JP2001145978A - 湿潤密着性に優れたラミネート金属板 - Google Patents
湿潤密着性に優れたラミネート金属板Info
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Abstract
する。 【解決手段】 ポリエステル樹脂フィルムもしくはポリ
エステルを主体とした混合樹脂フィルムを金属板に熱融
着させたラミネート金属板であって、熱融着時に金属板
との接触により熱融解して結晶性を喪失した非晶性樹脂
層の厚みLが、0.5μm<L≦5μmであるラミネート金属
板。
Description
覆したラミネート金属板に関する。特に湿潤密着性を要
求される深絞り缶用素材として好適なラミネート金属板
に関する。
ロム酸処理鋼板或いはアルミニウム板に一回あるいは複
数回の塗装、焼付けを施した後、絞り加工されていた。
このように塗装を施すことは、焼付け工程が煩雑である
ばかりでなく、多大な焼付け時間を必要としていた。ま
た、塗膜形成時に多量の溶剤を排出するために、公害防
止面から排出溶剤を特別の焼却炉に導き焼却しなければ
ならないという欠点を有していた。
エステルフィルムを金属板に被覆したラミネート金属板
の提案がなされている。
融着させ、上層に結晶性ポリエステル樹脂層、下層に無
定形ポリエステル層を形成させ、無定形ポリエステル層
厚みが全ポリエステル樹脂層の40%以下で20μm以下で
あることを特徴とするラミネート金属板の製造方法(特
開昭58−82717号公報)、および、金属板の被覆面温度
が樹脂フィルムの融点終了温度から融点終了温度+50℃
でフィルムを被覆した(することを特徴とする)ラミネ
ート金属板の製造方法(特開平10−286906号公報)など
がある。
属板を用いて深絞り加工を行い、缶体を形成し、食料も
しくは飲料内容物をパックした後、加熱殺菌を目的とし
て120℃〜130℃の温度域で熱処理を行う場合がある。こ
の時、樹脂フィルムは、熱結晶化に伴い熱収縮し、製缶
工程で導入された加工歪みの緩和により収縮し、フィル
ムと金属板の密着力が不足するとフィルム剥離が生じ
る。
に、無定形ポリエステル層厚みをかなり広い範囲に限定
した場合、厚みが極端に薄い場合には溶融樹脂と金属板
表面の濡れ性が不十分となり湿潤密着性が劣化する。逆
に厚すぎる場合には後述のように無定形層の樹脂が熱に
より脆化することによって、湿潤密着性を十分に発揮で
きない場合が出てくる。
ている温度領域で樹脂フィルムを被覆させると、樹脂と
金属板の1次密着力を上げることは可能だが、後述のよ
うにラミネート金属板を湿潤環境下で加熱した際に密着
性を維持することが出来ない場合がある。これらの技術
に共通することは、熱融着時に十分に樹脂フィルムを溶
融させ、無定形、すなわち非晶樹脂層を形成させて密着
力を確保することを狙っているが、これだけでは湿潤密
着性を安定して良好に出来ない場合がある。
着性に優れたラミネート金属板を提供することを目的と
する。
の本発明の要旨は、ポリエステル樹脂フィルムもしくは
ポリエステルを主体とした混合樹脂フィルムを金属板に
熱融着させるラミネート金属板であって、熱融着時に金
属板との接触により熱融解して結晶性を喪失した非晶性
樹脂層の厚みLが、 0.5μm<L≦5μm であることを特徴とする湿潤密着性に優れたラミネート
金属板である。
することで、前記ポリエステル系樹脂の持つ湿潤密着性
を最大限に発揮させることが可能になる。
述べる。
ポリエステル樹脂フィルム、もしくはポリエステルを主
体とした混合樹脂フィルムに限定した理由は、ポリエス
テル樹脂の基礎特性として、ポリエチレンやポリプロピ
レン等のポリオレフィン樹脂のようなオレフィン臭がな
いため、フレーバー性が良好であるという優れた内容物
特性を有するためである。
フィルム分子鎖中に二重結合を含まない飽和ポリエステ
ル樹脂で、周知のように飽和多価カルボン酸と飽和多価
アルコールとの重合体である。
酸、フタル酸、イソフタル酸、コハク酸、アゼライン
酸、アジピン酸、セバチン酸、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、無水トリメッリト酸等のカ
ルボン酸がある。また、飽和多価アルコールとしては、
エチレングリコール、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、トリメチレングリ
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、ペンタエリスリトール等がある。これらの
飽和多価カルボン酸と飽和多価アルコールとからなるホ
モポリマー、コポリマーの単体及びブレンドされたポリ
