JPH08169084A - 金属/フイルム積層体の製造方法 - Google Patents

金属/フイルム積層体の製造方法

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JPH08169084A
JPH08169084A JP6334212A JP33421294A JPH08169084A JP H08169084 A JPH08169084 A JP H08169084A JP 6334212 A JP6334212 A JP 6334212A JP 33421294 A JP33421294 A JP 33421294A JP H08169084 A JPH08169084 A JP H08169084A
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polyester
heat
film
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molding
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Takashi Sumiya
隆 角谷
Kunio Shibatsuji
邦雄 芝辻
Seiya Sugiura
靖也 杉浦
Wataru Oe
渉 大江
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Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 金属板からなる基材上にポリエステル系2軸
延伸フイルムを熱接着した後しごきまたは絞り成形する
積層体の製造方法において、前記ポリエステル系2軸延
伸フイルムの熱接着側の最大配向度OM及び非熱接着側
の最大配向度OSが、前記熱接着後にはOM1、OS
1、前記成形後にはOM2、OS2となるように前記熱
接着および成形を行った後、更に最大配向度がOM3、
OS3となるように熱処理を施す金属/フイルム積層体
の製造方法。(ここで、0.30≦OM1≦0.65、
0.65≦OS1≦1.5、OM1+0.02<OS
1、0.35≦OM2≦1.2、0.85≦OS2≦
2.5、OM2+0.05≦OS2、0.40≦OM3
≦1.6、1.2≦OS3≦5.0、OM2+0.1≦
OM3、OS2+0.2≦OS3、OM3+0.10≦
OS3) 【効果】 しごき加工や深絞り加工等の成形性、耐衝撃
性が共に優れた製缶用として最適な積層体を得ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属にポリエステル系
フイルムが貼り合わされた後しごきあるいは絞り成形さ
れる積層体の製造方法に関する。更に詳しくは、金属板
にポリエステル系フイルムを貼り合わせた後しごき加
工、絞り加工を施す積層体、特に飲料缶、食料缶等の缶
材、冷蔵庫ドア等の家電、家具等に使用しうる金属/フ
イルム積層体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、金属には腐蝕防止として一般的に
は塗装が施されているが、有機溶剤を用いずに防錆性を
得る方法の開発が行われている。即ち、(1)2軸配向
ポリエチレンテレフタレートフイルムを低融点ポリエス
テルの接着層を介してラミネートし、製缶材として用い
る方法(特開昭56−10451号、特公平1−192
546号公報等)、(2)非晶質又は低結晶性の芳香族
ポリエステルフイルムを金属板にラミネートし、製缶材
として用いる方法(特開平1−192545号、特開平
2−57339号公報等)、(3)低配向ポリエチレン
テレフタレートフイルムを金属板にラミネートし、製缶
材として用いる方法(特開昭64−22530号公報
等)などが提案されてきた。
【0003】しかし、これらはすべて、しごきあるいは
絞り加工性と使用時の体衝撃性とが両立せず、品質的に
不十分なものであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
現状の問題点に鑑み、とくにしごき又は絞り成形加工性
および耐衝撃性の両方に優れ、充分に実用に供し得る、
金属とフイルムとを貼り合わせた積層体の製造方法を提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明の
金属/フイルム積層体の製造方法は、金属板からなる基
材上にポリエステル系2軸延伸フイルムを熱接着した後
しごきまたは絞り成形する積層体の製造方法において、
前記ポリエステル系2軸延伸フイルムの熱接着側の最大
配向度OM及び非熱接着側の最大配向度OSが、前記熱
接着後にはOM1、OS1、前記成形後にはOM2、O
S2となるように前記熱接着および成形を行った後、更
に最大配向度がOM3、OS3となるように熱処理を施
すことを特徴とする方法からなる。ここで、上記OM
1、OS1、OM2、OS2、OM3、OS3はそれぞ
れ下記式を満足する。 0.30≦OM1≦0.65、0.65≦OS1≦1.
