MX2014007767A - Lamina de metal laminada y envase de lata para alimentos. - Google Patents

Abstract

Una primera capa de resina de poliéster formada sobre una superficie de una lámina de metal para servir como la parte exterior de un envase después de ser formada en el envase contiene no menos de 30% en masa y no más de 60% en masa de tereftalato de polietileno o tereftalato de polietileno copolimerizado que tiene un contenido de componente de copolimerización de menos de 6% en moles, y no menos de 40% en masa y no más de 70% en masa de tereftalato de polibutileno. Una segunda capa de resina de poliéster formada sobre una superficie de la lámina de metal para servir como la parte interior de un envase después de ser formada en el envase es tereftalato de polietileno copolimerizado que tiene un contenido de componente de copolimerización de menos de 14% en moles. El grado de orientación residual de la primera y de la segunda capas de resina de poliéster está en un intervalo de no menos de 2% y no más de 50%. Los espesores de la primera y de la segunda capas de resina de poliéster después de la laminación son de no menos de 6 µm.

Description

LÁMINA DE METAL LAMINADA Y ENVASE DE LATA PARA ALIMENTOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una lámina de metal laminada utilizada de forma adecuada para cuerpos de latas y tapas de latas de envases de lata para alimentos.

ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Las latas de metal, que tienen una forma de envases de embalaje para alimentos, son excelentes en resistencia mecánica y estabilidad de almacenamiento a largo plazo, y son seguras e higiénicas como envases de embalaje debido a que los contenidos calientes se pueden cargar y sellar directamente en las mismas, y un proceso de esterilización tal como procedimiento en retorta se puede llevar a cabo fácilmente después del sellado. Las latas de metal son ventajosas en cuanto a que su separación y recuperación de la basura es fácil. De manera convencional, las latas de metal se han producido a partir de láminas de metal pintadas. Sin embargo, el proceso de pintado llevado a cabo por los fabricantes de latas es complicado y tiene baja productividad. El uso de pinturas a base de disolventes produce problemas medioambientales tal como la descarga del disolvente debido a que una gran cantidad del disolvente se volatiliza durante el proceso de secado y cocción seguido del pintado. Además, se ha señalado que en un caso en donde una resina epoxi a base de bisfenol A se utiliza como una pintura, el bisfenol A (BPA) sin reaccionar que permanece en la resina epoxi produce alteraciones endocrinas aunque todavía es poco convincente. Hay una tendencia creciente para regular el bisfenol A (BPA) que permanece en los recubrimientos de pintura, en particular, en envases para alimentos .

En vista de tales circunstancias, las láminas de metal laminadas selladas con calor con películas de resina termoplástica que no incluyen BPA se están utilizando como materiales de latas de metal. En particular, las láminas de metal laminadas selladas con calor con películas de resina de poliéster se utilizan ampliamente debido a su excelente desempeño en términos de la sanidad de los alimentos. Específicamente, los Documentos de Patente 1 y 2 describen una técnica en la cual un laminado de una película de resina de tereftalato de polietileno biaxialmente orientada en una lámina de metal con una capa de unión a resina de poliéster de bajo punto de fusión interpuesta entre las mismas se utiliza como un material de latas de metal. Los Documentos de Patente 3 y 4 describen una técnica de producción de una lámina de metal laminada y una lata de metal con una alta relación de embutido utilizando una película de resina de poliéster sellable con calor.

DOCUMENTOS DE PATENTE Documento de Patente 1: Publicación de Patente Japonesa abierta a inspección pública No. 56-10451.

Documento de Patente 2: Publicación de Patente Japonesa abierta a inspección pública No. 01-192546.

Documento de Patente 3: Publicación de Patente Japonesa abierta a inspección pública No. 05-156040.

Documento de Patente 4: Publicación de Patente Japonesa abierta a inspección pública No. 07-195617.

Documento de Patente 5: Publicación de Patente Japonesa abierta a inspección pública No. 05-331302.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN PROBLEMA. TÉCNICO En un caso en donde una lámina de metal laminada sellada con calor con una película de resina de poliéster se utiliza en la parte exterior de un envase de lata para alimentos, es decir, en el lado en contacto con vapor caliente durante el procedimiento en retorta, cuando se lleva a cabo un proceso de esterilización a alta temperatura tal como el procedimiento en retorta, un fenómeno de blanqueo de retorta en el cual la película de resina de poliéster cambia de color se produce y daña las características de diseño. Por lo tanto, en un caso en donde la lámina de metal laminada sellada con calor con una película de resina de poliéster se utiliza en la parte exterior de un envase de lata para alimentos, se requiere que la lámina de metal laminada sea resistente al blanqueo de retorta. El Documento de Patente 5 señala que el fenómeno de blanqueo de retorta se puede suprimir mediante el aumento del grado de cristalización del polímero. Sin embargo, no se ha aclarado completamente el mecanismo del fenómeno de blanqueo de retorta, y no se ha resuelto en lo fundamental el problema del fenómeno de blanqueo de retorta. Por otra parte, en un caso en donde una lámina de metal laminada sellada con calor con una película de resina de poliéster se utiliza en la parte interior de un envase de lata para alimentos, se requiere que la lámina de metal laminada sea resistente al impacto. También se requiere que la lámina de metal laminada sea excelente en características mecánicas tales como capacidad de doblado a 180°, formabilidad de tapas, y trabajabilidad de embutido a fin de permitir no solamente formar con una relación de trabajo ligera tal como tapas sino también formar con una alta relación de trabajo tal como embutido, y embutido y estirado.

