KR930011749B1 - 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판 및 이로부터 제조된 캔 - Google Patents

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신닛뽄세이테쓰 가부시키가이샤
사이토 히로시
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Description

드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판 및 이로부터 제조된 캔
본 발명은 드로잉가공과 아이어닝가공 캔(Drawing and Ironing Can)용 수지 피복 강판 및 이로부터 제조된 캔에 관한 것이다.
종래, 드로잉가공과 아이어닝가공에 대한 가공성이 현저하게 우수하며 내면에 수지 피복된 상태에서 아이어닝가공율이 60% 이상인 고도의 아이어닝가공율로 아이어닝가공이 가능하게 되는 동시에, 드로잉가공과 아이어닝가공에 의해 수지 피막의 밀착성, 내부식성 및 외관특성이 우수한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔을 수득할 수 있는 드러잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판이 일본국 공개특허공보 제(소) 60-168643호에 제안되어 있다.
제안 내용은, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔으로 했을 때 내측으로 될 최표면에 배향가능한 동시에 부식 성분에 대해서 차단성이 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지등의 열가소성 수지의 피복층과 당해 피복층의 아래에서 밀착하지 (下地)로 크롬 수화 산화물 등의 무기 산화물 피막층을 갖는 동시에 드로잉가공과 아이어닝가공 캔으로 했을 때 외측으로 될 면에 Sn 등의 전연성 금속의 도금층을 가짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판이다.
이러한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판을 드로잉가공과 아이어닝가공 성형하여 수지 피막의 밀착성, 내부식성 및 외관특성이 우수한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔을 수득하기 위해서는, 상기한 공개특허공보에 명시된 바와 같이, 드로잉가공과 아이어닝가공시에 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판의 피복 수지를 적성 연신온도(수지의 결정화 온도보다도 낮고 유리전이온도(Tg) ±30℃ 이내의 온도, 예를 들면, 수지가 PET 수지인 경우, 40∼100℃)로 할 필요가 있고, 한편 공지의 압출 라미네이션(extrusion lamination)법 등으로 제조되고, 드로잉가공과 아이어닝가공 공정에 제공된 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판은 통상 상온이기 때문에, 종래의 캔 제조공정에서 수지 피복 강판의 예열공정을 부가하지 않으면 안된다는 문제점이 있다.
본 발명은 수지 피복 강판을 예열하지 않고 상온 그대로 드로잉가공과 아이어닝가공에 제공하여도, 드로잉가공과 아이어닝가공에 대한 가공성이 현저하게 우수하며 내면이 수지 피복된 상태에서 아이어닝가공율이 60% 이상인 고도의 아이어닝가공율로 아이어닝가공이 가능하게 되는 동시에 수지 피막의 밀착성, 내부식성이 우수한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔을 수득할 수 있는 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판을 제공하는 것과 또한 상기 특성을 가진 드로잉가공과 아이어닝가공 캔을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지는 다음과 같다.
(1) 한쪽 면에 Sn 도금을 실시하고 다른쪽 면에 크롬산염 처리를 실시한 강판의 크롬산염 처리면을 결정성 폴리에스테르 95 내지 5중량%의 비결정성 폴리에스테르 5 내지 95중량%를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 5 내지 50%로 한 열가소성 폴리에스테르 수지 조성물로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
(2) 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면을 결정성 폴리에스테르 95 내지 5중량%와 비결정성 폴리에스테르 5내지 95중량%를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 20 내지 80%로 한 열가소성 폴리에스테르 수지 조성물로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
(3) 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면 위를 비결정성 폴리에스테르 수지층을 피복하고, 당해 수지층 위를 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 50% 미만(0%는 포함되지 않음)으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 추가로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
(4) 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면 위를 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 50% 이상 100% 미만으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 피복하고, 당해 수지층 위에 결정성 폴리에스테르 수지층으로 추가로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
(5) 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면 위를 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응하여 다음 식으로 정의하는 합금화율을 50% 이상 100% 미만으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 피복하고, 당해 수지층 위에 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 50% 미만(0%는 포함되지 않음)으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 추가로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
(6) (1),(2),(3),(4) 또는 (5)항의 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판의 수지 피복면이 캔의 내면으로 되도록 드로잉가공과 아이어닝가공을 하여 제조됨을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔.