5、OM1+0.02<OS1、0.35≦OM2≦
1.2、0.85≦OS2≦2.5、OM2+0.05
≦OS2、0.40≦OM3≦1.6、1.2≦OS3
≦5.0、OM2+0.1≦OM3、OS2+0.2≦
OS3、OM3+0.10≦OS3
【0006】本発明におけるポリエステル系2軸延伸フ
イルムはポリエステル系樹脂からなり、とくに、ポリエ
ステル共重合体からなることが好ましい。この共重合ポ
リエステルとしては、特に限定されないが、代表的なも
のとして以下の例を挙げることができる。酸成分として
は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸のような芳香族二塩基酸、アジピン酸、セバチン
酸、アゼライン酸、ドデカジオン酸のような脂肪族ジカ
ルボン酸あるいはトリメット酸のようなトリカルボン酸
が例示できる。又アルコール成分としては、エチレング
リコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘ
キサンジオールのような脂肪族あるいはシクロヘキサン
ジメタノールのような脂環族ジオールを挙げることがで
きる。これらを1種以上組み合わせて使用される。例え
ば好ましい例として、ポリエステル酸成分としてテレフ
タル酸65モル%以上、アルコール成分としてエチレン
グリコール85モル%以上よりなるポリエステル共重合
体を挙げることができる。また、ポリエステル中のアセ
トアルデヒド量が0.3重量%以下、好ましくは30p
pm以下であることが好ましい。また、ポリエステル中
のジエチレングリコール量が1.5重量%未満、好まし
くは0.85重量%以下、更に好ましくは0.65重量
%以下である場合、耐衝撃性が良好であり好ましい。さ
らに、ポリエステル中のカルボキシル基が50eq/t
未満、好ましくは40eq/t以下、更に好ましくは3
0eq/t以下である場合、レトルト後の耐衝撃性が良
好であり好ましい。
【0007】本発明の積層体においては、金属板、たと
えばスティール板からなる基材上に、上記のようなポリ
エステル系樹脂からなるポリエステル系未延伸あるいは
1軸以上延伸されたフイルムが熱接着される。最終的に
はこのポリエステル系フイルムは、2軸延伸により、2
軸に配向されるが、本発明では、この配向度が、フイル
ムの熱接着側、非熱接着側について、積層体製造段階に
おいて特定の関係を満足するようにコントロールされ
る。これによって、フイルムが貼り合わされた積層体
の、成形加工性、とくにしごき加工性や深絞り加工性
と、耐衝撃性の両方について目標とする満足すべき値が
得られる。
【0008】すなわち、ポリエステル系2軸延伸フイル
ムの熱接着側の最大配向度OMおよび非熱接着側の最大
配向度OSが、積層体製造の各段階で次のようにコント
ロールされる。熱接着後には、熱接着側の最大配向度O
M1および非熱接着側の最大配向度OS1は、 0.30≦OM1≦0.65、 0.65≦OS1≦
1.5、OM1+0.02<OS1 を満足するようにコントロールされる。
【0009】そして、成形後には、熱接着側の最大配向
度OM2および非熱接着側の最大配向度OS2は、 0.35≦OM2≦1.2、 0.85≦OS2≦
2.5、OM2+0.05≦OS2 を満足するようにコントロールされる。
【0010】さらに、成形後には熱処理が施されるが、
この熱処理は、熱処理後の熱接着側の最大配向度OM3
および非熱接着側の最大配向度OS3が、 0.40≦OM3≦1.6、 1.2≦OS3≦
5.0、OM2+0.1≦OM3、 OS2+
0.2≦OS3、OM3+0.10≦OS3 を満足するように行われる。
【0011】このように、熱接着後、成形後、熱処理後
の最大配向度をそれぞれ制御することにより、良好なし
ごきあるいは絞り加工性と、良好な耐衝撃性とが両立さ
れる。
【0012】本発明のポリエステル系2軸延伸フイルム
には、各種滑材を添加してもよい。滑材の種類として
は、無機系、有機系を問わない。無機系で好適な粒子と
しては、凝集シリカ、球状シリカ、アルミナ、二酸化チ
タン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ジルコニアを挙
げることができる。又有機系粒子としては、シリコーン
粒子、架橋スチレン粒子、イミド粒子、アミド粒子を挙
げることができる。
【0013】本発明のポリエステル系2軸延伸フイルム
に用いられるポリエステル系樹脂の製法は、特に限定さ
れないが、本金属貼り合わせ品を容器として使用する場
合には、直重法で合成された樹脂が味覚保香性の点でよ
り好ましい。又固相重合等の方法でアルデヒド類を減少
させた場合、味覚保香性の点で更に好ましくなる。又重
合触媒としてはアルチモン、ゲルマニウムを挙げること
ができるが、味覚保香性の点でゲルマニウムが好まし
い。また必要に応じ他の添加剤、例えば酸化防止剤、熱
安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、顔料、増
白剤等を添加してもよい。
【0014】本発明のポリエステル系フイルムの厚みと
しては、2〜150μmの範囲が適当である。好ましく
は4〜60μm、更に好ましくは、8〜35μmであ
る。
【0015】また、本発明のフイルムが貼り合わされる
金属板としては、ブリキ、ティンフリースティール、ア
ルミニウム等を代表例として挙げることができる。これ
らの金属板は適宜、表面に有機、無機処理が施されても
よい。
【0016】次に、本発明に係る積層体の代表的製法を
例示するが、これに限定されるものではない。所定の粘
度(通常は極限粘度にて0.45〜1.50)を有する
ポリエステル系樹脂に適宜滑剤処方を施した後、400
ppm以下、好ましくは80ppm以下に乾燥する。該
乾燥原料を押出機を用いて溶融混合する。脱気孔を有す
る押出機を用いる場合は乾燥を省略してもよいし、又押
出機途中で各種添加剤を添加してもよい。該樹脂を溶融
状態で口金から吐出後、冷却ロール上で一旦冷却し、し
かる後、60〜135℃の範囲で2.0〜6.0倍縦方
向に延伸した後、60〜140℃の範囲で2.0〜6.