De conformidad con estudios realizados por los inventores de la presente invención, no se ha proporcionado una lámina de metal laminada que tiene resistencia al blanqueo de retorta y resistencia al impacto y que es excelente en propiedades mecánicas. Se ha esperado la provisión de una lámina de metal laminada que tiene resistencia al blanqueo de retorta y resistencia al impacto y que es excelente en propiedades mecánicas.

La presente invención se realizó en vista del problema señalado anteriormente y tiene como objetivo proporcionar una lámina de metal laminada que tiene resistencia al blanqueo de retorta y resistencia al impacto y que es excelente en propiedades mecánicas, y un envase de lata para alimentos producido con la lámina de metal laminada .

SOLUCIÓN AL PROBLEMA.

Una lámina de metal laminada de conformidad con la presente invención incluye: una lámina de metal; una primera capa de resina de poliéster formada sobre una superficie de la lámina de metal para servir como la parte exterior de un envase después de ser formada en el envase; una segunda capa de resina de poliéster formada sobre otra superficie de la lámina de metal para servir como la parte interior del envase después de ser formada en el envase, en donde la primera capa de resina de poliéster contiene no menos de 30% en masa y no más de 60% en masa de tereftalato de polietileno o tereftalato de polietileno copolimerizado que tiene un contenido de componente de copolimerización de menos de 6% en moles, y no menos de 40% en masa y no más de 70% en masa de tereftalato de polibutileno, la segunda capa de resina de poliéster es tereftalato de polietileno copolimerizado que tiene un contenido de componente de copolimerización de menos de 14% en moles, y la primera y la segunda capas de resina de poliéster tienen un grado de orientación residual en un intervalo de no menos de 2% y no más de 50%, y tienen un espesor después de la laminación de no menos de 6 µp?.

Un envase de lata para alimentos de conformidad con la presente invención se produce con la lámina de metal laminada de conformidad con la presente invención.

EFECTOS VENTAJOSOS DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una lámina de metal laminada que tiene resistencia al blanqueo de retorta y resistencia al impacto y que es excelente en características mecánicas, y un envase de lata para alimentos producido con la lámina de metal laminada para envases .

DESCRIPCIÓN DE MODALIDADES A continuación será descrita una lámina de metal laminada como una modalidad de la presente invención.

[Construcción Global de la Lámina de Metal Laminada ] Una lámina de metal laminada como una modalidad de la presente invención incluye una lámina de metal, una capa de resina de poliéster exterior formada sobre una superficie de la lámina de metal para servir como la parte exterior de un envase después de ser formada en el envase, y una capa de resina de poliéster interior formada sobre una superficie de la lámina de metal para servir como la parte interior de un envase después de ser formada en el envase.

[Construcción de la Lámina de Metal] Las láminas de acero y las láminas de aluminio utilizadas ampliamente como materiales de envases de latas para alimentos se pueden utilizar como la lámina de metal. En particular, por ejemplo, es preferible Acero Libre de Estaño (TFS) , que es una lámina de acero tratada en la superficie que tiene un recubrimiento de capa doble que incluye una capa inferior y una capa superior de un metal de cromo y un hidróxido de cromo, respectivamente. La cantidad de deposición del metal de cromo está preferiblemente en un intervalo de 70 a 200 mq/m2 y la cantidad de deposición del hidróxido de cromo está preferiblemente en un intervalo de 10 a 30 mg/m2 en vista de la trabaj abilidad y la resistencia a la corrosión, aunque las cantidades de deposición del metal de cromo y del hidróxido de cromo del TFS no están limitados a los mismos.

[Fenómeno de Blanqueo de Retorta] Cuando se lleva a cabo un procedimiento en retorta en un envase de lata para alimentos producido con una lámina de metal recubierta con una película de resina de poliéster general, a menudo se observa un fenómeno en el cual se blanquea la película de resina de poliéster. Esto se debe a que rechupes diminutos formados en el interior de la película de resina de poliéster reflejan de forma difusa la luz externa. Los rechupes no se forman durante el tratamiento con calor bajo condiciones secas o durante el procedimiento en retorta en un estado de una lata vacía que no está llena con contenido. La observación de la inferíase entre la película de resina de poliéster blanqueada y la lámina de metal muestra que los rechupes no se forman a través de toda la dirección de espesor de la película de resina de poliéster sino que se forman principalmente en la proximidad de la superficie de la lámina de metal. Con base en esto, se supone que los rechupes se forman a través del siguiente mecanismo.