또는
상기식에서, Tm₁또는 Tg₁은 원료인 결정성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이고, Tm₂또는 Tg₂는 원료인 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 완전히 열용융반응시킨 때의 융점 또는 유리전이온도, 즉 단량체 조성이 동일한 랜덤 공중합체 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이며, Tm₃또는 Tg₃은 열가소성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이다.
상기한 Tm₁,Tm₂,Tm₃또는 Tg₁,Tg₂,Tg₃은 시차열분석계(Perkin Elmer-7형)를 사용하여 10℃/분으로 승온하여 수득한 융점 또는 유리전이온도이다. 또한, 결정성, 비결정성의 구별은 시차열분석계를 사용하여 같은 방법으로 융점의 피크가 발현하는 것을 결정성 폴리에스테르라고 하고, 또한 유리전이온도만 발현하는 것 또는 유리전이온도와 융점의 피크가 나타나지 않는 것을 비결정성 폴리에스테르라고 한다.
결정성 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하, PET로 약칭), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(이하, PBT로 약칭), 폴리에틸렌 나프탈레이트(이하, PEN로 약칭) 및 이들의 공중합체를 예로서 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니며, 적어도 융점이 200℃ 이상인 열가소성 폴리에스테르를 말한다.
비결정성 폴리에스테르는 폴리에틸렌 이소프탈레이트(이하, PEI로 약칭), 시클로헥산·디메탄올 30㏖%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 코폴리에스테르, 이소프탈산 20㏖% 이상의 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리에스테르 폴리카보네이트 등을 예로서 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니며, 유리전이온도가 20℃ 이상, 바람직하게는 40℃ 이상인 비결정성 열가소성 폴리에스테르를 말한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저 (1) 및 (2)항에 기재한 발명에 대하여 설명한다.
본 발명자들은, 캔의 외면으로 되는 쪽에 Sn 도금을 실시하고 캔의 내면으로 되는 쪽에 크롬산염 처리를 실시한 공지의 표면처리 강판의 크롬산염 처리면에, 또한 양면에 Sn 도금을 실시한 공지의 표면처리 강판의 한쪽 면에 공지의 방법으로 각종 열가소성 수지를 피복하고, 캔의 내면의 수지 피복면으로 되도록 하여 드로잉가공과 아이어닝가공을 수행한 캔을 제조하였다.
우선 본 발명자들은 열가소성 수지로서 공지의 PET를 선택하였고, 공지의 비결정질 상태의 수지를 사용하였다. 그러나, 공지의 방법에 따라서 제조한 상온의 수지 피복 강판은 가벼운 정도의 드로잉가공과 아이어닝가공에는 견딜 수 있어도, 본 발명자들이 목표로 하는 60% 이상의 드로잉가공과 아이어닝가공에는 견딜 수 없는 것이었다. 이런 이유에 대하여 검토한 결과, 통상의 비결정성 PET를 사용하는 것만으로는 드로잉가공과 아이어닝가공 도중에 수지가 가공되는 과정에서 당초 비결정질이었던 PET가 가공에 의해 일부 결정질화되고, 계속하여 수행되는 가공에서는 결정질화되고 있기 때문에 견딜 수 없다고 생각하였다. 따라서, 본 발명자들은 결정질화하지 않는 폴리에스테르 수지로서 PEI를 사용하여 동일한 가공을 수행하였다. 당해 PEI는 예상하였던 바와 같이 비결정질로서 드로잉가공에서는 우수한 특성을 나타냈지만, 계속하여 수행되는 아이어닝가공은 수지가 가공용 펀치(아이어가공은 통상 3개의 다이스 사이에 금속판을 펀치로 밀어넣고, 펀치/다이스 사이에서 아이어닝가공하였다)에 부착하고, 캔 내면으로부터 수지가 박리되는 동시에 캔본체를 펀치로 부터 뺄(스트립 아웃이라고 함) 수 없었다.
