WO1997044190A1 - Plaque metallique revetue de resine thermoplastique, et appareil et procede de fabrication - Google Patents

Plaque metallique revetue de resine thermoplastique, et appareil et procede de fabrication Download PDF

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resin
thermoplastic resin
coated metal
resin film
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Atsuo Tanaka
Yoshiki Sakamoto
Noriaki Kaguma
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Toyo Kohan Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin-coated metal sheet, a thermoplastic resin-coated metal sheet produced by using the method, and an apparatus for producing the same. More specifically, a thermoplastic resin film having an orientation is brought into contact with both sides of a continuously heated strip-shaped heated metal plate, and is bonded by pressure, and the thermoplastic resin film (hereinafter, referred to as a resin film) is used.
  • a thermoplastic resin-coated metal plate hereinafter, referred to as a resin-coated metal plate
  • a resin-coated metal plate for controlling the plane orientation coefficient of the resin to a desired range different from front to back
  • a resin-coated metal plate manufactured by using the manufacturing method and an apparatus for manufacturing the same .
  • thermoplastic resin film such as a polyester resin film
  • a metal plate having an orientation property
  • the surface orientation coefficient of the coated resin film is considerably reduced, and the workability of the resin film is not improved.
  • the resin film peels or cracks occur in the resin film.
  • the outer surface of the can does not require much severe corrosion resistance and impact resistance, but it requires a more severe formability than the inner surface during molding.
  • the inner surface of the can may be in direct contact with the contents to be filled after molding or may be subjected to an impact after the contents are filled, so that severe corrosion resistance and impact resistance are required.
  • FIG. 3 shows a method of manufacturing a resin-coated metal plate by a conventional method.
  • a metal plate 101 is heated in a heating furnace 105, and a pair of resin films 102 are stacked on both surfaces thereof. Pressing with a laminating roll 103, 104 (also called two-roll), the heat of the metal plate 101 melts part of the resin film 102 near the metal plate,
  • the resin-coated metal plate is manufactured by a method of heat-sealing to 01, cooling to room temperature with quenching 108 and drying.
  • the heating temperature of the metal sheet, the distance from the heating furnace 105 to the laminating rolls 103, 104, the feeding speed, the composition, thickness, and orientation of the resin film can be determined by appropriately selecting the conditions required for laminating the resin film, such as the heating temperature of the metal plate, in consideration of the properties such as temperature and melting point. Thickness), degree of orientation, adhesion to a metal plate, and the like can be adjusted to some extent.
  • the heat of the metal plate spreads over all layers of the laminated resin film.
  • the overall degree of orientation is controlled.
  • the orientation layer 107 remains on the surface. Therefore, if the feeding speed of the metal plate 101 and the resin film 102 is increased, the cooling by the laminating roll becomes insufficient, so that the heating temperature of the metal plate must be lowered in order to control the degree of orientation of the resin film. Nevertheless, it was difficult to continuously manufacture resin-coated metal plates at high speed.
  • the present invention solves the problems of the conventional resin-coated metal plate and the method of manufacturing the resin-coated metal plate by the conventional method as described above, and has higher adhesiveness, corrosion resistance, and corrosion resistance than the conventional resin-coated metal plate. Resin-coated metal sheet with excellent impact workability, and continuous high-speed production are possible, and the characteristics do not change even if the feeding speed of the metal sheet is changed.
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing a resin-coated metal plate. Disclosure of the invention
  • the present invention is directed to a pair of metal plates arranged in such a manner that a continuously-moving strip-shaped metal plate is heated, a thermoplastic resin film having an orientation is brought into contact with both surfaces thereof, and both surfaces of the metal plate are sandwiched from right and left. After the metal plate and the thermoplastic resin film are pressure-bonded by the laminating roll, the thermoplastic resin-coated metal plate is disposed below the laminating roll so as to be in contact with one side of the thermoplastic resin-coated metal plate.
  • the deflector roll movably disposed in the direction perpendicular to the traveling direction of the metal plate is perpendicular to the traveling direction of the thermoplastic resin-coated metal plate and opposite to the direction in which the deflector roll is disposed.
  • thermoplastic resin-coated metal plate By moving the thermoplastic resin-coated metal plate in the direction of (b), the traveling direction of the thermoplastic resin-coated metal plate is changed, so that each surface of the thermoplastic resin-coated metal plate is in contact with one of the left and right lamination ports.
  • Distance that is, a difference in contact time, by making the amount of heat taken away by cooling by the contact between the thermoplastic resin-coated metal plate and the laminating roll different on each surface of the thermoplastic resin-coated metal plate, Manufacturing a thermoplastic resin-coated metal plate, wherein the surface orientation coefficient of the outermost layer of the thermoplastic resin film after pressure bonding is controlled so as to be different on each of the front and back surfaces of the metal plate.
  • the surface orientation coefficient of the outermost layer of the thermoplastic resin film after the pressure bonding on the side that comes into contact with the deflector roll is the heat resistance after the pressure bonding on the non-contact side.
  • a thermoplastic resin film having the above-mentioned orientation is provided so as to be in contact with both surfaces of the metal plate so as to be smaller than the plane orientation coefficient of the outermost layer of the plastic resin film.
  • thermoplastic resin films having different melting points are laminated on respective surfaces of a continuously progressing strip-shaped metal plate.
  • the method is characterized in that a thermoplastic resin is melted, stretched in a biaxial direction and oriented, and then heat-fixed resin films having different temperatures are laminated on each surface of the strip-shaped metal plate which proceeds.
  • the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: coating a thermoplastic resin film on one side (A) of a metal plate using the above-described manufacturing method;
  • the orientation coefficient is ⁇ 1 ⁇
  • the surface orientation coefficient of the side (outermost layer) not in contact with the metal plate is ⁇ 2 ⁇
  • the other surface ( ⁇ ) of the metal plate is covered with the thermoplastic resin film
  • thermoplastic resin-coated metal plate laminated on a metal plate wherein the thermoplastic resin is polyethylene terephthalate, a copolymerized polyester resin mainly composed of ethylene terephthalate repeating units, polybutylene terephthalate, butylene terephthalate Polyester resin mainly composed of rate repeating units, or It is a polyester resin obtained by blending at least two types of these, or a multilayer polyester resin obtained by laminating at least two types of these, or a thermoplastic resin, and the upper layer is made of polyethylene terephthalate or ethylene.
  • Terephthalate Copolyester resin mainly composed of repeating units, polybutylene terephthalate, copolymerized polyester resin mainly composed of butylene terephthalate repeating units, or polyester resin blended with at least two of these
  • a thermoplastic resin-coated metal plate wherein the lower layer is a two-layer resin composed of one of the above-described thermoplastic resin and a resin blended with a polycarbonate resin.
  • the present invention provides a means for heating a continuously progressing strip-shaped metal plate, and a thermoplastic resin provided below the direction of travel of the metal plate and having orientation on both sides of the heated metal plate.
  • An object of the present invention is also an apparatus for manufacturing a thermoplastic resin-coated metal plate comprising a deflector roll and cooling means provided below the roll to cool the thermoplastic resin-coated metal plate.
  • FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of the apparatus for producing a resin-coated metal plate of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a resin-coated metal plate by a conventional method.
  • FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic view showing another embodiment of the apparatus for producing a resin-coated metal plate of the present invention.
  • a continuous strip-shaped metal plate is heated, and a resin film is pressure-adhered and laminated on both surfaces thereof using a pair of laminating rolls.
  • a deflector roll provided to be movable in the direction perpendicular to the traveling direction of the resin-coated metal plate, the traveling direction of the resin-coated metal plate is bent, and the distance at which each surface of the resin-coated metal plate comes into contact with the laminating roll, that is, Controls the orientation of the resin film after lamination to the desired state by making a difference in the contact time and making the amount of heat removed by cooling due to the contact with the laminating roll different between the front and back surfaces of the resin-coated metal plate.
  • the resin layer in contact with the metal plate and the outermost resin layer have different plane orientation coefficients from front to back.
  • FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of a manufacturing apparatus used for manufacturing a resin-coated metal plate of the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of FIG.
  • reference numeral 1 denotes a heating means for continuously heating a strip-shaped metal plate 2 which continuously advances from the top to the bottom of the drawing.
  • a pair of laminating rolls 5 and 6 for pressing the resin films 3 and 4 to the heated metal plate 2 and thermally bonding the resin films 3 and 4 are provided.
  • An arrow P perpendicular to the direction of travel of the resin-coated metal plate 10 is provided at a position slightly below the laminating roll so as to be able to abut on one side of the resin-coated metal plate 10 and to be rotatable.
  • a deflector roll 7 whose position can be adjusted in the 1 and P 2 directions is provided.
  • a rotatable Guide rolls 8 are provided below the deflector roll 7, below the deflector roll 7, there is a rotatable Guide rolls 8 are provided.
  • the rotation centers of the laminating rolls 5, 6, the deflector roll 7 and the guide roll 8 are parallel to each other.
  • a quench tank 9 for cooling the resin-coated metal plate 10 to room temperature.
  • the apparatus A ′ for manufacturing a resin-coated metal plate shown in FIG. 5 includes a holding port 11 for pressing the resin-coated metal sheet 10 against the laminating port 5 in the apparatus A for manufacturing a resin-coated metal sheet shown in FIG. It is an added device.
  • the holding roll 11 is rotatable and is provided in parallel with the laminating roll 5.
  • the heating means 1 a known means such as a high-frequency heating furnace is used. In addition, other heating means such as a heating roll and an induction heating coil can be applied. Further, the laminating rolls 5 and 6 function as nip rolls for narrowing the metal plate 2 passing therethrough and the resin films 3 and 4 inserted therebetween, and known ones are used. Normally, it is possible to rotate the laminating rolls 5 and 6 in synchronism while rotating the resin-coated metal plate in the directions of arrows S1 and S2 so as to feed the resin-coated metal plate downward. The rotation speed is also adjustable.
  • Both ends of the deflector roll 7 are rotatably supported by bearings (not shown). Both bearings are synchronized by an air cylinder or the like, and are moved and adjusted in the directions of arrows Pl and P2. It is possible. Usually, the position of the bearing is adjusted according to the specified laminating conditions, and the position is fixed, but it can be moved in the P1 and P2 directions during operation according to the acceleration and deceleration of the laminating speed. Is controlled. Also, the bearing is capable of reciprocating linearly in a direction perpendicular to the surface of the resin-coated metal plate. For example, the bearing is rotatable around an axis Q disposed below (or above) in parallel with its axis.
  • the guide roll 8 can be moved in an arc as shown by the line, and both ends of the guide roll 8 are supported by bearings (not shown), and those bearings are fixed to a frame or the like. The position is provided at a position in contact with the common tangent line N of the pair of laminate rolls 5 and 6 (see FIG. 1).
  • the resin-coated metal plate 10 pulled out from the quench tank 9 is driven downstream by another nip roll, so that tension is applied to the resin-coated metal plate 10. Between the laminating rolls 5 and 6 and the guide roll 8 The resin-coated metal plate 10 is also given an appropriate tension.
  • the apparatus A for manufacturing a resin-coated metal plate configured as described above is used as follows. First, the resin films 3 and 4 sent from the resin film supply means (not shown) are laminated and pressed on both sides of the metal plate 2 heated to a predetermined temperature by the heating means 1 between the laminating rolls 5 and 6. . Then, the obtained resin-coated metal plate 10 is passed from the common tangent line N to the left side of the deflector roll 7 moved to the left side in the drawing, and further to the right side of the guide roll to return to the original traveling direction.
