JP2000263696A - 容器用樹脂被覆鋼板およびそれを用いた容器 - Google Patents
容器用樹脂被覆鋼板およびそれを用いた容器Info
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Abstract
ず、天蓋の手環取付用座金を電気溶接しても樹脂層が破
損せず、そのため補正用の塗膜で被覆する必要がなく、
さらに天蓋開口部の一体成形加工が可能な容器用樹脂被
覆鋼板、およびそれを用いた容器を提供する。 【解決手段】 樹脂層との密着性に優れ、かつ溶接が可
能な表面処理を施した鋼板に、熱脆化を抑制する未配向
のポリエステル樹脂層を被覆する。
Description
剤、塗料などを充填して保存するための大型の容器、い
わゆる18リットル缶に用いられる樹脂被覆鋼板、およ
びそれを用いた容器に関する。
保存するための大型の溶接容器、いわゆる大型角形缶
(18リットル缶)は、従来内面を二重又は三重に塗料
を塗装して焼き付けたものが用いられていたが、塗装焼
き付けの工程が煩雑であること、塗装焼き付け時に大気
中に溶剤などが揮散して環境を汚染するなどの問題を抱
えていた。これらの問題を解決することを目的として、
二軸延伸ポリエステルフィルムを被覆した大型角形缶
(特開平7−232731号公報)が開示されている。
が二重巻締により接合され、胴体の高さ方向に延びる溶
接部分(胴体の接合部分)を除いて胴体内面、および天
蓋と地蓋が二軸延伸ポリエステルフィルムで被覆され、
溶接部分が補正塗膜で被覆され、さらに天蓋には電気溶
接で接合された手環取付用の座金が設けられ、座金に対
向する天蓋の内面側の二軸延伸ポリエステルフィルム
が、補正用の塗膜で被覆されていることを特徴としてい
る。
れ、別に作成した蓋を嵌合させて缶を密封する構造とな
っている。従来この開口部は、天蓋を穿孔し、穿孔部の
開口端部を上方に張り出し、この張り出し部に、穿孔径
を内径とし蓋の径より僅かに小さい外径を有する輪状の
口金を天蓋の張り出し部にかしめて開口部として成形加
工されていた。しかし近年ではコストダウンを目的とし
て、図1に示すように、天蓋の穿孔部の開口端部を上方
に張り出し、さらに穿孔部外側へ張り出し加工すること
により、従来は輪状の口金を用いていた部分を天蓋板か
ら直接一体で成形加工する、厳しい成形加工法が採用さ
れるようになっている。
ムで被覆された大型角形缶において、胴体部材に被覆さ
れた二軸延伸ポリエステルフィルムは、内容物を表示す
るために施す外面塗装の焼き付けや胴体の接合部分を溶
接する際の加熱によりフィルムが収縮し、溶接部分の補
正塗装が不完全になる。また、天蓋の手環取付部分の二
軸延伸ポリエステルフィルムは、電気溶接時の加熱によ
るフィルムの脆化および収縮により、フィルムが破損す
るため、補正用の塗膜で被覆する必要がある。さらに、
天蓋開口部の厳しい成形加工を実施した場合、二軸延伸
ポリエステルフィルムは剛性が大きく伸びが小さいため
に、フィルムが裂けたり鋼板から剥離してしまい、天蓋
開口部を一体成形加工することができない。
記の従来技術の欠点を解決するため、外面塗膜の焼き付
け時に樹脂層に収縮が生じず、天蓋の手環取付用座金を
電気溶接しても樹脂層が破損せず、そのため補正用の塗
膜で被覆する必要がなく、さらに天蓋開口部の一体成形
加工が可能な容器用樹脂被覆鋼板、およびそれを用いた
容器を提供することを目的とする。
用樹脂被覆鋼板は、鋼板表面に下層の金属クロム層と上
層のクロム水和酸化物層とからなる2層を形成させてな
る表面処理鋼板上に、未配向のポリエステル樹脂層を被
覆してなることを特徴とする。請求項2の容器用樹脂被
覆鋼板は、鋼板表面に露出部分が存在するように形成さ
せた錫層と、前記錫層および前記鋼板表面の露出部分を