기타의 PEI를 단순히 혼합한 PET와 PET, PEI, 더군다나 PBT의 혼합물을 사용하여 동일한 드로잉가공과 아이어닝가공을 수행하였지만, 만족할만한 결과를 얻지 못하였다. 즉, 결정성 수지의 성분이 많을 때는 가공성이 나쁘고, 비결정성 수지의 성분이 많을 때는 스트립 아웃성이 나쁘며, 이들 2성분 또는 3성분을 적합하게 혼합한 범위에서는 가공성, 스트립 아웃성 양쪽을 만족하는 것은 수득되지 않는다.
이어서, 본 발명자들은 PET, PEI의 단독 조성으로는 물론, 단순히 혼합한 것만으로는 수지 용융시에 일부 에스테르 교환반응이 일어난다고 해도 각각의 특성이 나타나고 있다고 생각되며, 본 발명자들은 테레프탈레이트와 이소프탈레이트의 공중합체 수지를 작성하고, 동일한 시험에 제공하였지만, 만족스러운 결과는 얻을 수 없었다. 그러나, 테레프탈레이트와 이소프탈레이트의 공중합체 수지를 사용한 시험에서 극히 한정된 수지 조성의 범위에서 목표에 거의 가까운 특성이 수득되었다. 따라서, 본 발명자들은 수득한 결과를 예의해석한 결과, 금속과의 양호한 밀착성을 얻기 위해서는, 종래 알고 있는 바와 같이 수지의 결정성을 제어하는 것만으로는 지나치게 가혹한 드로잉가공과 아이어닝가공에 견딜 수 없으며, 수지의 융접 및 결정성에 대해서 제어하는 것이 중요하다는 결론에 도달하였다. 즉 , 비결정질 상태에서 드로잉가공과 아이어닝가공되는 때에 가공에 의해서 극력 결정화되지 않고, 또한 적당한 온도범위에서 융점이 존재하는 수지 조성물이 본 발명의 목적에 적합한 것을 알아내었다.
이러한 특성의 수지 조성물은 PET 및 PEI, 즉 결정성 폴리에스테르와 비결정성 폴리에스테르의, 바람직하게는 적어도 한쪽이 촉매 활성이 있는 상태에서 결정성 폴리에스테르 95 내지 5중량%와 비결정성 폴리에스테르 5 내지 95중량%를 열용융시켜, 합금화율을 소정 범위로 제어함으로써 수득되는 것을 알아내었다. 합금화율의 최적 범위는 상기한 수지 조성물이 피복하는 하지에 따라 다르며 피복하지가 크롬산염 처리면인 경우에는 5 내지 50%, Sn 도금면인 경우에는 20 내지 80%임을 알아내었다.
촉매 활성이 있는 상태란 원료 폴리에스테르를 가열한 경우에 분자량(또는 극한점도)의 상승을 초래하는 것을 가리킨다. 이러한 촉매 활성이 있는 원료를 사용함으로써 합금화에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다.
(1) 및 (2)항에 기재한 발명의 수치한정 이유에 대하여 설명한다.
결정성 폴리에스테르와 비결정성 폴리에스테르를 합금화하는 데에 있어서, 혼합비율(비결정성 폴리에스테르÷폴리에스테르 수지 전량×100)을 5 내지 95%로 한 이유에 대해서 이하에서 설명한다.
우선, 혼합 비율을 5% 이상으로 한 것은 5% 미만에서는 결정성 수지의 영향이 강하고, 심하게 아이어닝가공하는 경우, 수지를 연신으로 가공할 수 없을 정도로 결정질화하기 때문이다. 또한, 상한을 95%로 하는 것은 95%를 넘으면 겉보기 융점이 235℃ 이하로 되며, 아이어닝가공시에 펀치에 융착하여 스트립 아웃성이 현저하게 나빠지기 때문이다.
크롬산염 처리면을 피복하지로 하는 열가소성 폴리에스테르 수지의 합급화율을 5 내지 50%로 한정한 이유는 합금화율 5% 미만에서는 아이어닝가공 등에 의해 발생하는 열로 결정질 부분이 증가하고, 피복 수지가 높은 아이어닝가공율에 뒤따를 수 없으며, 또한 합금화율이 50%를 넘는 것에서는 피복 수지의 겉보기 용융온도가 저하하여 스트립 아웃성을 크게 악화시키기 때문이다.
