JPH0220418B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、樹脂フイルム被覆金属板の製造法に
関し、詳しくは、金属薄膜を有した二軸延伸の結
晶性ポリエステル樹脂フイルムを金属板に被覆し
てなる、金属板及び金属薄膜と二軸延伸の結晶性
ポリエステル樹脂との接着性が極めて良好な樹脂
フイルム被覆金属板の製造法に関するものであ
る。

従来から缶用材料はぶりきが主体であつたが、
錫の涸渇高騰化もさることながら、缶内容物の変
遷からぶりきを使用した缶に対しても内面塗装し
て用いる傾向が強くなり、他方では飲料缶の需要
急増から電解クロム酸処理鋼板（Tin Free
Steel……以下TFSという）の使用が増大して可
成りの成果を納めており、前述のぶりきとの対比
から、TFSの缶用材料としての評価が高くなつ
てきた。しかしながら、TFSの特性（主として
美観性、耐食性）の面で未だぶりきに及ばない点
もあり、塗装によつてカバーする方向がとられて
きたが、塗装による耐食性向上にも限度がある。

一方、コスト低下を目的とし塗装方法の改善の
試み（塗装のコイル状プレコート化）がなされた
が、塗料の限定（速硬化性塗料）、高額な設備費
（シート塗装の４〜５倍以上を要する）、低い生産
性などの理由でほとんど実用化されていないのが
実情である。

一方、樹脂フイルム被覆金属板は、その製造方
法として、金属表面に接着剤を塗布し長い距離的
容量をもつオーブンで加熱（約200℃程度に）し、
樹脂フイルムをラミネートして、冷却し、あるい
は更に後加熱処理を施して冷却する形態が一般的
にとられてきた。しかしながら、このような方法
は、長いオーブンを設置するには、設備的な問題
から限度があり、そのため生産性が極めて低く
（速度：20〜30ｍ／min.）、生産コストも高く性
能も十分でないものであつた。

また、樹脂フイルム被覆金属板の用途面からの
要求の経違をみると、内外装建材、電気部品、及
び収納ケース用材、車両内装材、家具及び家庭用
品材等が主体であつたが、最近、容器類、特に缶
用材料としての使用の可能性がでてきた。しかし
ながら、金属板として薄Snめつき板やクロムめ
つき板を用いると美観性が劣り、また厚Snめつ
き金属板を用いるとコスト高となるといつたよう
に樹脂フイルム被覆金属板の充分な特徴が活かさ
れていないのが現状である。

本発明は、このような観点から、缶用材料とし
ての有用性に着目するとともに、一般用途に対し
ても耐食性、美観性、機械的特性を備えた樹脂フ
イルム被覆金属板を提供することを目的としたも
のであつて、次のような特徴と効果を有するもの
である。

すなわち、加熱処理のもとに樹脂フイルムを金
属板表面に被覆するフイルム被覆金属板の製造法
において、帯状基体金属板の少なくとも片面に金
属薄膜を有した二軸延伸の結晶性ポリエステル樹
脂フイルムを被覆後、金属板の予熱により、ある
いは必要に応じて該被覆板の後加熱を行い金属薄
膜とポリエステル樹脂の界面の温度を該ポリエス
テル樹脂の融点以上に加熱し、金属薄膜と二軸延
伸の結晶性ポリエステル樹脂の接着を強固にし、
缶の成型加工に耐え得る樹脂フイルム被覆金属板
を提供することを目的としたものである。

以下、本発明の内容について詳しく説明する。

まず、本発明の方法に用いる金属板としては以
下に示す金属板、すなわち Ａ：軟鋼板（圧延箔を含む）、あるいは、鉄電鋳
箔、 Ｂ：上記Ａの表面にSn，Cr，Zn，Cu，Al，また
はNiの１種あるいは２種以上を主成分とする
単一、複層、あるいは、合金めつきした金属
板、 Ｃ：上記Ａ，Ｂの表面に電解クロム酸処理、浸漬
クロム酸処理、あるいは、リン酸塩処理した金
属板、 があげられる。

次に二軸延伸の結晶性ポリエステル樹脂につい
て述べる。

本発明に用いる被覆材としては金属板との接着
性、防食性を考慮すると二軸延伸の結晶性ポリエ
ステル樹脂が好ましく、その中でも次の飽和多価
カルボン酸と飽和多価アルコール、すなわち 飽和多価カルボン酸：フタル酸酸、イソフタル
酸、テレフタル酸、コハク酸、アゼライン酸、ア
ジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ジフ
ニエルカルボン酸、2.6ナフタレンジカルボン酸、
1.4シクロヘキサンジカルボン酸、無水トリメツ
ト酸。