  • the amount by which the deflector roll 7 is moved is appropriately selected according to the characteristics of the resin film to be used, the desired plane orientation coefficient of the resin layer to be laminated such as the heating temperature of the metal plate, and the molding conditions of the obtained resin-coated metal plate. . Further, the resin-coated metal plate is sent downward and guided into the quench tank 9.
  • the wrap angle 0 increases as the distance that the deflector roll 7 moves to the left in FIG. 1 increases, and decreases as the distance moves to the right.
  • the winding angle becomes zero, and the resin-coated metal plate is sent downward as in the conventional case.
  • the cooling time of the surface of the resin-coated metal plate that contacts the laminating roll 5 becomes longer.
  • the holding roll 11 shown in FIG. 6 is provided, the cooling effect is further improved.
  • the increase in the cooling time is also based on the increase in the pressing force between the resin films 3 and 4 and the metal plate 2, and the cooling effect by the pressing force is the same as that of the resin film 3 in contact with the one of the laminating rolls 5. Not only in the resin film 4 but also in the resin film 4.
  • the total amount of heat transfer increases as the magnitude of the pressing force is smaller and the contact time with the laminating roll 5 is longer. Then, as the cooling time increases, the amount of heat transferred from the heated metal plate 2 to the laminating roll 5 increases, and the temperature drop of the metal plate 2 can be increased. Thus, the thickness W of the melt layer 12 in the resin layer in contact with the metal plate can be reduced.
  • the method of controlling the amount of heat transfer from the heated metal plate 2 to the laminator roll of the present invention allows the laminated resin to be formed.
  • the method of the present invention can be used. It is also possible to increase the lamination speed of the resin film. In other words, by moving the deflector roll 7 in the direction P1 in FIG.
  • the contact time between the resin-coated metal plate 10 immediately after lamination and the laminating roll 5 is increased, and cooling by the laminating roll 5 is performed.
  • the action works well. Therefore, even if the feeding speed of the metal plate 2 is increased, the contact time between the metal plate 2 and the laminating roll 5 is sufficiently ensured, and there is no possibility that the entire resin film 3 to be melted is melted.
  • a layer that does not melt at a high temperature, that is, a layer 13 having an orientation can be reliably left.
  • the resin coating on the laminating roll 5 is determined by the heating temperature of the metal plate, the feeding speed of the metal plate, the composition, thickness, plane orientation coefficient, and moving distance of the deflector 7 in the P1 direction.
  • the state of the resin layer after being laminated on the metal plate which is a feature of the resin-coated metal plate of the present invention, will be described.
  • the resin film When the resin film is brought into contact with a metal plate heated above the melting point of the resin film and crimped, the resin film loses its orientation due to the heat conducted from the metal plate. Moreover, the direction is closer to the outermost layer.
  • the surface orientation coefficient of the resin layer on the side directly contacting the metal plate of the resin film laminated on one surface (A) of the metal plate is ⁇ 1 ⁇
  • the outermost resin layer The surface orientation coefficient of the resin layer laminated on the other surface ( ⁇ ) of the metal plate is 11 ⁇
  • the surface orientation coefficient of the resin layer on the side directly in contact with the metal plate is n lu
  • the outermost resin layer When the plane orientation coefficient of n 2 U is n 2 U , n 1 A and n are 0 to 0.04, ⁇ 2 0 is 0.02 to 0.10> n 2 U is 0 to 0.10, and n ⁇ n ⁇ must be used.
  • n 1 A and n l B is 0.04 of the metal plate surfaces of the metal plate and directly adjoin ⁇ fat layer, thin deep drawn cans
  • the resin layer laminated on the inner and outer surfaces of the can easily peels off from the surface of the metal plate. If the plane orientation coefficient is 0.04 or less, the resin layer is not peeled off, so it is necessary to set the coefficient to 0.04 or less.
  • the resin layer that is in direct contact with the metal plate corresponds to the melt layer formed by heating, and is a layer that contributes to the processing adhesion.
  • the inner and outer surfaces of the can have a plane orientation coefficient in the range of 0 to 0.04.
  • the plane orientation coefficient measured from the refractive index is the average value of the part from the outermost surface of the resin film peeled from the metal plate to a depth of about 5 m.
  • the plane orientation coefficient of the outermost resin layer actually in contact with the metal plate is 0, that is, even if it is non-oriented, the plane orientation coefficient exceeds 0 if there is an oriented portion within the depth.
  • ⁇ 1 ⁇ and n 1 B are set to 0 to 0.04 in the resin-coated metal plate of the present invention is such a result.
  • the plane orientation coefficient ⁇ 2 ⁇ of the outermost resin layer of the resin film laminated on each surface is 0.02 to 0.10 and n 2 B is 0 to 0. 10 and It is necessary to keep n 2u ⁇ n 2 in consideration of the workability, corrosion resistance, and impact resistance of the resin-coated metal plate of the present invention.
  • the barrier property of the resin layer itself against the content is significantly reduced, and is particularly preferable on the inner surface of the can in direct contact with the content to be filled. Absent. If both the plane orientation coefficients n 2A and ⁇ 2 ⁇ exceed 0.10, severe molding processing is performed even if the plane orientation coefficients ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ of the resin layer directly in contact with the metal plate are less than 0.04. When this occurs, countless cracks enter the upper resin layer, making it unpractical as a can. Therefore, the surface orientation coefficient ⁇ 2 ⁇ of the outermost resin layer must be maintained in the range of 0.02 to 0.10.
  • ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 and ⁇ 1 ⁇ ⁇ 2 ⁇ are set in the method for producing a resin-coated metal plate of the present invention in that the laminated resin film is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the laminated resin film. Since it is heated and melted from the surface in contact with the metal plate, the plane orientation coefficient is inevitably as described above. That is, the plane orientation coefficient of the laminated resin layer is present with a gradient in the thickness direction from the surface in contact with the metal plate.
  • the plane orientation coefficient of the resin film used is also an important factor, and the plane orientation coefficient of the resin film exceeds 0.17
  • the surface orientation coefficient ⁇ 2 ⁇ and ⁇ 2 ⁇ of the outermost resin layer are less than 0.15, making direct contact with the metal plate It is extremely difficult to make the plane orientation coefficients ⁇ ⁇ and ⁇ , ⁇ of the resin layer less than 0.10. Therefore, the resin used for lamination
  • the plane orientation coefficient of the film is preferably 0.17 or less, more preferably about 0.15.
  • the resin film used for lamination and the plane orientation coefficient ⁇ ⁇ of the resin layer and the outermost resin layer in contact with the metal sheet after lamination on the metal sheet, nn ⁇ 2 ⁇ and n 2B are obtained by the following method.
  • the plane orientation coefficient of the resin film used is obtained from the following equation by measuring the refractive index in the vertical, horizontal and thickness directions with an Abbe refractometer.
  • the resin-coated metal plate is immersed in hydrochloric acid, the surface of the metal plate is chemically dissolved, only the resin layer is peeled off, and the surface of the obtained resin layer in contact with the metal plate
  • the refractive index in the vertical, horizontal and thickness directions is measured in the same manner as described above, and the refractive index can be determined using the above equation.
  • the plane orientation coefficient of the laminated resin film indicates the degree of crystal orientation of the resin film, but when a pigment or the like is added to the resin, the plane orientation coefficient can be measured. It can be difficult. In such a case, the measurement can be performed using an X-ray diffraction method, an IR method (infrared ray method), or the like. A method for measuring the degree of orientation of a polyethylene terephthalate film by an X-ray diffraction method will be described as an example.
  • the depth of X-rays penetrating into the resin film was set to 5 m.
  • the resin films laminated on both sides of the metal plate include polyethylene terephthalate, a copolymerized polyester resin mainly composed of ethylene terephthalate repeating units, polybutylene terephthalate, and butylene terephthalate.
  • a polyester resin consisting of a polyester resin mainly composed of repeating units, a polyester resin blended with at least two types of these polyester resins, or a multilayer polyester resin laminated with at least two types of the above polyester resins.
  • the resin film is a two-layer resin film made of a polyester resin obtained by blending at least two kinds of the above, and a resin in which the lower layer is made of a blend of the above-mentioned thermoplastic resin and the polycarbonate resin. After forming the film, the film is stretched in two directions, and used as a biaxially oriented resin film produced by heat setting.
  • this resin film When forming this resin film, there is no problem even if additives such as a stabilizer, an antioxidant, an antistatic agent, a pigment, a lubricant and a corrosion inhibitor are added as required.
  • additives such as a stabilizer, an antioxidant, an antistatic agent, a pigment, a lubricant and a corrosion inhibitor are added as required.
  • a titanium oxide-based white pigment to the resin film laminated on the outer surface of the can in consideration of the sharpness of the printing design.
  • the melting point of the resin film used can be measured by a scanning differential calorimeter (DSC).
  • DSC scanning differential calorimeter
  • the melting point is measured using DSC, two or more melting peaks appear.
  • the product of the melting temperature and the endothermic amount of the peak was calculated, and the sum was divided by the endothermic amounts of all the melting peaks to obtain an approximate melting point.
  • the thickness of the laminated resin film is preferably in the range of 5 to 50 m, more preferably in the range of 10 to 30 m. If the thickness is less than or equal to Not only is it difficult to laminate the resin film of 5 / m or less to the metal plate in a stable state, but also the laminated resin layer In addition, it is also difficult to control the plane orientation coefficient in a desired range. On the other hand, if the thickness of the resin film to be laminated is 50 / m or more, it is not preferable in terms of economic efficiency as compared with an epoxy resin paint widely used as a material for cans.
  • the metal plate used for the resin-coated metal plate of the present invention will be described.
  • a steel plate or an aluminum alloy plate subjected to a band-shaped surface treatment is used.
  • steel sheets if severe forming is possible, there is no particular limitation on the steel composition, but a low-carbon cold-rolled steel sheet with a thickness of 0.15 to 0.30 mm, which is widely used for cans, is used as a substrate.
  • a steel sheet with a structured film, so-called tin-free steel (TFS) is preferred.
  • the steel sheet surface is plated with one or more of two or more types of tin, nickel, aluminum, etc., and is coated with an alloy.
  • a steel sheet having a two-layered film formed thereon is also applicable.
  • aluminum alloy sheets there is no particular limitation as long as the aluminum alloy sheets can be similarly strictly formed, but 3000 series or 5000 series are widely used for cans in terms of cost and formability.
  • An aluminum alloy plate having a surface treated by a known method such as electrolytic chromic acid treatment, immersion chromic acid treatment, alkaline solution, etching treatment with an acid solution, and anodizing treatment is more preferable.
  • range amounts as chromium 3 ⁇ 25mg / m 2 points hydrated chromium oxide from the processing adhesion of the resin film to be laminated is preferably More preferably, the range is 7 to 20 mg / m 2 .
  • the metal chromium amount Iga such critical and corrosion resistance after processing the range from the viewpoint of 10 to 200 mg / m 2 of the processed adhesion between the resin film to be laminated preferably, 30-100 mg / m 2 Is more preferable.
  • the plane orientation coefficient of the adhesive layer in contact with the metal plate can be more easily controlled. That is, when a resin film having two types of orientations with different melting points is laminated on a metal plate heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the resin with the lower melting point of those resins, The orientation is easier to break than the orientation of a resin film with a high melting point.
