JP2004345214A - 樹脂被覆Snめっき鋼板、それを用いた缶、および樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Snめっき層上にシランカップリング塗布層を設けてなるSnめっき鋼板に、コロナ放電処理を施した樹脂フィルムを熱接着して積層して樹脂被覆Snめっき鋼板とし、この樹脂被覆Snめっき鋼板に加工、絞り加工後のさらなるストレッチ加工、絞り加工後のさらなるしごき加工、絞り加工後にさらにストレッチ加工としごき加工を併用してなる加工のいずれかの成形加工を施して缶とする。
【選択図】 図5
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂被覆層の加工接着性に優れた樹脂被覆Snめっき鋼板、それを絞り加工等の厳しい成形加工を施してなる缶、およびこの樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、樹脂を被覆してなる鋼板を絞り加工、絞り加工後のさらなるストレッチ加工、絞り加工後のさらなるしごき加工、絞り加工後のさらなるストレッチ加工としごき加工を併用する加工などの厳しい加工を施してなる缶胴部と缶底部が一体で加工成形された缶に内容物を充填し、天板を巻締めたものが市販されている。これらの缶においては、これらの厳しい成形加工中および成形加工後に被覆樹脂が剥離もしくは破断することがないように、鋼板に対する樹脂の優れた接着性が要求される。そのため、これらの用途における樹脂被覆鋼板としては、有機樹脂との加工接着性に優れるクロメート皮膜を表面に形成させたティンフリースチールなどのクロメート処理鋼板に樹脂を被覆したものが用いられていた。
【0003】
しかし、樹脂被覆クロメート処理鋼板を用いた缶においては、樹脂層に鋼板面に達する微細な孔や亀裂が生じた場合、クロメート処理鋼板が耐食性に乏しいために、特に酸性度の大きな内容物を充填した場合に鋼板の腐食が急速に進行して穿孔しやすい欠点を有している。そのため、酸性度の大きな内容物を充填した場合に優れた耐食性を示すSnめっき鋼板に樹脂を被覆してなる樹脂被覆Snめっき鋼板の適用が試みられたが、Snめっき層に対する樹脂の接着性、特に加工接着性に乏しく、上記のような厳しい加工用途に適用可能な樹脂被覆Snめっき鋼板が求められている。
【0004】
本発明の発明者等は、厳しい加工用途に適用可能な樹脂被覆Snめっき鋼板として、樹脂被覆Snめっき鋼板を提案した(例えば特許文献1参照)。この公報に記載された樹脂被覆Snめっき鋼板は、ノーリフローSnめっき鋼板またはリフローSnめっき鋼板のSnめっき層上にシランカップリング剤塗布層を設けてなるSnめっき鋼板に有機樹脂皮膜を積層してなる樹脂被覆Snめっき鋼板である。この樹脂被覆Snめっき鋼板においては、缶に成形加工する前の有機樹脂皮膜の接着強度がTピール強度で2kg/10mm以上であることを特徴としている。しかし、この樹脂被覆Snめっき鋼板を成形加工して缶に成形加工した場合、特により厳しい、絞り加工後にさらにストレッチ加工としごき加工を併用して缶に成形加工した場合、問題なく成形加工可能な場合もあるが、成形加工途中で缶の上部で樹脂が剥離することがあり、Snめっき層に対する樹脂の優れた接着性が安定して得られないことが判明した。また、缶に成形加工する前の有機樹脂皮膜の接着強度では、成形加工時や成形加工後の接着性を必ずしも正確に反映していないことも判明した。
【0005】
本発明においては、ノーリフローSnめっき鋼板またはリフローSnめっき鋼板のSnめっき層上にシランカップリング剤塗布層を設けてなるSnめっき鋼板に、コロナ放電処理を施した有機樹脂皮膜を積層することにより、成形加工時や成形加工後の安定した接着性を示す樹脂被覆Snめっき鋼板が得られることが判明した。また、ポリプロピレン系樹脂フィルムにコロナ放電処理を施すことが開示されている(例えば特許文献2参照)。これは有機樹脂にコロナ放電処理を施すことにより積層する基板との接着性が向上することは公知である。しかし、有機樹脂との加工接着性に乏しいSnめっき鋼板に有機樹脂を積層して、絞り加工後にさらにストレッチ加工としごき加工を併用して缶に成形加工する過酷な加工に耐える加工接着性を得るために、Snめっき層上にシランカップリング剤塗布層を設け、このシランカップリング剤塗布層にコロナ放電処理面が接するようにしてコロナ放電処理を施した有機樹脂を被覆することにより、耐食性に優れたSnめっき鋼板を基板とする樹脂被覆Snめっき鋼板からこのような過酷な加工による缶を安定して得られることが初めて可能となったのである。
