JPS61120734A - 廃棄性に優れた鋼製容器 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、廃棄性に優れた鋼製容器に関するもので、よ
り詳細には、鋼箔と有機樹脂層との撰層体から成り、優
れた耐腐食性を有すると共Ｋ、焼却等による廃棄処理が
容易な鋼製容器に関する。

従来の技術及び発明の技術的課題 従来、使用されているｑｆ４製容器、特にブリキ或いは
ナイン・フリー・スチール（ＴＦＳ；電解クロム酸処理
鋼板）等の表面処理鋼板を用いた罐は、内容物保存性に
は優れているが、使用後廃棄する際小さく潰すことがで
きず、また焼却炉で他のゴミ類と一緒に焼却しようとし
ても、焼却されずに形が残ってしまうという欠点が認め
られる。このように廃棄処理が困難であることから、所
謂罐公害の問題を生ずるに至っている。

発明の目的 従って、本発明の目的は、容器としての使用中には内容
物の保存性や耐腐食性に優れており、使用後には小さく
潰すことが可能であると共に、焼却炉で他のゴミと一緒
に焼却処理することが可能な鋼製容器を提供するにある
。

本発明の他の目的は、表面処理鋼箔と有機樹脂被覆との
積層体から成り、軽量性、内容物の保存性、耐腐食性及
び廃棄性の組合せに優れた鋼製容器を提供するにある。

発明の構成 本発明によれば、厚みが１２０μｍ以下で且つ表面に金
属クロム又は金属ニッケル含有表面処理膜を有する鋼箔
の少な（とも一方の表面上に、低位発熱量が４５００　
Ｋｃａ１７ｋｇ以上の有機樹脂の厚みが５μｍ以上の被
覆層を設けた素材を容器構成素材としたことを特徴とす
る廃棄性に優れた鋼製容器が提供されろ。

本明細書において低位発熱量とは、通常の意味、即ち水
蒸気の蒸発潜熱を含まない、燃焼熱だけの発熱量の意味
で用いる。

発明の特徴及び作用効果 本発明は、上述した特定の表面処理鋼箔と特定の有機樹
脂被覆層を備えた素材を、容器構成素材として使用する
と、軽量性、内容物の保存性、耐腐食性及び廃棄性の組
合せに優れた鋼製容器が得られる点に特徴を有するもの
である。

先ず、鋼材料として厚みが１２０μｍ以下の鋼箔を用い
ることにより、使用後の容器を小さな形に容易に潰すこ
とが可能となる。また、鋼材料のへ 使用量を節約し、容器の軽量化が可能となる。

通常の焼却炉での焼却時間は１時間程度であり、この時
間内に完全に灰化する上でも鋼箔の厚みが１２０μｍで
あることが必要となる。

鋼箔の腐食を防止し、孔食部による内容物の保存性低下
を防止するためには、鋼箔表面に金属クロム又は金属ニ
ッケル含有表面処理膜を形成させることが重要となる。

ところが、これらの金属クロム層や金属ニッケル層は高
温で安定であり、通常使用されている焼却炉の温度６０
０乃至８００℃では保護皮膜の破壊を生ぜず、従って素
地鋼の酸化が生ぜず、灰への焼却が困難となる。

本発明者等は、前記表面処理膜の熱くよる破壊を調べた
ところ、鋼箔の温度が９５０℃以上になると表面処理膜
が急速に破壊することがわかった。

また、素地鋼箔の酸化は、表面処理膜が破壊すると直ち
に始まり、この酸化は、表面処理膜破壊後は６００乃至
８００℃の比較的低い温度であっても進行することが認
められた。

本発明においては、上記知見に基づき、表面処理鋼箔の
表面に、低位発熱量が４５００　Ｋｃａｌｌ史以上の有
機樹脂の厚みが５μ簿以上の被覆層を設げることにより
、焼却炉内の温度が６００乃至８００℃であっても、有
機樹脂層の燃焼により鋼箔表面が９５０℃以上の温度に
達して、表面処理膜の破壊が行われ、しかも用いる鋼材
の厚みが十分に薄いこともあって、焼却による完全な酸
化、即ち灰化が可能となるものである。