飽和多価アルコール：エチレングリコール、
1.4ブタンジオール、1.5ペンタンジオール、1.6ヘ
キサンジオール、プロピレングリコール、ポリテ
トラメチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、トリエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコール、1.4シクロヘ
キサンジメタノール、トリメチロールプロパン、
ベンタエリスリトール。

の合成によつて得られたもので、かつ、合成され
た樹脂の融点が130〜300℃であることが好まし
い。融点が130℃以下では加熱殺菌時にフイルム
剥離が生じ、300℃以上では生産性が劣る。なお、
ここで言う融点は示差熱分析によつて吸熱ピーク
から求められるものである。樹脂が２種以上の混
合物からなり、吸熱ピークが２つ以上ある場合
は、該樹脂の主成分に起因する吸熱ピークをもつ
て、融点とする。また該樹脂より成膜してなるフ
イルムの厚みは防食性、経済性を考慮すると３〜
50μｍであることが好ましい。

次に美観性の付与、防食性の向上を目的とした
金属薄膜について述べる。

本発明の方法に用いた金属薄膜は次に示すＤ，
Ｅ，Ｆのいずれかの金属薄膜、すなわち Ｄ：Sn，Cr，Zn，Cu，Ni，Alの単一金属薄膜、 Ｅ：上記Ｄに示す金属の２種以上の複層薄膜、 Ｆ：上記Ｄに示す金属の１種以上を主成分とする
複合被膜、 であり、美観性や経済性を考慮すると該金属薄膜
の厚みは50〜2000Åであることが好ましい。該金
属薄膜の厚みが50Å以下だと充分な美観性の向上
が発揮できないし、2000Å以上では経済性に劣
り、また2000Å以上にすることによる効果もあま
り見出せない。該金属薄膜を前記ポリエステル樹
脂フイルム上に形成させる方法については特に制
限するものではなく、真空蒸着、無電解めつきな
どの方法やこれらの方法を併用してもよい。

次に、かくして得られた金属薄膜を有した二軸
延伸の結晶性ポリエステル樹脂フイルムを前記金
属板に被覆する方法について述べる。

まず、該ポリエステル樹脂フイルムを金属板に
被覆するには、金属板を加熱し、ポリエステル樹
脂の接着条件に対応する板温にする必要がある。
すなわち金属板の温度を二軸延伸の結晶性ポリエ
ステル樹脂の融点（Tm）〜Tm＋130℃にする必
要がある。金属板の温度がTm以下だと被覆性が
劣り、またTm＋130℃以上の金属板の加熱は不
必要であり、また二軸延伸の結晶性ポリエステル
樹脂の熱劣化が激しくなるので好ましくない。次
に缶の成型加工に耐え得るようにするには、金属
板のみならる、金属薄膜とポリエステル樹脂が強
固に接着していなければならない。該目的を達成
するには、金属薄膜と二軸延伸の結晶性ポリエス
テル樹脂の界面の温度を二軸延伸の結晶性ポリエ
ステル樹脂の融点（Tm）〜Tm＋130℃にする必
要がある。界面の温度がTm以下だと接着性が劣
り、Tm＋130℃以上は不必要でポリエステル樹
脂の劣化や金属薄膜が著しく酸化されるので好ま
しくない。

また、二軸延伸の結晶性ポリエステル樹脂フイ
ルムの金属板に被覆後、後加熱を行つてもよい
が、後加熱時間は、ポリエステル樹脂の劣化など
を考慮すると30秒以内であることが好ましい。ま
た加熱方法については、オーブン加熱、赤外線加
熱、高周波加熱、抵抗加熱などの方法、あるい
は、これらの併用でもかまわないが、生産性を考
慮すると高周波加熱及び抵抗加熱による加熱法が
好ましい。また本発明では二軸延伸の結晶性ポリ
エステル樹脂フイルムを被覆し、かつ加熱終了
後、急冷することが好ましい。徐冷ではポリエス
テル樹脂の酸化分解や必要以上の結晶化が進行し
ポリエステル樹脂フイルム被覆金属板の加工性や
接着性が劣る。また冷却方法に関しては、水冷、
液体窒素による冷却やその他の方法で行つてもよ
いが、好ましくは０〜90℃の水浴中で１秒以内に
ベースフイルムの融点以下にすることが望まし
い。

以上のように、本発明の方法により製造された
樹脂フイルム被覆鋼は、金属板という基材を有し
ているため、金属薄膜と二軸延伸の結晶性ポリエ
ステル樹脂との接触界面の温度を該ポリエステル
樹脂の融点以上に加熱することが容易であり、本
発明によれば、金属薄膜と樹脂フイルムとを強固
に接着させることができる。