Sn 도금면을 피복하지로 하는 열가소성 폴리에스테르 수지의 합금화율을 한정하는 이유는 합금화율이 20% 미만에서는 아이어닝가공 등에서 발생하는 열로 결정질 부분이 증가하여 피복 수지가 높은 아이어닝가공율에 뒤따를 수 없다. 또한, 합금화율이 80%를 초과하는 것에서는 피복 수지의 비결정질 부분이 증가하고 겉보기 용융온도가 저하하여 스트립 아웃성을 크게 악화시키기 때문이다.
또한, 수지의 피복하지가 크롬산염 처리면인 경우, Sn 도금면보다도 합금화율의 최적 범위의 하한이 낮아지는 이유는 크롬산염 처리면이 Sn 도금면보다도 수지의 밀착성이 좋기 때문인 것으로 생각된다. 또한, 수지의 피복하지가 Sn 도금면인 경우, 크롬산염 처리면보다도 합금화율 최적 범위의 상한이 높아지는 이유는 아이어닝가공시에 캔 외면에 발생하는 가공열이 캔 내면의 Sn 도금층의 용융열로서 흡수되며, Sn 도금층 위의 수지의 온도상승이 완화되는 것에 대하여 크롬산염 처리면에서는 상기와 같이 수지온도 상승의 완화작용이 없기 때문이라고 생각된다.
이어서 (3) 내지 (5)항에 기재한 발명에 대하여 설명한다.
앞에서 언급한 바와 같이, 본 발명자들은 양면에 Sn 도금을 실시한 공지의 표면처리 강판의 한쪽 면에 공지의 방법으로 각종 열가소성 수지를 피복하고, 캔 내면이 수지 피복면으로 되도록 드로잉가공과 아이어닝가공을 수행하여 캔을 제고하고, 열가소성 수지에 의해 가공성, 스트립 아웃성이 다르며, PET로는 가공성이 나쁘며 PEI로는 스트립 아웃성이 나쁘고 PET 또는 PET로는 가공성, 스트립 아웃성의 양쪽을 만족하는 것이 얻어지지 않으며, 더구나 PET, PEI 또는 PET, PEI, PBT의 혼합물로는 결정성 수지의 성분이 많을 때는 가공성이 나쁘며, 비결정성 수지의 성분이 많을 때는 스트립 아웃성이 나쁘고, 이들 2성분 또는 3성분을 적당히 혼합한 범위에서는 가공성, 스트립 아웃성의 양쪽을 만족하는 것이 얻어지지 않는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명자들은 강판의 Sn 도금층 위에 상기한 가공성(밀착성)이 양호한 비결정성 폴리에스테르 수지층을, 당해 수지층 위헤 상기한 스트립 아웃성이 양호한 결정성 폴리에스테르 수지층을 적층하는 것을 착상하여, 여러가지 비결정성 폴리에스테르 수지와 결정성 폴리에스테르 수지를 사용하여 드로잉가공과 아이어닝가공성을 조사하였지만, 어떠한 조합도 드로잉가공과 아이어닝가공시에 하층인 비결정성 폴리에스테르 수지층과 상충인 결정성 폴리에스테르 수지층의 층 사이에서 박리가 발생하였다.
이러한 이유에 대해서는, 하층 수지와 상층 수지의 특성이 크게 다르기 때문인 것으로 추정되므로, 본 발명자들은 상기한 상층 또는 하층 수지 조성을 개량하여 상하 수지층 사이의 박리를 방지하고, 수지의 가공성과 가공시의 스트립 아웃성을 확보하였다. 즉,
① 하층에 가공성(밀착성)이 양호한 비결정성 폴리에스테르 수지를 채용하는 경우, 상층 수지로서 가공시의 수지 연신에 의해 적당한 정도로 결정화하는 특수 수지를 채용함으로써 ,상하 수지층 사이의 특성차이를 감속시키고, 상하 수지층 사이의 박리를 방지하는 동시에 가공시의 스트립 아웃성을 확보하였다.
② 상층에 스트립 아웃성이 양호한 결정성 폴리에스테르 수지를 채용하는 경우, 하층 수지로서 가공시의 수지 연신에 의해 극력 결정화하지 않는 특수 수지를 채용함으로써, 상하 수지층 사이의 특성차이를 감소시키고, 상하 수지층 박리를 방지하는 동시에 수지의 가공성을 확보하였다.