エステル樹脂を使用する。
加工性を付与するために、ポリオレフィンやポリアミド
成分等を適宜添加したものも使用できる。さらに、必要
に応じて酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防
止剤、着色剤などを添加することは差し支えない。
た金属板と接触させることにより、ポリエステル樹脂は
接触面側から一部熱融解し、金属板に密着する。融解し
た樹脂層は金属板が冷却された後、常温域においても結
晶性を喪失したままの非晶の状態が維持される。この非
晶性樹脂層の厚みLを、0.5μm<L≦5μmの範囲に限定し
た理由について説明する。
熱処理を想定し、湿潤密着性試験を行った。湿潤密着性
試験方法について図1を用いて説明する。すなわち30mm
幅にカットしたラミネート金属板に、評価するフィルム
2と反対側の面からスコアを入れ、フィルム2を残して
金属板を1a、1bに切断した。次いで、図1に示すよ
うに、金属板1b側のラミネート金属板に100グラムの
錘を吊るし、鉛直方向に負荷をかけた状態で130℃の高
温湿潤環境下に30分間保持した際のフィルム2の剥離長
により、湿潤密着性を評価した。
剥離面を観察すると、図1に示したように、剥離の初期
(剥離面の上部側)に白色の領域、剥離の後半(剥離面
の下部側)に光沢を持つ領域が観察された。白色領域で
は厚み数〜数十μmオーダーの残存樹脂が検出されるの
で、フィルム内の凝集破壊で剥離が進行している。一
方、光沢部では樹脂成分はほとんど検出されないので、
界面破壊で剥離が進行している。
分率が12%の共重合ポリエチレンテレフタレートフィル
ムを用い、上述の湿潤密着性試験を行った際の剥離長に
及ぼす溶融非晶層厚みの影響を調査した。非晶層の厚み
は樹脂フィルムを熱融着させる際の金属板への押し付け
圧力を変えてコントロールした。ここで言う非晶層の厚
みは図2に示すように、ラミネートフィルムの厚み方向
の屈折率測定を行い、複屈折率が0.015以下となる領域
の厚みで定義した。金属板として、鋼板上に順に金属ク
ロム層(付着量100mg/m2)、クロム水和酸化物層(付
着量10mg/m2)を電解析出させたクロムめっき鋼板(テ
ィンフリースチール)を用いた。また、屈折率で規定す
る面配向係数はそれぞれ0.035±0.001とし、フィルムの
配向度は一定とした。
離長は、非晶層厚みが0.5μm未満では著しく大きいが、
非晶層厚みが0.5μm以上になると非晶層厚みが増すに
従い減少する。これは、非晶層厚みが0.5μm未満では樹
脂の溶融不足により界面密着力が著しく低下している
が、非晶層厚みが0.5μm以上になると、特開昭58−8271
7号公報および特開平10−286906号公報に記載されてい
るように、融着時に樹脂が充分に溶融して界面密着力が
増大したためと考えられる。しかし、非晶層厚みが増大
しても剥離長は単調に減少せず、非晶層厚みが5μmを越
えても界面剥離の抑制効果の向上が少なくなり、ほぼ一
定の値に飽和する。
が2.5μm以下ではほとんど見られず、非晶層が厚くなる
に従い剥離長が増大する。フィルムの強度は結晶化度が
高いほど強いため、図2に示すような厚み方向の配向分
布を有する層構造においては、強度の最も低い非晶の部
分で剥離が進行し、非晶層が厚くなるほど凝集破壊によ
る剥離長が増大する。
の増大、界面破壊による剥離の減少のバランスで極小値
をとり、非晶層厚み2.5μm近傍に剥離長の極小値がある
ことが判る。
に変化する理由は、130℃で熱処理を行う過程で非晶層
が熱結晶化し、強度が回復するためであると考えられ
る。
鋼板上に順に金属クロム層(付着量100mg/m2)、クロ
ム水和酸化物層(付着量10mg/m2)を電解析出させたク
ロムめっき鋼板(ティンフリースチール)を用い、樹脂
フィルムとして、厚み:20μm、複屈折率で規定する面
配向係数:0.035±0.001の配向度が一定のイソフタル酸
のmol分率が18%の共重合ポリエチレンテレフタレート
フィルムを用いた場合の、ラミネート金属板の湿潤密着
性試験結果を示す。
い、界面破壊の減少と凝集破壊の増大のバランスから、
非晶層厚み1.0μm近傍で、剥離長の極小値が得られてい
る。図3と異なるのは非晶層厚みの増大に伴う凝集破壊
長の増大が図3よりも大きい点である。イソフタル酸の
共重合比率が増大するに従い樹脂の結晶化速度が小さく
なるため、非晶層の強度回復が遅延し、凝集破壊長が増
大したためと考えられる。
クロム層(付着量30mg/m2)、クロム水和酸化物層(付
着量4mg/m2)を電解析出させたクロムめっき鋼板(テ
ィンフリースチール)を用い、樹脂フィルムとして、厚
み:25μm、複屈折率で規定する面配向係数:0.035±0.