  • the orientation of the resin film having a lower heat setting temperature is determined by the heat setting temperature. It is easier to lose than the orientation of a resin film with high hardness.
  • the surface orientation coefficient of the resin layer (melt layer) directly in contact with the metal plate of the resin film coated on each surface of the resulting resin-coated metal plate ( n 1A and n 1B ) can be controlled in the range of 0 to 0.04, which is sufficient to obtain excellent processing adhesion.
  • Examples 1, 2, and 3 were 250, 240, and 232, respectively.
  • the temperature of the laminating roll cooled by natural heat radiation was kept at about 150.
  • the feed rate of TFS was 100, 200, and 400 m / min in Examples 1, 2, and 3, respectively, and the deflector roll 7 was rotated as shown in Fig. 1 so that the winding angle around the laminating roll 5 was 20 degrees. Moved in one direction.
  • a 0.26 mm thick aluminum alloy plate (JIS 5052 H39) is degreased with 70 g / 1 sodium carbonate solution at a temperature of 50, then immersed in a 50 g / l sulfuric acid solution at room temperature for 5 seconds, and the surface is etched and washed with water , Dried.
  • Biaxially oriented polyester resin film on both sides of this aluminum alloy plate (copolymerized polyester having an upper layer with a thickness of 15 m and the same composition as in Examples 1 to 3, a lower layer with a thickness of lOtm 94 mol% of terephthalic acid, isophthalic Using a device as shown in FIG.
  • Example 4 5.6
  • the surface orientation coefficient of the outermost layer of the resin film on one side (eight sides: the left side of the metal plate shown in FIG. 1) which becomes the inner surface of the can after lamination is 0.07, 0.05, and 0.03, respectively.
  • the temperatures immediately before the aluminum alloy sheet entered the laminating roll were set to 249, 252, and 255 in Examples 4, 5, and 6, respectively.
  • the temperature of the laminating roll cooled by natural heat radiation was kept at 15 (TC).
  • the feed speed of the aluminum alloy plate was 200 m / min, and the winding angle around the laminating roll 5 was 15 degrees.
  • the deflector bit 7 was moved in the direction P1 in FIG.
  • TF S thickness 0.18 mm metal chromium amount: 125 mg / m 2, hydrated chromium oxide content: 12 mg / m 2 as chromium
  • plane A plane of: the left metal plate shown in FIG. 1 Side
  • polyester resin film 88 mol% terephthalic acid, ⁇ mol% isophthalic acid, 100 mol% ethylene glycol, melting point 228 ⁇ : heat-setting temperature of the film 19
  • T The surface (surface B: right side of the metal plate shown in Fig.
  • the same biaxially oriented copolyester resin film as in Examples 7 to 9 was used on the A side of the same TFS as in Examples 7 to 9, and the biaxially oriented copolyester used in Examples 7 to 9 on the B side, respectively.
  • a biaxially oriented copolymerized polyester resin film having the same composition and the same melting point as the resin film but having a film heat setting temperature of 170 was laminated using the apparatus shown in FIG.
  • the other conditions were the same as in Examples 7 to 9, and the feed rates of TFS were 100, 200, and 400 m / min in Examples 10, 11, and 12, respectively.
  • the upper layer has a thickness of 15 / m and a copolyester having the same composition as in Examples 1-3.
  • the lower layer has a thickness of 94 m% of terephthalic acid, 6 mol% of isophthalic acid, and 100 mol% of ethylene glycol.
  • the same TFS was used under the same conditions as in Examples 1 to 3 except that a two-layer biaxially oriented film composed of a resin blended with 45% by weight of bisphenol-A-polycarbonate and 55% by weight of polymerized polyester was used. This biaxially oriented resin film was laminated.
  • the TFS feed speed was 200 m / min, and the deflector roll 7 was moved in the direction P1 in Fig. 1 so that the winding angle on the laminate roll 5 was 20 degrees.
  • the same biaxially oriented copolymerized polyester resin film as in Examples 1 to 3 was laminated on the same TFS as in Examples 1 to 3 under the same conditions as in Examples 1 to 3 except that the apparatus shown in Fig. 4 was used. . That is, after laminating the resin film, TFS was passed straight downward without being wound around a laminating roll. In each of Comparative Examples 1, 2, and 3, the feed rate of TFS was set to 100, 200, and 400 m / min.
  • the surface in contact with the laminating port 5 was used as the inner surface of the can to form a drawn can with a can diameter of 100 strokes. Then, a redrawing can was performed with a can diameter of 80 mm by redrawing. This redrawn can was subjected to ironing at the same time as stretching by means of combined processing, and a drawn and ironed can with a can diameter of 66 mm was obtained.
  • the interval between the redrawing part, which is the upper end of the can, and the ironing part is 20 thighs, and the redrawing die
  • the shoulder radius was 1.5 times the sheet thickness
  • the clearance between the re-drawing die and the punch was 1.0 times the sheet thickness
  • the clearance for the ironed portion was 50% of the original sheet thickness.
  • the upper end of the can was trimmed by a known method, and neck-in processing and flange processing were performed.
  • the presence or absence of peeling of the resin layer on the can wall of the obtained can body and the impact resistance of the inner surface of the can were evaluated by the following methods.
  • the degree of peeling of the resin layer on the can body wall on the outer and inner surfaces of the obtained can was visually observed and evaluated according to the following criteria.
  • the can lid After filling the obtained can with water, the can lid was tightly wound and dropped from a height of 15 cm with the can bottom facing down. After opening the can, the water was taken out, and then 3% saline solution was added and immersed using a stainless steel rod as a cathode. Furthermore, a voltage of about 6.3 V was applied between both electrodes using the can body as an anode. At this time, a current flows if the metal plate below the resin layer is slightly exposed. The degree of metal exposure was evaluated based on this current value (niA).
  • Plane orientation coefficient of the resin layer can Characteristics n 1 ⁇ ⁇ n 1 nn 2 » film peeling impact processability (DLA)
  • Example 1 0.00 0.06 0.00 0. within 01: ⁇ , outer: ⁇ 0
  • Example 2 0.000 0. 06 0. 00 0.02 Inside: ⁇ , outside: ⁇ 0
  • Example 3 0.000 0. 06 0. 01 0. 04 Inside: ⁇ , outside: ⁇ 0
  • Example 4 0 00 0. 07 0. 00 0. 05 Inside: ⁇ , outside: ⁇ 0
  • Example 5 0.000 0. 05 0. 00 0.
  • Example 6 0.000 0. 03 0.000 0.01 Inside: ⁇ , Outside: ⁇ 0.3
  • Example 7 0.000 0. 06 0. 00 0.
  • thermoplastic resin-coated metal plate manufactured using the method for producing a thermoplastic resin-coated metal plate of the present invention.
  • Examples 1 to 6 are examples in which a biaxially oriented polyester resin film of the same composition is laminated on each surface of a metal plate while changing the TFS feed rate, and the TFS feed rate is fixed and the inner surface of the can is obtained. This is an example in which the plane orientation coefficient of the outermost layer of the resin film laminated on the surface is changed.
  • Examples 7 to 12 the biaxially oriented polyester resin film of a different kind was changed on each side of the metal plate by changing the feed rate of TFS, and the plane orientation coefficient of the resin film laminated on the inner surface of the can became constant.
  • the layers are stacked as described above.
  • Comparative Examples 1 to 6 are examples in which a biaxially oriented polyester resin film having the same composition is laminated on each surface of a metal plate by changing the TFS feed speed by a conventional method of manufacturing a resin-coated metal plate, and This is an example in which the feed rate of TFS is kept constant and the plane orientation coefficient ⁇ 2 ⁇ of the outermost layer of the resin film laminated on the inner surface of the can is changed.
  • the plane orientation coefficient ( ⁇ , ⁇ o ) of the layer (melt layer) directly in contact with the metal plate of the resin film laminated on each surface And ⁇ 1 )) can be controlled in the range of 0 to 0.04, which is sufficient to obtain excellent processing adhesion.
  • each surface of the metal plate is made of a different material (composition or physical properties).
  • composition or physical properties When laminating resin films in (1), it is possible to obtain different plane orientation coefficients on each surface of the metal plate in low-speed laminating work, but it is extremely difficult in high-speed laminating work, It is also difficult to form a layer, and the processing adhesion is reduced.
  • thermoplastic resin-coated metal sheet and the method for producing a thermoplastic resin-coated metal sheet of the present invention makes it possible to vary the laminating speed even when laminating a resin film at high speed.
  • thermoplastic resin-coated metal plate having excellent moldability, processing adhesion, impact resistance, etc. in a stable state.
  • thermoplastic resin-coated metal sheet of the present invention Even if the thermoplastic resin-coated metal sheet of the present invention is subjected to severe molding processing, the resin layer laminated on the inner and outer surfaces of the obtained can body does not peel off, and has corrosion resistance to the contents filled in the can. It is possible to laminate a thermoplastic resin film on a metal plate at a high speed, and to manufacture a thermoplastic polyester resin-coated metal plate that has stable characteristics even if the lamination speed of the resin film changes. It is possible and has great industrial value.