더구나 ③ 상층 수지로서 상기 ①의 가공시의 수지 연신에 의해 적당한 정도로 결정화하는 특수 수지를 채용하는 동시에 하층 수지로서 상기 ②의 가공시의 수지 연신에 의해 극력 결정화하지 않는 특수 수지를 채용함으로써, 상하 수지의 특성차이를 감소시키고, 상하 수지층 사이의 박리를 방지하는 동시에 수지의 가공성과 가공시의 스트립 아웃성을 확보하였다.
상기한 상층 수지로서 채용하는, 적당한 정도로 결정화하는 특수 수지는 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 불완전하게 열용융반응시킨 것이며, 상기한 계산식으로 정의한 합금화율이 50% 미만(단, 0%는 포함하지 않음)인 열가소성 폴리에스테르 수지이다.
또한 하층 수지로서 채용하는, 상기한 극력 결정화하지 않는 특수 수지는 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 불완전하게 열융용반응시킨 것이며, 상기한 계산식으로 정의한 합금화율이 50% 이상 100% 미만인 열가소성 폴리에스테르 수지이다.
더구나 합금화율이 100%인 열가소성 폴리에스테르 수지는 비결정성 폴리에스테르 수지로 되며, 합금화율이 0%인 열가소성 폴리에스테르 수지는 결정성 폴리에스테르 수지로 된다.
(3) 내지 (5)항에 기재한 발명의 수치한정 이유를 설명한다.
우선, 강판의 Sn 도금층과 접촉하는 쪽, 즉 하층인 열가소성 폴리에스테르 수지의 합금화율 50% 이상 100% 미만으로 한정한 것은 합금화율 50% 미만에서는 상기한 Sn 도금층과의 밀착성이 불충분하며, 드로잉가공과 아이어닝가공, 특히 아이어닝가공율이 65% 이상에서는 피복 수지의 결정성 부분이 증대하여 상기한 Sn 도금층과의 밀착성, 즉 수지의 가공성을 확보할 수 없기 때문이며, 합금화율이 100%인 열가소성 폴리에스테르 수지는 비결정성 폴리에스테르 수지이며, 합금화율 100%에서는 상하 수지층 사이의 박리를 방지할 수 없기 때문이다.
이어서 드로잉가공과 아이어닝가공시에 펀치와 접촉하는 쪽, 즉 상층인 열가소성 폴리에스테르 수지의 합금화율 50% 미만(단, 0%는 포함하지 않음)으로 한정한 거은, 합금화율 50% 에서는 피복 수지의 비결정질 부분이 증가하고 겉보기 용융온도가 저하하여 스트립 아웃성을 크게 약화시키기 때문이며, 합금화율이 0%인 열가소성 폴리에스테르 수지는 결정성 폴리에스테르 수지이며, 합금화율 0%에서는 상하 수지층 사이의 박리를 방지할 수 없기 때문이다.
또한, 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 합금화하는 데에 있어서, 혼합비율(비결정성 폴리에스테르 수지 중량÷폴리에스테르 수지 전량×100)은 합금화율이 50% 이상 100% 미만인 하층용 열가소성 폴리에스테르 수지를 제조하는 경우, 50 내지 90%로 하는 것이 제조능률상 바람직하고, 또한 합금화율이 50% 미만(단, 0%는 포함하지 않음)인 상층용 열가소성 폴리에스테르 수지를 제조하는 경우, 10 내지 50%로 하는 것이 제조능률상 바람직하다.
또한, 상기한 하층, 상층 수지 피복(적층) 두께, 강판의 Sn 도금층 두께에 대해서는 전혀 한정하는 것이 아니고 가공조건에 대응하여 적합한 두께만을 적용할 수 있지만, 본 발명자들의 실시결과에 의하면, Sn 도금 두께가 2.8g/㎡이고 총 아이어닝가공율이 60% 이상인 경우, 상층인 수지층의 두께는, 펀치와의 스트립 아웃성을 확보하기 위해서는, 가공전 두께로 3㎛ 이상 필요하며, 3㎛ 미만인 두께에서는 드로잉가공과 아이어닝가공시에 발생하는 열로 하층 수지의 일부가 펀치에 융착하여 양호한 스트립 아웃성이 확보되지 않았다.