被覆するように形成させた下層の金属クロム層と上層の
クロム水和酸化物層とからなる3層を形成させてなる表
面処理鋼板上に、未配向のポリエステル樹脂層を被覆し
てなることを特徴とする。これらの容器用樹脂被覆鋼板
は、未配向のポリエステル樹脂層が、極限粘度(IV)
の値が0.4〜1.4であるポリエチレンテレフタレート
であることが望ましい。また、未配向のポリエステル樹
脂層が、極限粘度(IV)の値が0.4〜1.4であるポ
リエチレンテレフタレートとイソフタレートからなる共
重合ポリエステル樹脂であることが望ましい。また、未
配向のポリエステル樹脂層が、上層がポリエチレンテレ
フタレート、下層がポリエチレンテレフタレートとイソ
フタレートからなる共重合ポリエステル樹脂の2層から
なることが望ましい。また、未配向のポリエステル樹脂
層が、それぞれイソフタレート成分量が異なる上層のポ
リエチレンテレフタレートとイソフタレートからなる共
重合ポリエステル樹脂、下層のポリエチレンテレフタレ
ートとイソフタレートからなる共重合ポリエステル樹脂
の2層からなることが望ましい。また、未配向のポリエ
ステル樹脂層が、上層がポリブチレンテレフタレート、
下層がポリエチレンテレフタレートとイソフタレートか
らなる共重合ポリエステル樹脂の2層からなることが望
ましい。請求項8の容器は、請求項1〜7のいずれかに
記載の容器用樹脂被覆鋼板を用いてなることを特徴とす
る。
用いる容器用樹脂被覆鋼板として、樹脂層との密着性に
優れ、かつ溶接が可能な表面処理を施した鋼板に熱脆化
を抑制する未配向のポリエステル樹脂層を被覆すること
により、缶胴部の溶接時に樹脂層が収縮せず、完全な補
正部が得られ、また天蓋に手環を電気溶接しても樹脂層
が破損せず、そのため補正用の塗膜で被覆する必要がな
くなることが判明した。さらに、樹脂層が避けたり鋼板
から剥離することなく、天蓋開口部の一体成形加工が可
能であることが判明した。以下、本発明について説明す
る。
する。本発明に適用する樹脂被覆鋼板は樹脂層を被覆す
ることを前提とするため、樹脂層との密着性が良好であ
ることが不可欠である。さらに本発明の目的とする大型
角形缶の胴部に適用する鋼板はシーム部を電気溶接によ
り接合するため、溶接可能であるものが好ましい。樹脂
層との密着性が良好な鋼板としては、下層の金属クロム
層と上層のクロム水和酸化物層とからなる2層を形成さ
せてなる表面処理鋼板(いわゆるティンフリースチール
(TFS)、以下TFSという)が挙げられる。大型角
形缶の天蓋および地蓋は胴部に卷き締められて用いられ
るので、樹脂層との密着性が良好なTFSを用いること
が好ましい。
はシーム部を電気溶接により接合するのため、電気溶接
が可能でかつ樹脂層との密着性が良好な表面処理を施し
た鋼板を用いる必要がある。電気溶接が可能でかつ樹脂
層との密着性が良好な表面処理を施した鋼板としては、
特公平2−16397号公報に記載された、シーム溶接
性および塗料密着性に優れた表面処理鋼板などが挙げら
れる。特公平2−16397号公報に記載されたの表面
処理鋼板は、鋼板表面に露出部分が存在するように形成
させた錫層と、錫層と鋼板表面の露出部分の両方を被覆
するように、下層の金属クロム層と上層のクロム水和酸
化物層とからなる2層を形成させた、都合3層からなる
表面処理層を形成させてなる表面処理鋼板(いわゆるぶ
りきとTFSの折衷物、以下有錫TFSという)であ
る。本発明においては、上記の有錫TFSを缶胴部の樹
脂層を被覆する下地鋼板として用いる。また当然なが
ら、この有錫TFSを天蓋および地蓋に適用しても差し
支えない。
する未配向のポリエステル樹脂について説明する。本発
明に適用する未配向のポリエステル樹脂としては極限粘
度(IV)の値が0.4〜1.2であるポリエチレンテレ