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Description

明 細 書 熱可塑性樹脂被覆金属板、 その製造方法および製造装置 技術分野
本発明は熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法、 その製造方法を用いて製造され る熱可塑性樹脂被覆金属板、 およびその製造装置に関する。 より詳しくは、 連続 的に進行する帯状の加熱された金属板の両面に配向性を有する熱可塑性樹脂フィ ルムを当接し、 加圧接着した後の熱可塑性樹脂フィルム (以下、 樹脂フィルムと いう) の面配向係数を表裏異なる所望の範囲に制御する熱可塑性樹脂被覆金属板 (以下、 樹脂被覆金属板という) の製造方法、 その製造方法を用いて製造される 樹脂被覆金属板およびその製造装置に関する。 背景技術
近年、 ポリエステル樹脂フィルムのような熱可塑性樹脂フィルムを金属板の両 面に積層した材料が絞り缶、 薄肉化深絞り缶などのような厳しい成形加工が施さ れる缶用に多量用いられるようになった。 最近では、 缶のコストダウンの見地か ら、 深絞り加工後、 ストレッチ加工が施され、 さらにしごき加工が施される缶が 検討されている。 一般に、 配向性を有する樹脂フィルムを被覆した樹脂被覆金属 板にこのような厳しい成形加工を施す場合、 被覆した後の樹脂フィルムの面配向 係数をかなり小さくして、 樹脂フィルムの加工性を向上させないと、 樹脂フィル ムが剥離したり、 樹脂フィルムにクラックが入る。 すなわち、 金属板に加熱圧着 して積層する際の加熱により、 樹脂フィルムの配向性のかなりの部分を消失させ る必要がある。 缶外面となる面はあまり厳しい耐食性、 耐衝撃加工性は要求され ないが、 成形加工時に缶内面となる面より厳しい成形加工性が要求される。 一方 缶内面となる面は、 成形加工後、 充填される内容物と直接接触したり、 内容物充 填後、 衝撃が加えられることもあり、 厳しい耐食性、 および耐衝撃加工性が要求 される。
缶内面に要求される特性と缶外面に要求される特性を同時に満足させるため、 缶内面となる面に積層された樹脂フィルムには、 ある程度の配向を残存させる必 要があるが、 一方、 缶外面となる面に積層された樹脂フィルムには、 配向をあま り残存させない方が好ましい。
このような厳しい成形加工をも満足する樹脂被覆金属板を従来の製造方法を用 いて製造する場合、 金属板の加熱温度、 積層される配向性を有する熱可塑性樹脂 フィルムの樹脂組成、 配向度、 融点などの特性、 樹脂フィルムの積層速度、 ラミ ネートロールによる加圧力など多くの製造要因を十分コントロールすることが必 要であった。
図 3は従来の方法による樹脂被覆金属板の製造方法を示す。 例えば、 特開平 4 - 2 0 1 2 3 7号公報などでも公知であるように、 金属板 1 0 1を加熱炉 1 0 5 で加熱し、 その両面に樹脂フィルム 1 0 2を重ねながら、 一対のラミネ一トロー ル 1 0 3、 1 0 4 (二ップロールともいう) で押圧し、 金属板 1 0 1の熱で金属 板近傍の樹脂フィルム 1 0 2の一部を溶融させながら、 金属板 1 0 1に熱融着さ せ、 クェンチタンク 1 0 8で常温まで冷却し、 乾燥する方法によって樹脂被覆金 属板は製造される。 このような樹脂被覆金属板の製造方法においては、 金属板の 加熱温度、 加熱炉 1 0 5からラミネートロール 1 0 3、 1 0 4までの距離、 送り 速度、 樹脂フィルムの組成、 厚さ、 配向度、 融点などの特性等を考慮し、 金属板 の加熱温度など樹脂フィルムの積層のために必要な諸条件を適切に選択すること により、 樹脂フィルム 1 0 2の溶融される厚さ (メルト層の厚さ) 、 配向度、 金 厲板への密着力などをある程度調整することができる。
前記の従来の方法は、 例えば図 4に示すように、 樹脂フィルム 1 0 2を加熱炉 1 0 5で加熱された金属板 1 0 1に積層する場合、 ラミネートロール 1 0 3、 1 0 4 (図 4参照) で加圧されると、 高温の金属板 1 0 1から樹脂フィルム 1 0 2 を通して低温のラミネートロール 1 0 3、 1 0 4に熱が伝わる。 そしてその熱に より樹脂フィルム 1 0 2の金属板と接する面にメルト層 1 0 6が形成されるとと もに、 金属板 1 0 1と樹脂フィルム 1 0 2との加圧により両者が接合される。 金 属板 1 0 1がラミネートロール 1 0 3、 1 0 4を通過した後は、 加圧力が負荷さ れなくなるので、 積層された樹脂フィルムの表面は自然冷却される程度であり、 蓄えられた金属板の熱が積層された樹脂フィルムの全層におよび、 樹脂フィルム 全体の配向度がコントロールされる。 ラミネートロールにより冷却されると、 表 層には配向層 1 0 7が残る。 したがって、 金属板 1 0 1と樹脂フィルム 1 0 2の 送り速度が速くなると、 ラミネートロールによる冷却が不十分となるので、 樹脂 フィルムの配向度をコントロールするため、 金属板の加熱温度を下げなければな らず、 高速で連続的に樹脂被覆金属板を製造することは困難であった。
他方、 連続的に高速で樹脂フィルムを積層する場合にも、 優れた加工密着性を 確保するため、 積層される樹脂フィルムのメルト層をある程度厚くする必要があ り、 その方法として、 金属板の加熱温度を高くすることが考えられる。 しかし、 この場合、 ラミネートロールによる冷却作用が不十分となり、 樹脂フィルムのほ とんど全体がメルトし、 樹脂フィルムの強度が損なわれる。 また、 積層される樹 脂フィルムの全体が積層時に一度溶融し、 その樹脂層が製缶後の缶の内面に存在 する場合、 内容物の充填時、 および充填後の保存時に外部から衝撃が加えられる と、 積層された樹脂層にクラックが入りやすくなり、 その部分より腐食が進行す るという問題を有している。
このように、 従来の方法を用いても、 用いる樹脂フィルムの組成、 厚さ、 配向 度、 融点などを考慮し、 缶内外面用にそれぞれ異なる樹脂フィルムを選択し、 か つ金属板の加熱温度、 金属板と樹脂フィルムの送り速度、 ラミネートロールによ る加圧力など種々の製造要因をほぼ固定することによって、 厳しい成形加工でも 積層された樹脂フィルムが剥離しにくい、 缶用に適用可能な加工密着性等を有す る樹脂被覆金属板の製造は可能であるが、 このような樹脂被覆金属板を高速で連 続的に製造することは極めて困難であり、 さらに連続生産において金属板の通板 速度を加減速する時、 積層された樹脂フィルムの配向度にバラツキを生じ、 結果 的にその相当部分は厳しい成形加工の際に、 積層された樹脂層が剥離するという 結果を導く。 したがって、 厳しい成形加工性、 耐食性等が要求される樹脂被覆金 属板の生産歩留を低下させ、 さらに連続製缶にも支障をきたすことになる。
本発明は、 上記のような従来の樹脂被覆金属板、 および従来の方法による樹脂 被覆金属板の製造方法の問題を解消し、 従来の樹脂被覆金属板におけるよりも加 ェ密着性、 耐食性、 耐衝撃加工性などに優れた樹脂被覆金属板、 およびその連続 高速生産が可能であり、 かつ金属板の送り速度を変化させても特性が変動しない 樹脂被覆金属板の製造方法と製造装置を提供することにある。 発明の開示
本発明は、 連続的に進行する帯状の金属板を加熱し、 その両面に配向性を有す る熱可塑性樹脂フィルムを当接し、 前記金属板の両面を左右から挟み込むように 配設された一対のラミネートロールで前記金属板と前記熱可塑性樹脂フィルムを 加圧接着した後、 前記ラミネートロールの下方に熱可塑性樹脂被覆金属板の片面 側に当接可能に配設され、 かつ前記熱可塑性樹脂被覆金属板の進行方向と垂直方 向に移動可能に配設されたデフレクタ一ロールを、 前記熱可塑性樹脂被覆金属板 の進行方向に垂直で、 かつ前記デフレクタ一ロールが配設された方向とは反対の 方向に移動させて、 前記熱可塑性樹脂被覆金属板の進行方向を変曲させることに より、 前記熱可塑性樹脂被覆金属板の各面が前記の左右いずれかのラミネート口 —ルと接触する距離、 すなわち接触する時間に差を生じさせ、 前記熱可塑性樹脂 被覆金属板と前記ラミネートロールとの接触による冷却によって奪われる熱量を 前記熱可塑性樹脂被覆金属板の各面で相違させることにより、 加圧接着後の熱可 塑性榭脂フィルムの最表層の面配向係数を前記金属板の表裏のそれぞれの面で異 なるように制御することを特徴とする、 熱可塑性榭脂被覆金属板の製造方法であ り、 また、 加圧接着後に前記デフレクタ一ロールと当接する側の加圧接着後の熱 可塑性樹脂フィルムの最表層の面配向係数が、 当接しない側の加圧接着後の熱可 塑性樹脂フィルムの最表層の面配向係数よりも小となるように、 前記配向性を有 する熱可塑性樹脂フィルムを前記金属板の両面に当接するように配設することを 特徴とする。
さらに本発明の熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法は、 連続的に進行する帯状 の金属板のそれぞれの面に、 それぞれ異なる融点を有する熱可塑性樹脂フィルム を積層することを特徴とし、 また連続的に進行する帯状の金属板のそれぞれの面 に、 熱可塑性樹脂を溶融し二軸方向に延伸し配向させた後に熱固定した温度がそ れぞれ異なる樹脂フィルムを積層することを特徴とする。
またさらに本発明は、 上記の製造方法を用いて、 金属板の片面(A)に被覆され た後の熱可塑性樹脂フィルムの、 前記金属板と相接する側 (接着層)の樹脂層の面 配向係数を η、 前記金属板と接しない側 (最表層)の面配向係数を η、 前記金 属板の他の片面(Β)に被覆された後の熱可塑性樹脂フィルムの、 前記金属板と相 接する側 (接着層) の樹脂層の面配向係数を niu、 前記金属板と接しない側 (最 表層) の面配向係数を n2uとした場合、 n IAおよび η π,が 0〜0.04、 ηが 0.02 〜0.10、 ηが 0〜0.10であり、 かつ η 、 nin<n2U、 η2"<ηとな るように前記熱可塑性樹脂フィルムを前記金属板に積層した熱可塑性樹脂被覆金 属板であり、 熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフ夕レート、 エチレンテレフタレ —卜繰り返し単位を主体とした共重合ポリエステル樹脂、 ポリブチレンテレフ夕 レー卜、 ブチレンテレフ夕レート繰り返し単位を主体としたポリエステル樹脂、 またはこれらを少なくとも 2種類をブレンドしてなるポリエステル樹脂、 または これらの少なくとも 2種類を積層してなる複層のポリエステル樹脂であるか、 ま たは熱可塑性樹脂が、 上層がポリエチレンテレフ夕レート、 エチレンテレフタレ 一ト繰り返し単位を主体とした共重合ポリエステル樹脂、 ポリブチレンテレフ夕 レー卜、 ブチレンテレフ夕レート繰り返し単位を主体とした共重合ポリエステル 樹脂、 またはこれらの少なくとも 2種類をブレンドしてなるポリエステル樹脂、 下層が前記の上層となる熱可塑性樹脂のいずれかとポリカーボネート樹脂をブレ ンドした樹脂からなる 2層の樹脂であることを特徴とする熱可塑性樹脂被覆金属 板である。