이하, 실시예를 근거하여 본 발명의 내용을 구체적으로 설명한다.
[(1)항에 기재한 발명의 실시예]
캔 외면으로 되는 쪽에 Sn 2.8g/㎡의 도금을, 캔 내면으로 되는 쪽에 크롬산염 처리(금속 크롬55㎎/㎡, 산화크롬 18㎎/㎡)를 실시한 강판(판 두께 0.30㎜, 경도 T-1 상당)의 크롬산염 처리면에 T 다이를 사용하여 제1표에 기재한 수지 조성물을 50㎛ 피복하였다. 이 때의 T 다이에서의 수지 용해온도는 265 내지 300℃였으며, 피복시의 강판온도는 150 내지 200℃였다. 또한, T 다이에서 수지가 피복된 강판은 10초 이내에 100℃ 이하까지 급냉시켰다. 급냉시키는 이유는 고온에서의 수지의 결정화를 방지하기 위해서이다.
이렇게 하여 수득한 상온의 수지 피복 강판을 캔 내면이 수지 피복면으로 되도록 하여 하기의 성형조건에서 드로잉가공과 아이어닝가공을 실시하여 캔을 제조하고, 캔 내면(수지 피복면)의 건전성(建全性)을 평가하기 위해, 캔 속에 1.0% 식염수를 넣고 캔 본체를 양극으로 하여 캔 중앙부에 설치한 백금을 음극으로서 +6V의 전압을 걸었을 때에 흐르는 전류치를 측정한다(이하, QTV 시험으로 약칭). 또한, 동일한 캔내면의 건전성을 평가하는 목적으로, 캔 속에 황산 20g/ι와 황산구리(CuSO₄.7H₂O) 50g/ι를 함유하는 용액을 넣고, 10분간 방치한 다음, 액을 제거하고, 물로 세척한 후에 석출된 Cu(용액은 Cu의 화학도금액으로 수지층에 결함이 있으면 결합부로부터 철이 용출하여 Cu가 치환도금된다)를 관찰하였다(이하, 황산구리 시험으로 약칭). 이들 결과를 스트립 아웃성 평가 결과 및 드로잉가공과 아이어닝가공 후의 캔 내면을 관찰한 결과와 함께 제2표에 기재하였다.
[성형조건]
1. 드로잉가공과 아이어닝가공 직전의 수지 온도 : 상온
2. 동공 직경 : 137㎜ø
3. 드로잉 조건 : 1차 드로잉 비 H/D=33/86㎜ø
: 2차 드로잉 비 H/D=50/65㎜ø
4. 아이어닝 펀치 직경 : 3단 아이어닝 65.5㎜ø
5. 총 아이어닝가공율 : 70.5%
[표 1]
[표 2]
(2)항에 기재한 발명의 실시예
양면에서 한쪽 면당 Sn 2.8g/㎡의 도금을 실시한 강판(판두께 0.3㎜, 경도 T-1 상당)의 한쪽 면에 T 다이를 사용하여 제3표에 기재한 수지 조성물을 50㎛ 피복하였다. 이때, T다이에서의 수지 용해온도는 265 내지 300℃였으며, 피복시의 강판온도는 150 내지 200℃ 였다. 또한, T다이에서 수지가 피복된 강판은 10초 이내에 100℃ 이하까지 급냉시킨다. 급냉시킨 이유는 고온에서의 수지의 결정화를 방지하기 위함이다. 이렇게 하여 수득한 상온의 수지 피복 강판을 캔 내면이 수지 피복면으로 되도록 하여 하기의 성형조건에서 드로잉가공과 아이어닝가공을 실시한 캔을 제조하고, 캔 내면(수지 피복면)의 건전성을 평가하기 위해, 캔속에 1.0% 식염수를 넣고, 캔 본체를 양극으로 하고, 캔 중앙부에 설치한 백금을 음극으로서 +6V의 전압을 걸었을 때에 흐르는 전류치를 측정한다(이하, QTV 시험으로 약칭), 또한, 동일하게 캔 내면의 건전성을 평가할 목적으로, 캔 속에 황산 20g/ι와 황산구리(CuSo₄.7H₂O) 50g/ι를 함유하는 용액을 넣어 10분간 방치하고, 액을 제거한 다음, 물로 세척한 후에 석출된 Cu(용액은 Cu의 화학도금액에서 결함이 있으면, 결함부로부터 철이 용출하여 Cu가 치환도금된다)를 관찰한다(이하, 황산구리 시험으로 약칭).
