JPH0569508A - 食缶用フイルムラミネート鋼板 - Google Patents

食缶用フイルムラミネート鋼板

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JPH0569508A
JPH0569508A JP23661591A JP23661591A JPH0569508A JP H0569508 A JPH0569508 A JP H0569508A JP 23661591 A JP23661591 A JP 23661591A JP 23661591 A JP23661591 A JP 23661591A JP H0569508 A JPH0569508 A JP H0569508A
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英雄 久々湊
Hisakatsu Kato
寿勝 加藤
Tomohiko Akiyama
知彦 秋山
Hiroshi Narumi
宏 鳴海
Makoto Tanaka
田中  誠
Masanobu Ochiai
政信 落合
Mitsuyoshi Nakatani
光義 中谷
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Abstract

(57)【要約】 【目的】極薄の熱可塑性樹脂フィルムを用いて耐食性,
成形性に優れた生産性の高い食缶用フィルムラミネート
鋼板を提供する。 【構成】錫めっき鋼帯に接着剤を介してナイロンフィル
ムを貼り付ける際に、錫めっき層の上をクロメート処理
層で被覆し、その上に接着剤で熱可塑性樹脂フィルムを
貼り付ける。これにより、深絞り加工等に好適な耐食性
の高い食缶用フィルムラミネート鋼板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性に優れ、また製
造コストを低減できる食缶用フィルムラミネート鋼板に
関する。
【0002】
【従来の技術】食缶としては、胴部と底部が一体となっ
た部品と蓋とからなる2ピース缶が多い。この2ピース
缶は次のような工程で製造される。 錫めっきされた鋼帯を所定寸法のシートに切断し
て、ぶりきシートを得る。
【0003】 次に、シートの片面に熱硬化性樹脂を
塗布し焼付炉にて焼き付ける。この時シートは非塗装面
を支持具に立て掛けた状態で熱処理される。熱硬化性樹
脂としては、エポキシ樹脂をベースにしてフェノール系
樹脂,ユリア系樹脂,エステル系樹脂などを硬化剤とし
て配合したものが一般に使用されており、焼付炉での温
度条件は180 〜220 ℃×10〜20分である。このようにし
て一方の面の塗装・焼付けが完了すると、もう一方の面
の塗装・焼付けが同様に行われる。
【0004】 次に、缶外面に相当する面に印刷・焼
付けが施される。この印刷・焼付けは上記塗装・焼付け
と同じ要領で行われる。 次いで、プレス加工,DP(Drawing an
d Pressing)加工,DRD(Drawing
and Redrawing)加工,DTR(Dra
wing and Thin Redrawing)加
工などによる成形加工を行って、缶胴と缶底とが一体と
なった缶体を得る。
【0005】 これに内容物を充填した後、別途製造
された蓋が取付けられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、ぶりき
シートには熱硬化性樹脂が塗装されて180 〜220 ℃×10
〜2 0 分という長時間の熱処理(焼付け)が施される。
この時、塗装膜は三次元の網目構造となって、充填物に
対して耐透過性(バリヤー性)に優れたものとなり耐食
性を発揮するが、加工性の点で問題があった。すなわ
ち、プレス加工などの成形加工を施すと、塗膜に微細な
き裂が発生したり損傷を受けたり、或いは塗膜が剥離し
たりすることがあり、その結果耐食性を十分に発揮でき
なくなることがしばしばあった。具体的には、腐食性の
強い内容物を充填すると黒変(SnS)や黒点(Fe
S)が発生することがある。特に、液状,ゲル状の食品
類を保存する場合には、缶体内面に1点の塗膜欠陥が存
在してもこの部分からの缶体金属素材の腐食が進行し、
内容食品のフレーバ低下や保存性の低下をきたすととも
に、加熱殺菌,熱水処理を施すと更に悪化し、商品価値
を失ってしまう。
【0007】また、塗装に際しては前述したようにシー
ト毎に、しかも表裏の各面毎に長時間の熱処理を行うの
で、生産性が非常に悪いという問題点もあった。本発明
は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、成形
性に優れ、かつ生産性にも優れた食缶用フィルムラミネ
ート鋼板を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、錫付着量が0.