フタレート、極限粘度の値が0.4〜1.2であるポリエ
チレンテレフタレートとイソフタレートからなる共重合
ポリエステル樹脂、上層がポリエチレンテレフタレー
ト、下層がポリエチレンテレフタレートとイソフタレー
トからなる共重合ポリエステル樹脂の2層からなる樹
脂、それぞれイソフタレート成分量が異なる上層のポリ
エチレンテレフタレートとイソフタレートからなる共重
合ポリエステル樹脂、下層のポリエチレンテレフタレー
トとイソフタレートからなる共重合ポリエステル樹脂の
2層からなる樹脂、上層がポリブチレンテレフタレー
ト、下層がポリエチレンテレフタレートとイソフタレー
トからなる共重合ポリエステル樹脂の2層からなる樹脂
のいずれかであることが好ましい。樹脂の極限粘度の値
が0.4未満および1.2を超える場合は、樹脂ペレット
を加熱溶融させた場合の溶融粘度が低すぎるか又は高す
ぎて、フィルムに成形加工したり、鋼板に直接押し出し
て被覆したりする際に、作業が極めて困難になる。
レフタル酸:70〜95モル%、イソフタル酸:5〜3
0モル%からなる酸成分とエチレングリコール100モ
ル%からなるアルコール成分を重合させてなることが好
ましい。共重合ポリエステル樹脂は結晶化速度が遅く、
表面処理を施した鋼板に被覆した後、天蓋として加工し
手環を電気溶接しても、溶接による加熱を受けても樹脂
層が破損しにくい。
層又は複層の樹脂層や、樹脂層の構成成分を使い分ける
ことが好ましい。本発明の目的とする大型の溶接容器
(18リットル缶)は、缶外面に内容物を表す塗装印刷
が施されることがある。この塗装印刷は缶に成形加工す
る前の平板の状態で実施され、塗料やインキが塗布され
た平板は塗料やインキを乾燥固化するためにオーブン中
で加熱される。この時平板はウィケットと呼ばれる支柱
に接触することがあるが、平板を被覆している樹脂層が
ウィケットと接触すると、その接触跡が残留して外観を
悪くすることがある。特に、樹脂層がポリエチレンテレ
フタレートとイソフタレートからなる共重合ポリエステ
ル樹脂からなる単層樹脂層、又はそれぞれイソフタレー
ト成分量が異なる上層のポリエチレンテレフタレートと
イソフタレートからなる共重合ポリエステル樹脂からな
る2層樹脂層において、イソフタレート成分量が多い場
合、ポリエチレンテレフタレートとイソフタレート共重
合樹脂が軟化しやすく、ウィケットとの接触跡が残留す
ることがあり、外面に塗装が施される用途にこれらの樹
脂被覆鋼板の使用する場合、イソフタレート成分量が少
ない樹脂を使用することが好ましい。
は、一体成形加工のような厳しい加工を施して、図1に
示すような天蓋開口部を設ける場合、加工後樹脂層が白
化して、外観を悪くすることがある。特に、ポリエチレ
ンテレフタレートとイソフタレートの共重合樹脂は加工
による白化が著しく、天蓋開口部を一体成形加工する用
途へ適用する場合、単層のポリエチレンテレフタレート
とイソフタレートの共重合樹脂の適用は好ましくなく、
また2層樹脂層においても下層のポリエチレンテレフタ
レートとイソフタレートの共重合樹脂は白化が認められ
ない程度の薄い層とすることが好ましい。
であることが好ましい。10μm未満の場合、フィルム
の厚みを均一にすることが困難であり、後記するフィル
ムラミネート法を用いて樹脂層をTFS又は有錫TFS
(以下両者を含めて述べる場合は表面処理鋼板という)
に被覆することができない。また押出積層法を用いた場
合でも均一な厚さで被覆することが極めて困難となる。
一方、100μmを超えると樹脂コストが必要以上に高
くなる。2層樹脂の場合、上記のように下層のポリエチ
レンテレフタレートとイソフタレートの共重合樹脂は薄
いほど白化が認めらにくくなるが、2層樹脂層の加工性
が低下し、上記の天蓋開口部を一体成形加工する厳しい
加工を施す場合、樹脂層が剥離することがある。したが