Un envase de lata para alimentos llena con contenido se expone a vapor de agua a alta temperatura y alta presión inmediatamente después del inicio del procedimiento en retorta. Al hacer esto, parte del vapor de agua pasa a través de la película de resina de poliéster y se introduce en la proximidad de la superficie de la lámina de metal. El envase de lata para alimentos lleno con contenido se enfría por el contenido cargado antes del procedimiento en retorta, de manera que la película de resina de poliéster en la proximidad de la superficie de la lámina de metal tiene una temperatura menor que la de la atmósfera circundante. Posteriormente, el vapor de agua se enfria en la película de resina de poliéster amorfa en la proximidad de la lámina de metal y se condensa en agua, y el agua condensada expande la película de resina de poliéster para formar burbujas de agua. Las burbujas de agua se vaporizan con el aumento de la temperatura del contenido con el progreso del procedimiento en retorta, y los rechupes se forman después de que se vaporizan las burbujas de agua.

La película de resina de poliéster en la proximidad de la lámina de metal se enfría por el contenido y se sella con calor, volviéndose de ese modo en una capa amorfa en la cual se deforma la orientación cristalina. Por lo tanto, la resistencia mecánica de la película de resina de poliéster en la proximidad de la lámina de metal es menor que la de una capa cristalina y se deforma fácilmente, lo que resulta posiblemente en el fenómeno descrito anteriormente. Por lo tanto, el fenómeno de blanqueo de retorta se puede suprimir si la resistencia de la capa amorfa en la proximidad de la lámina de metal se puede aumentar. Sin embargo, en el procedimiento de sellado con calor, la película de resina de poliéster se sella sobre la superficie de la lámina de metal que tiene una temperatura aumentada a una temperatura igual a o mayor que la del punto de transición vitrea, y la capa de resina en la proximidad de la superficie de la lámina de metal se funde, inevitablemente causando la deformación de los cristales orientados. Por lo tanto, en la presente invención, la capa amorfa frágil con baja resistencia mecánica inmediatamente después de la laminación se convierte en una capa fuerte y dura después de ser formada en un cuerpo de lata o una tapa de un envase de lata para alimentos, suprimiendo de ese modo el fenómeno de blanqueo de retorta.

Un ejemplo del proceso para la cristalización de la película de resina de poliéster como una capa amorfa antes del procedimiento en retorta es tratamiento con calor antes del procedimiento en retorta. El tratamiento con calor antes de la formación en un envase no es realístico debido a que la película de resina de poliéster que tiene una alta orientación cristalina es inferior en la formabilidad y se puede utilizar solamente para formas limitadas de envases. El tratamiento con calor después de la formación en un envase también es desventajoso en cuanto a que se aumenta el número de procesos después de la formación y se aumentan los costos de producción. En un intento de aumentar la orientación cristalina utilizando calor durante el procedimiento en retorta, los inventores de la presente invención han encontrado una composición de resina con un alto grado de cristalización térmica y han utilizado esta composición de resina en la capa de resina de poliéster exterior. Es decir, en la presente invención, la resina de poliéster como una capa amorfa se cristaliza antes de que se formen rechupes en la capa de resina en la parte exterior de la lata en el procedimiento en retorta, con lo cual se mejora la resistencia de la capa amorfa.

[Capa de Resina de Poliéster Exterior] Una composición especifica para aumentar el grado de cristalización térmica de la capa de resina de poliéster exterior es una composición de poliéster en la cual están mezclados un poliéster (A) y un poliéster (B) , y la relación del poliéster (A) de no más de 60% en masa y la relación del poliéster (B) de no menos de 40% en masa son eficaces. La relación del poliéster (A) mayor de 70% en masa y la relación del poliéster (B) de menos de 30% en masa no pueden suprimir la formación de burbujas en la proximidad de la superficie de la lámina de metal durante el procedimiento en retorta, de manera que la capa de resina se blanquea y las características de diseño se afectan significativamente.

La relación del poliéster (A) de menos de 30% en masa y la relación del poliéster (B) mayor de 70% en masa pueden suprimir el fenómeno de blanqueo de retorta, pero reducen sumamente la elasticidad de la capa de resina y degradan las características mecánicas. Por lo tanto, la capa de resina se daña fácilmente durante el transporte y durante la formación, y es difícil su uso para envases de latas para alimentos. Adicionalmente , el costo de la resina es demasiado elevado para ser práctico. En consecuencia, con el fin de suprimir el fenómeno de blanqueo de retorta y asegurar trabaj abilidad de embutido y de embutido y estirado asi como resistencia a daños en la capa de resina en el lado que sirve como la parte exterior después de formarse en un envase, la relación (A/B) en % en masa entre el poliéster (A) y el poliéster (B) está preferiblemente en un intervalo de 30 a 60/70 a 40, más preferiblemente en un intervalo de 40 a 50/60 a 50.