5 〜2.8 g/m2の錫めっき鋼板に、金属クロム5 〜30mg/m
2,クロム水和酸化物3 〜10m g/m2を被覆し、その上に接
着剤を介して熱可塑性樹脂フィルムを被覆したことを特
徴とする。前記熱可塑性樹脂フィルムはナイロンフィル
ムとすることができる。また、時効処理が施されている
ものとすることができる。
【0009】
【作用】本発明者らは、上記従来技術が有する問題点
は、塗料として熱硬化性樹脂を使用していることに原因
があると考えた。すなわち、耐食性を得るためには熱硬
化性樹脂のポリマー中にある未反応官能基を反応させて
ポリマー間の橋かけにより分子構造を三次元の網目構造
としなければならず、そのために長時間の熱処理を必要
とする。この焼付処理による熱硬化で加工性が悪くな
り、クラック等の欠陥が発生し易くなるものと考えたの
である。そこで本発明者らは、従来の熱硬化性樹脂に代
えて熱可塑性樹脂を用いることに想到した。この熱可塑
性樹脂は熱硬化は不要であるから、加工性は悪くならな
い。しかもフィルム状で提供されるから表面処理鋼帯を
予めシートに切断する必要はなく、鋼帯にフィルムを連
続的に接着剤を用いて貼付けることができるから、生産
性も大幅に向上できることになる。
【0010】以下、更に詳細に述べる。プレス加工,深
絞り加工などの成形加工後にも高耐食性を維持するため
には、熱可塑性樹脂フィルムのぶりきに対する接着強度
を高める必要がある。そこで本発明では、接着剤を直接
ぶりきに塗布しないで、ぶりき面をクロメート処理して
からその上に接着剤を塗り、その後熱可塑性樹脂フィル
ムを貼付するようにした。これにより熱可塑性樹脂フィ
ルムの接着力を増強できるのである。
【0011】クロメート処理のためのめっき浴として
は、従来の重クロム酸ナトリウム(Na2Cr2 7)よ
り無水クロム酸(CrO3)に少量の硫酸を加えた無水ク
ロム酸浴の方が良い。本発明者等の研究の結果、この無
水クロム酸浴を使用してぶりきに陰極電解処理を施すこ
とにより、接着強度が飛躍的に向上することが判明し
た。
【0012】図1は、重クロム酸ナトリウム浴でめっき
処理した場合と、無水クロム酸浴でめっき処理した場合
とで、接着強度がどのように異なるかを比較試験した結
果を表したグラフである。グラフの実線は接着剤塗布量
2.8g/m2,点線は同1.0g/m2 のものである。また、金属ク
ロム付着層の上には、厚み3 〜10mg/m2 程度の水和酸化
クロム層が形成された。重クロム酸ナトリウム浴でめっ
き処理した場合のTピール強度試験測定値は、2 kg/5mm
以下であった。一方、無水クロム酸浴で処理した場合
は、金属クロム付着量を5mg/m2以上に増加させると、T
ピール強度は急激な上昇を示し、接着強度の極めて大き
な向上が見られた。その後ほぼ飽和状態になり、30mg/m
2 を越えると、もはやTピール強度の大幅な改善は認め
られなかった。また、金属クロム付着量が多くなるとぶ
りきの色調が暗くなり、ぶりきの特長がなくなってしま
うことが確認された。更に、金属クロムは硬度が著しく
高いから、付着量が多過ぎると、その後のプレス成形工
程において金属クロム層にき裂が入る可能性が大きくな
る。
【0013】そこで、金属クロム付着量としては、5 〜
30mg/m2 が最適の範囲である。このように、金属クロム
付着量を5mg/m2以上にすることで接着強度が改善できた
理由は、次のように考えられる。すずめっき表層にはす
ず酸化物(SnO,SnO2)が形成されるが、その強度
がもろいため凝集破壊して接着強度を低下させる。しか
し、そのすずめっき層にクロメート処理を施すにあた
り、本発明の方法すなわち無水クロム酸浴を用いて高い
電流密度で陰極電解処理を施すと、金属クロム析出量が
多くなると共に、すず酸化物の量が激減する。その結
果、接着強度が向上する。
【0014】また、金属クロム層の上に僅かな量で形成
される水和酸化クロム層は、そのOH基が接着剤との結
合をもたらすものであり、金属クロム層に一定量が均一
に分布することが望ましい。その付着量の下限値は3 mg
/m2 であり、この値未満では金属クロム層への均一な分
布が難しい。また、上限値は10mg/m2 であり、この値を
越えると、色調が変化すると共にその後に接着された熱
可塑性樹脂フィルムの加工密着性が悪くなることが判明
した。
【0015】接着剤としては、熱硬化性樹脂を希釈剤に
溶かしたものを用いるが、この樹脂としてはフェノール
系樹脂,エポキシ系樹脂,ウレタン系樹脂の1種もしく
は2種以上を用いればよい。塗布後、ただちに乾燥炉で
キュアーさせると高い密着性が得られる。フィルムとし
ては、熱可塑性樹脂フィルム(以下、ラミネートフィル
ムという)を用いる。ラミネートフィルムとしては、ナ
イロン樹脂が好適である。その理由を述べると、ラミネ
ートフィルムに要求される性質には次のものがある。先
ず、成形加工を受けるので大きな伸度が必要である。ま
た、食缶の場合、内容物を充填後に高温(110 〜140
℃)殺菌されるし、また冷蔵庫で保管されたりするか
ら、耐熱性に優れ、低温時の強度に優れ、更に缶同士が
衝突してもクラックが入ったり破れたりしないように衝
突強度も大きくなければならない。以上の各特性を発揮
