JPS5892520A - 樹脂フイルム被覆金属板の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、樹脂フィルム被覆金属板の製造法に関し、詳
しくは、金属薄膜を有したポリエステル樹脂フィルムを
金属板に被覆してなる、金属板及び金属薄膜とポリエス
テル樹脂との接着性が極めて良好な樹脂フィルム被覆金
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ったが、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　５ｔｅｅｌ・・・・・・・・・
・・・　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ってきた。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、塗装によってカバーする
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ＬＡていない、のが実情である。

一方、樹脂フィルム被覆金属板は、その製造方法として
一１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２ｏｏ℃程度に）し、樹脂フィルムを
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：　２０〜３０　ｍ／ｍｉｎ、）　、生産コ
ストも高く性能も十分でないものであった。

また、樹脂フィルム被覆金属板の用途面からの要求の経
緯をみると、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った
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めっき
板やクロムめっき板を用いると美観性や耐食性址劣り、
また厚Ｓｎめつき金属板を用いるとコスト高と゛なると
いったように樹脂フィルム被覆金属板の充分な特徴が話
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、８１！械的特性を備えた樹脂フィルム被覆金属板
を提供することを目的としたものであって、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ィルムを金属板表面
に被覆するフィ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ポリエ
ステル樹脂フィルムを被覆後、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ィルム被覆
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：上記への表面にＳｎ、　Ｃｒ、　Ｚｎ、　Ｃｕ、　
Ａｊｉ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、合金めっきした金属板、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、イソフタル酸。

テレフタル酸、コバ゛り酸、アゼライン酸、アジピン酸
、セパシン酸、ドデカンジオン酸、ジフェニルカルボン
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、無水トリメット酸。

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ベンタンジオール。

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ツール、トリメチロールプ
ロパン、ペンタエリスリトール。

の合成によって得られたもので、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ィルム剥離が生じ、
３００℃以上では生産性が劣る。なお、ここで言う融点
は示差熱分析によっ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
ークをもって、融点とする。また該樹脂より成膜し、て
なるフィ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り。

Ｅ、Ｆのいずれかの金属薄膜、すなわちＤ　：Ｓｎ、　
Ｃｒ、　Ｚｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ、　ｋｌの単一金属薄膜
、Ｅ：上記りに示す金属の２種以上の複層薄膜、Ｆ：上
記りに示す金属の１種以上を主成分とする複合薄膜 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５０〜２０００Ｘであることが好ましい。

該金属薄膜の厚みが５０Ｘ以下だと充分な美観性の向上
が発揮できないし、２０００Ｘ以上では経済性に劣り、
またｚｏｏｏＸ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ィルム上
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、無電解めっ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ポリエステル
樹脂フィ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ィ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ポリエステル樹脂の融点（Ｔｍ
　）〜Ｔｍ＋１３０℃にするに・要がある。金属板の温
度がＴｍ以下だと被覆性が劣り１．またＴｍ＋１３０℃
以上の金属板の加熱は不必要であり、またポリエステル
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、金属板のみならず
、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、金属薄膜とポリ
エステル樹脂の界面の温度を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、ポリエステル樹脂フィルムを金属板に被覆後、後
加熱を行ってもよいが、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。また本発明ではポリエステル
樹脂フィルムを仮壇し、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ィルム被覆
ＩＩ＆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って
もよいが、好ましくは０〜９０’Ｃの水浴中で１゛秒以
内にベースフィ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ィ
ルム被覆鋼板は、金属板という基材を有しているため、
金属薄膜と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、金属薄膜と樹脂フィルムとを強固に
接着させることができる。

金属板がない場合は、金属薄膜とポリエステル樹脂とは
密着性が悪（、接着剤を介してもフィルムを加熱処理す
ると、ベースフィ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ィルムは、例えば、
アルミニウムを蒸着したポリエステルフィルムはアルミ
ニウム薄膜層とポリエステルフィ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の密着性の向上に
は本発明の方法によってのみ達成できる。

また単なる樹脂フィルム−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ィ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：１ｍ１板厚：０．２３ｆｉ）の両面□に
ニッケルめっきＣ２，Ｏ９／ｄ）した金属板の片面に、
Ａｅ薄膜（６０′ＯＸ）を有したポリエステル樹脂フィ
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
った後、水浸漬にて急冷し、樹脂フィルム被覆金属板を
得た。

上記の条件で作成した樹脂フィルム被覆金属板を１０％
延伸後、１８０°剥離試験（引張速度：１００　ｍ　／
　ｍｉｎ、）を行った結果、樹脂フィルムが破断し、剥
離不可能で接着性は良好であった。また樹脂フィルム被
覆金属板を深絞り（絞り比：　１．７）して得た缶（内
面：樹脂フィルム被覆面）にＰＨ２０に調整したクエン
酸水溶液を充填後、５５℃の雰囲気に１力月放置した結
果、内容物への鉄イオンの溶出量は０．１　ｐｐｍ以下
であった。また該樹脂フィルム被覆金属板の外観は深絞
り後もＡ６の外観を呈し美観性に優れている。

実施例２ 軟鋼板（板幅二０８ｍ、板厚：０．３２ｆｉ）の両面に
Ｓｎ、Ｎｉ複合めっき（Ｓｎ　：　０．２　？　／　ｗ
ｌ　、　Ｎｉ　：０．１ｆ／ゴ）した金属板の両面にＳ
ｎ薄膜（１２００Ｘ）を有したポリエステル樹脂フィル
ム（東洋紡績社製、商品名：パイロンＧＭ８００．１５
μｍ）を被覆後（被覆時の金属板の温度＝２７０℃、ラ
ミネート速度：　１００．ｍ／ｍｉｎ、）　、　２８０
℃の雰囲気中で５秒間加熱後、水スプレーにて急冷し、
樹脂フィルム被覆金属板を得た。