【0006】
本出願に関する先行技術文献情報として次のものがある。
【特許文献1】
特開2002−285354号公報
【特許文献2】
特許3352553号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、厳しい成形加工を施した際の優れた加工接着性を有する樹脂被覆Snめっき鋼板、それを用いた缶、およびこの樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板は、Snめっき層上にシランカップリング剤塗布層を形成させてなるSnめっき鋼板の少なくとも片面に、コロナ放電処理を施した有機樹脂フィルムを被覆してなる樹脂被覆Snめっき鋼板(請求項1)であり、
Snめっき鋼板が、鋼板上にSnめっき層を形成させたままのSnめっき鋼板(ノーリフローSnめっき鋼板)、または鋼板とSnめっき層の間にSn−Fe合金層を形成させてなるSnめっき鋼板(リフローSnめっき鋼板)であること、(請求項2)また
シランカップリング剤の塗布量が、Si量で1〜50mg/m2 であること(請求項3)、さらにまた、
コロナ放電処理が電圧:200V、電流:0.2〜8A/25cmの条件で施したものであること(請求項4)、さらにまた
上記の請求項1〜4のいずれかの樹脂被覆Snめっき鋼板を、絞り比:1.64の1段絞り加工で径:96mm、高さ:42mmの絞りカップに成形した後の、カップ側壁部の樹脂フィルムの剥離強度が0.05kg/15mm以上であること(請求項5)を特徴とする。
【0009】
また本発明の缶は、上記の請求項1〜5のいずれかの樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工してなる缶(請求項6)、または
絞り加工後さらにストレッチ加工してなる缶(請求項7)、さらにまたは
絞り加工後さらにしごき加工してなる缶(請求項8)、さらにまたは
絞り加工後さらにストレッチ加工としごき加工を併用して加工してなる缶(請求項9)である。
【0010】
また本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法は、鋼板の少なくとも片面にSnめっき層を形成させ、次いでSnめっき層上にシランカップリング剤を塗布し乾燥させた後、シランカップリング剤塗布層上にコロナ放電処理面が接するようにしてコロナ放電処理を施した有機樹脂フィルムを積層することを特徴とする、樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法、または
鋼板の少なくとも片面にSnめっき層を形成させ、次いでSnの溶融温度以上に加熱した後急冷することにより鋼板とSnめっき層の間にSn−Fe合金層を形成させ、その後Snめっき層上にシランカップリング剤を塗布し乾燥させた後、シランカップリング剤塗布層上にコロナ放電処理面が接するようにしてコロナ放電処理を施した有機樹脂フィルムを積層することを特徴とする、樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板に用いる鋼板としては、通常のアルミキルド鋼の熱間圧延板を冷間圧延し、焼鈍した後調質圧延した冷延鋼板、または焼鈍後さらに冷間圧延を施して強度を増加させた冷延鋼板のいずれかが、用途に応じて選択的に用いられる。これらの冷延鋼板を電解脱脂し酸洗した後、鋼板上にSnめっき層を形成させてSnめっき鋼板とする。Snめっき鋼板としては、公知のフェロスタン浴やハロゲン浴を用いてSnをめっきしたままのSnめっき鋼板(ノーリフローSnめっき鋼板)、Snをめっきした後、Snの溶融温度以上に加熱した後急冷することにより、Snめっき層の間にSn−Fe合金層を形成させたSnめっき鋼板(リフローSnめっき鋼板)がある。またこれらのSnめっき鋼板の他に、Niを電気めっきし、その上層にそのまま、またはNiめっき後加熱してNiを鋼中に拡散させてNi−Fe合金層を形成させ、その後Snを電気めっきした後、Snの溶融温度以上に加熱した後急冷する、などの方法を用いて、島状のSn層を形成させた島状Snめっき鋼板なども用いることができる。
【0012】
無光沢のノーリフローSnめっき鋼板におけるSnめっき量は、耐食性および経済性の観点から0.1〜10g/m2 の範囲にあることが好ましい。光沢を有するリフローSnめっき鋼板においてはSnめっき層と鋼板の間にSn−Fe合金層が形成されるので、めっき鋼板の表面に金属Snを残存させる場合は全Snめっき量は1〜10g/m2 の範囲にあることが必要である。めっき鋼板の表面に金属Snを残存させず、Sn−Fe合金層のみからなる層を表面層とする場合は、全Snめっき量は0.1〜10g/m2 の範囲にあることが好ましい。
