JPS5839447A - 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ｉよ、スズめっき金属板に樹脂フィル“ムを仮接着
後、さらにスズの融点以上に加熱し、樹脂フィルムの本
接着を行っ′た省資源でかつ生産性、接着性の優れた樹
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、スズめっき金属板に有機樹脂を被覆すること
は一般的に行われてい名が、スズめっき金属板をスズの
融点以上に加熱すると有機樹脂被覆金属板の表面特性が
劣、るばかりでなく、塗膜のピンホールの発生が顕著と
なるなどの問題が生じるため該有機樹脂被覆金属板の加
熱はスズの融点以下で行うのが通例であった。

一方、コスト低下を目的とし有機樹脂被覆方法の改善の
試み（例：缶用塗料のコイルコート）がなされているが
、スズめっき金属板に関しては、現状では前記のように
スズの融点以上にスズめっき金属板を加熱することが不
可能なため、さ熱−急冷といった工程がとれず生産性が
劣るのでコイルロートの有意性が見出せていないという
のが実情である。

一一方スズめっき金属板は広く容器類に使用されている
が、スズの同温高騰化もさることながら、缶内容物の変
遷から内面塗装して用いる傾向が強（なり、またスズめ
っきも薄めつき化の傾向にあるのが実情である。　′ 一方、樹脂フィルム被覆金属板の用途−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、最近容器類への使用の可能性がでてきた。

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、機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、第１図、第２図に示すように樹脂フィルムを
スズめっき金属板に一被覆する樹脂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
、スズめっきを行った後に、スズの融点以下で予熱−し
た該差ズめっき金属板に樹脂フィルムを仮接着し、樹脂
フィルムを仮接着した状態でさらにスズの融点以上に加
熱し、スズのりフローを行うと同時に樹脂フィルムを本
接着することを特徴とするものである。゛ この方法の実施は、スズのりフローに用いた熱エネルギ
ーを効率的に活用して樹脂フィルムを接着するので大幅
な省資源が可能となり、またスズの融点以上の加熱が可
能となるので高速生産性に優れている。また、本発明の
方法によって得られた樹脂フィルム被覆金属板は、缶用
材料として極めて有効であることは勿論、一般用途に対
しても、安価、美観性、高耐食性、機械的特性の優れた
素材として広く用いることができる。

以下、本発明の内容について詳し曵説明する。

まず、本発明の方法に用いる基体金属板とじては帯状の
軟鋼板（圧延箔を含む）、鉄電鋳箔または該金属板の表
面に次のいずれかの表面処理、すなわち Ａ：Ｚｎ　、Ｃｏ　、ＡＩ、Ｐ’ｂ　、Ｎ　ｉまたはＣ
ｕのめっき、 Ｂ：上記入に示す金属の２種以上゛の複層めっき、Ｃ：
上記Ａに示す金属の１種以上を含む合金のめっき、 Ｄ二上記Ａに示す金属の１種以上を主成分とす′る複合
めっき、　　　　　　“ を施した表面処理鋼板等があげられる。

次にスズめっきについて詠゛漏る。

スズめっきは公知の電気め゛っき方法でよく、硫酸浴、
フェノールスルフォを一浴などの酸性浴、″ハロゲン浴
またはアルカリ浴のい豐れの落でめっきしてもよい。ま
た特開昭５１−１４０８４３に見られるようにスズイオ
シの他にニッケルイオンやコバルトイオンの功な他金属
イオンを含む浴で−めっきしてもよい。力弓して得られ
た哀女・めっき金属板を作業性や生産性を損なわない範
囲内で重クロム酸ソーダ、リン酸ソーダや炭酸ソーダ水
溶液中での陰極電解処理やクロム酸水溶液への浸漬処理
などを行ってもよい。またスズめっき金属板の少なくと
も片面（樹脂フィルム被覆面）は耐食性、経済性などを
考慮すると、スズとして０．０５ｖ／／〜１２　ｖ／ｙ
　（好ましく　１！　０．０５　ｆ／ｎ／〜５．６９／
ｖｆ＞　（７）スズめっき処理を行ったものであること
が望ましい。さらに、経済性、接着性などの観点゛から
′は、樹脂フィルム、被覆金属板の少なくとも片面（樹
脂フィルム被覆面）が、本接着後にＦｅ−８日合金層が
スズとして０．０５９／ｙｙｆ〜ｉ、ｏ　ｖ７’ｙｚ、
フリースズがトータルスズの１／３以下であることが好
ましい。