0倍横方向に延伸し、120〜240℃の範囲で必要に
弛緩しつつ熱処理を行う。
【0017】上記のようにして得られたポリエステル系
2軸延伸フイルムが、基材としての金属板、例えばティ
ンフリースティール板に貼り合わされる。貼り合わせの
条件は、例えば、金属板を200〜300℃に加熱し、
フイルムの貼り合わせ面を、加熱ロールで50〜150
℃に加熱して、上記加熱された金属板にラミネートす
る。しかる後に、フイルムの非熱接着面を、15〜50
℃の冷却ロールで冷却し、該非熱接着側の配向度を上げ
る。このような製法によって、前述の如き、フイルム厚
み方向に最大配向度の変化するフイルムを貼り合わせた
積層体が得られる。
【0018】成形後の最大配向度をコントロールする方
法は、特に限定されないが、最大配向度は成形速度や成
形圧力、および成形時の雰囲気温度に左右されることか
ら、これらの条件を適切に制御して、本発明で特定した
範囲内に納めるようにすればよい。
【0019】成形後の熱処理は、最大配向度を所定の範
囲とするために、特に限定されないが、たとえば、温度
150〜225℃の範囲で、好ましくは2段階にて、5
分以下、より好ましくは2分以下の時間熱処理する方法
が好ましい。上記熱処理は、温度が40%RH程度の雰
囲気下で30分程度放置した後行うことが好ましい。
【0020】さらに、熱処理後の最大配向度は、基本的
には上述の如き熱処理温度と時間に左右されるが、熱処
理開始前のフイルム条件、つまり成形加工後のフイルム
の熱接着側および非熱接着側の最大配向度(すなわち熱
処理の初期条件)が、熱処理後に得られる最大配向度を
決定する大きな要因となるので、これら初期条件も考慮
した上で熱処理温度と時間を適切に設定すればよい。
【0021】[測定法] (1)深絞り加工性 265℃に加熱したティンフリースティールに所定のフ
イルムを貼り合わせた後、フイルム側から冷却ロールで
冷却した後水冷する。このようにして得られたフイルム
貼り合わせ金属板を、250mm径の円板状に切り出し
た後、フイルム面を内面として加熱成形機を用いて絞り
比1.35に成形する。このようにして得られた缶に対
し、目視判定及び防錆性テストを行う。防錆性は、1%
NaCl水を缶に入れ、缶体を陽極に、NaCl中に陰
極を挿入し、6Vの電圧印加時の電流値で判定した。外
観異常がなく、電流値が0.25mA以下を「○」、そ
れ以外を「×」と判定した。
【0022】(2)耐衝撃性 (1)の条件で製缶した深絞り缶50缶を所定の条件で
熱処理した後水を満たした後密閉する。製缶品及び12
0℃×1時間のレトルト処理を施したものについて、高
さ1.0mより15°に傾斜した床上に落とした後、
(1)に述べた条件で防錆を評価する。 全数0.10mA以下 : ◎ 全数0.25mA以下 : ○ それ以外 : × とし、◎、○を実用に供し得ると判定した。
【0023】(3)配向度(最大配向度) 測定装置: FTS−15E/D(Bio Rad Digilab 社
製FT−IR) 光源 : 特殊セラミックス検出器 :MCT 付属装置: micro-ATR測定用付属装置(WILKS
社製) 入射角:45° IRE:KRS−5,偏光子使用 測定条件: 分解能力=4cm-1 積算回数=500回 配向度として、(νC−Oトランスバンド)とベンゼン
環の吸比度比(970cm-1/790cm-1)を求め配
向度とした。また、中央部の配向度は砥石でフイルムを
削り、厚み方向中央部であることを厚みで確認した後、
同様の方法で評価した。
【0024】(4)カルボキシル基 HIRANUMA COMTITE-7 REPORTING TITRETOR を用いて、塩
化銀複合電極を用い、過飽和塩化カリウム水溶液を充填
し、下式に基づき計算する。 COOH(eq/t)=〔(A−B)×C×F〕/S A: 試料に対するNaOH滴定量(ml) (規定度=N/50−NaOH/メタノール) B: ブランクに対するNaOH滴定量(ml) C: 20 (20=N/50×1/1000×1
0°) F: ファクター(安息香酸/メタノール溶液により求
める) S: 試料採取量(g)
【0025】
【実施例】
実施例1〜3、比較例1、2 ポリエステル系樹脂として、酸成分がテレフタル酸(T
PA)88モル%、イソフタル酸(IPA)12モル%