【0013】
島状Snめっき鋼板の場合は、Snめっきを施す前に鋼板上に形成させるNiめっきの量が0.005〜0.1g/m2 、その上層に形成させるSnめっきの量が0.1〜1.5g/m2 の範囲にあることが好ましい。このようなめっき量でそれぞれのめっき層を形成させた後、またはNiを上記のめっき量でめっきした後拡散熱処理を施し、その後Snを上記のめっき量でめっきした後、Snの溶融温度以上に加熱することにより、表面にSnが島状に分散して存在する島状Snめっき鋼板が得られる。
【0014】
上記のようにして得られるSnめっき鋼板の表面にシランカップリング剤を塗布し乾燥させる。シランカップリング剤としては、ビニル系、アクリル系、エポキシ系、アミノ系、メルカプト系、クロロピル系などの各種のものがあるが、本発明においてはアミノ系のシランカップリング剤を用いることが好ましい。アミノ系のシランカップリング剤としては、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルメチルジエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルアミノプロピルトリメトキシシランなどを用いることができる。これらのシランカップリング剤の5〜200g/Lの水溶液を上記のSnめっき鋼板に塗布し、乾燥させる。塗布方法としては公知の方法が適用でき、例えば、浸漬法、ロールコート法、浸漬後に絞りロールを用いて余剰分を絞る方法、スプレー法、電解処理法など、いずれも適用することができる。乾燥後の塗布膜量は、蛍光X線法で測定したSi量で1〜50mg/m2 であることが好ましい。Si量で1mg/m2 未満である場合はこのシランカップリング剤塗布層上に積層する樹脂皮膜の加工接着強度に乏しくなる。一方、Si量で50mg/m2 を超えても樹脂皮膜の加工接着強度は不十分となり、また経済的でなくなる。このようにして本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板に用いるSnめっき鋼板が得られる。
【0015】
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板は、上記のようにして得られたSnめっき鋼板の片面または両面に、コロナ放電処理を施した有機樹脂フィルムをコロナ放電処理面がシランカップリング剤塗布層に接するようにして積層することにより得られる。有機樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、エチレンテレフタレート・エチレンイソフタレート共重合体、ブチレンテレフタレート・ブチレンイソフタレート共重合体などのポリエステル樹脂、あるいはこれらのポリエステル樹脂の2種類以上をブレンドした樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体、およびそれらをマレイン酸変性したもの、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル酸共重合体などのポリオレフィン樹脂、6−ナイロン、6,6−ナイロン、6,10−ナイロンなどのポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ポリメチルペンテン、さらに上記のポリエステル樹脂とアイオノマーをブレンドしたものからなる単層の樹脂フィルム、さらにこれらの樹脂の2種類以上からなる複層の樹脂フィルムなどを用いることができる。樹脂フィルムの厚さとしては、フィルム積層作業のしやすさ、樹脂被覆Snめっき鋼板の成形加工した後の成形体(缶)における樹脂フィルムの接着強度、耐食性、および経済性の観点から10〜100μmであることが好ましい。
【0016】
これらの樹脂フィルムは、樹脂ペレットを加熱溶融し、それを押出機のTダイから押し出して所望の厚さのフィルムに製膜したものを上記のSnめっき鋼板に熱接着法を用いて接着積層する。熱接着法は、樹脂が接着する温度範囲に加熱したSnめっき鋼板に樹脂フィルムを当接し、1対の加圧ロールで挟み付けて加圧して圧接する方法であり、樹脂フィルムに延伸加工を施さずに製膜した樹脂フィルムを用いることにより、Snの溶融温度よりかなり低い温度で熱接着することができる。1軸方向、または2軸方向に延伸加工して製膜した樹脂フィルムを積層する場合は、延伸加工後の熱固定をSnの溶融温度よりかなり低い温度で行わないと、樹脂の溶融温度より高温に加熱しないかぎりSnめっき鋼板に対する良好な加工接着強度が得られないので、溶融温度がSnの溶融温度よりも高い樹脂を用いる場合は、熱接着することが困難になることがある。