またさらに本発明は、 連続的に進行する帯状の金属板を加熱する手段と、 前記 金属板の進行方向の下方に設けられた、 加熱された前記金属板の両面側に配向性 を有する熱可塑性樹脂フィルムを供給する手段と、 さらにその下方に設けられた、 前記熱可塑性樹脂フィルムを前記金属時板の両面側に当接し、 両者を左右に挟み 込んで加圧接着する一対のラミネートロールと、 さらにその下方に設けられた、 熱可塑性樹脂被覆金属板の片面側に当接可能に配設され、 かつ、 前記熱可塑性樹 脂被覆金属板の進行方向と垂直方向に移動可能に配設されたデフレクタ一ロール と、 さらにその下方に設けられた、 前記熱可塑性樹脂被覆金属板を冷却する冷却 手段とからなる熱可塑性樹脂被覆金厲板の製造装置をも発明の対象とする。 図面の簡単な説明 図 1は、 本発明の樹脂被覆金属板の製造装置の一実施例を示す概略図である。 図 2は、 図 1の部分拡大断面図である。
図 3は、 樹脂被覆金属板の従来の方法による製造装置の概略図である。
図 4は、 図 3の部分拡大断面図である。
図 5は、 本発明の樹脂被覆金属板の製造装置の他の実施例を示す概略図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の樹脂被覆金属板の製造方法は、 連続的に進行する帯状の金属板を加熱 し、 その両面に樹脂フィルムを一対のラミネートロールを用い、 加圧接着して積 層した後、 金属板の進行方向に垂直な方向に移動可能に設けられたデフレクタ一 ロールを用いて、 樹脂被覆金属板の進行方向を変曲させて、 樹脂被覆金属板の各 面がラミネートロールと接触する距離、 すなわち接触する時間に差を生じさせ、 ラミネートロールとの接触による冷却によって奪われる熱量を樹脂被覆金属板の 表裏各面で相違させることにより、 積層後の樹脂フィルムの配向性を表裏所望な 状態に制御することが可能であり、 本発明の製造方法を用いることにより、 金属 板と相接する樹脂層および最表層の樹脂層が表裏異なる面配向係数を有すること を特徴とし、 厳しい成形加工を可能とする樹脂被覆金属板が得られる。
まず、 本発明の樹脂被覆金属板の製造方法、 および製造装置について、 図面を 参照しながら詳細に説明する。
図 1は本発明の樹脂被覆金属板の製造に用いる製造装置の 1実施例を示す概略 図、 図 2は図 1の部分拡大断面図である。
図 1に示す本発明の樹脂被覆金属板の製造装置において、 符号 1は図面上の上 方から下方へ連続的に進行する帯状の金属板 2を連続的に加熱するための加熱手 段であり、 その加熱手段の下方には、 加熱された金属板 2に樹脂フィルム 3およ び 4を加圧して熱接着させるための一対のラミネートロール 5、 6が設けられて いる。 このラミネートロールの下方の少し離れた位置に、 樹脂被覆金属板 1 0の 片面側に当接可能で、 かつ回転自在であり、 かつ榭脂被覆金属板 1 0の進行方向 と垂直方向の矢印 P 1および P 2方向に位置の調節可能なデフレクタ一ロール 7 が設けられている。 さらに、 このデフレクタ一ロール 7の下方には、 回転自在の ガイドロール 8が設けられている。 それぞれのラミネートロール 5、 6、 デフレ クタ一ロール 7およびガイドロール 8の回転中心は互いに平行である。 ガイドロ ール 8の下方には樹脂被覆金属板 1 0を常温まで冷却するクェンチタンク 9が設 けられている。
図 5の樹脂被覆金属板の製造装置 A ' は、 図 1の樹脂被覆金属板の製造装置 A に、 樹脂被覆金属板 1 0をラミネート口一ル 5に押さえつけるための押さえ口一 ル 1 1を加えた装置である。 この押さえロール 1 1は回転自在であり、 ラミネ一 トロール 5に対し平行に設けられている。
前記加熱手段 1としては高周波加熱炉など、 公知のものが用いられる。 また、 加熱ロール、 誘導加熱コイルなど他の加熱手段も適用可能である。 さらに前記ラ ミネ一トロール 5、 6はその間を通る金属板 2およびその間に挿入される樹脂フ イルム 3、 4を狭圧するニップロールの働きをするもので、 公知のものが用いら れる。 通常、 両方のラミネートロール 5、 6を同調させながら、 榭脂被覆金属板 を下方に送るように矢印 S 1、 S 2方向に回転駆動することが可能であり、 さら にラミネートロール間の隙間および回転速度も調節可能となっている。
デフレクタ一ロール 7はその両端が軸受け (図示されていない) により回転自 在に支持されており、 両方の軸受けはエア一シリンダーなどにより同調して、 矢 印方向 P l、 P 2方向に移動調節可能としている。 軸受けの位置は、 通常は所定 のラミネート条件に応じて調節し、 その位置を固定して用いられるが、 ラミネ一 ト速度の加減速に応じ、 運転中に P 1, P 2方向に移動できるように制御されて いる。 また、 軸受けは樹脂被覆金属板の面に対して直角方向に直進往復移動可能 とする力 たとえばその軸心と平行に下方 (または上方) に配置される軸心 Qの まわりに回転可能とし、 想像線で示すように円弧状に移動可能とすることもでき ガイドロール 8はその両端が軸受け (図示されていない) で支持され、 それら の軸受けはフレームなどに固定されている。 その位置は一対のラミネートロール 5、 6の共通接線 Nと接する位置に設けられている (図 1参照) 。 なお、 図示し ていないが、 クェンチタンク 9から引き出された樹脂被覆金属板 1 0は他のニッ プロールにより下流側に向けて駆動されているので、 樹脂被覆金属板 1 0には張 力がかかっており、 それによりラミネートロール 5、 6とガイドロール 8との間 の樹脂被覆金属板 1 0にも適切な張力が付与されている。
上記のように構成された樹脂被覆金属板の製造装置 Aは以下のように用いられ る。 まず、 加熱手段 1で所定の温度に加熱さえた金属板 2の両面に、 図示されて いない樹脂フィルム供給手段から送り出された樹脂フィルム 3、 4をラミネート ロール 5、 6の間で重ね合わせ圧着する。 ついで得られた樹脂被覆金属板 1 0を 共通接線 Nから図面上で左側に移動させたデフレクタ一ロール 7の左側に通し、 さらにガイドロールの右側を通し、 もとの進行方向に戻す。 デフレクタ一ロール 7を移動させる量は、 用いる樹脂フィルムの特性、 金属板の加熱温度など積層さ れる樹脂層において所望される面配向係数および得られる樹脂被覆金属板の成形 加工条件に応じ適宜選択する。 さらに樹脂被覆金属板は下方に送られクェンチタ ンク 9内に導かれる。
る。
ラミネートロール 5、 6から出てくる樹脂被覆金属板 1 0は、 いわば蛇行して いるので、 図 2に詳細を示すように、 樹脂被覆金属板 1 0がー方のラミネート口 ール 5に対して所定の巻き付け角 (接触角) 0で接触することになる。 この巻き 付け角 0は、 デフレクタ一ロール 7が図 1の左側へ移動する距離が大になるほど 大になり、 右側に移動する小さくなる。 また、 デフレクタ一ロールの移動が 0に なると、 巻き付け角は 0になり、 従来と同じように樹脂被覆金属板は下方に送ら れる。
このような樹脂被覆金属板を所定の巻き付け角 Θで一方のラミネートロール 5 に接触させることにより、 樹脂被覆金属板のラミネートロール 5と接触する面の 冷却時間が長くなる。 図 6に示した押さえロール 1 1を設ける場合、 より冷却効 果が向上する。
なお、 この冷却時間の増大は樹脂フィルム 3、 4と金属板 2の間の押圧力の上 昇にも基づいており、 押圧力による冷却効果は前記の一方のラミネートロール 5 と当接する樹脂フィルム 3だけでなく、 樹脂フィルム 4にも生じる。 伝熱量の総 量は押圧力の大きさが小さいほど、 ラミネートロール 5への接触時間が長いほど 増大する。 そして冷却時間の増大に応じ、 加熱された金属板 2のからラミネート ロール 5への伝熱量が増大し、 金属板 2の温度低下を増大させることが可能とな り、 金属板と接触している樹脂層におけるメルト層 1 2の厚さ Wを小さくするこ とができる。 その結果、 積層された樹脂フィルムの金属板と接触している樹脂層 において、 優れた加工密着性が保持するのに十分な配向を有する層を確保するこ とができ、 この樹脂被覆面を缶内面側に適用した場合、 要求される加工密着性お よび耐食性を満足させることが可能となる。
樹脂フィルムの金属板への積層速度を従来の方法と同じとした場合、 本発明の 加熱された金属板 2からラミネ一トロールへの伝熱量を制御する方法を用いるこ とにより、 積層された樹脂層の加工密着性と耐食性を確保することが可能である ことを説明したが、 逆にいえば、 この加工密着性を従来と同程度でよいのであれ ば、 本発明の方法を用いることにより、 樹脂フィルムの積層速度を高速にするこ とも可能となる。 すなわちデフレクタ一ロール 7を図 1の P 1方向へ移動させ、 ラミネートロール 5へ巻き付けることによって、 積層直後の樹脂被覆金属板 1 0 とラミネートロール 5との接触時間が長くなり、 ラミネートロール 5による冷却 作用も十分働く。 そのため、 金属板 2の送り速度を上昇させても、 金属板 2とラ ミネ一トロール 5との接触時間が十分確保されるため、 積層される樹脂フィルム 3の全体がメルトするおそれがなく、 外側にメルトしない層、 すなわち配向を有 する層 1 3を確実に残すことができる。 したがって、 高速で樹脂フィルムを積層 しても、 優れた加工密着性が保持するのに十分なメルト層 1 2を確保でき、 かつ 最表層に優れた耐食性を保持するに十分な配向を有する層 1 3を確保でき、 缶内 面に要求される加工密着性および耐食性を満足させることが可能である。 一方、 ラミネートロール 5に巻き付けられていない積層直後の樹脂被覆金属板の面は冷 却が遅れ、 その結果メルト層が増大するとともに、 最表層の樹脂層の配向度も低 下し、 缶外面に要求される厳しい加工性を満足させることが可能となる。
さらに、 金属板の加熱温度、 金属板の送り速度、 用いる樹脂フィルムの組成、 厚さ、 面配向係数、 デフレクタ一ロール 7の P 1方向への移動距離で定まるラミ ネー卜ロール 5への樹脂被覆金属板の巻き付け角度、 得られる樹脂被覆金属板に おける金属板と相接している樹脂層の厚さおよび面配向係数、 最表層の樹脂層の 面配向係数などの相互関係を事前に把握することにより、 その関係資料を用ぃ樹 脂フィルムの積層速度を変化させた場合にも、 メルト層の厚さ、 金属板と相接す る樹脂層の面配向係数、 最表層の樹脂層の面配向係数を容易に制御することが可 能である。
次に、 本発明の樹脂被覆金属板の特徴である、 金属板に積層された後の樹脂層 の状態について説明する。 樹脂フィルムの配向は、 樹脂フィルムの融点以上に加 熱された金属板に接触させ圧着する際に、 金属板から伝導した熱によりくずれ、 金属板に近い部分ほど配向が消失し、 金属板から離れた最表層に近い部分ほど配 向が残存している。 本発明の樹脂被覆金属板においては、 金属板の片面(A)に積 層された樹脂フィルムの金属板と直接相接する側の樹脂層の面配向係数を η 1 Λ、 最表層の樹脂層の面配向係数を 11 ^、 金属板の他の面(Β )に積層される樹脂フィ ルムの、 金属板と直接相接する側の樹脂層の面配向係数を n l u、 最表層の樹脂層 の面配向係数を n 2 Uとしたとき、 n 1 Aおよび n が 0〜0. 04、 η 2 Λが 0. 02〜0. 10> n 2 Uが 0〜0. 10であり、 かつ、 n ^ n ^ であることが必要であり、 缶体に成形 加工する時、 缶内面となる面に上記 A面を用い、 缶外面となる面に上記 B面を用 いることが必要である。