って2層樹脂層における下層となるポリエチレンテレフ
タレートとイソフタレートの共重合樹脂層の厚さは2〜
10μmであることが好ましい。
を被覆する方法について説明する。被覆方法としては、
原料樹脂のペレットを加熱溶融し、厚さ10〜100μ
m程度のフィルムに成膜加工したものを、樹脂の融点以
上に加熱した表面処理鋼板に圧着するフィルムラミネー
ト法、原料樹脂のペレットを加熱溶融し、Tダイから直
接表面処理鋼板上に押し出して積層する押出積層法のい
ずれも適用可能である。さらに、上記したように縦横二
軸方向に延伸加工して配向させたフィルムは溶接による
加熱により収縮するので、本発明においてはフィルムに
成膜加工した樹脂フィルムは延伸加工を施さない未配向
の状態で使用することが不可欠である。また腐食性が強
い内容物を充填する用途においては、フィルムの表面処
理鋼板に接する面に、ポリエステル系、アクリル系、ウ
レタン系、エポキシ系、メラミン系などの樹脂からなる
プライマーを予め塗布したフィルムを積層してもよい。
面にのみに被覆してもよいし、両面に被覆してもよい。
両面に樹脂層を被覆した表面処理鋼板を天蓋に適用する
場合は、手環取付用座金を溶接する部分の樹脂層を除去
する必要がある。
処理鋼板は、下記のようにして大型角形缶に成形加工さ
れる。まず胴部材の加工について説明する。上記の有錫
TFSを下地鋼板とし、対向する端縁部を残してポリエ
ステル樹脂層を積層した胴部材を丸めて、上記の端縁部
を電気抵抗シーム溶接し円筒状体とした後、角形筒状に
成形し直し、次いで溶接部分に補正塗料を塗布し焼き付
け補正塗膜層を形成させる。その後両開口端部に額出し
加工を施し卷き締め用の額出し加工部を設ける。 又は
端縁部を残してポリエステル樹脂層を積層した胴部材を
角形の缶胴部の形状に加工した後、両開口端部に額出し
加工を施し卷き締め用の額出し加工部を設け、次いで端
縁部を電気抵抗シーム溶接し、溶接部分に補正塗料を塗
布し焼き付け補正塗膜層を形成させる。
る。上記のTFS又は有錫TFSを下地鋼板として缶内
面となる面にポリエステル樹脂層を積層し、周縁のシー
ム部に密封剤をライニングする。天蓋の場合はさらに缶
外面となる面に手環取付用座金を電気溶接する。さら
に、天蓋を穿孔し、穿孔部の開口端部を上方に張り出
し、この張り出し部に、穿孔径を内径とし蓋の径より僅
かに小さい外径を有する輪状の口金を天蓋の張り出し部
にかしめて開口部を設ける。又は図1に示すように、天
蓋を穿孔し、穿孔部の開口端部を上方に張り出し、さら
に穿孔部外側へ張り出し加工し、天蓋板から開口部を直
接一体で成形加工する。下地鋼板としてTFSを用いた
場合は、金属クロム層とクロム水和酸化物層を除去した
後溶接することが好ましいことがある。
の額出し加工部を設けた缶胴部と周縁のシーム部に密封
剤をライニングした天蓋および地蓋を公知の方法を用い
て二重卷き締めして、本発明の容器とする。本発明の容
器用樹脂被覆鋼板は、上記で説明したように缶胴部をシ
ーム溶接して作製する溶接缶に適用可能であるばかりで
なく、缶胴部を接着して作製する接着缶にも同様に適用
可能である。
する。 (実施例) 板厚:0.32mm の冷延鋼板に定法により電解洗浄お
よび酸洗を施した後、表1および表2に示す条件で表面
処理を施し、表3に示す皮膜量を有する有錫TFSおよ
びTFSを作成した。表4において、PETはポリエチ
レンテレフタレートを、PET/Iはポリエチレンテレ
フタレートとイソフタレートの共重合ポリエステル樹脂
を、PBTはポリブチレンテレフタレートを示す。
公知の熱融着法を用いて上記の有錫TFSおよびTFS
の片面に積層した。また市販のポリエチレンテレフタレ
ート/イソフタレートの2軸延伸フィルムを、同様にし
て上記の有錫TFSの片面に積層した。このようにし