発明の好適態様 本発明を、その好適態様について以下に詳細に説明する
。

罐用素材 本発明に用いる噴層体の形の罐用素材の一例を示す第１
図において、この積層体１は表面処理鋼箔２、鋼箔２の
容器内面側となる面Ｋ、必要により接着剤層６を介して
設けられた有機樹脂内面被覆材４及び容器外面側となる
面に、必要により接着剤層５を介して設けられた有機樹
脂外面被覆材６から成っている。

表面処理鋼箔１の一例を示す第２図において、この鋼箔
１は素地鋼箔７、この素地鋼箔Ｚ上に設けられた金属ク
ロム又は金属ニッケルから成る耐腐食性被膜８，８及び
所望によりこの耐腐食性被膜の上に設けられたクロム酸
化物被膜９，９から成っている。

表面処理鋼箔１の厚みは、廃棄性の点から１２０μ属以
下であるべきであり、−芳容器としての形態保持性や、
内容物の保存性（ガス遮断性）からは１０μｍ以上の厚
みを有するべきである。鋼箔の厚みは１０乃至１２０μ
罵の範囲にあることが特に望ましい。この表面処理鋼箔
は、例えば前述した厚みに迄冷間圧延された鋼箔に表面
処理を施こすことにより製造される。

本発明の目的Ｋ特に好適な表面処理鋼箔は、電解クロム
酸処理鋼箔であり、このものは鋼箔基質上に金属クロム
層及び金属り冒ム層上にクロム酸化物層を備えたもので
ある。金属クロム層の厚みは、面積当りの重量で表わし
て、一般に６０乃至６００ダ／ｍｌ−特に５０乃至２５
０Ｉｎ９／ｍ”の範囲にあることが望ましく、一方クロ
ム酸化物層の厚みは、Ｃｒ原子基準で表わして、一般に
３乃至５０ｗ１ｍ”、特に７乃至５０１９／１’ｌＬ”
の範囲にあることが望ましい。金属クロム層が耐腐食性
及び加工性に関して重要な役割を演じることは既に指摘
した通りであるが、金属クロム層上のクロム酸化物層は
有機樹脂被覆の鋼箔への密着力を向上させる上で重要で
ある。

耐腐食性に優れた表面処理鋼箔の他の例は、鋼箔基質上
にニッケルのメッキ層を設けたものであり、これらのメ
ッキ層の厚みは面積当りの重量で表わして、一般に６０
乃至５０００ダ／−１特に５０乃至２５００　ｗ／ｍ”
の範囲にあることが望ましい。これらの金属メッキ層を
有する鋼箔は、最終厚みに圧延した鋼箔にメッキ処理を
行って製造してもよいし、或いは最終厚みに迄圧延する
前の鋼箔乃至は鋼板にメッキ処理を行ない、このメツ　
　、キしたものを圧胤処理に付して、所望のメッキ処理
鋼箔としてもよい。これらのメッキ層の上にクロム酸或
いはクロム！／リン酸による処理膜を形成して、有機樹
脂被覆との密着性を向上させるこへ ともできる。

上述した表面処理鋼箔上に投げる有機樹脂被覆層４及び
６は、容器の使用時には鋼箔を保護し且つ容器としての
形態保持性を付与するように作用すると共に、焼却によ
る廃棄処理に際しては、表面処理膜を熱的に破壊する燃
焼材として作用するものである。

被覆層を形成する樹脂は、４５００　ＫｃｃｔｔＡｇ以
上、好適には４７００　Ｋｃａ１７ｋｇ以上の低位発熱
量を有するべきであり、特に発熱量の大きく、本発明の
目的に好適なフィルム樹脂として、ポリオレフィン類；
ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン−１、プロ
ピレン−エチレン共重合体、グ目ピレンーブテンー１共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋オ
レフィン共重合体（アイオノマー）や、ポリスチレン、
スチレン−ブタジェン共重合体等のスチレン系樹脂を挙
げることができる。また、フィルムの形で使用され、し
かも発熱量の比較的大きいものとして、ポリエステル、
例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート／イソ７タレート、ポリテトラメチレンテ
レフタレート、ポリエチレン／テトラメチレンテレフタ
レート、ポリテトラメチレンテレフタレート／イソフタ
レート、ポリエチレンテレフタレート／イソ７タレート
、ポリテトラメチレン／エチレンテレフタレート、ポリ
エチレン／テトラメチレンテレフタレート／イソ７タレ
ート、ポリエチレン／オキシベンゾエート、或いはこれ
らのブレンド物を挙げることができる。