El poliéster (A) es un producto de una reacción de condensación en masa fundida de un componente de ácido tereftálico y un componente de etilenglicol como componentes principales. El tereftalato de polietileno se puede copol imeri zar con otro componente dentro de un intervalo que no afecte el efecto de la presente invención. El componente de copolimerizacion puede ser ya sea un componente de ácido o un componente de alcohol. Ejemplos del componente de copolimerizacion incluyen los ácidos dicarboxilicos aromáticos tales como ácido isoftálico, ácido ftálico, y ácido naftalenodicarboxilico ; los ácidos dicarboxilicos alifáticos tales como ácido adipico, ácido azelaico, ácido sebácico, y ácido decanodicarboxilico ; y los ácidos dicarboxilicos aliciclicos tal como ácido ciclohexanodicarboxílico . Entre ellos, es particularmente preferible el ácido isoftálico.

Ejemplos del componente de alcohol de copolimerización incluyen los dioles alifáticos tales como butanodiol y hexanodiol; y los dioles aliciclicos tal como ciclohexanodimetanol . Estos se pueden utilizar por separado o en combinación de dos o más. La proporción del componente de copolimerización es, aunque depende del tipo, de tal manera que el punto de fusión del polímero resultante esté en un intervalo de 210 a 256 °C, preferiblemente de 215 a 256 °C, aún más preferiblemente de 220 a 256 °C. El punto de fusión del polímero de menos de 210 °C degrada la resistencia al calor. El punto de fusión del polímero que es superior a 256 °C aumenta sumamente la cristalinidad del polímero afectando la trabaj abilidad de formación.

El poliéster (B) es un producto de una reacción de policondensación en masa fundida de un componente de ácido tereftálico y un componente de 1, 4-butanodiol como componentes principales y se pueden copolimerizar con otro componente en un intervalo que no afecte el efecto de la presente invención. El componente de copolimerización puede ser ya sea un componente de ácido o un componente de alcohol. Ejemplos del componente de ácido de copolimerización incluyen los ácidos dicarboxílieos alifáticos tales como ácido isoftálico, ácido itálico, y ácido naftalenodicarboxílico; los ácidos dicarboxílieos alifáticos tales como ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, y ácido decanodicarboxílico y los ácidos dicarboxílieos alifáticos tal como ácido ciclohexanodicarboxílico . Entre ellos, son preferibles el ácido isoftálico y el ácido 2 , 6-naftalenodicarboxílico .

Ejemplos del componente de alcohol de copolimeri zación incluyen los dioles alifáticos tales como etilenglicol y hexanodiol; y los dioles alicíclicos tal como ciclohexanodimetanol . Estos se pueden utilizar por separado o en combinación de dos o más. La proporción del componente de copolimerización es, aunque depende del tipo, de tal manera que el punto de fusión del polímero resultante esté en un intervalo de 180 a 223 °C, preferiblemente de 200 a 223 °C, aún más preferiblemente de 210 a 223 °C. El punto de fusión del polímero de menos de 180 °C reduce la cristalinidad como poliéster y da como resultado una resistencia al calor deficiente.

La relación de mezcla entre el poliéster (A) y el poliéster (B) se ajusta de tal manera qué el punto de fusión del polímero esté en un intervalo de 200 a 256 °C, preferiblemente de 210 a 256 °C, aún más preferiblemente de 220 a 256 °C. Cuando se utiliza para un envase de lata para alimentos, la capa de resina de poliéster exterior tiene preferiblemente un espesor mayor de 6 µp?. Con el espesor de 6 pm o menos, si la capa de resina de poliéster exterior se daña debido al frotamiento u otras causas durante la formación o durante el transporte del envase de lata para alimentos, la superficie de la lámina de acero se puede exponer, afectando de ese modo el aspecto, o se puede originar corrosión de la lámina de metal expuesta durante el almacenamiento a largo plazo. El límite superior del espesor de la capa de resina de poliéster exterior no está limitado pero se puede determinar si es necesario, debido a que aumentar el espesor más de lo necesario no tiene ningún mérito en el desempeño e incurre en un aumento de los costos .

Debido a que la capa de resina de poliéster exterior tal como se describió anteriormente se utiliza en el lado que sirve como la parte exterior después de ser formada en un envase, la capa de resina de poliéster exterior posiblemente se puede dañar, dependiendo de la formación con una alta relación de trabajo tal como embutido, y embutido y estirado. El daño a la capa de resina de poliéster exterior se puede reducir mejorando la lubricidad mediante la adición de un aditivo de deslizamiento orgánico u otros aditivos, si es necesario, en un intervalo que no afecte el efecto de la presente invención .