金属板がない場合は、金属薄膜と二軸延伸の結
晶性ポリエステル樹脂とは密着性が悪く、接着剤
を介してもフイルムを加熱処理すると、ベースフ
イルムの形状が悪くなるなどの問題があり、従来
の金属薄膜を有した樹脂フイルムは、例えば、ア
ルミニウムを蒸着したポリエステルフイルムはア
ルミニウム薄膜層とポリエステルフイルム層との
接着性が不十分であり、金属薄膜とポリエステル
樹脂の密着性の向上には本発明の方法によつての
み達成できる。

また単なる樹脂フイルム―金属薄膜の組合せと
は異なり、該発明により得られた樹脂フイルム被
覆金属板は塑性加工が可能であり缶用素材として
適用範囲は大きい。

以下に実施例を示して、その効果を説明する。

実施例 １ 軟鋼板（板幅：１ｍ、板厚：0.23mm）の両面に
ニツケルめつき（2.0ｇ／m²）した金属板の片面
に、Al薄膜（600Å）を有したポリエチレンテレ
フタレートを主成分とした融点264℃の（二軸延
伸の結晶性）ポリエステル樹脂フイルム（東洋紡
績、商品名：Ｅ―5000、20μｍ）を被覆後（被覆
時の金属板の温度：290℃、ラミネート速度：80
ｍ／min.）、10秒間均熱を行つた後、水浸漬にて
急冷し、樹脂フイルム被覆金属板を得た。

上記の条件で作成した樹脂フイルム被覆金属板
を10％延伸後、180゜剥離試験（引張速度：100
mm／min.）を行つた結果、樹脂フイルムが破断
し、剥離不可能で接着性は良好であつた。また樹
脂フイルム被覆金属板を深絞り（絞り比：1.7）
して得た缶（内面：樹脂フイルム被覆面）にPH
2.0に調整したクエン酸水溶液を充填後、55℃の
雰囲気に１カ月放置した結果、内容物への鉄イオ
ンの溶出量は0.1ppm以下であつた。また該樹脂
フイルム被覆金属板の外観は深絞り後もAlの外
観を呈し美観性に優れている。

実施例 ２ 軟鋼板（板幅：0.8ｍ、板厚：0.32mm）の両面
にSn，Ni複合めつき（Sn：0.2ｇ／m²、Ni：0.1
ｇ／m²）した金属板の両面にSn薄膜（1200Å）
を有した共重合ポリエステル樹脂を主成分とした
融点182℃の二軸延伸の結晶性ポリエステル樹脂
フイルム（東洋紡績社製、商品名：バイロン
GM800、15μｍ）を被覆後（被覆時の金属板の温
度：270℃、ラミネート速度：100ｍ／min.）、
280℃の雰囲気中で５秒間加熱後、水スプレーに
て急冷し、樹脂フイルム被覆金属板を得た。

上記の条件で作成した樹脂フイルム被覆金属板
を10％延伸後、180゜剥離試験（引張速度：100
mm／min.）を行つた結果、樹脂フイルムが破断
し、剥離不可能で接着性は良好であつた。また樹
脂フイルム被覆金属板を深絞り（絞り比：2.0）
して得た缶（内面：樹脂フイルム被覆面）にPH
3.0に調整したリン酸水溶液を充填後、55℃の雰
囲気に１カ月放置した結果、内容物への鉄イオン
の溶出量は0.1ppm以下であつた。また該樹脂フ
イルム被覆金属板の外観は深絞り後もSn外観を
呈し美観性に優れている。

実施例 ３ 鉄電鋳箔（板幅：１ｍ、厚み：30μｍ）にSn―
Ni薄膜（Snの平均厚み：300Å、Niの平均厚
み：200Å）を融点170℃のポリエチレンテレフタ
レート上に有した二軸延伸の結晶性ポリエステル
樹脂フイルム（ICI社製、商品名：メリネツクス
＃850、30μｍ）を被覆後（被雰時の金属板の温
度：300℃、ラミネート速度：120ｍ／min.）、す
ぐに水浸漬にて急冷し、樹脂フイルム被覆金属板
を得た。

上記の条件で作成した樹脂フイルム被覆金属板
を10％延伸後、180゜剥離試験（引張速度：100
mm／min.）を行つた結果、樹脂フイルムが破断
し、剥離不可能で接着性は良好であつた。また樹
脂フイルム被覆金属板を深絞り（絞り比：1.5）
して得た缶にPH3.0に調整したリン酸水溶液を充
填後、55℃の雰囲気に１カ月放置した結果、内容
物への鉄イオンの溶出量は0.1ppm以下であつた。
また該樹脂フイルム被覆金属板は深絞り後もSn
―Niの金属光沢を有し美観性に優れている。