これらの樹脂は、一般にフィルムの形に成形し、前述し
た鋼箔に対して熱融ＷＶｃより密着させるか、或いは接
着剤を用いて貼合せる。広範囲の熱可塑性樹脂フィルム
と鋼箔とに対して優れた接着剤は、ウレタン系接着剤で
あり、更にポリオレフィン系フィルムに対してはエチレ
ン系不飽和カルボン酸やその無水物でグラフト変性され
た酸変性オレフィン樹脂を用いることができ、またポリ
アミドフィルムに対し【は低融点コポリアミドを、ポリ
エステルフィルムに対しては低融点コポリエステルを夫
々接着剤として使用することができる。

上述した熱可塑性樹脂フィルムに代えて、有機樹脂塗料
を用いることもできる。このような塗料としては、熱硬
化性及び熱可塑性樹脂から成る任意の保護塗料；例えば
フェノール・エポキシ塗料、アミノ−エポキシ塗料等の
変性エポキシ塗料；例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体部分ケン化物、
塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エ
ポキシ変性−、エボリキシアミノ変性−或いはエポキシ
フェノール変性−ビニル樹脂塗料等のビニル又は変性ビ
ニル塗料；アクリル樹脂系塗料；スチレン−ブタジェン
系共重合体等の合成ゴム系塗料等の単独又は２種以上の
組合せが使用される。

これらの塗料は、エナメル或いはラッカー等の有機溶媒
溶液の形で、或いは水性分散液又は水溶液の形で、ロー
ラ塗装、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗装、電気泳動
塗装等の形で金属素材に予め施こす。勿論、前記樹脂ｍ
科が熱硬化性の場合には、必要により塗料を焼付ける。

これらの樹脂フィルム及び塗料は、容器の用途や特性に
応じて、種々の形で使用し得る。例えば、鋼箔が比較的
薄（、樹脂被覆による機械的補強が望ましい場合釦は、
樹脂フィルムを使用すればよ（、また鋼箔が比較的厚く
、機械的補強がさほど要求されない場合には塗膜を用い
ればよい。勿論、鋼箔の一方の表面に樹脂フィルムを施
し、他方の表面に塗膜を設けてもよいし、また鋼箔の表
面に先ず塗膜を設け、この塗膜の上に樹脂フィルムを設
けてもよい。

更に、使用する樹脂の種類も用途により適宜選定される
。例えば、シートシールにより蓋を密封するための容器
においては、容器の７２ンジ部に露出する樹脂被覆材、
即ち樹脂内面材を、ポリエチレン、ポリプロピレン等の
オレフィン樹脂の様なヒートシール性樹脂とすることが
有利である。

また、内容物充填容器をレトルト殺菌のような加熱殺菌
に付する用途においては、内面材及び外面材ヲ、ポリプ
ロピレン、ポリエステル熱硬化型樹脂塗料のような耐熱
性樹脂層とすることが有利で、　　　　　　　ある。

更にまた、樹脂フィルムや塗膜は、透明なもめであって
もよいが、表面処理鋼板を隠蔽するために、チタン白等
の白色顔料や、他の着色顔料或いは染料等を配合した樹
脂フィルムや塗膜を使用してもよい。また、着色剤配合
樹脂フィルムを使用する代りに１樹脂フィルム表面に印
刷インキ層を設け、この印刷インキ層が鋼箔側に位置す
るように、鋼箔に対して樹脂フィルムを貼合せ【もよい
。

有機樹脂被覆の厚みは、焼却による廃棄性の点で、少な
くとも５μ馬の厚みを有するべきであり、一般に５乃至
２５０μ屏、％に７乃至２００μ萬の厚みを有すること
が望ましい。

蔓−−１ 本発明における鋼製容器は、前述した複合罐用素材から
形成されている限り、任意の成形法による任意の形状及
び構造の容器であってよい。

例えば、この容器は、側面に継目のない有底容器であっ
てよい。この容器の一例を示す第６図において、この種
の容器１０は側面に継目のない筒状乃至テーバ状の側壁
部１１と、この側壁部の下端に継目なしに連なる底部１
２とから成っており、側壁部の上端には、蓋部材（図示
せず）との間にヒートクールによる密封や蓋部材との間
に巻締による密封を行うためのフランジ部１３が設けら
れている。

