013-10-24 Jfeスチール株式会社 ラミネート金属板および食品用缶詰容器

Also Published As

Publication number Publication date
ES2744906T3 (es) 2020-02-26
JP5874659B2 (ja) 2016-03-02
EP2962951A4 (en) 2016-01-06
CA2901209A1 (en) 2014-09-04
BR112015020675A2 (pt) 2017-07-18
BR112015020675B1 (pt) 2020-12-08
TW201446486A (zh) 2014-12-16
PH12015501883B1 (en) 2015-12-14
US20160009444A1 (en) 2016-01-14
CN105008232A (zh) 2015-10-28
CA2901209C (en) 2017-10-24
US10227156B2 (en) 2019-03-12
PH12015501883A1 (en) 2015-12-14
TWI549810B (zh) 2016-09-21
WO2014132541A1 (ja) 2014-09-04
EP2962951B1 (en) 2019-07-31
EP2962951A1 (en) 2016-01-06
CN105008232B (zh) 2019-08-13
MY175366A (en) 2020-06-23
JP2014166856A (ja) 2014-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150108905A (ko) 2 피스 캔용 라미네이트 금속판 및 2 피스 라미네이트 캔체
JP5673860B2 (ja) ラミネート金属板および食品用缶詰容器
KR101616665B1 (ko) 라미네이트 금속판 및 식품용 통조림 용기
JP5167846B2 (ja) 2ピース缶体用ラミネート金属板および2ピースラミネート缶体
US9993998B2 (en) Resin-coated metal sheet for containers and method for manufacturing the same
JP6309741B2 (ja) 樹脂被覆金属板及びシームレス缶
JP5920279B2 (ja) ラミネート金属板、ラミネート金属板の製造方法および食品用缶詰容器
JP5811116B2 (ja) 2ピース缶用ラミネート金属板及び2ピースラミネート缶
JP6066770B2 (ja) 金属板ラミネート用ポリエステルフィルム
CN108367542B (zh) 两面树脂被覆容器用层压钢板
JP3932505B2 (ja) 絞りしごき成形金属缶ラミネート用ポリエステルフィルム
JP4604405B2 (ja) 金属板熱ラミネート用積層ポリエステルフィルム
JP2908190B2 (ja) 金属板貼合せ成形加工用ポリエステルフィルム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2017101004103; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20170828

Effective date: 20190531