比較例 １ 実施例１と同一のめつき金属板の片面に、二軸
延伸の結晶性ポリエステル樹脂フイルム（東洋紡
績製、商品名：Ｅ―5000、20μｍ）を被覆後（被
覆時の金属板の温度：290℃、ラミネート速度：
80ｍ／min.）、10秒間均熱を行つた後、水浸漬に
て急冷し、樹脂フイルム被覆金属板を得た。

上記の条件で作成した樹脂フイルム被覆金属板
を深絞り（絞り比：1.7）して得た缶（内面：樹
脂フイルム被覆面）にPH2.0に調整したクエン酸
水溶液を充填後、55℃の雰囲気に１カ月放置した
結果、内容物への鉄イオンの溶出量は0.6ppmで
あつた。また実施例１の樹脂フイルム被覆金属板
に比し美観性が劣る。

比較例 ２ 実施例３と同一の鉄電鋳箔（板幅：１ｍ、厚
み：30μｍ）に実施例３と同一のSn―Ni薄膜を有
したポリエステルフイルムを被覆後（被覆時の金
属板の温度：230℃、ラミネート速度：120ｍ／
min.）、すぐに水浸漬にて急冷し、樹脂フイルム
被覆金属板を得た。

上記の条件で作成した樹脂フイルム被覆金属板
を1.0％延伸後、180゜剥離試験（引張速度：100
mm／min.）を行つた結果、樹脂フイルムが全面
剥離した。また樹脂フイルム被覆金属板を深絞り
（絞り比：1.5）した結果、Sn―Ni薄膜のポリエ
ステル樹脂からの大幅な剥離が認められた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯状の金属板に金属薄膜を有した二軸延伸の
   結晶性ポリエステル樹脂フイルムを連続的に被覆
   してなる樹脂フイルム被覆金属板の製造法におい
   て、金属薄膜を片面に有する二軸延伸の結晶性ポ
   リエステルフイルムを該フイルムの融点（Tm）
   〜Tm＋130℃に加熱した金属板に圧着させ、直
   ちに冷却することを特徴とする樹脂フイルム被覆
   金属板の製造法。 ２ 金属板が以下に示す金属板、すなわち Ａ：軟鋼板（圧延箔を含む）、あるいは、鉄電鋳
   箔、 Ｂ：上記Ａの表面にSn，Cr，Zn，Cu，Al，また
   はNiの１種あるいは２種以上を主成分とする
   単一、複層、あるいは、合金めつきした金属
   板、 Ｃ：上記Ａ，Ｂの表面に電解クロム酸処理、浸漬
   クロム酸処理、あるいは、リン酸塩処理した金
   属板、 である特許請求の範囲第１項記載の樹脂フイルム
   被覆金属板の製造法。 ３ 金属薄膜が次に示すＤ，Ｅ，Ｆのいずれかの
   金属薄膜、すなわち Ｄ：Sn，Cr，Zn，Cu，Al，Niの単一金属薄膜、 Ｅ：上記Ｄに示す金属の２種以上の複層薄膜、 Ｆ：上記Ｄに示す金属の１種以上を主成分とする
   複合被膜、 である特許請求の範囲第１項記載の樹脂フイルム
   被覆金属板の製造法。 ４ 金属薄膜の厚みが50〜2000Åである特許請求
   の範囲第１項記載の樹脂フイルム被覆金属板の製
   造法。 ５ 二軸延伸の結晶性ポリエステル樹脂の融点が
   130〜300℃で、かつ、該樹脂が次に示す飽和多価
   カルボン酸と飽和多価アルコール、すなわち 飽和多価カルボン酸：フタル酸、イソフタル酸
   テレフタル酸、コハク酸、アゼライン酸、アジピ
   ン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ジフニエ
   ルカルボン酸、2.6ナフタレンジカルボン酸、1.4
   シクロヘキサンジカルボン酸、無水トリメツト酸 飽和多価アルコール：エチレングリコール、
   1.4ブタンジオール、1.5ペンタンジオール、1.6ヘ
   キサンジオール、プロピレングリコール、ポリテ
   トラメチレングリコール、ジエチレングリコー
   ル、ポリエチレングリコール、トリエチレングリ
   コール、ネオペンチルグリコール、1.4シクロヘ
   キサンジメタノール、トリメチロールプロパン、
   ベンタエリスリトール の合成によつて得られたものである特許請求の範
   囲第１項記載の樹脂フイルム被覆金属板の製造
   法。 ６ 二軸延伸の結晶性ポリエステル樹脂フイルム
   の厚みが３〜50μｍである特許請求の範囲第１項
   記載の樹脂フイルム被覆金属板の製造法。