できるのはナイロン系樹脂であることから、本発明では
ナイロン系樹脂を好適とした。
【0016】なお、熱可塑性樹脂フィルムとしては、ナ
イロン系以外に、ポリエチレンテレフタレート(PE
T)フィルムが良く知られている。このPETフィルム
はバリヤー性に優れ、各種内容物に対して良好な防食効
果を示す。しかし反面、このフィルムは成形性が悪く、
2ピース缶のような厳しい加工を受ける場合にはフィル
ムにクラックが入りやすく、加工性に限界がある。この
点、ナイロンフィルムは伸度が300 〜400 %(ASTM
−D882)もあり、過酷な成形加工にも耐えることが
できる。
【0017】次に、本発明による食缶用フィルムラミネ
ート鋼板の製造方法について述べる。まず、所定板厚の
冷延鋼帯を電気すずめっきラインですずめっきし、その
後連続してクロメート処理を施す。次いで、接着剤を両
面に塗布して直ちに乾燥炉にて乾燥,キュアさせた後、
ラミネートフィルムを貼付け、接着特性を向上させるた
めに20〜180 ℃の温度によるエージング処理を施す。こ
のエージング処理によりフィルムは硬化するが、20℃未
満では硬化せず、上限は耐熱性の点から180 ℃とした。
エージング処理後は冷却して食缶用フィルムラミネート
鋼板となる。
【0018】以上の工程にて製造できるので、シート状
でコーティングを1枚1枚実施する必要は全くなく、連
続して製造できるので生産性を大幅に向上させることが
可能である。なお、ラミネートフィルムの厚みとして
は、通常50〜100 μmのものが一般に製造されており、
経済性の点では薄い方が好ましいが、特に本発明でその
厚みを限定するものではない。
【0019】また、本発明では、フィルムをぶりきに被
覆するようにしたため、ぶりき自体の錫目付量を大幅に
削減できる。すなわち従来の場合には、塗装膜の耐食性
を補うために錫目付量が5.6 g/m2,8.4 g/m2のぶりきが
使用されていたが、本発明では耐食性を十分なものにで
きるから、錫目付量を0.5 〜2.8 g/m2に削減でき、その
経済的効果は非常に大きいものがある。
【0020】
【実施例】板厚0.17 mm の冷延鋼板にハロゲン方式の電
気錫めっきラインで、錫めっきを施してぶりきに仕上げ
た。めっき量の異なるもの3種類とし、すず付着量を求
めた。めっき条件を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】このぶりきに、連続してクロメート処理を
施した。同ぶりきを陰極とし、陽極にはFe電極を用
い、表2に示す組成のクロメート浴(無水クロム酸浴)
を使用し、表2に示す4水準の金属クロム付着量及び酸
化クロム付着量に見合う4水準の電流密度を設定して電
解処理した。
【0023】
【表2】
【0024】続いて、このようにしてCr層を形成して
仕上げたぶりきに、下記組成の接着剤を乾燥重量で5 g/
m2となるように塗布し、170 ℃×30秒の条件で乾燥さ
せ、直ちに厚さ20μmと50μmと100 μmの無延伸ナイ
ロン6フィルム(東レ合成フィルム(株)製,レイファ
ンNOT−1401)を貼付けてコイル状に巻き取っ
た。
【0025】 〔接着剤〕 主 剤;ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂 硬化剤;脂肪族系ポリイソアミド 混合比;主剤:硬化剤=15:2 その後、コイルに保熱用ボックスを被せて時効処理を行
って仕上げ、後述の各種評価項目について評価を行っ
た。
【0026】一方、比較のため従来法による供試材を製
造した。すなわち、前記と同様の板厚,錫目付量のぶり
きシートに対して、エポキシフェノール塗料を1回塗り
(5.0 g/m2)したものと、2回塗り(10.0g/m2)したも
のと、3回塗り(15.0g/m2)したものとの3種類用意
し、オーブンで210 ℃×10分の焼付け処理を行って比較
供試材とした。この場合、上記樹脂塗装を行わずに、表
2に示す第1水準のクロメート処理を施したものも、比
較例とした。
【0027】以上のようにして得られた供試材を用い
て、以下の品質評価を行った。 1)碁盤目エリクセン試験 供試材の表面に約1mm間隔で11×11の碁盤目状の傷
を入れて、エリクセン試験機により8mmの張出し加工を
行ない、碗状に膨出させた部分にテープを貼付・剥離さ
せてその剥離状態を表3のように評価した。
【0028】
【表3】
【0029】2)1T折曲げ加工試験 デュポン衝撃機を用いて、供試材に重さ2.3 Kgの錘を3
0cmの高さから落下させて供試材を折曲げ、その加工後
の試験片を3%NaCl水溶液に電極(陰極)とともに
浸漬し、6Vの電圧を4秒間印加して電流値を評価し
た。金属露出部があれば、その露出面積に比例した電流
が流れることから、塗膜やフィルム層の破損の程度が判
定できる。
【0030】3)加工性評価 供試材から直径80mmの円板を打ち抜いて絞り比2.0 で
円筒に加工した。この円筒に130 ℃×30分のレトルト殺
菌処理を施して内外面を目視により観察し、その結果疵
が1ヵ所でもあれば、或いはフィルム等が剥離していれ
ば、不合格とした。
【0031】4)エナメルレーター試験 上記項目3)で得られた缶体内に、電解液として3%N