からなり、アルコール成分がエチレングリコール(E
G)、ジエチレングリコール(DEG)からなる、平均
粒径0.4μmのSiO2 粒子を0.15重量%添加し
た固相重合ポリエステル(固有粘度IV=0.73)を
用いた。
【0026】上記樹脂を、押出機に供給し、285℃で
溶融押出して、口金からシート状に吐出し、冷却ドラム
上にキャストした。この未延伸シートを、延伸温度10
8℃、延伸倍率3.0倍にて縦延伸した。得られた一軸
延伸フイルムを、テンターに導き、延伸温度104℃、
延伸倍率2.9倍にて横延伸した。二軸に延伸されたフ
イルムを、一旦冷却後、185℃、リラックス率4%で
弛緩処理を施しつつ熱固定した。
【0027】得られたフイルムを、基材としてのティン
フリースティール上に次のように熱接着して積層体を得
た。すなわち、ティンフリースティールを265℃に加
熱し、y℃(表1)の冷却ロールでフイルムの非熱接着
面側から冷却しつつフイルムをティンフリースティール
にラミネートした。
【0028】得られた積層体について最大配向度を測定
し、さらに、深絞り加工後、熱処理後のフイルムの最大
配向度をそれぞれ測定するとともに、深絞り加工性、耐
衝撃性について評価したところ、表1に示すような結果
が得られた。表2に示すように、フイルムの各配向度が
本発明で特定した範囲に入っている場合には、深絞り加
工性、耐衝撃性共に良好な結果が得られたが、各配向度
が本発明で特定した範囲から外れる場合には、両特性を
共に満足させることはできなかった。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属/フ
イルム積層体の製造方法によるときは、基材に貼り合わ
されるポリエステル系2軸延伸フイルムの最大配向度
を、熱接着側、非熱接着側について、熱接着後、成形
後、熱処理後においてそれぞれ特定の範囲、関係を満足
するようにコントロールしたので、しごき加工や深絞り
加工等の成形性、耐衝撃性が共に優れた製缶用として最
適な積層体を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大江 渉 滋賀県大津市園山1丁目1番1号 東レ株 式会社滋賀事業場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板からなる基材上にポリエステル系
    2軸延伸フイルムを熱接着した後しごきまたは絞り成形
    する積層体の製造方法において、前記ポリエステル系2
    軸延伸フイルムの熱接着側の最大配向度OM及び非熱接
    着側の最大配向度OSが、前記熱接着後にはOM1、O
    S1、前記成形後にはOM2、OS2となるように前記
    熱接着および成形を行った後、更に最大配向度がOM
    3、OS3となるように熱処理を施すことを特徴とする
    金属/フイルム積層体の製造方法。(ここで、0.30
    ≦OM1≦0.65、0.65≦OS1≦1.5、OM
    1+0.02<OS1、 0.35≦OM2≦1.2、0.85≦OS2≦2.
    5、OM2+0.05≦OS2、 0.40≦OM3≦1.6、1.2≦OS3≦5.0、
    OM2+0.1≦OM3、OS2+0.2≦OS3、O
    M3+0.10≦OS3)
  2. 【請求項2】 前記ポリエステル系2軸延伸フイルムの
    ポリエステル中のアセトアルデヒド量が0.3重量%以
    下である請求項1の金属/フイルム積層体の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ポリエステル系2軸延伸フイルムの
    ポリエステル中のジエチレングリコール量が1.5重量
    %未満である請求項1又は2の金属/フイルム積層体の
    製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ポリエステル系2軸延伸フイルムの
    ポリエステル中のカルボキシル基が50(eq/t)未
    満である請求項1ないし3のいずれかに記載の金属/フ
    イルム積層体の製造方法。
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