이들 결과를 스트립 아웃성의 평가 및 드로잉가공과 아이어닝가공 후의 캔 내면을 관찰한 결과와 함께 제4표에 기재하였다.
[성형조건]
1. 드로잉가공과 아이어닝가공 직전의 수지 온도 : 상온
2. 동공 직경 : 137㎜ø
3. 드로잉 조건 : 1차 드로잉 비 H/D=33/86㎜ø
: 2차 드로잉 비 H/D=50/65㎜ø
4. 아이어닝 펀치 직경 : 3단 아이어닝 65.5㎜ø
5. 총 아이어닝가공율 : 70.5%
[표 3]
[표 4]
(3) 내지 (5)항에 기재한 발명의 실시예
양면에서 한쪽 면당 2.8g/㎡의 Sn 도금층을 가진 강판(판두께 0.3㎜, 경도 T-1 상당)의 한쪽면의 Sn 도금층 위에 2층 압출 T다이를 사용하여 제5표에 기재한 열가소성 폴리에스테르 수지를 하층 20㎛, 상층 20㎛, 합계 40㎛ 피복하였다. 이 때의 T다이에서의 수지 용해온도는 265 내지 300℃였으며, 피복시의 강판온도는 150 내지 200℃ 였다. 또한 T다이에서 수지가 피복된 강판은 10초 이내에 100℃ 이하까지 급냉시킨다. 급냉시킨 이유는 고온에서의 수지의 결정화를 방지하기 위함이다.
이렇게 하여 수득한 상온의 수지 피복 강판을 캔 내면이 수지 피복면으로 되도록 하여 하기의 성형조건에서 드로잉가공과 아이어닝가공을 실시한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔을 제조하고, 캔 내면(수지 피복면)의 건전성을 평가하기 위하여, 캔 속에 1.0% 식염수를 넣고, 캔 본체를 양극으로 하고, 캔 중앙부에 설치한 백금을 음극으로서 +6V의 전압을 걸었을 때에 흐르는 전류치를 측정한다(이하, QTV 시험으로 약칭), 또한 동일하게 캔 내면의 건전성을 평가할 목적으로, 캔 속에 황산 20g/ι와 황산구리(CuSo₄.7H₂O) 50g/ι를 함유하는 용액을 넣어 10분간 방치하고, 액을 제거한 다음, 물로 세척한 후에 석출된 Cu(용액은 Cu의 화학도금액으로 수지층에 결함이 있으면 결함부로부터 철이 용출하여 Cu가 치환도금된다)를 관찰한다(이하, 황산구리 시험으로 약칭). 이들 결과를 스트립 아웃성 평가 결과 및 드로잉가공과 아이어닝가공 후의 캔 내면을 관찰한 결과와 함께 제6표에 기재하였다.
[성형조건]
1. 드로잉가공과 아이어닝가공 직전의 수지온도 : 상온
2. 동공 직경 : 137㎜ø
3. 도로잉 조건 : 1차 드로잉 비 H/D=33/86㎜ø
: 2차 드로잉 비 H/D=50/65㎜ø
4. 아이어닝 펀치 직경 : 3단 아이어닝 65.5㎜ø
5. 총 아이어닝가공율 : 70.5%
[표 5]
[표 6]
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 열가소성 폴리에스테르 수지 조성물을 사용하여 수득한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판은 상온 그대로 드로잉가공과 아이어닝가공에 제공하여도 내면특성이 대단히 우수한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔을 수득할 수 있으므, 종래의 열가소성 수지를 사용하여 수득한 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 강판에서는 필수적이었던 캔 메이커에서의 도로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판의 예열공정을 생략할 수 있으며, 캔의 제조비용을 저하시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 한쪽 면에 Sn 도금을 실시하고 다른 쪽 면에 크롬산염 처리를 실시한 강판의 크롬산염 처리면을 결정성 폴리에스테르 95 내지 5중량%와 비결정성 폴리에스테르 5 내지 95중량%를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 5 내지 50%로 한 열가소성 폴리에스테르 수지 조성물로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
    또는
    상기식에서, Tm₁또는 Tg₁은 원료인 결정성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이고, Tm₂또는 Tg₂는 원료인 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 완전히 열용융반응시킨 때의 융점 또는 유리전이온도, 즉 단량체 조성이 동일한 랜덤 공중합체 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이며, Tm₃또는 Tg₃은 열가소성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이다.