[Capa de Resina de Poliéster Interior] La paca de resina de poliéster interior es un polímero de un ácido dicarboxí lico y un componente de diol. Ejemplos del componente de ácido dicarboxí lico incluyen ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftalenodicarboxilico, y ácido difenildicarboxilico . Entre ellos, se pueden utilizar preferiblemente el ácido tereftálico, y el ácido isoftálico. Ejemplos del componente de diol incluyen etilenglicol, propanodiol, y butanodiol. Entre ellos, es preferible el etilenglicol.

Estos componentes de - ácido dicarboxilico y componentes de diol se pueden utilizar en combinación de dos o más. La proporción del componente de copolimerización es, aunque depende del tipo, de tal manera que el punto de fusión del polímero resultante esté en un intervalo de 210 a 256 °C, preferiblemente de 215 a 256 °C, aún más preferiblemente de 220 a 256 °C. El punto de fusión del polímero de menos de 210 °C degrada la resistencia al calor. El punto de fusión del polímero que es superior a 256 °C aumenta sumamente la cristalinidad del polímero afectando la trabaj abilidad de formación. Antioxidantes, estabilizadores térmicos, absorbedores de luz ultravioleta, plastificantes, pigmentos, agentes antiestáticos, agentes de nucleación de cristales, u otros agentes se puede mezclar si es necesario.

La capa de resina de poliéster interior tal como se describió anteriormente es excelente en características mecánicas tales como tensión de rotura, elasticidad, y resistencia al impacto y tiene polaridad. Por lo tanto, esta se. puede utilizar como un componente principal para mejorar la adherencia y la formabilidad de la capa de resina de poliéster interior a un nivel tal que pueda resistir la formación del envase, y para impartir resistencia al impacto después de la formación del envase.

[Grado de Orientación Residual] La gran característica de la película de laminado a base de tereftalato de polietileno es que la cantidad de cristales orientados afecta en gran parte las características. Tomando ventaja de esta característica, las láminas de metal laminadas que tienen el desempeño básico deseado se pueden fabricar individualmente mediante el control de la cantidad de cristales orientados en una cantidad adecuada de acuerdo con el desempeño reguerido. Un método específico es el siguiente: se utiliza una película cristalina biaxialmente orientada, y la cantidad de cristales orientados residuales se controla mediante el control con precisión de las condiciones de laminación en el proceso de sellado con calor.

Este método es muy conveniente para uno industrial y permite la fabricación individual de varios tipos de producto de acuerdo con el desempeño requerido utilizando las mismas materias primas. En general, la reducción del grado de orientación residual mejora la formabilidad, y el aumento del grado de la orientación residual aumenta la resistencia al impacto. En la presente invención, el grado de orientación residual de la capa de resina de poliéster biaxialmente orientada se controla en un intervalo de 2 a 50% de acuerdo con las características requeridas para las aplicaciones tales como tapas y cuerpos de latas. El grado de la orientación residual es un valor obtenido mediante un análisis de difracción de rayos X y se define de la siguiente manera. (1) Para una resina de poliéster orientada (o una película de poliéster orientada) antes de la laminación y la resina (o película) después de la laminación, la intensidad de difracción de rayos X se mide en un intervalo de 2T = 20 a 30° . (2) La línea recta entre las intensidades de difracción de rayos X a 2T = 20° y a 2T = 30° se establece como una línea de base. (3) La altura del pico más alto observado en la vecindad de 2T = 22 a 28° se mide con referencia a la línea de base. (4) El grado de orientación residual (%) se representa mediante P2/P1 x 100, en donde Pl es la altura del pico más alto de la película antes de la laminación, y P2 es el pico más alto de la película después de la laminación .

El grado de orientación residual de la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior se establece en 2 a 50%. Si el grado de orientación residual es mayor de 50%, la adherencia es mala, y la separación de película y otros problemas ocurren después de la formación. Los cristales orientados de la película de poliéster biaxialmente embutida se deforman por el calor de la lámina de metal durante el sellado con calor, de manera que la capa de resina se vuelve una resina de poliéster amorfa. Si la cantidad de calor de entrada en el sellado con calor es pequeña, la fusión de la capa de resina es insuficiente en la interfase con la lámina de metal, y la fuerza de adhesión entre la lámina de metal y la capa de resina es débil. Por lo tanto, es necesario asegurar la fuerza de adhesión de la capa de resina para el uso en envases de lata para alimentos, y también es necesario asegurar la traba abilidad mediante la reducción del grado de orientación residual a un cierto grado o inferior, aumentando de ese modo la proporción de la capa de resina de poliéster amorfa altamente deformable laminada sobre una lámina de metal.

En consecuencia, el grado de orientación residual de la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior es preferiblemente de no más de 50%, más preferiblemente en una región de no más de 40%. En las aplicaciones con una alta relación de trabajo tales como latas embutidas y latas embutidas y estiradas, el grado de orientación residual se tiene que reducir más de acuerdo con la relación de trabajo y está preferiblemente en una región de no más de 20%, más preferiblemente de no más de 10%, aún más preferiblemente de no más de 5%. Por otra parte, si la proporción de la capa de poliéster amorfa es sumamente alta para el propósito de la resistencia al impacto en la parte interior y para la reducción del daño a la película durante el engatillado, indentaciones durante el transporte, el engatillado, y otros causan defectos en la película. Por lo tanto, el límite inferior del grado de orientación residual es preferiblemente de 2%.