金属板に積層された樹脂層において、 金属板の各面の金属板と直接相接する榭 脂層の面配向係数 n 1 Aおよび n l Bが 0. 04を越えると、 薄肉化深絞り缶のように厳 しい成形加工を施した時、 缶内外面ともに積層された樹脂層が金属板の表面から 容易に剥離する。 この面配向係数が 0. 04以下であれば樹脂層は剥離しないので、 0. 04以下にすることが必要である。 この金属板と直接相接する樹脂層は加熱によ つて形成されるメルト層に相当し、 加工密着性に寄与する層であり、 缶の内外面 ともに面配向係数は 0〜0. 04の範囲に保持されれば十分である。 この面配向係数 の測定方法の詳細は後記するが、 屈折率から測定される面配向係数は金属板から 剥離した樹脂フィルムの最表面から深さ 5 m程度までの部分の平均的な値であ り、 実際に金属板と接していた最表面の樹脂層の面配向係数が 0、 すなわち、 無 配向であっても、 深さ 以内に配向部分が存在すれば、 面配向係数が 0を越え ることになる。 本発明の樹脂被覆金属板において、 η 1 Λおよび n 1 Bを 0〜0. 04と したのはこのようなことを考慮した結果である。
次に、 金属板に積層された樹脂層において、 各面に積層された樹脂フィルムの 最表層の樹脂層の面配向係数 η 2 Λは 0. 02〜0. 10および n 2 Bは 0〜0. 10であり、 か つ n2u<n2,、の範囲に保持することが、 本発明の樹脂被覆金属板の加工性、 耐食 性、 耐衝撃加工性を考慮すると必要である。
最表層の樹脂層の面配向係数 n2Aが 0.02未満である場合、 樹脂層自体の内容物 に対するバリヤ性も著しく低下し、 特に充填される内容物と直接接触する缶内面 となる面では好ましくない。 また、 面配向係数 n2Aおよび ηがともに 0.10を越 えると、 たとえ金属板と直接相接する樹脂層の面配向係数 η ΙΛおよび η ιπが 0.04 未満であっても、 厳しい成形加工を施した時、 上層の樹脂層に無数のクラックが 入り、 缶として実用に供し得なくなる。 したがって、 まず最表層の樹脂層の面配 向係数 ηは 0.02〜0.10の範囲に保持することが必要である。 さらに厳しい成形 加工が施される本発明の樹脂被覆金属板においては、 ηを 0〜0.10の範囲で、 かつ ηく ηとなるようにし、 ηを有する面を缶内面となるように、 ηを 有する面を缶外面となるように、 成形加工することが必要である。 すなわち、 薄 肉化深絞り缶のような厳しい成形加工においては、 缶の外面となる面の方が缶の 内面となる面より加工性を要求されるので、 加工性を重視し、 面配向係数を小さ くし、 また、 缶内面となる面は厳しい耐食性および耐衝撃加工性が要求されるの で、 これらの特性を重視し、 面配向係数を大にすることが適している。 かりに、 最表層の樹脂層の面配向係数が同一であるか、 あるいは ηとなると、 い ずれかの面に要求される特性を満足することができない。
なお、 η および η としたのは、 本発明の樹脂被覆金属板の製 造方法においては、 積層される樹脂フィルムは積層される樹脂フィルムの融点以 上に加熱された金属板と相接する面より加熱され、 メルトするので、 必然的に面 配向係数は上記のようになる。 すなわち、 積層された樹脂層の面配向係数は金属 板と相接する面より厚さ方向に勾配をもって存在している。
上記のような金属板の表裏面において異なる面配向係数を有する樹脂被覆金属 板を得るには、 用いる樹脂フィルムの面配向係数も重要な要因で、 その樹脂フィ ルムの面配向係数が 0.17を越えると、 その樹脂フィルムの融点以上の温度に加熱 された金属板に接触させ圧着させた時、 最表層の樹脂層の面配向係数 η 2Λおよび ηを 0.15未満、 金属板と直接相接する樹脂層の面配向係数 ηΙΑ および η , Βを 0.10未満にすることが極めてむずかしくなる。 したがって積層に用いられる樹脂 フィルムの面配向係数は 0.17以下が好ましく、 0.15程度がより好ましい。
本発明の樹脂被覆金属板において重要な要因である、 積層に用いられる樹脂フ ィルムおよび金属板に積層後、 金属板と相接する榭脂層および最表層の樹脂層の 面配向係数 ηΙΛ、 n n ιΐ2Λおよび n2Bは、 次に示す方法で求められる。 すなわ ち、 用いられる樹脂フィルムの面配向係数は、 縦方向、 横方向および厚さ方向の 屈折率をアッベの屈折計で測定し、 次式から求められる。
面配向係数 = (A+B) ノ2— C
A:縦方向の屈折率
B:横方向の屈折率
C :厚さ方向の屈折率
また、 樹脂被覆金属板の場合、 樹脂被覆金属板を塩酸に浸演し、 金属板表面を 化学的に溶解させ、 樹脂層のみを剥離し、 得られた樹脂層の金属板に接していた 面および最表層について、 縦方向、 横方向および厚さ方向の屈折率を上記同様に 測定し、 上記の式を用いて求められる。
本発明の樹脂被覆金属板において、 積層された榭脂フィルムの面配向係数は樹 脂フィルムの結晶配向度を示すものであるが、 樹脂中に顔料等を加えると、 面配 向係数の測定が困難な場合がある。 このような場合、 X線回折法、 I R法 (赤外 線法) などを用い測定できる。 ポリエチレンテレフ夕レートフィルムの配向度を X線回折法で測定する方法を例として説明する。
ポリエチレンテレフタレ一卜フィルムの配向度はその指標となる (1 00) 面 の X線回折強度、 すなわち 26>=26° のときに (1 00) 面の回折強度を測定す ることによって可能である。 この X線回折強度と面配向係数は相関があり、 顔料 を添加していない同一組成のフィルムで X線回折強度と面配向係数の相関関係を 求めておけば、 顔料を添加した場合でも、 (100) 面の X線回折強度を測定す ることにより、 結晶配向度 Sを知ることができる。
積層された樹脂フィルムの表層から 5 m程度の結晶配向度を測定するために は、 上記の X線回折法による結晶配向度の測定において、 樹脂フィルムに侵入す る X線の深さを 5 mにすればよく、 薄膜 X線回折装置を用いれば測定が簡単で ある。 すなわち、 積層された樹脂フィルムに対して、 低角度で X線を入射させれ ばよい。 このとき 2 = 26 にすれば、 積層された樹脂フィルム表層の( 1 0 0 ) 面の結晶配向度を求めることが可能である。 ただし、 この場合も顔料を添加して いない同一組成の樹脂フィルムを用い、 面配向係数と X線回折強度の相関関係を 求めておく必要がある。
本発明において、 金属板の両面に積層される樹脂フィルムには、 ポリエチレン テレフ夕レート、 エチレンテレフタレ一ト繰り返し単位を主体とする共重合ポリ エステル樹脂、 ポリブチレンテレフタレ一卜、 ブチレンテレフ夕レート繰り返し 単位を主体とするポリエステル樹脂、 またはこれらのポリエステル樹脂を少なく とも 2種類ブレンドしたポリエステル樹脂、 または上記のポリエステル樹脂を少 なくとも 2種類積層した複層のポリエステル樹脂のいずれかの樹脂からなるフィ ルム、 さらに上層がポリエチレンテレフ夕レート、 エチレンテレフタレ一卜繰り 返し単位を主体とした共重合ポリエステル樹脂、 ポリブチレンテレフ夕レート、 ブチレンテレフ夕レート繰り返し単位を主体とした共重合ポリエステル樹脂、 ま たはこれらの少なくとも 2種類をブレンドしてなるポリエステル樹脂、 下層が前 記の上層となる熱可塑性樹脂のいずれかとポリカーボネート樹脂をブレンドした 樹脂からなる 2層の樹脂フィルムであることが好ましく、 公知の押し出し機によ りフィルム成形後、 縦横二方向に延伸し、 熱固定によって製造される二軸配向樹 脂フィルムとして用いられる。 この樹脂フィルムを成形する際に、 必要に応じて 安定剤、 酸化防止剤、 帯電防止剤、 顔料、 滑剤、 腐食防止剤などの添加剤を加え ても支障をきたすことはない。 特に缶外面となる面に積層される樹脂フィルムに は酸化チタン系の白色顔料を添加することが印刷デザィンの鮮明性を考慮すると 好ましい。
なお、 用いる樹脂フィルムの融点は走査型示差熱量計 (D S C ) で測定できる 力 例えばブレンドした榭脂フィルムの場合、 D S Cを用いて融点を測定すると 2つ以上の融解ピークが現れる。 このような場合、 それぞれの融解ピークについ て融解温度とそのんぼピークの吸熱量の積を取り、 その和をすベての融解ピーク の吸熱量で除し、 概略の融点とした。
積層される樹脂フィルムの厚さは 5〜50 ^ mの範囲が好ましく、 10〜30 mの 範囲がより好ましい。 厚さが 以下の場合、 厳しい成形加工によって積層さ れた樹脂層が破断し、 耐食性が低下するおそれがあり、 また 5 / m以下の樹脂フ ィルムを安定した状態で金属板に積層することが困難であるだけでなく、 積層さ れた樹脂層の面配向係数を所望の範囲に制御することも困難である。 一方、 積層 される樹脂フィルムの厚さが 50 / m以上になると、 製缶用材料に広く使用されて いるエポキシ系樹脂塗料などと比較し、 経済性の点からも好ましくない。
つぎに、 本発明の樹脂被覆金属板に用いられる金属板について説明する。 金属 板としては、 帯状の表面処理を施した鋼板またはアルミニウム合金板が用いられ る。 鋼板の場合、 厳しい成形加工が可能であれば、 特に鋼成分を限定することは ないが、 缶用に多用されている板厚 0. 15〜0. 30mmの低炭素冷延鋼板を基板とし、 積層される樹脂フィルムとの優れた加工密着性を確保するために、 その表面にク ロム水和酸化物皮膜を形成させた鋼板、 特に下層が金属クロム、 上層がクロム水 和酸化物の二層構造の皮膜を形成させた鋼板、 いわゆるティン · フリー ·スチー ル (T F S ) が好ましく、 さらに鋼板表面に錫、 ニッケル、 アルミニウムなどの 1種または 2種以上の複層めっき、 合金めつきを施し、 その上層に上記の二層構 造の皮膜を形成させた鋼板も適用可能である。 またアルミニウム合金板の場合、 同様に厳しい成形加工が可能なアルミニウム合金板であれば特に限定することは ないが、 コスト、 成形加工性の点から缶用に多用されている 3000系、 または 5000 系のアルミニウム合金板が好ましく、 電解クロム酸処理、 浸漬クロム酸処理、 ァ ルカリ溶液、 酸溶液によるエッチング処理、 陽極酸化処理など公知の方法で表面 処理されたアルミニウム合金板がより好ましい。 特に、 鋼板またはアルミニウム 合金板に上記の二層皮膜を形成させる場合、 積層される樹脂フィルムの加工密着 性の点からクロム水和酸化物の量はクロムとして 3〜25mg/m2の範囲が好ましく、 7〜20mg/m2の範囲がより好ましい。 また、 金属クロム量は特に限定する必要はな いが、 加工後の耐食性,積層される樹脂フィルムの加工密着性の観点から 10〜200 mg/m2の範囲が好ましく、 30〜100mg/m2の範囲がより好ましい。