次に上記金属板の被覆に用いられる有機樹脂はフィルム
状で熱溶融、あるいは熱再活性化して金属板とよ曵接着
するものが好ましく、通常の缶用塗料のような溶液タイ
プで熱硬化型のものは溶剤の蒸発や樹脂の硬化に時間を
要するので生産性が低啜、またスズめっき層をリフロー
して得られた該樹脂被覆金属板は表面特性や被覆性が劣
る（不均一な外観やピンホールの発生顕著）ので適切で
ない。本発明に適し″た樹脂フィルムとしては、オレフ
ィン系、ポリエステル系、アクリル“系、エポキシ系、
フェノール系、ポリアミド系、ウレタン系、スチレン−
系、キシレン系、°塩ビ系、アイオノマー系、フッ素系
樹脂の１種または２種以上の混合物あるいは積層品が゛
挙げられるが、生産性、経済性、防食性などを考慮する
と好ましくはポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチ
レンテレフタレートフィルムをベースフィルムとしだモ
’（７）　カ！ましい。また、接着性の付与や防食性な
ど′の腑特性の向上を目的とした１種または２種以上の
混合物の積′層に関しては、樹脂の種類、積層方法とも
特に限定はしない。また上記樹脂フィルムに必要に応じ
て、安定剤、顔料、帯電防止剤や防錆剤のような添加剤
を混入させてもかまわない。また樹脂フィルムの厚みは
防食性、経済性を考慮すると好ましくは５〜１００μｍ
であることが望ましい。

次に、樹脂フィルムを積層する方法について述べる。

樹脂フィルムをスズめっき金属板に被覆するには、スズ
めっき金属板を加熱し、各樹脂フィルムの接着条件に対
応する板温にする必要がある。まず仮接着条件としては
仮接着時の板温はスズの融点（２３２℃）以下、で、各
樹脂フィルムの仮接着可能な温度範囲内でなければなら
ない。次に本接着条件としては仮接着された樹脂フィル
ム被覆金属板の板温をスズの融点以上にしスズのりフロ
ーと同時に本接着する必要がある。また最終板温（冷却
前）については樹脂フィルムの熱劣化などによる樹脂フ
ィルム被覆金属板の特性低下があまり生じない範囲内で
あることが必要で、好ま゛しくは２４０℃〜４００℃で
あｉことが望ましい。さらに常温から最終板温（冷却前
）までの時間につい−ても特に制限はしないが生産性、
樹脂フィルム被覆金属板の特性などを考慮すると好まし
くは６０秒以内であることが望ましい。

また、加熱方式については特に限定するものでなく一般
的な加熱方式であるオーブン加熱、赤外線加熱、石英ヒ
ーター、あるいは加熱ロールや抵抗加熱、高周波加熱な
どの１種あるいは２種以上の方式でよく、いずれの方式
で加熱するかは樹脂フィルムの種類や要求性能によって
決定されるべきで限定すべきものではない。

また樹脂フィルムを被覆し、本接着後、樹脂フィルムの
特性に応じ急冷あるいは徐冷してもよい。

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＼１、 は０〜９０℃の水浴中で１秒以内にスズ及びベースフィ
ルムの融点以下にすることが望ましい。

以上のように前記スズめっき金属板、樹脂フィルムを用
いて製造された樹脂フィルム被覆金属板は接着性、耐食
性、経済性に関し一般的な塗料あ−へ るいは製造法により作成されたものに比し、一段と優れ
たものである。この原因については以下の通りと考える
。

（１）　　接着性：Ｘ線電子分光法（Ｂ　Ｓ　、ＣＡ　
）により調査した結果、同一樹脂フィルムを被覆した場
合でも、リフロー後室温経時（３，０日）したスズめっ
き金属板を用いて作成した樹脂フィルム被覆金属板に比
し、本発明の製造法により作成された樹脂フィルム被覆
金属板は樹脂フィルム下のめっき表面層の酸化スズが著
しく少ないことが判明した。これは樹脂フィルムを仮接
着後スズ層をリフローするので、酸化速度の大きな高温
においては、樹脂フィルムが酸素透過を抑制しているこ
と、また室温経時という過程を経ていないためと考えら
れる。一般的に酸化スズは有機樹脂との接着性を阻害す
る−と言われており、酸化スズの少ない本発明の製造法
により作成した樹脂フィルム被覆金属板は樹脂フィルム
の接着性が良好なものと考えられる。

（２）　　耐食性：ち密なＦｅ−８’ｎ合金層が形成さ
れる二七と接着性が良好なためと考えられる。

（３）　　経済性：樹脂フィルムの接着とスズ層のりフ
ローを同時にするため省エネルギーが可能となる。

以上のように本発明による樹脂フィルム被覆金属板は優
れた特性を有するばかりでな４優れた高速生産性をも有
している。

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＝１ｍ、板厚：　０．２１諷）の両面に酸
性スズめっき浴にて６．５ｆ／ｖｌのスズをめっきした
金属板の片面にポリエステルフィルム（Ｉ（、Ｉ社製、
商品名：メリネックス＃８５０．２０μｍ）を第１図の
装置を用い、、以下の条件でラミネートを行い樹脂フィ
ルム被覆金属板を得た。