Con el fin de equilibrar el grado de orientación residual de acuerdo con las características requeridas además de las composiciones de la capa de resina de poliéster exterior y de la capa de resina de poliéster interior, es preferible que la capa de resina de poliéster exterior sea tereftalato de polietileno o tereftalato de polietileno copolimerizado preferiblemente copolimerizado con menos de 6% en moles de ácido isoftálico como un componente de ácido según sea necesario, y que la capa de resina de poliéster interior sea tereftalato de polietileno copolimerizado preferiblemente copolimerizado con menos de 14% en moles de ácido isoftálico como un componente de ácido. La capa de resina de poliéster interior se copolimeriza con el fin de asegurar adherencia y resistencia al sabor, debido a que se utiliza en la parte interior de la lata después de ser formada en un envase.

La capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior sirven como la parte exterior y la parte interior, respectivamente, después de ser formadas en un envase, y tienen que satisfacer las características requeridas descritas anteriormente. El grado de orientación residual se determina a fil de cumplir con las características requeridas. Si la proporción del poliéster amorfo difiere enormemente entre la parte interior y la parte exterior cuando se lamina, las características requeridas no se satisfacen en un lado o en ambos lados. En tal caso, la producción es difícil con el grado de orientación residual de interés que satisface las características requeridas en ambos lados al mismo tiempo. En otras palabras, las composiciones se deben ajusfar de tal manera que la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior no difieran significativamente entre sí en el grado de orientación residual .

Existe una relación cercana entre la temperatura de la lámina de metal cuando se lamina y el punto de fusión de la resina, y la temperatura de la lámina de metal durante la laminación se determina mediante el punto de fusión de la resina. El punto de fusión de la resina depende de la composición de la resina. El tereftalato de polibutileno tiene un punto de fusión menor que el del tereftalato de polietileno, y el punto de fusión varia en gran parte con una relación de mezcla. El tereftalato de polietileno copolimerizado con ácido isoftálico tiene un punto de fusión menor que el del tereftalato de polietileno. En consecuencia, el punto de fusión de la resina de la capa de resina de poliéster exterior es lo suficientemente inferior que el de la capa de resina de poliéster interior, dependiendo de la relación de mezcla entre el poliéster (A) y el poliéster (B) , de manera que el tereftalato de polietileno no copolimerizado se puede utilizar como la capa de resina de poliéster exterior.

En un caso en donde es necesario variar el espesor de película entre la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior de acuerdo con los contenidos y el proceso de formación, es posible ajusfar el punto de fusión de la resina mediante la copolimerización del poliéster (A) con ácido isoftálico con el fin de controlar el grado de orientación residual después de la laminación tanto en la parte interior como en la parte exterior. En este caso, la diferencia en el grado de orientación residual entre la parte interior y la parte exterior del envase está preferiblemente en un intervalo dentro de 40%, más preferiblemente dentro de 30%. Si la diferencia en el grado de orientación residual entre la parte interior y la parte exterior del envase es mayor de 40%, las características requeridas para los envases no se pueden obtener de forma suficiente; por ejemplo, se reduce la adherencia de la capa de resina con un mayor grado de orientación residual.

La producción de la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior no está limitada a un proceso específico. Por ejemplo, las resinas de poliéster se secan según sea necesario y se suministran por separado y/o individualmente a una extrusora de laminación de masa fundida conocida para ser extrudidas en una lámina a partir de una matriz en forma partida. La extrusión se lleva en contacto cercano con un tambor de colada, por ejemplo, mediante aplicación electrostática y solidificada mediante enfriamiento para obtener una lámina no embutida. La lámina no embutida se embute en la dirección longitudinal y en la dirección del ancho de una película para obtener una película embutida biaxialmente . La relación de embutido se puede establecer según se desee de acuerdo con el grado de orientación, la resistencia, la elasticidad, y otras propiedades de la película de interés. Sin embargo, un proceso de rama tensora es preferible en términos de la calidad de la película. Un proceso de embutido biaxial secuencial de embutido en la dirección longitudinal seguido de embutido en la dirección del ancho, y un proceso de embutido biaxial simultáneo de embutido en la dirección longitudinal y la dirección del ancho aproximadamente en forma simultánea son preferibles.