この容器は、前述した複合罐用素材を、それ自体公知の
絞り成形法により、例えば絞りダイスと絞りポンチとの
間で絞り成形に付することかできる。

本発明による容器は、側面に継目を有し且つ上下に開口
を有し、蓋部材との間に巻締やヒートクールによる密封
が行われる容器であってよい。この容器の例を示す第４
図において、この種の容器１０’は、直方形状の罐用複
合素材を筒状にまるめ、両端部を接合し、継目１４を形
成させろことにより形成されている。この筒状容器の上
下開口端には、蓋との巻締やヒートシールを行うための
７２ンジ１５，１５’が形成されている。

罐用複合素材の端部同志の重ね合せ（ラップ）接合は、
複合素材上の有機樹脂被覆同志のヒートクールにより行
うこともできるし、また有機被覆とは別に接着剤を用い
て行うこともできる。

本発明を次の例で説明する。

実施例１ 鋼箔厚み７５μｍの電解クロム酸処理鋼箔（表面処理皮
膜量、金属クロム：１００１Ｒ９／が、酸化クロム：　
１５１１ｇ／Ｆｉｌ”　）の片面にエポキシ−フェノー
ル系塗料を焼付後の厚みが５βｍになるように塗布し、
２３０℃で２０秒間焼付けた。次に、未塗装面側に、フ
レタン系接着剤を用いて、低位発熱量が１１，０００Ｋ
ｃａＬ７／ｋｇのポリプロピレン樹脂（厚み５０μｍ）
をラミネートした。こうして得た有機被覆鋼箔を容器内
面がポリプロピレン側になるようにして、プレスを用い
第６図に示すよ５な底径６６ｆｉ、高さ３２ｍの７ラン
ジ付きカップ容器を成形した。この容器を用いて、実容
器保存′＃食試験及び焼却性試験を行なった。その結果
を表１に示す。

実施例２ 鋼箔厚みを１２０μ扉とする以外は実施例１と同様にし
て、７ランジ付きカップ容器を製造し、実施例１と同様
にして試験を行った。

鋼箔厚みを１６０μｍとする以外は、実施例１と同様に
して、７ランジ付カツグ容器を製造し、実施例１と同様
にして試験を行った。

ルー量一旦一又 鋼箔厚みを１７０μｍとする以外は、実施例１と同様に
して、７ランジ付カツプ容器を製造し、実施例１と同様
にして試験を行った。

比較例６ 実施例１と同じ電解クロム酸処理鋼箔に、有機被覆とし
て厚さ２００μ風の、低位発熱量が４６００Ｋ　ｃａＬ
／に９の紙を容器内面側にのみ設け、この素材全筒状に
丸め、その端部同志なコポリエステル系接着剤を介して
ラップ接合し、直径５２．６龍、高さ４５絽の筒状容器
を製造し、この容器に対して上記と同じ素材の天地蓋を
やは９同じ接着剤を用いて接合させた。

、　　　　　得られた容器について、実施例１と同様に
して試験を行った。

比較例４ 実施例１０表面処理鋼箔に有機被覆を施さすにカップ状
容器を製造し、コポリエステル系の接着剤を用いて蓋を
ヒートシールした。この容器について実施例１と同様に
試験を行った。

実、施例５ 鋼箔厚み７５μ富のニッケルめっき鋼箔（表面処理皮膜
量、金属ニッケル２５００１１９７ｍ”　）の片面に低
位発熱量が４５００　Ｋ　ｃａｔ／ｋｇのビニル系塗料
を乾燥後の厚みが１０μ風になるように塗布し、２００
℃で２０秒間乾燥した。こうして得た片面有機被覆鋼箔
を容器内面がビニル系塗料側になるようにセットし、実
施例１と同様にして７ランジ付きカップ容器を成形し、
実施例１と同様の試験を行なった。結果を表ＩＫ示す。

比較例５ ビニル系塗料の厚みを４μｍに変える以外は実施例３と
同様に試験を行った。

比較例６ 鋼箔として、表面処理なしのものを用いる以外は実施例
１と同様に試験を行った。

比較例７ 鋼箔厚み７５μｍのクロム酸処理鋼箔（表面処理皮膜量
、金属クロム：０ダ／耐、酸化クロム１０■／カ）を用
い、実施例１と同様にして７ランジ付きカップ容器を成
形し、コポリエステル系接着剤を用いて蓋をヒートシー
ルする以外は実施例１と同様の試験を行なった。結果を
表１に示す。