作′成条件 （１）　　仮接着時のスズめっき金属板の温度：１４０
℃ （２）　　冷却直前のスズめっき金属板の温度＝２７０
℃ （３）　　常温から適正温度までの昇温時間２３０秒、
（４）　　ラミネート速度：　８０　ｍ／ｉｍ。

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：１００４呟）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面の耐食性試験
として、樹脂フィルム被覆金属板を深絞り（ブランク径
：１２α、絞り比：１．ヤ）して得た缶（内面：フィル
ム被覆面）にＰ　Ｈ２，５に調整したクエン酸水溶液（
２０ｃｃ）を充填後、５５℃の雰囲気中に３００時間放
置した結果、内容物への鉄イオンの溶出量は０．ｌｐｐ
ｍ以下であった。

実施例２ 軟鋼板の両面にニッケルめっき（ｏ、ｓｐ／１ｐＩ）し
た基体金属板（板幅：　０．８　ｍ　、板厚：０．２１
ｍ）の片面に酸性スズめっき浴にて３．Ｏｆ／ｖ／のス
ズめっきしたスズめっき金属板のスズめっき面に、ポリ
プロピレンフィルム（住友化学製、商品名：ＦＬ−６４
１１，６０μｍ）と変性ポリプロピレンフィルム（三井
石油化学製、商品名：アドマー、１０μｍ）を積層した
フィルムを、他の面にポリエステルフィルム（ＩＣＩ社
製、商品名：メリネックス＄８５０．□１５μｍ）を第
１図の装置を用い、以下の条件でラミネートを行い樹脂
フィルム被覆金属板を得た。

作成条件 （１）　　仮接着時のスズめっき金属板の温度：１４０
（２）　　冷却直前のスズめうき金属板の温度：２６０
℃ （３）　　常温から適正温度までの昇温時間：２５秒（
４）　　ラミネート速度：８０算／−０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、ポリプ
ロピレンフィルム被覆面を１８０°剥離試験（引張速度
：　１００１１１／ｌｌｉ、）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
たポリプロピレンフィルム被覆面の耐食性試験として、
実施例１と同様にして得た缶にリン酸水溶液（２０ｃｃ
）を充填後、５５℃の雰囲気中に３００ｈｒ放置した結
果、内容物への鉄イオンの溶出量は０．ｌｐｐｍ以下で
あった。

さらにポリエステルフィルム被覆面の耐食性試験として
、ＪＩＳ　２２３７１により試験を行った結果、１０時
間後も赤錆の発生は認められなかった。

実施例３ 軟鋼板（板ＩＩ　：　Ｉ　ＷＬ％板厚：０．３２３ｍ１
）の両面にアルカリスズめっき浴にて０．５６Ｆ／Ｆ／
のスズをめっミしたスズめっき金属板の片面にポリエス
テルフィルム（ＩＣＩ社製、商品名：メリネックス＃８
５０．１５μｍ）を第２図の装置を用い、以下の条件で
ラミネートを行い樹脂フィルム被覆面がスズドＬ／　テ
０．５　ｆｌ／Ｗ／　（７）　Ｆ　ｅ−８ｎ合金°層、
　０．０６９／ｄのフリースズ層を有している樹脂フィ
ルム被覆金属板を得た。

作成条件 （１）　　仮接着時のスズめっき金属板の温度＝１６０
℃ （２）　　冷却直前のスズめっき金属板の温度：２９０
℃ （３）　　常温から適正温度までの昇温時間２１２秒（
４）　　ラミネート速度＝２ｏｏ１１ｔ／ＩＩＩＩ！。

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１８ｏ６剥離試験（引張速度：１００ｗ＠／ｗｍ
、）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面の耐
食性試験として実施例１と同様ｊ：ｌ、＋”ｃ％だ缶に
Ｐ　Ｈ４，０に調整したクエン酸水溶液（２０ＣＣ）を
充填後、５５℃の雰囲気中に３００時間放置した結果、
内容物への鉄イオンの溶出量は０．５ｐｐｍであった。

比較例１ 実施例１と同様に、軟鋼板（板幅＝１ｆｆｌ、板厚：　
０．２１　ｖｍ　）の両面に酸性スズめっき浴にて６．
５Ｆ／ｖｌのスズをめっきしたスズめっき金属板の片面
に缶用塗料（！洋インキ製、商品名：　Ｆ　−７５Ｍ。