【0017】
本発明においては、特に、絞り加工後さらにストレッチ加工としごき加工を併用して加工して缶に成形するような厳しい成形加工を施した場合でも安定した優れた樹脂膜の加工接着性を得るために、上記のようにして得られる樹脂フィルムのSnめっき鋼板に当接する面にコロナ放電処理を施したものを用いる。コロナ放電処理は電圧:200V、電流:0.2〜8A/25cmの条件で行う。電流が0.2A/25cm未満であるとコロナ放電処理の効果が発現しない。一方、電流が8A/25cmを超えると放電電流が過剰となり、樹脂フィルムに皺や膨れが生じるようになり、好ましくない。より好ましい電流の範囲は1〜5A/25cmである。このようにして樹脂フィルムのコロナ放電処理を施した側を、上記のSnめっき鋼板のシランカップリング剤を塗布した面に当接して上記のようにして熱接着することにより、厳しい成形加工を施した場合でも安定した優れた樹脂膜の加工接着性が得られるようになる。
【0018】
樹脂膜のSnめっき鋼板に対する剥離強度すなわち接着強度は、従来は加工前の平板の状態でTピール強度を測定して評価していた。しかし、平板の状態で測定したTピール強度では、特に、絞り加工後さらにストレッチ加工としごき加工を併用して加工して缶に成形するような厳しい成形加工を施した場合の加工中および加工後の接着強度、すなわち加工接着強度を必ずしも正確に反映しないことが判明した。そこで本発明においては、樹脂被覆Snめっき鋼板に絞り加工を施してカップに成形加工し、カップ側壁から試片を切り出し、その試片の樹脂膜の剥離強度で加工接着強度(以下Sピール強度という)を評価する。
【0019】
Sピール強度の測定方法を以下に示す。上記のようにして得られる本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板から154mmのブランクを打ち抜き、絞り比:1.64で1段の絞り加工を施して、径:96mm、高さ:42mmの絞りカップに成形する。このカップから、カップ高さ方向:30mm、カップ周方向:120mmの大きさで側壁部を切り出して平板状に曲げ戻した後、図1に示すT字状の形状の試片1を打ち抜く。次いで図2に示すようにカッターナイフを用いて試片1の一方の端部1aの接着強度測定面と反対の側の樹脂膜にSnめっき鋼板面に達するように切れ目2を入れる。次いで図3および図4に示すようにして、スコア加工用ダイセットを用いて接着強度測定面と反対の側からスコア3を入れた後、スコア部を折り曲げてSnめっき鋼板を切断する。この時、接着強度測定面においては樹脂膜は切断されることなく、切断されたSnめっき鋼板の両側に繋がったまま残っている。次いで図5に示すように、試片ホルダー4の試片挿入部4aに片端部1aを挿入して試片1を試片ホルダー4に固定した後、試片ホルダー4の上部4bと試片1の他方の端部1bをテンシロン引張試験機のチャック部で挟んで引張って、樹脂膜をSnめっき鋼板から強制剥離して引張強度を測定し、Sピール強度として加工接着強度を評価する。
【0020】
上記のようにして測定されるSピール強度は0.05kg/15mm以上であることが好ましい。Sピール強度が0.05kg/15mm未満であると、特に、絞り加工後さらにストレッチ加工としごき加工を併用して加工して缶に成形するような厳しい成形加工を施した場合に安定した良好な加工接着強度が得られない。
【0021】
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り缶に成形加工する場合は、片面または両面に樹脂を積層した樹脂被覆Snめっき鋼板から打ち抜いたブランクを絞りダイスを用いてカップ状に絞り加工する。径を狭めて側壁の高さを高める場合は、前段よりも小径の絞りダイスを用いて再絞り加工する。絞り加工は通常1段または2段の絞り加工で行われ、比較的缶径が大きく、側壁高さが低い缶に適用される。
【0022】
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工し次いでストレッチ加工して缶に成形加工する場合は、片面または両面に樹脂を積層した樹脂被覆Snめっき鋼板から打ち抜いたブランクを絞りダイスを用いてカップ状に絞り加工する。次いで複数段の絞りダイスを用いて、順次縮径しつつ側壁高さを高めていくが、ストレッチ加工においては、カップが加工ポンチに押されて絞り加工ダイスおよびしわ抑え治具に出入りする際に側壁が曲げおよび曲げ戻し加工され、側壁部分が伸びて薄肉化しながら絞り加工される。比較的缶径が小さく、側壁高さが高い缶に適用される。