上記の条件で作成した樹脂フィルム被覆金属板を１０％
延伸後、１８０°剥離試験（引張速度：１００　ｗｘ　
／　ｍｉｎ、）を行った結果、樹脂フィルムが破断し、
剥離不可能で接着性は良好であった。また樹脂フィルム
被覆金属板を深絞り（絞り比：　２．０）して得た缶（
内面：樹脂フィルム被覆面）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力月放置した
結果、内容物への鉄イオンの溶出量は０．１　ｐｐｍ以
下であった。また該樹脂フィ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Ｓｒ　−
Ｎｉ薄膜（Ｓｎの平均厚み：３ｏｏＸｙＮ；の平均厚み
：２００Ｘ）をポリエチレンテレフタレート上に有した
ポリエステル樹脂フィルム（ＩＣＩ社製、商品名：メリ
ネックス＃８５０．３０μｍ）を被覆後（被覆時の金属
板の温度：３００℃、ラミネート速度：　１２０　ｍ　
／　ｍｉｎ、）　、すく゛に水浸漬にて急冷し、樹脂フ
ィルム被覆金属板を得た。

上記の条件で作成した樹脂フィルム被覆金属板を１０％
延伸後、１８０°剥離試験（引張速度：１００　ｔｘ　
／　ｍｉｎ、）を行った結果、樹脂フィルムが破断し、
剥離不可能で接着性は良好であった。また樹脂フィルム
被覆金属板を深絞り（絞り比：　１．５）して得た缶に
Ｐ　Ｈ３，０に調整したリン酸水溶液を充填後、５５℃
の雰囲気に１力月放置した結果、内容物への鉄イオンの
溶出量は０．１　ｐｐｍ以下であった。また該樹脂フィ
ルム被覆金属板は深絞り後も５ｎ−Ｎｉの金属光沢を有
し美観性に優ｎている。

比較例１一 実施例１と同一のめつき金属板の片面に、ポリエステル
樹脂フィルム（東洋紡績製、商品名：Ｅ−５０００，２
０μｍ）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
熱を行った後、水浸漬にて急冷し、樹脂フィルム被覆金
属板を得た。

上記の条件で作成した樹脂フィルム被覆金属板を深絞り
（絞り比：１．７）シて得た缶（内面：樹脂フィルム被
覆面）にＰ　Ｈ２，０に調整したクエン酸水溶液を充填
後、５５℃の雰囲気に１力月放置した結果、内容物への
鉄イオンの溶出量は０．６ｐｐｍ′であった。また実施
例１の樹脂フィ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１３０μ
ｍ）に実施例３と同一の５ｎ−Ｉ−Ｎｉ薄膜を有したポ
リエステルフィルムを被覆後（被覆時の金属板の温度：
２３０℃、ラミネート速度：１２０ｍ／ｍｉｎ、）　、
すく゛に水浸漬にて急冷し、樹脂フィルム被覆金属板を
得た。

上記の条件で作成した樹脂フィルム被覆金属板を１０９
６延伸後、１８０°剥離試験（引張速度：１００　ｗｓ
　／　ｍｉｎ、）を行った結果、樹脂フィルムが全面剥
離した。また樹脂フィルム被覆金属板を深絞り（絞り比
：１．５）シた結果、５ｎ−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ポリエステ
   ビレ樹脂フィルムを連続的に被覆してなる樹脂フィルム
   被覆金属板の製造法において、金属薄膜とポリエステル
   樹脂フィルムの接触界面及び金属板の温度を該フィルム
   の融点（Ｔ、ｍ）〜Ｔｍ＋１３０℃に加熱し、該ポリエ
   ステル樹脂と金属板及び金属薄膜とを接着させた樹脂フ
   ィ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。 ｌまたはＮ１の１種あるいは２種以上を主成分とする単
   一１．複層、あ−るいは、合金めっきした金属板、 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項記載の樹脂フィルム被覆金
   属板の製造法。 （３）　　金属薄膜が次に示すり、’Ｅ、Ｆのいずれか
   の金属薄膜、すなわち Ｄ　：　Ｓｎ、　Ｃｒ、　Ｚｎ、　Ｃｕ、　Ａ７！、　
   Ｎｉの単一金属薄膜、Ｅ：上記りに示す金属の２種以上
   の複層薄膜、Ｆ：上記りに示す金属の１種以上を主成分
   とする複合薄膜 である特許請求の範囲第１項記載の樹脂フィルム被覆金
   属板の製造法。 （４）　　金属薄膜の厚みが５０〜２’０ＯＯＸである
   特許請求の範囲第１項記載の樹脂フィルム被覆金属板の
   製造法。 （５）　　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
   率゛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、ジフェニルカルボン酸
   、２．６ナフタレンジカルボン酸、１．４ンクロヘキサ
   ンジヵルボン酸、無水トリメ゛ハ酸、 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ベンタンジオール。 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、
   ネオペどチルグリコール。 １．４シクロヘキサンジメタツール、トリメチロールプ
   ロパン、ペ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項記載の樹脂フィル
   ム被覆金属板の製造法。 （６）　　ポリエステル樹脂フィルムの厚みが３〜５０
   μｍである特許請求の範囲第１項記載の樹脂フィルム被
   覆金属板の製造法。