比較例８ 鋼箔として、クロム酸処理鋼箔（表面処理皮膜量、金属
クロム：０ダ／　ｍ２、酸化クロム量５階へ２ンに変え
る以外は、実施例１と同様に試験を行った。

比較例９ 鋼箔として、リン酸クロム酸処理鋼箔（表面処理皮膜量
、金属クロム：０■／岬、酸化クロム量７〜／ｍ”　）
に変える以外は実施例１と同様に試験を行った。

得られた結果を第１表に示す。

実容器保存耐食試験方法： 成形した容器に常法によりポテトサラダを充填し、容器
と同じ材料から製造した蓋をヒートシールし、加熱殺菌
後、６７℃にて６ケ月貯蔵した。

実容器保存耐食試験評価方法 発錆、Ｏ：発錆認められず、 ６２部分的に発錆あり、 ×：全面に発錆。

′被膜剥離、 ○：剥離なし、 ６２部分的に剥離あり、 ×：全面に剥離。

焼却性試験方法： 実容器保存耐食試験に用いた容器から、内容物を取り出
した後、炉内容積が１．５　ｍ”の市販焼却炉中で一般
じんかいと一緒に１時間焼却した。

焼却性試験評価方法： ○：灰化が進み、焼却試験後容器形状が残らないもの、 Δ：鋼箔表面の灰化は進むが、焼却試験後、容器形状が
残るもの、 Ｘ：鋼箔表面の灰化が著しく少ないか、灰化が進んでい
ないもの。

上記表１の結果から次のことが理解される。

実施例１．２、比較例１，２は、鋼箔の表面処理を電解
クロム酸処理（皮膜量、金属クロム：１００ａｙ／が、
酸化クロム：１５ａｐ／が）及び有機樹脂被覆（内面ポ
リプロピレン：低位発熱量が１１．０００　Ｋｃａ１７
に９）を一定として鋼箔厚みの影響を調べたものである
が、鋼箔厚みが１２０μ落を越えると、焼却時、鋼箔表
面の酸化は進むが、焼却時間内に容器形状が残らな（な
るまでの灰化は進まず焼却性に問題があることが判る。

実施例１と比較例６，４かも、鋼箔の表面処理に金属ク
ロム含有の電解クロム酸処理が施しであると、低位発熱
量が４５００　Ｋ　ｃａＬ／ｋｇ以上の有機樹脂被膜を
設け【いないと焼却出来ないことが判る。

実施例１，６、比較例５から有機樹脂被覆の低位発熱量
が４５００　Ｋｃａｌ／ｋｇ以上であっても被覆厚みが
５μｍ未満では、焼却時に表面処理皮膜が破壊せず、従
って鋼箔表面の酸化が進まず、全く焼却できないことが
判る。

実施例１，２、比較例６〜９かも無処理及び金属クロム
又は金属ニッケルを含有しない表面処理鋼箔では、有機
樹脂被覆の有無にかかわらず、焼却可能であるが、耐食
性が悪（客層としては使用に耐えないことが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に用いる積層体の形の罐用素材の一例
を示す断面図であり、 第２図は表面処理鋼箔の断面構造の一例を示す断面図で
あり、 第６図は本発明の側面無継目有底容器の一例を示す側断
面図であり１ 、　　　　　第４図は本発明の側面継目筒状容器の一例
を示す側断面図である。 １は積層体、２は鋼箔、４及び６は有機樹脂被覆、７は
素地鋼箔、８は金属クロム又は金属ニッケル層、９はク
ロム酸化物被膜、１ｏ及び１０／は容器を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚みが１２０μｍ以下で且つ表面に金属クロム又
   は金属ニッケル含有表面処理膜を有する鋼箔の少なくと
   も一方の表面上に、低位発熱量が４５００Ｋｃａｌ／ｋ
   ｇ以上の有機樹脂の厚みが５μｍ以上の被覆層を設けた
   素材を容器構成素材としたことを特徴とする廃棄性に優
   れた鋼製容器。