【0023】
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工し次いでしごき加工して缶に成形加工する場合は、片面または両面に樹脂を積層した樹脂被覆Snめっき鋼板から打ち抜いたブランクを1段または複数段の絞りダイスを用いてカップ状に絞り加工する。次いで1段または複数段のしごきダイスを用いて、カップの側壁厚みより小さく設定したしごきダイスとパンチの間のクリアランス部分に側壁部を強制的に押し込んで薄肉化しながら側壁高さを高めていくしごき加工を施す。このため、比較的缶径が小さく、側壁高さが高く、かつ側壁厚みの小さい缶に適用される。片面のみに樹脂を積層した樹脂被覆Snめっき鋼板を、非樹脂被覆面が缶外面となるようにしてしごき加工すると、Snめっき層がしごきダイスに擦られて鏡面になり、美麗な表面光沢が得られる。
【0024】
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工し次いでストレッチ加工としごき加工を併用して缶に成形加工する場合は、片面または両面に樹脂を積層した樹脂被覆Snめっき鋼板から打ち抜いたブランクを1段または複数段の絞りダイスを用いてカップ状に絞り加工する。次いで通常のストレッチ加工と同様にして複数段の絞りダイスを用いて、順次縮径しつつ側壁高さを高めていくが、しごき加工におけるしごきダイスのようにダイスとパンチの間のクリアランス部分をカップの側壁厚みより小さく設定しておくことにより、側壁が曲げおよび曲げ戻し加工されると同時にしごき加工され、側壁部分が伸びて薄肉化しながら絞りしごき加工される。この加工において、片面のみに樹脂を積層した樹脂被覆Snめっき鋼板を用いた場合も、美麗な表面光沢が得られる。
【0025】
【実施例】
以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明する。
[Snめっき鋼板の作成]
表1に示す板厚およびテンパーの冷延鋼板をアルカリ水溶液中で電解脱脂し、水洗し、次いで硫酸酸洗し、水洗した後、公知のフェロスタン浴を用いて、表1に示す条件でSnめっき層を形成させるか、またはSnめっき層を形成させた後リフロー処理を施して鋼板とSnめっき層の間にSn−Fe合金層を形成させた。次いで表1に示す処理浴を用い、表1に示すシランカップリング剤の5〜200g/L水溶液を、表1に示す塗布量となるように、浸漬法を用いて塗布し乾燥してSnめっき上にシランカップリング剤塗布層を形成させた。また比較材として、試料番号10で示す、冷延鋼板に電解クロム酸処理を施してCrめっき層とCr水和酸化物層の2層を形成させたティンフリースチールを作成した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】
[樹脂被覆Snめっき鋼板の作成]
表1に示すSnめっき鋼板およびティンフリースチールの片面に、片側に表2に示す条件でコロナ放電処理を施した厚さ:28μmの無配向の透明のエチレンテレフタレート・エチレンイソフタレート共重合体(PETIで表示)の2層フィルム(上層がPETI15(厚さ:12μm)、下層がPETI5(厚さ:16μm)、数字はエチレンイソフタレートのモル%を示し、PETI5側が鋼板側と接する)、他の片面に同一のエチレンテレフタレート・エチレンイソフタレート共重合体にチタン系白色顔料を20重量%含有させた白色の無配向の2層フィルム(上層がPETI15(厚さ:5μm)、下層がPETI5(厚さ:11μm))を熱接着法を用い、225℃で熱接着して積層し、試料番号1〜8で示す樹脂被覆Snめっき鋼板および試料番号10で示す樹脂被覆ティンフリースチールを作成した。また比較材として、試料番号9で示すコロナ放電処理を施さない樹脂フィルムを積層した被覆Snめっき鋼板も作成した。
【0029】
[Sピール強度測定用の試片の作成]
表1に示す樹脂被覆Snめっき鋼板および樹脂被覆ティンフリースチールから、透明樹脂フィルム被覆面がカップ内面側となるようにして、先に示したようにして絞り比:1.64の1段絞り加工を施して絞りカップを作成し、透明樹脂フィルム被覆面が測定面となるようにして、先に示したようにしてSピール強度測定用の試片を作成した。次いでテンシロンを用いて先に示したようにしてSピール強度を測定した。結果を表3に示す。
【0030】
【表3】
【0031】
[絞り加工缶の成形]