La producción de la lámina de metal laminada no está limitada a un proceso especifico'. Por ejemplo, la lámina de metal se calienta a una temperatura que es superior al punto de fusión de la película, y las películas de resina se llevan en contacto con y se sellan con calor en ambas superficies de la lámina de metal utilizando un rodillo de presión (en lo sucesivo denominado como el rodillo de laminación) . Las condiciones de laminación se establecen según sea apropiado de manera que se puedan obtener las capas de resina definidas en la presente invención. Por ejemplo, preferiblemente, la temperatura de la lámina de metal durante la laminación se establece a por lo menos 160 °C o más, y el tiempo de contacto a una temperatura igual a o mayor que el punto de fusión de la película se establece en un intervalo de 1 a 20 mseg, según el historial de temperatura experimentada por la película durante la laminación.

Con el fin de lograr las condiciones de laminación tal como se describieron anteriormente, es necesario laminación a alta velocidad así como enfriamiento durante la unión. La presión aplicada durante la laminación es preferiblemente, pero no limitada a, 0.098 a 2.94 MPa (1 a 30 kgf/cm2) como una presión de superficie. Si la presión de superficie es demasiado baja, no se puede obtener suficiente adhesión aun cuando la temperatura alcanzada por la interfase de la resina sea igual a o mayor que el punto de fusión, debido a que el tiempo es demasiado corto. La aplicación de una presión grande no afecta negativamente el desempeño de la lámina de metal laminada pero no es económico debido a que la fuerza ejercida en el rodillo de laminación es tan grande que se requiere la resistencia de la instalación, conduciendo a un aumento de tamaño del aparato .

En la presente invención, básicamente, la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior se forman en películas y se sellan con calor sobre la lámina de metal calentada. Sin embargo, siempre que las especificaciones de la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior estén dentro del alcance de la presente invención, se puede aplicar laminación por extrusión de masa fundida, en la cual la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior se funden y se aplican sobre las superficies de la lámina de metal, sin la formación de la capa de resina de poliéster exterior y la capa de resina de poliéster interior en películas.

EJEMPLOS En los Ejemplos, una lámina de acero con un espesor de 0.20 a 0.27 mm se sometió a laminación en frío, recocido y laminación de temple, experimentó desengrasado y lavado con ácido seguido de un proceso de cromado para producir una lámina de acero cromada (TFS) . En el proceso de cromado, el proceso de cromado se llevó a cabo en un baño de cromado que contiene Cr03, F~, y SC 2~, se llevó a cabo un proceso de enjuague, y se llevó a cabo electrólisis con un liquido de tratamiento químico que incluye Cr03 y F~. Al hacer esto, las cantidades de deposición del metal de cromo y del hidróxido de cromo se ajustaron a 120 mg/m2 y 15 mg/m2, respectivamente, en términos de Cr, mediante el ajuste de las condiciones de electrólisis (por ejemplo, densidad de corriente y cantidad eléctrica) .

A continuación, utilizando una barnizadora de lámina de metal, la lámina de acero cromada se calentó y se recubrió con películas de resina de los Ejemplos 1 a 12 de la presente invención y de los Ejemplos Comparativos 1 a 10 enlistados en la Tabla 1 a continuación mediante sellado con calor con el rodillo de laminación, de manera que la capa de resina de poliéster exterior (la capa de resina exterior) y la capa de resina de poliéster interior (la capa de resina interior) se formaron .sobre una superficie y sobre la otra superficie de la lámina de acero cromada, produciendo de ese modo una lámina de metal laminada. El rodillo de laminación fue un sistema de enfriamiento con agua interno en el cual el agua de enfriamiento se circuló de forma forzada durante el recubrimiento para proporcionar enfriamiento durante la unión de las películas. Las características de la lámina de metal laminada y las películas sobre la lámina de metal laminada se evaluaron mediante los siguientes métodos. PET y PET/1 en la Tabla 1 muestran tereftalato de polietileno y tereftalato de polietileno copolimerizado, respectivamente.

Tabla 1 (1) Grado de Orientación Residual de la Película El grado de orientación residual se obtuvo mediante un análisis de difracción de rayos X mediante el método descrito anteriormente. El grado de orientación residual (%) se representa mediante P2/P1 x 100, en donde Pl es la altura del pico más alto de la película antes de la laminación, y P2 es el pico más alto de la película después de la laminación. (2) Capacidad de doblado a 180° La lámina de metal recubierta con resina se cortó a un ancho de 20 mm y una longitud de 120 mm, se cubrió con una placa protectora, y se sometió a un ensayo de doblado a 180 °C (doblado 0T) con una prensa, y se evaluó la formabilidad de la porción engatillada. A continuación, la lámina de metal se colocó en un horno de esterilización en retorta y se sometió a un procedimiento en retorta a 125 °C durante 90 minutos. Después del procedimiento, con la porción doblada como un electrodo negativo y la porción superior de la muestra (la porción expuesta de la lámina de acero) como un electrodo positivo, se aplicó un voltaje de 6 V entre un electrodo de platino y la muestra. Tres segundos después de la aplicación del voltaje, se leyó el valor de la corriente, y se evaluó el grado de daño de la película con base en el valor de la corriente mediante los siguientes criterios .