001の配向度が一定のイソフタル酸のmol分率が12%の共
重合ポリエチレンテレフタレートを用いた場合の、ラミ
ネート金属板の湿潤密着性試験結果を示す。
付着量が減少した結果、界面での密着力が低下し、界面
破壊による剥離長が増大したが、やはり非晶層厚みが5
μmを越えると界面剥離による剥離長は飽和傾向を示し
た。一方凝集破壊による剥離は下地密着力に依存せず、
図3の場合とほぼ同等の剥離長を示した。この場合の剥
離長の極小値は非晶層厚みが2.5μmであった。
ル系樹脂において、界面破壊、凝集破壊のバランスによ
る極小値を検討した結果、樹脂種類及び下地金属の密着
強度によらず、非晶性樹脂層の厚みLが0.5μm未満では
界面破壊による剥離長が急増し、5μm越えでは界面破壊
の抑制は飽和傾向を示し、逆に凝集破壊による剥離が増
大することが確認された。したがって、本発明では、湿
潤密着性を最大限に発揮させるために、非晶性樹脂層の
厚みLを、0.5μm<L≦5μmに限定した。
材料として使用されている、ティンフリースチールや錫
めっき鋼板およびアルミニウム合金板などを使用でき
る。
ル主体の混合樹脂フィルムを種々の金属板上に、ラミネ
ート時の金属板温度および金属板へのフィルムの押しつ
け圧力を変えてラミネートしたラミネート金属板につい
て湿潤密着性試験を行った。湿潤密着性試験は、図1の
場合と同様の条件で行い、湿潤試験後の金属板側のフィ
ルム剥離面を観察し、凝集剥離長、界面剥離長及び合計
剥離長を測定し、合計剥離長で湿潤密着性を評価した。
表1に試験に供したフィルムと金属板の内容、及び剥離
長の調査結果を示す。
明例のラミネート金属板は、非晶層厚みが前記範囲を外
れる比較例のラミネート金属板より、合計剥離長が少な
く、湿潤密着性に優れる。
号公報、および特開平10-286906号公報に開示されてい
る条件範囲内にあるが、これらは、No.A−1の発明例
に比べて湿潤密着性が劣っていることも明らかである。
性を最大限に発揮して優れた湿潤密着性を示すので、内
容物をパックした後、加熱殺菌を目的として120℃〜130
℃の温度域で熱処理を行う容器用素材として好適であ
る。
属板側のフィルム剥離界面が凝集破壊による剥離と界面
破壊による剥離の2段階の剥離機構を有することを示す
図。
と非晶層厚みの関係を示す図。
2)、クロム水和酸化物層(付着量10mg/m2)を電解析
出させたクロムめっき鋼板(ティンフリースチール)を
用い、樹脂フィルムとして、厚み:25μm、複屈折率で
規定する面配向係数:0.035±0.001の配向度が一定のイ
ソフタル酸のmol分率が12%の共重合ポリエチレンテレ
フタレートフィルムを用いたラミネート金属板に湿潤密
着性試験を行った場合の、剥離長に及ぼす溶融非晶層厚
みの影響を示した図。
2)、クロム水和酸化物層(付着量10mg/m2)を電解析
出させたクロムめっき鋼板(ティンフリースチール)を
用い、樹脂フィルムとしして、厚み:20μm、複屈折率
で規定する面配向係数:0.035±0.001の配向度が一定の
イソフタル酸のmol分率が18%の共重合ポリエチレンテ
レフタレートフィルムを用いたラミネート金属板に湿潤
密着性試験を行った場合の、剥離長に及ぼす溶融非晶層
厚みの影響を示した図。
着量30mg/m2)、クロム水和酸化物層(付着量4mg/
m2)を電解析出させたクロムめっき鋼板(ティンフリー
スチール)を用い、樹脂フィルムとしして、厚み:25μ
m、複屈折率で規定する面配向係数:0.035±0.001の配
向度が一定のイソフタル酸のmol分率が12%の共重合ポ
リエチレンテレフタレートを用いたラミネート金属板に
湿潤密着性試験を行った場合の、剥離長に及ぼす溶融非
晶層厚みの影響を示した図。
Claims (1)
- 【請求項1】 ポリエステル樹脂フィルムもしくはポリ
エステルを主体とした混合樹脂フィルムを金属板に熱融
着させたラミネート金属板であって、熱融着時に金属板
との接触により熱融解して結晶性を喪失した非晶性樹脂
層の厚みLが、 0.5μm<L≦5μm であることを特徴とする湿潤密着性に優れたラミネート
金属板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32760899A JP2001145978A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 湿潤密着性に優れたラミネート金属板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32760899A JP2001145978A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 湿潤密着性に優れたラミネート金属板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001145978A true JP2001145978A (ja) | 2001-05-29 |
Family
ID=18200968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32760899A Pending JP2001145978A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | 湿潤密着性に優れたラミネート金属板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001145978A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005053947A1 (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-16 | Jfe Steel Corporation | レトルト後の外観に優れた缶蓋用ラミネート金属板 |
| WO2011159567A3 (en) * | 2010-06-16 | 2012-04-12 | Shiloh Industries, Inc. | Sound damping patch |
-
1999
- 1999-11-18 JP JP32760899A patent/JP2001145978A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005053947A1 (ja) * | 2003-12-01 | 2005-06-16 | Jfe Steel Corporation | レトルト後の外観に優れた缶蓋用ラミネート金属板 |
| WO2011159567A3 (en) * | 2010-06-16 | 2012-04-12 | Shiloh Industries, Inc. | Sound damping patch |
| US8479876B2 (en) | 2010-06-16 | 2013-07-09 | Shiloh Industries, Inc. | Sound damping patch |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20031219 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040113 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20040315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040525 |