表1に示す試料番号1〜2、6〜9の樹脂被覆Snめっき鋼板および試料番号10の樹脂被覆ティンフリースチールを、直径:112mmのブランクに打ち抜いた後、透明樹脂フィルム被覆面がカップ内面側となるようにして、絞り比:1.50の絞り比で絞り加工し、次いで絞り比:2.1で再絞り加工し、缶径:53mmの絞り缶に成形加工した。次いで公知の方法で缶上部をトリミングし、ネックイン加工、フランジ加工を施した。このようにして1000個の絞り缶を成形した後、樹脂フィルムの剥離の有無を肉眼観察し、剥離が認められた成形缶の発生率を%で評価した。結果を表4に示す。
【0032】
[絞り加工後ストレッチ加工を施してなる缶の成形]
表1に示す試料番号1〜2、6〜9の樹脂被覆Snめっき鋼板および試料番号10の樹脂被覆ティンフリースチールを、直径:187mmのブランクに打ち抜いた後、透明樹脂フィルム被覆面がカップ内面側となるようにして、絞り比:1.70の絞り比で絞り加工し、カップに成形した。次いで第一次再絞り比:1.29、第二次再絞り比:1.24、第三次再絞り比:1.20、再絞りダイス肩の曲率半径:0.4mm、しわ抑え荷重:58Nの条件で複数段のストレッチ加工を行い、缶径:66mmのストレッチ加工缶に成形加工した。次いで公知の方法で缶上部をトリミングし、ネックイン加工、フランジ加工を施した。このようにして1000個のストレッチ加工缶を成形した後、樹脂フィルムの剥離の有無を肉眼観察し、剥離が認められた成形缶の発生率を%で評価した。結果を表4に示す。
【0033】
[絞り加工後しごき加工を施してなる缶の成形]
表2に示す試料番号3〜5の樹脂被覆Snめっき鋼板および樹脂被覆ティンフリースチールを、直径:140mmのブランクに打ち抜いた後、透明樹脂フィルム被覆面がカップ内面側となるようにして、絞り比:1.63の絞り比で絞り加工し、次いで絞り比:1.30の絞り比で再絞り加工して缶径:66mmのカップに成形した。次いで3段のしごき加工(総しごき率:65%)を施し、缶径:66mmの缶に成形加工した。次いで公知の方法で缶上部をトリミングし、ネックイン加工、フランジ加工を施した。このようにして1000個のストレッチ加工缶を成形した後、樹脂フィルムの剥離の有無を肉眼観察し、剥離が認められた成形缶の発生率を%で評価した。結果を表4に示す。
【0034】
[絞り加工後ストレッチ加工としごき加工を併用して加工してなる缶の成形]
表1に示す試料番号1〜2、6〜9の樹脂被覆Snめっき鋼板およびおよび試料番号10の樹脂被覆ティンフリースチールを、直径:160mmのブランクに打ち抜いた後、透明樹脂フィルム被覆面がカップ内面側となるようにして、缶径:100mmのカップに絞り加工した。次いで再絞り加工により缶径:80mmの再絞りカップとした。さらにこの再絞りカップにストレッチ加工としごき加工を併用して缶径:65mmの缶とした。ストレッチ加工としごき加工を併用する加工は、缶の上端部となる再絞り加工部としごき加工部の間隔が20mm、再絞りダイス肩の曲率半径が板厚の1.5倍、再絞りダイスとポンチのクリアランスが板厚の1.0倍、しごき加工部のクリアランスが板厚の0.5倍となる条件で実施した。次いで公知の方法で缶上部をトリミングし、ネックイン加工、フランジ加工を施した。このようにして300個のストレッチ加工缶を成形した後、樹脂フィルムの剥離の有無を肉眼観察し、剥離が認められた成形缶の発生率を%で評価した。結果を表4に示す。
【0035】
【表4】
【0036】
表4に示すように、コロナ放電処理を施した樹脂フィルムを、シランカップリング塗布層を設けたSnめっき鋼板に積層してなる本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板は、コロナ放電処理を施さない樹脂フィルムを、シランカップリング塗布層を設けたSnめっき鋼板に積層してなる樹脂被覆Snめっき鋼板に比べて樹脂フィルムのSnめっき鋼板に対する加工接着性に優れており、表3に示したSピール強度、すなわち1段の絞り加工による加工後の接着性の結果と一致している。このように、本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板は、複数段の絞り加工、絞り加工後のスチレッチ加工、絞り加工後のしごき加工、絞り加工後ストレッチ加工としごき加工を併用して加工する厳しい加工を施した場合に、樹脂被覆ティンフリースチールにおけるのと同様に、安定した優れた加工接着性を示す。
【0037】
【発明の効果】