さらに、 金属板のそれぞれの面に、 同一物性を有する樹脂フィルムを積層する だけでなく、 それぞれの面にそれぞれ融点が異なる樹脂フィルムを積層したり、 樹脂を加熱溶融し二軸方向に延伸し配向させた後に熱固定した温度がそれぞれ異 なる榭脂フィルムを積層することによつても、 それぞれの面に要求される最表層 および金属板と接する接着層の面配向係数をより容易に制御することが可能とな る。 すなわち、 融点の異なる 2種類の配向を有する樹脂フィルムを、 それらの樹 脂のうちの融点の低い方の樹脂の融点以上の温度に加熱された金属板に積層した 場合、 融点の低い樹脂フィルムの配向が融点が高い樹脂フィルムの配向よりもく ずれやすい。 また、 上記の熱固定温度が異なる 2種類の樹脂フィルムをそれらの 樹脂の融点以上の温度に加熱された金属板に積層する場合においても、 熱固定温 度の低い樹脂フィルムの配向が熱固定温度の高い樹脂フィルムの配向よりもくず れやすい。 これらの特性の異なる樹脂フィルムを適宜用いることにより、 それぞ れの面に要求される最表層および金属板と接する接着層の面配向係数をより容易 に制御することが可能となる。
以上で述べたように、 図 1に示す、 連続的に進行する帯状の加熱された金属板 2に、 樹脂フィルム 3および 4を加圧して熱接着させる際に、 ? 1ぉょび? 2方 向へ移動可能なデフレクタ一ロール 7を配設し、 積層直後の樹脂被覆金属板をラ ミネ一トロ一ル 5へ巻き付けることにより、 従来の方法に比較し以下に示すこと が可能となった
(1) 樹脂フィルムを高速で積層しても、 得られる樹脂被覆金属板のそれぞれ の面に被覆された樹脂フィルムの金属板と直接相接している樹脂層 (メルト層) の面配向係数 (n1Aおよび n1B) を、 優れた加工密着性を得るのに十分な 0〜0. 04の範囲に制御することが可能である。
(2) 榭脂フィルムを高速で積層しても、 ラミネートロール 5に巻き付けられ た樹脂被覆金属板の面 (八面) 、 およびラミネートロールに巻き付けられていな い樹脂被覆金属板の面 (B面) のそれぞれの面に積層された樹脂フィルムの最表 層の面配向係数 (ηおよび n2u) を 0.04〜! ).10に、 かつ n2B<n2Aに、 同時に 制御することが可能で、 得られる缶内外面に要求される特性を満足させることが 可能である。
(3) 樹脂フィルムの積層速度を変化させても、 樹脂被覆金属板のそれぞれの 面に要求される特性を満足できる樹脂層を形成することが可能である。
以下、 本発明について、 実施例と比較例により具体的に説明する。
(実施例:!〜 3 ) 厚さ 0.18隱の TF S (金属クロム量: 105mg/m2、 クロム水和酸化物量: クロム として 15 mg/m2) の両面に厚さ 25 mの二軸配向共重合ポリエステル樹脂フィル ム(テレフタル酸 88モル%、 イソフタル酸 12モル%、 エチレングリコール 100モル %) を図 1に示す装置を用いて熱融着により積層した。 TF Sのラミネートロー ルに入る直前の温度は積層後の缶内面となる片面 (八面:図 1に示した金属板の 左側の面) の樹脂フィルムの最表層の面配向係数 n ^が0.06となるように実施例 1、 2、 3それぞれ 250、 240、 232 とした。 また、 自然放熱で冷却されるラミ ネートロールの温度は 150で程度に保持した。 T F Sの送り速度は実施例 1、 2、 3それぞれ 100、 200、 400 m/分とし、 ラミネートロール 5への巻き付け角度は、 いずれも 2 0度となるようにデフレクタ一ロール 7を図 1の P 1方向へ移動させ た。
(実施例 4〜 6 )
板厚 0.26mmのアルミニウム合金板 (JIS 5052 H39) を温度 50 の 70 g/1炭酸ソ ーダ溶液で脱脂後、 室温の 50g/lの硫酸溶液に 5秒浸漬し、 表面をエッチング後、 水洗、 乾燥した。 このアルミニウム合金板の両面に二軸配向ポリエステル樹脂フ イルム (上層が厚さ 15 mで実施例 1〜3と同一組成の共重合ポリエステル、 下 層が厚さ lO tmのテレフタル酸 94モル%、 イソフタル酸 6モル%、 エチレンダリ コール 100モル%の共重合ポリエステル 45重量%にポリブチレンテレフタレー卜 55重量%をブレンドしたポリエステルからなる二層フィルム) を図 1に示す装置 を用いて積層した。 実施例 4> 5. 6それぞれ積層後の缶内面となる片面 (八面: 図 1に示した金属板の左側の面) の樹脂フィルムの最表層の面配向係数が 0.07、 0.05、 0.03となるように、 アルミニウム合金板のラミネートロールに入る直前の 温度を実施例 4、 5、 6それぞれ 249、 252、 255でとした。 また、 自然放熱で冷 却されるラミネートロールの温度を 15(TC程度に保持した。 また、 アルミニウム 合金板の送り速度を 200m/分とし、 ラミネートロール 5への巻き付け角度は、 い ずれも 15度となるようにデフレクタ一口一ル 7を図 1の P 1方向に移動させた。
(実施例 7〜 9 )
厚さ 0.18mmの TF S (金属クロム量: 125mg/m2、 クロム水和酸化物量: クロム として 12mg/m2)の缶内面となる面 (A面:図 1に示した金属板の左側の面) に厚 さ 25 mの二軸配向ポリエステル樹脂フィルム (テレフタル酸 88モル%、 イソフ タル酸 Πモル%、 エチレングリコール 100モル%、 融点 228\:、 フィルム熱固定温 度 1 9(T ) を、 缶外面となる面 (B面:図 1に示した金属板の右側の面) に厚さ 20 t mの二軸配向ポリエステル樹脂フィルム (テレフタル酸 86モル%、 イソフタ ル酸 14モル%、 エチレングリコ一ル 100モル%、 融点 223で、 フィルム熱固定温度 190°C)を、 図 1に示す装置を用いて積層した。 T F Sのラミネートロールに入る 直前の温度は、 積層後の A面側の樹脂フィルムの最表層の面配向係数 η 2 Λが 0. 06 となるように実施例 7、 8、 9それぞれ 250、 240、 232°Cとした。 また、 自然放 熱で冷却されるラミネートロールの温度は 1 50で程度に保持した。 T F Sの送り 速度は実施例 7、 8、 9それぞれ i 00、 200、 400 m/分とし、 ラミネートロール 5 への巻き付け角度はいずれも 20度となるようにデフレク夕一ロール 7を図 1の P 1方向へ移動させた。
(実施例 10〜1 2)
実施例 7〜 9と同一の T F Sの A面にそれぞれ実施例 7〜 9と同一の二軸配向 共重合ポリエステル樹脂フィルムを、 B面にそれぞれ実施例 7〜 9で用いた二軸 配向共重合ポリエステル樹脂フィルムと同一組成、 および同一温度の融点を有す るが、 フィルム熱固定温度が 1 70でである二軸配向共重合ポリエステル樹脂フィ ルムを、 図 1の装置を用いて積層した。 その他の条件も実施例 7〜 9と同一とし て、 T F Sの送り速度は実施例 10、 1 1、 12において、 それぞれ 100、 200、 400 m/ 分とした。
(実施例 13)
上層が厚さ 1 5 / mに実施例 1〜 3と同一組成の共重合ポリエステル、 下層が厚 さ】 0 mのテレフタル酸 94モル%、 イソフタル酸 6モル%、 エチレングリコール 1 00モル%の共重合ポリエステル 55重量%に、 ビスフエノールー A—ポリカーボ ネート 45重量%をプレンドした樹脂からなる二層の二軸配向フィルムを用いた以 外は実施例 1〜3と同一の条件で、 同一の T F Sに上記の二軸配向樹脂フィルム を積層した。 T F Sの送り速度は、 200 m/分とし、 ラミネートロール 5への巻き 付け角度は 20度となるようにデフレク夕一ロール 7を図 1の P 1方向へ移動させ た。 (比較例 1〜 3 )
図 4に示す装置を用いた以外は実施例 1〜 3と同一条件で、 実施例 1〜 3と同 一の T F Sに実施例 1〜 3と同一の二軸配向共重合ポリエステル樹脂フィルムを 積層した。 すなわち、 樹脂フィルムを積層後、 ラミネートロールに巻き付けるこ となしに、 T F Sをまっすぐ下向きに通した。 比較例 1、 2、 3それぞれにおい て、 T F Sの送り速度は 100、 200、 400 m/分とした。
(比較例 4〜 6 )
クロム量として 5mg/m2のクロメ一ト皮膜を有する板厚 0. 26mmの市販のアルミ二 ゥム合金板( S 5052 H39)の両面に、 実施例 4〜 6と同一の二軸配向ポリエステ ル樹脂フィルムを図 4に示す装置を用い積層した。 すなわち、 樹脂フィルムを積 層後、 ラミネート口一ルに巻き付けることなしに、 アルミニウム合金板を下向き にまっすぐ通した以外は実施例 4 ~ 6と同一条件で樹脂フィルムを積層した。 な お、 比較例 4、 5、 6それぞれにおいて、 積層後の榭脂フィルムの最表層の面配 向係数 n 2 Aが 0. 07、 0. 05、 0. 03となるようにアルミニウム合金板のラミネート口 ールに入る直前の温度を比較例 4、 5、 6それぞれ 249、 252、 255でとした。
(比較例?〜 9 )
図 4に示す装置を用いた以外は実施例 7〜 9と同一の T F Sに、 実施例 7〜 9 と同一の二軸配向くポリエステル樹脂フィルムを、 実施例?〜 9と同一の条件で 積層した。 すなわち、 樹脂フィルムを積層後、 ラミネートロールに巻き付けるこ となしに、 T F Sをまっすぐ下向きに通板した。 比較例 7、 8、 9における通板 速度はそれぞれ 100、 200、 400m/分とした。
実施例 1〜13および比較例 1〜 9で得られた樹脂被覆金厲板のそれぞれの金属 面における金属板と相接する樹脂層および最表層の樹脂層の面配向係数を測定す るとともに、 下記に示す方法で成形加工を施した。
まず、 直径 1 60 mmのブランクに打ち抜き後、 ラミネート口一ル 5と接触してい た面を缶内面として、 缶径が 100 画の絞り缶とした。 ついで再絞り加工により、 缶径 80mmの再絞り缶とした。 この再絞り缶を複合加工により、 ストレッチ加工と 同時にしごき加工を行い、 缶径 66mmの絞りしごき缶とした。 この複合加工におい て、 缶の上端部となる再絞り加工部としごき加工部間の間隔は 20腿、 再絞りダイ スの肩アールは板厚の 1. 5倍、 再絞りダイスとボンチのクリアランスは板厚の 1. 0 倍、 しごき加工部のクリアランスは元板厚の 50 %となる条件で行った。 ついで、 公知の方法で缶上端をトリミングし、 ネックイン加工、 フランジ加工を施した。 得られた缶体の缶壁における樹脂層の剥離の有無および缶内面の耐衝撃加工性を つぎに示す方法で評価した。
( I ) 缶胴壁における樹脂層の剥離の有無
得られた缶体内外面の缶胴壁における樹脂層の剥離程度を肉眼で観察し、 つぎ の基準で評価した。
◎ : まったく剥離なし、 〇:わずかに剥離するが、 実用上問題なし、 △ :かな り剥離、 X :缶上部全体が剥離。
( Π ) 缶内面の耐衝撃加工性
得られた缶内に水を充填後、 缶蓋を巻き締め、 15cmの高さから缶底を下にして 落下させた。 開缶後、 水を取り出し、 その後、 3 %食塩水を入れ、 ステンレス棒 を陰極として浸潰した。 さらに、 缶体を陽極として両極間に約 6. 3 Vの電圧を印 加した。 この時、 樹脂層の下の金属板が少しでも露出していると電流が流れる。 この電流値 (niA) により金属露出程度を評価した。
実施例 1〜13および比較例 1〜 9で得られた樹脂被覆金属板を、 上記のような 方法で缶体に成形加工し、 特性を評価した結果を表 1〜 3に示す。