て、表4に示す本発明試料および比較例に用いる樹脂被
覆鋼板を作成した。天蓋用の樹脂被覆鋼板については、
樹脂を被覆しない面に手環取付用座金を電気溶接により
スポット溶接した。次いで一体成形加工により、図1に
示す開口部を成形加工した
脂被覆鋼板の樹脂層の熱収縮性、耐熱加工性、手環取付
用座金の溶接部の裏面の樹脂層の耐熱性、および開口部
の成形加工性を下記の条件で評価した。 [耐熱収縮性]表4に示す樹脂被覆鋼板を10cm×10
cmの大きさに裁断し、205℃のオーブン中で10分
間加熱した後、裁断端からの樹脂層の収縮量:S(m
m)を測定し、下記の5段階の評点で耐熱収縮性を評価
した。 評点5:0≦S≦0.5mm 評点4:0.5mm<S≦1mm 評点3:1mm<S≦2mm 評点2:2mm<S≦3mm 評点1:S>3mm
0cm×10cmの大きさに裁断し、205℃のオーブ
ン中で10分間加熱した後、樹脂被覆鋼板の樹脂被覆面
にカッターナイフを用いて鋼板面に達する縦横十文字の
クロスハッチ状の疵を入れた後、クロスハッチの交点を
中心として張り出し高さ5mmのエリクセン張り出し加
工を実施し、クロスハッチ部からの樹脂層の剥離および
樹脂層の割れを肉眼観察し、下記の5段階の評点で耐熱
加工性の程度を評価した。 評点5:樹脂層の剥離および割れは認められない。 評点4:樹脂層の剥離は認められないが、実用上問題と
ならない程度のわずかな割れが認められる。 評点3:実用上問題となる程度の樹脂層の剥離および割
れが認められる。 評点2:かなりの樹脂層の剥離および割れが認められ
る。 評点1:加工部全体に樹脂層の剥離が認められる。
金を溶接した樹脂被覆鋼板の溶接部裏面に3%食塩水を
含浸させたスポンジを当接し、樹脂被覆鋼板の鋼板露出
部分とスポンジの間に 6.5Vの直流電圧を印加し、樹
脂層を通して流れる電流の有無を測定し、電流が流れな
かった場合を良好、電流が流れ場合を不良とした。
板に、一体成形加工により図1に示す開口部を成形加工
した後、加工部の被覆樹脂層の白化程度を肉眼観察し、
下記の5段階の評点で耐白化性の程度を評価した。 評点5:樹脂層に白化は認められない。 評点4:樹脂層に実用上問題とならない程度のわずかな
白化が認められる。 評点3:樹脂層に局部的に実用上問題となる程度の白化
が認められる。 評点2:樹脂層のかなりの部分で白化が認められる。 評点1:加工部全体に樹脂層の白化が認められる。 上記の特性評価の結果を表5に示す。
脂被覆鋼板は、樹脂層が優れた耐熱収縮性、耐熱加工
性、耐熱性を有している。
用材としてシーム溶接して缶胴部を作成し、缶内面とな
る側のシーム部にポリエステル系粉体塗料を用いて補正
塗膜を形成させ、引き続き、両開口端部に額出し加工を
施した。この胴部に試料番号21の樹脂被覆鋼板を天蓋
材として、また試料番号26の樹脂被覆鋼板を地蓋材と
して二重卷き締めして18リットル缶を作成し、醤油を
充填した後38℃で6カ月間経時させたが、醤油の漏洩
は認められなかった。
つ溶接が可能な表面処理を施した鋼板に熱脆化を抑制す
る未配向のポリエステル樹脂層を被覆してなる大型角形
缶に用いる容器用樹脂被覆鋼板であり、缶胴部の溶接時
に樹脂層が収縮せず、完全な補正部が得られ、また天蓋
に手環を電気溶接しても樹脂層が破損せず、そのため補
正用の塗膜で被覆する必要がない。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 鋼板表面に下層の金属クロム層と上層の
クロム水和酸化物層とからなる2層を形成させてなる表
面処理鋼板上に、未配向のポリエステル樹脂層を被覆し
てなる容器用樹脂被覆鋼板。 - 【請求項2】 鋼板表面に露出部分が存在するように形
成させた錫層と、前記錫層および前記鋼板表面の露出部