本発明の樹脂被覆Snめっき鋼板は、Snめっき層上にシランカップリング塗布層を設けてなるSnめっき鋼板に、コロナ放電処理を施した樹脂フィルムを熱接着して積層してなり、絞り加工、絞り加工後のさらなるストレッチ加工、絞り加工後のさらなるしごき加工、のいずれの加工を施しても樹脂フィルムが剥離することなく安定した優れた加工接着性を示す。さらに、より過酷な絞り加工後にさらにストレッチ加工としごき加工を併用する加工を施した場合においても、樹脂フィルムが剥離することがなく、Snめっき層上にシランカップリング塗布層を設けてなるSnめっき鋼板に、コロナ放電処理を施さない樹脂フィルムを熱接着して積層してなる樹脂被覆Snめっき鋼板に比べて安定した優れた加工接着性を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】Sピール強度測定用の試片の形状を示す平面図。
【図2】Sピール強度測定用の試片の樹脂面に切れ目を入れる箇所を示す平面図。
【図3】Sピール強度測定用の試片にスコアを入れる箇所を示す平面図。
【図4】スコアを入れた部分の形状を示す試片の一部の断面図
【図5】試片ホルダーの概略図
【符号の説明】
1 : 試片
1a: 試片の一方の端部
1b: 試片の他方の端部
2: 切れ目
3: スコア
4: 試片ホルダー
4a: 試片挿入部
4b: 試片ホルダー上部
Claims (11)
- Snめっき層上にシランカップリング剤塗布層を形成させてなるSnめっき鋼板の少なくとも片面に、コロナ放電処理を施した有機樹脂フィルムを被覆してなる樹脂被覆Snめっき鋼板。
- Snめっき鋼板が、鋼板上にSnめっき層を形成させたままのSnめっき鋼板(ノーリフローSnめっき鋼板)、または鋼板とSnめっき層の間にSn−Fe合金層を形成させてなるSnめっき鋼板(リフローSnめっき鋼板)である、請求項1に記載の樹脂被覆Snめっき鋼板。
- シランカップリング剤の塗布量が、Si量で1〜50mg/m2 である請求項1または2に記載の樹脂被覆Snめっき鋼板。
- コロナ放電処理が電圧:200V、電流:0.2〜8A/25cmの条件で施したものである、請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂被覆Snめっき鋼板。
- 絞り比:1.64の1段絞り加工で径:96mm、高さ:42mmの絞りカップに成形した後の、カップ側壁部の樹脂フィルムの剥離強度が0.05kg/15mm以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂被覆Snめっき鋼板。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工してなる缶。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工後さらにストレッチ加工してなる缶。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工後さらにしごき加工してなる缶。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂被覆Snめっき鋼板を絞り加工後さらにストレッチ加工としごき加工を併用して加工してなる缶。
- 鋼板の少なくとも片面にSnめっき層を形成させ、次いでSnめっき層上にシランカップリング剤を塗布し乾燥させた後、シランカップリング剤塗布層上にコロナ放電処理面が接するようにしてコロナ放電処理を施した有機樹脂フィルムを積層することを特徴とする、樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法。
- 鋼板の少なくとも片面にSnめっき層を形成させ、次いでSnの溶融温度以上に加熱した後急冷することにより鋼板とSnめっき層の間にSn−Fe合金層を形成させ、その後Snめっき層上にシランカップリング剤を塗布し乾燥させた後、シランカップリング剤塗布層上にコロナ放電処理面が接するようにしてコロナ放電処理を施した有機樹脂フィルムを積層することを特徴とする、樹脂被覆Snめっき鋼板の製造方法。
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2003
- 2003-05-22 JP JP2003144583A patent/JP2004345214A/ja active Pending
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A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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