表 1〜 2における略号はそれぞれ下記の内容を示す。
メルト層の厚さ :単位 / m
n ) 金属板 A面と相接している樹脂層の面配向係数
η 金属板 A面における最表層樹脂層の面配向係数
n i B 金属板 B面と相接している樹脂層の面配向係数
II 金属板 B面における最表層樹脂層の面配向係数
内 得られた缶の内面側
外 得られた缶の外面側 樹脂被覆金属板の成形加工性 ( 1 )
樹脂層の面配向係数 缶 特 性 n 1 Λ η n 1 n n 2 » フィルム剥離 耐衝撃加工性 (DlA) 実施例 1 0. 00 0. 06 0. 00 0. 01 内:◎、 外:◎ 0 実施例 2 0. 00 0. 06 0. 00 0. 02 内:◎、 外:◎ 0 実施例 3 0. 00 0. 06 0. 01 0. 04 内:◎、 外:〇 0 実施例 4 0. 00 0. 07 0. 00 0. 05 内:〇、 外:〇 0 実施例 5 0. 00 0. 05 0. 00 0. 03 内:◎、 外:◎ 0 実施例 6 0. 00 0. 03 0. 00 0. 01 内:◎、 外:◎ 0. 3 実施例 7 0. 00 0. 06 0. 00 0. 01 内:◎、 外:◎ 0 実施例 8 0. 00 0. 06 0. 00 0. 01 内:◎、 外:◎ 0 実施例 9 0. 02 0. 06 0. 01 0. 01 内:〇、 外:◎ 0 実施例 10 0. 04 0. 06 0. 01 0. 02 内:〇、 外:◎ 0 表 2 樹脂被覆金属板の成形加工性 ( 2 ) 樹脂層の面配向係数 缶 特 性 n η n i n フィルム剥離 耐衝撃加工性 (D1A) 実施例 1 1 0. 02 0. 06 0. 00 0. 01 内:◎、 外:◎ 0 実施例 12 0. 00 0. 06 0. 00 0. 01 内:◎、 外:◎ 0 実施例 13 0. 00 0. 05 0. 00 0. 02 内:◎、 外:◎ 0
¾ 3 樹脂被覆金属板の成形加工性 (3 ) 樹脂層の面配向係数 缶 特 性 n n n i n フィルム剥離 耐衝撃加工性 (mA) 比較例 1 0. 00 0. 06 0. 00 0. 06 内:◎、 外:△ 0 比較例 2 0. 01 0. 06 0. 01 0. 06 内:〇、 外:△ 0 比較例 3 0. 04 0. 06 0. 04 0. 06 内:△、 外: X 0 比較例 4 0. 01 0. 07 0. 01 0. 07 内:〇、 外: X 0 比較例 5 0. 00 0. 05 0. 00 0. 05 内:◎、 外:厶 0 比較例 6 0. 00 0. 03 0. 00 0. 03 内:◎、 外:△ 0. 4 比較例 7 0. 00 0. 06 0. 01 0. 08 内:◎、 外: X 0 比較例 8 0. 00 0. 06 0. 02 0. 08 内:◎、 外: X 0 比較例 9 0. 02 0. 06 0. 04 0. 08 内:〇、 外: X 0 表 1および表 2に本発明の熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法を用いて作製し た熱可塑性樹脂被覆金属板を評価した結果を示した。 実施例 1〜6は、 金属板の それぞれの面に同一組成の二軸配向ポリエステル樹脂フィルムを T F Sの送り速 度を変化させて積層した例、 および T F Sの送り速度を一定とし、 缶内面となる 面に積層された樹脂フィルムの最表層の面配向係数 を変化させた例である。 実施例 7〜12は、 金属板のそれぞれの面に異質の二軸配向ポリエステル樹脂フィ ルムを T F Sの送り速度を変え、 缶内面となる面に積層された樹脂フィルムの面 配向係数が一定となるように積層した例である。 また、 比較例 1〜6は、 従来の 樹脂被覆金属板の製造方法により、 金属板のそれぞれの面に同一組成の二軸配向 ポリエステル樹脂フィルムを T F Sの送り速度を変化させて積層した例、 および T F Sの送り速度を一定とし、 缶内面となる面に積層された樹脂フィルムの最表 層の面配向係数 η 2 Λを変化させた例である。 比較例 7および比較例 8は、 金属板 のそれぞれの面に異質の二軸配向ポリエステル樹脂フィルムを T F Sの送り速度 を変え、 缶内面となる面に積層された樹脂フィルムの面配向係数が一定となるよ うに積層した例である。
これらの実施例から得られた結果をまとめると、
( 1 ) 樹脂フィルムを高速で金属板に積層しても、 それぞれの面に積層された樹 脂フィルムの金属板と直接相接している層 (メルト層) の面配向係数 (η , Λおよ び η 1 Β) を、 優れた加工密着性を得るのに十分な 0〜0. 04の範囲に制御可能であ る。
( 2 ) 組成の異なる樹脂フィルムを用いて、 かつ樹脂フィルムの積層速度を変化 させても、 金属板のそれぞれの面において異なる面配向係数を得ることが可能で あり、 加工密着性と耐衝撃加工性を同時に満足できる樹脂被覆金属板を得ること が可能である。
( 3 ) 従来の製造方法を用いて、 金属板のそれぞれの面に同一組成で同一物性を 有する樹脂フィルムを積層する場合、 金属板のそれぞれの面において異なる面配 向係数を得ることが不可能であり、 加工密着性と耐衝撃加工性を同時に満足でき る樹脂被覆金属板を得ることは極めて困難である。
( 4 ) 従来の製造方法を用いて、 金属板のそれぞれの面に異質 (組成または物性 において) の樹脂フィルムを積層する場合、 低速の積層作業においては金属板の それぞれの面において異なる面配向係数を得ることは可能であるが、 高速の積層 作業においては極めて困難であり、 かつ十分メルト層を形成させることも困難と なり、 加工密着性が低下する。
以上の結果から、 本発明の熱可塑性樹脂被覆金属板の製造装置、 および熱可塑 性樹脂被覆金属板の製造方法を用いることにより、 高速で樹脂フィルムを積層し ても、 また積層速度が変動しても、 常に優れた成形加工性、 加工密着性、 耐衝撃 加工性などを有する熱可塑性樹脂被覆金属板を安定した状態で製造することが可 能であることがわかる。 産業上の利用可能性
本発明の熱可塑性樹脂被覆金属板は厳しい成形加工を施しても、 得られた缶体 の内外面ともに積層された樹脂層は剥離することもなく、 かつ缶内に充填される 内容物に対する耐食性にも優れており、 熱可塑性樹脂フィルムを金属板に高速で 積層することが可能であり、 かつ樹脂フィルムの積層速度が変化しても安定した 特性を有する熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の製造が可能であり、 工業的 な価値は極めて大きい。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 連続的に進行する帯状の金属板を加熱し、 その両面に配向性を有する熱可 塑性樹脂フィルムを当接し、 前記金属板の両面を左右から挟み込むように配設さ れた一対のラミネートロールで前記金属板と前記熱可塑性樹脂フィルムを加圧接 着した後、 前記ラミネートロールの下方に熱可塑性樹脂被覆金属板の片面側に当 接可能に配設され、 かつ前記熱可塑性樹脂被覆金属板の進行方向と垂直方向に移 動可能に配設されたデフレクタ一ロールを、 前記熱可塑性樹脂被覆金属板の進行 方向と垂直で、 かつ前記デフレクタ一ロールが配設された方向とは反対の方向に 移動させて前記熱可塑性樹脂被覆金属板の進行方向を変曲させることにより、 前 記熱可塑性樹脂被覆金属板を前記左右いずれかのラミネートロールに巻き付ける ようにしたことを特徴とする熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法。
2 . 前記デフレクタ一ロールと当接する側の榭脂フィルムの最表層の面配向係 数が、 当接しない側の樹脂フィルムの最表層の面配向係数よりも小となるように することを特徴とする請求項 1に記載の熱可塑性樹脂被覆金属板の製造方法。
3 . 連続的に進行する帯状の金属板のそれぞれの面に、 異なる融点を有する熱 可塑性樹脂フィルムを積層することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の熱可塑 性樹脂被覆金属板の製造方法。
4 . 連続的に進行する帯状の金属板のそれぞれの面に、 熱可塑性樹脂を溶融し 二軸方向に延伸し配向させて後に熱固定した温度がそれぞれ異なる樹脂フィルム を積層することを特徴とする請求項 1又は 2に記載の熱可塑性樹脂被覆金属板の 製造方法。
5 . 金属板の片面 (A) に積層された後の熱可塑性樹脂フィルムの、 前記金属 板と相接する側の樹脂層の面配向係数を n , Aとし、 前記金属板と接しない側の面 配向係数を η 2 Λとし、
前記金属板の他の片面 (Β ) に積層された後の熱可塑性樹脂フィルムの、 前記金 属板と相接する側の樹脂層の面配向係数を η 1 Βとし、 前記金属板と接しない側の 面配向係数を η 2 Βとした場合において、
η Ι Λおよび n 1 (jが 0〜0. 04であり、 n 2 Aが 0. 02〜 10であり、 11 2 "が 0〜0. 10でぁり、 かつ η 1 Λ < ιΐ 2 Λであり、 η ,< η ' "であり、
η 2 η , Λであるような熱可塑性樹脂フィルムを金属板に積層した熱可塑性樹脂 被覆金属板。
6 . 熱可塑性樹脂がポリエチレンテレフ夕レート、 エチレンテレフタレ一卜繰 り返し単位を主体とした共重合ポリエステル樹脂、 ポリブチレンテレフタレ一ト、 ブチレンテレフ夕レート繰り返し単位を主体としたポリエステル樹脂、 またはこ れらを少なくとも 2種類をブレンドしてなるポリエステル樹脂、 またはこれらの 少なくとも 2種類を積層してなる複層のポリエステル樹脂である請求項 5に記載 の熱可塑性樹脂被覆金属板。
7 . 熱可塑性樹脂が、 上層がポリエチレンテレフ夕レート、 エチレンテレフ夕 レート繰り返し単位を主体とした共重合ポリエステル樹脂、 ポリブチレンテレフ 夕レート、 ブチレンテレフ夕レート繰り返し単位を主体とした共重合ポリエステ ル樹脂、 またはこれらの少なくとも 2種類をブレンドしてなるポリエステル樹脂、 下層が前記の上層となる熱可塑性樹脂のいずれかとポリ力一ポネート樹脂をブレ ンドした樹脂からなる 2層の樹脂であることを特徴とする、 請求項 5に記載の熱 可塑性樹脂フィルム被覆金属板。
8 . 連続的に進行する帯状の金属板を加熱する手段と、 前記金属板の進行方向 の下方に設けられ、 加熱された前記金属板の両面側に熱可塑性樹脂フィルムを供 給する手段と、 その下方に設けられ、 前記熱可塑性樹脂フィルムを前記金属板の 両面側に当接し、 両者を左右から挟み込んで加圧接着する一対のラミネート口一 ルと、 さらにその下方に設けられ、 熱可塑性樹脂被覆金属板の片面側に当接可能 に配設され、 かつ前記熱可塑性樹脂被覆金属板の進行方向と垂直方向に移動可能 に配設されたデフレクタ一ロールと、 さらにその下方に設けられ、 前記熱可塑性 樹脂被覆金属板を冷却する冷却手段とからなる請求項 5〜 7のいずれかに記載の 金属板を製造する熱可塑性樹脂被覆金属板の製造装置。
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