２０μｍ）を塗装し、ガスオーブ、ンにて以下の条件で
加熱乾燥を行い塗装板を得た。

作成条件 （１）冷却直前のスズめりき金属板の温度：２７０’Ｃ
（２）　　常温から適正温度までの昇温竺間＝３０秒（
３）　　塗装速度：　８０　ｍ１ｍ。

上記の条件で作成した塗装板は表面特性が著しく劣り、
またピンホールの発生も顕著であった。

比較例２ 実施例１と同様に、軟鋼板（板幅：１ｍ、板厚：０．２
°１　ｗａ　）の両面に酸性スズめっき浴にて６．５、
ｐ／ｐｉのスズをめっきし、スズ層をリフロー後室温に
て３０日経時したスズめっき金属板の片面にポリエステ
ルフィルム（ＩＣＩ社製、商品名：メリネックス＄８５
０．２０μｍ）を第１図の装置を用い、以下の条件でラ
ミネートを行い樹脂フィルム被覆金属板を得た。

作成条件 （１）　　仮接着時のスズめっき金属板の温度：　１４
０℃ （２）　　冷却直前のスズめっき金属板の温度＝２７０
℃ （３）　　常温から適正温度までｐ昇温時間：３ｏ秒（
４）　　ラミネート速度’、　８０　ｍ／ｉｓ。

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１８００剥離試験（引張速度：１００誼廓、）を
行った結果、樹脂フィルムが全面剥離した。また実施例
１と同様な試験を行った結果、内容物への鉄イオンの溶
出量は１．５ｐｐｍであった。

比較例３一 実施例１と同様なスズめっき金属板、樹脂フィルムを用
いて第１図の装置により、以下の条件でラミネートを行
い樹脂フィルム被覆金属板を得た。

作成条件 （１）　　仮接着時のスズめっき金属板の温度：１４０
℃ （２）、冷却直前のスズめっき金属板の温度：２２０℃ （３）　　常温から適正温度までの昇温時間：３０秒（
４）　　ラミネート速度：　８０　ｍ１ｍ。

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：１００ｍ／ｍ、）
を行った結果、樹脂フィルムが全面剥離した。

また実施例１と同様な試験を行った結果、内容物への鉄
イオンの溶出量は２．５ｐｐｍであった。

以上の結果から明らかなように、本願の発明の方法では
、いずれも樹脂フィルムとスズめっき金ら明らかなよう
に、リフロー後フィルムをラミネートする場合は、いず
れも樹脂フィルムが全面剥離し、加工時の接着性が不良
であった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の樹脂フィルムをスズめっき金属板にラミ
ネートする方法であり、第１図はガスオーブンにてスズ
めっき金属板を加熱して樹−フィルムをラミネニトする
方法、第２図は抵抗加熱によりスズめ“つき金属板を加
熱して樹脂フィルムを　　　−′ラミネートする方法に
関するものである。 １・・・・・・基体金属板　　　２・・・・・・スズめ
っき浴゛　３・・・・・・ガスオーブン　　４・・・・
・・樹脂フィルム５・・・・・・水スプレニ装置　６・
・・・・・コンダクタ−ロール７・・・・・・水浴

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　樹脂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、スズめっきを行っ
   た後、スズの融点以下で予熱した該スズめっき金属板に
   樹脂フィルムを仮接着し、さらにスズの融点以上に加熱
   し一樹脂フイルムを本接着することを特徴とする樹脂フ
   ィルム被覆金属板の製造法。
2. （２）　　帯状基体金属板が軟鋼板（圧延箔を含む）ま
   たは鉄電鋳箔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. （３）　　帯状基体金属板が、表面に、次に示すＡ。 Ｂ、Ｃ，Ｄのいずれかのめりき、すなわちＡ：Ｚｎ　、
   Ｃｏ　＃ＡＪ　、Ｐｂ　、ＮｉまたはＣｕのめつき、 Ｂ：上記Ａに示す金属の２種以上の複層めりき、Ｃ：上
   記人に示す金属の１種以上を含む合金のめっき、 Ｄ二上記人に示す金−の１種以上を主成分とする複合め
   っき１゜ を施し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。
4. （４）　　スズめっき金属板が帯状基体金属板の少な（
   とも片面（樹脂フィルム被覆面）にスズとし−て０．０
   ５　ｆ／ｌｅｌ〜１２　ｆ／ｄのスズめっき処理を行っ
   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。
5. （５）　　樹脂フィルム被覆金属板の少なくとも片面（
   樹脂フィルム被覆面）が、本接着後にＦｅ−８ｎ合金層
   がスズとして０．０５　ｆ／ｆｌｔ−１，Ｏｔ／背、フ
   リースズがトータルスズの１７３以下である特許請求の
   範囲第１項記載の樹脂フィルム被覆金属板の製造法。
6. （６）　　樹１Ｍフィルムがポリエチレンテレフタレー
   ト樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂をベー
   スポリマーとしたものである特許請求の範囲第１項記戦
   の樹脂フィルム被覆金属板の製造法。
7. （７）　　樹脂フィルムの厚みが５〜１００μｍである
   特許請求の範囲第１項乃至第６項記載の樹脂フィルム被
   覆金属板の製造法。