aCl水溶液を満たしてこの中に電極を漬け、缶体を陽
極として6Vの定電圧を4秒間印加し、この時流れる電
流値をもって金属露出部の面積を評価した。 5)実缶試験 缶体に市販のまぐろ油漬の内容物をリパックして、缶蓋
を二重巻き締めにより取付け、130 ℃×30分のレトルト
殺菌処理後、12ヵ月間50℃に保持した。その後、開
缶して内容物のフレーバー評価,腐食状況,フィルム等
の密着状況を調査した。
【0032】以上の評価試験の結果を表4に示す。
【0033】
【表4】
【0034】本発明によれば、過酷な試験評価を行った
にもかかわらず良好な結果が得られた。比較例のものに
ついては、樹脂塗装回数を3回まで増加したものでも欠
陥が見られた。上記実施例ではぶりきに適用したが、本
発明はクロムめっき鋼板にも適用することができる。
【0035】更に、本発明の食缶用フィルムラミネート
鋼板は、2ピース缶用に限定されるものではなく、3ピ
ース缶用にも適用できる。また、フィルムを表裏両面に
貼り付けるようにしてもよいのは勿論である。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、熱可塑性樹脂フィルム
を接着剤で貼り付けて2ピース缶用素材としたため、従
来の熱硬化性樹脂を塗布して製造されるものに比べて大
幅に生産性を向上させることができる。また、錫目付量
も大幅に減らすことができるとともに、耐食性,加工性
等にも非常に優れたものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ブリキのクロメート処理とフィルム接着強度と
の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 28/00 C 7217−4K C25D 5/26 6919−4K (72)発明者 加藤 寿勝 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 秋山 知彦 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 鳴海 宏 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 田中 誠 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 落合 政信 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 中谷 光義 千葉県千葉市塩田町385番地の1 川鉄鋼 板株式会社千葉工場内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 錫付着量が0.5 〜2.8 g/m2の錫めっき鋼
    板に、金属クロム5〜30mg/m2,クロム水和酸化物3 〜10m
    g/m2を被覆し、その上に接着剤を介して熱可塑性樹脂
    フィルムを被覆したことを特徴とする食缶用フィルムラ
    ミネート鋼板。
  2. 【請求項2】 前記熱可塑性樹脂フィルムはナイロンフ
    ィルムであることを特徴とする請求項1記載の食缶用フ
    ィルムラミネート鋼板。
  3. 【請求項3】 前記熱可塑性樹脂フィルムは時効処理が
    施されているものであることを特徴とする請求項1また
    は請求項2記載の食缶用フィルムラミネート鋼板。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997016582A1 (fr) * 1995-11-02 1997-05-09 Toyo Kohan Co., Ltd. Processus de production de tole d'acier laminee, tole d'acier laminee et tole d'acier ayant subi un traitement de surface utilisee dans ce processus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997016582A1 (fr) * 1995-11-02 1997-05-09 Toyo Kohan Co., Ltd. Processus de production de tole d'acier laminee, tole d'acier laminee et tole d'acier ayant subi un traitement de surface utilisee dans ce processus
US6280852B1 (en) 1995-11-02 2001-08-28 Toyo Kohan Co., Ltd. Process for producing laminated steel sheet, laminated steel sheet, and surface-treated steel sheet used therefor

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