  2. 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면을 결정성 폴리에스테르 95 내지 5중량%와 비결정성 폴리에스테르 5 내지 95중량%를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 20 내지 80%로 한 열가소성 폴리에스테르 수지 조성물로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝공 캔용 수지 피복 강판.
    또는
    상기식에서, Tm₁또는 Tg₁은 원료인 결정성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이고, Tm₂또는 Tg₂는 원료인 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 완전히 열용융반응시킨 때의 융점 또는 유리전이온도, 즉 단량체 조성이 동일한 램덤 공중합체 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이며, Tm₃ 또는 Tg₃은 열가소성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이다.
  3. 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면 위를 비결정성 폴리에스테르 수지층으로 피복하고, 당해 수지층 위를 결정성 폴리에스테르 수지와 배결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율을 50% 미만(0%는 포함하지 않음)으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 추가로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
    또는
    상기식에서, Tm₁또는 Tg₁은 원료인 결정성 폴리에스테르 수지의 융접 또는 유리전이온도이고, Tm₂또는 Tg₂는 원료인 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 완전히 열용융반응시킨 때의 융점 또는 유리전이온도, 즉 단량체 조성이 동일한 랜덤 공중합체 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이며, Tm₃또는 Tg₃은 열가소성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이다.
  4. 4. 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면위를 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율 50% 이상 100% 미만으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 피복하고, 당해 수지층 위에 결정성 폴리에세테르 수지층으로 추가로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
    또는
    상기식에서, Tm₁또는 Tg₁은 원료인 결정성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이고, Tm₂또는 Tg₂는 원료인 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지의 완전히 열용융반응시킨 때의 융점 또는 유리전이온도, 즉 단량체 조성이 동일한 랜덤 공중합체 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이며, Tm₃또는 Tg₃은 열가소성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이다.
  5. 양 면에 Sn 도금을 실시한 강판의 한쪽 면위를 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율 50% 이상 100% 미만으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 피복하고, 당해 수지층 위에 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율 50% 미만(0%는 포함하지 않음)으로 한 열가소성 폴리에스테르 수지층으로 추가로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는, 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판.
    또는
    상기식에서, Tm₁또는 Tg₁은 원료인 결정성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이고, Tm₂또는 Tg₂는 원료인 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 완전히 열용융반응시킨 때의 융점 또는 유리전이온도, 즉 단량체 조성이 동일한 랜덤 공중합체 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이며, Tm₃또는 Tg₃은 열가소성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이다.
  6. 한쪽 면에 Sn 도금을 실시하고 다른 쪽 면에 크롬산염 처리를 실시한 강판의 크롬산염 처리면을 결정성 폴리에스테르 95 내지 5중량%와 비결정성 폴리에스테르 5 내지 95중량%를 열용융반응시켜 다음 식으로 정의하는 합금화율 5 내지 50%로 한 열가소성 폴리에스테르 수지 조성물로 피복하여 이루어짐을 특징으로 하는 드로잉가공과 아이어닝가공 캔용 수지 피복 강판의 수지 피복면이 캔의 내면으로 되도록 드로잉가공과 아이어닝가공을 하여 제조됨을 특징으로 하는 드로잉가공과 아이어닝가공 캔.
    또는
    상기식에서, Tm₁또는 Tg₁은 원료인 결정성 폴리에스테르 수지의 융점 또는 유리전이온도이고, Tm₂또는 Tg₂는 원료인 결정성 폴리에스테르 수지와 비결정성 폴리에스테르 수지를 완전히 열용융반응시킨 때의 융점 또는 유리전이온도, 즉 단량체 조성이 동일한 랜덤 공중합체 폴리에스테는 수지의 융점 또는 유리전이온도이며, Tm₃또는 Tg₃은 열가소성 폴리에스테르 수지의 용점 또는 유리전이온도이다.
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