分を被覆するように形成させた下層の金属クロム層と上
層のクロム水和酸化物層とからなる3層を形成させてな
る表面処理鋼板上に、未配向のポリエステル樹脂層を被
覆してなる容器用樹脂被覆鋼板。 - 【請求項3】 前記未配向のポリエステル樹脂層が、極
限粘度(IV)の値が0.4〜1.4であるポリエチレン
テレフタレートであることを特徴とする、請求項1又は
2に記載の容器用樹脂被覆鋼板。 - 【請求項4】 前記未配向のポリエステル樹脂層が、極
限粘度(IV)の値が0.4〜1.4であるポリエチレン
テレフタレートとイソフタレートからなる共重合ポリエ
ステル樹脂であることを特徴とする、請求項1又は2に
記載の容器用樹脂被覆鋼板。 - 【請求項5】 前記未配向のポリエステル樹脂層が、上
層がポリエチレンテレフタレート、下層がポリエチレン
テレフタレートとイソフタレートからなる共重合ポリエ
ステル樹脂の2層からなることを特徴とする、請求項1
又は2に記載の容器用樹脂被覆鋼板。 - 【請求項6】 前記未配向のポリエステル樹脂層が、そ
れぞれイソフタレート成分量が異なる上層のポリエチレ
ンテレフタレートとイソフタレートからなる共重合ポリ
エステル樹脂、下層のポリエチレンテレフタレートとイ
ソフタレートからなる共重合ポリエステル樹脂の2層か
らなることを特徴とする、請求項1又は2に記載の容器
用樹脂被覆鋼板。 - 【請求項7】 前記未配向のポリエステル樹脂層が、上
層がポリブチレンテレフタレート、下層がポリエチレン
テレフタレートとイソフタレートからなる共重合ポリエ
ステル樹脂の2層からなることを特徴とする、請求項1
又は2に記載の容器用樹脂被覆鋼板。 - 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載の容器用
樹脂被覆鋼板を用いてなる容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7617199A JP2000263696A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 容器用樹脂被覆鋼板およびそれを用いた容器 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP7617199A JP2000263696A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 容器用樹脂被覆鋼板およびそれを用いた容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000263696A true JP2000263696A (ja) | 2000-09-26 |
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ID=13597653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7617199A Pending JP2000263696A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 容器用樹脂被覆鋼板およびそれを用いた容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000263696A (ja) |
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1999
- 1999-03-19 JP JP7617199A patent/JP2000263696A/ja active Pending
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