A: menos de 0.01 mA B: 0.01 mA o más, menos de 0.1 mA C : 0.1 mA o más (3) Formabilidad de la Tapa Después de que se aplicó cera en la lámina de metal recubierta con resina, se perforó un disco que tiene un diámetro de 123 mm para obtener una tapa de diámetro 202 con una prensa con una matriz de diámetro 202. Se formó un reborde en esta tapa. Poniendo atención en el reborde de la tapa resultante, el grado de daño de la película se evaluó mediante los siguientes criterios.

A: sin daño a la película después de fabricar la tapa B: se logró la fabricación de la tapa, pero aparecieron grietas en la película C: se produjo la fractura durante la fabricación de la tapa, y fracasó la fabricación de la tapa (4) Formabilidad de la Lata Embutida Después de que se aplicó cera en la lámina de metal recubierta con resina, se perforó un disco que tiene un diámetro de 179 mm para obtener una lata embutida poco profunda con una relación de embutido de 1.80. A continuación, se llevó a cabo embutido repetido en la lata embutida con relaciones de embutido de 2.20 y 2.90. Una lata embutida profunda se formó mediante la formación de una cúpula, seguida de recorte y trabajo de rebordeado hacia dentro. Poniendo atención en la porción rebordeada hacia dentro de la lata embutida profunda resultante, el grado de daño de la película se evaluó mediante los siguientes criterios .

A: sin daño a la película después de la formación B: se logró la formación, pero se produjeron repelado y delaminación en la película C: el cuerpo de lata se rompió durante la formación, y fracasó la formación (5) Resistencia al Blanqueo de Retorta Una tapa y una lata embutida se fabricaron a partir de la lámina de metal recubierta con resina mediante la formación como en (3) y (4), y la lata embutida se llenó con agua como el contenido y se engatilló con la tapa producida en (3) . La lata se colocó en un horno de esterilización en retorta con la parte inferior de cara hacia abajo y se sometió a un procedimiento en retorta a 125 °C durante 90 minutos. Después del procedimiento, los cambios en el aspecto de la parte inferior de la lata y la superficie externa de la tapa se evaluaron mediante los siguientes criterios.

A: no se observó ningún cambio en el aspecto B: se produjo una ligera nebulosidad en el aspecto C: el aspecto se volvió blancuzco (se produjo el blanqueo) (6) Resistencia al Impacto La lata que fue capaz de ser formada en (4) anterior se llenó con agua de la llave a temperatura ambiente y se engatilló con una tapa para sellado. En cada ensayo, un conjunto de diez latas se dejaron caer desde una altura de 1.25 m sobre un piso azulejado de cloruro de vinilo, y después de eso la tapa y el agua de la llave en la lata se removieron. La película en un punto de la porción superior de la lata se desbarbó para exponer la superficie de la lámina de acero. Después de eso, la lata se llenó con 5% de solución salina, en la cual se sumergió un electrodo de platino (la posición de la inmersión fue en el centro de la lata) para servir como un electrodo negativo, y la porción superior de la lata (la porción expuesta de la lámina de acero) se estableció como un electrodo positivo. Posteriormente, se aplicó un voltaje de 6 V entre el electrodo de platino y la lata. Tres segundos después de la aplicación de voltaje, se leyó el valor de corriente. Se obtuvo el valor medio de los valores medidos de las diez latas, y la resistencia al impacto se evaluó con base en el valor medio mediante los siguientes criterios.

A: menos de 0.01 mA B: 0.01 mA o más, menos de 0.1 mA C : 0.1 mA o más Los resultados de la evaluación se enlistan en la Tabla 1 y en la Tabla 2 a continuación. Tal como se enlista en la Tabla 2, las láminas de metal laminadas de los Ejemplos 1 a 12 de la presente invención tienen tanto resistencia al blanqueo de retorta como resistencia al impacto. Adicionalmente, tal como se enlista en la Tabla 1 y en la Tabla 2, las láminas de metal laminadas de los Ejemplos 1 a 12 de la presente invención permiten la formación de embutido profundo dependiendo de un intervalo del grado de orientación residual. En contraste, las láminas de metal laminadas de los Ejemplos Comparativos 1 a 10 se degradan significativamente en las características de diseño después del procedimiento en retorta y no se pueden satisfacer las características requeridas para las latas para alimentos. Con base en lo anterior, las láminas de metal laminadas de los Ejemplos 1 a 12 de la presente invención demuestran que se puede proporcionar una lámina de metal laminada que tiene resistencia al blanqueo de retorta y resistencia al impacto y que es excelente en características mecánicas.

Tabla 2 Aunque una modalidad de la presente invención realizada por los inventores se ha descrito anteriormente, la presente invención no está limitada por la descripción y los dibujos de la presente modalidad que son parte de la divulgación de la presente invención. En otras palabras, todas las otras modalidades, ejemplos, técnicas de operación, y similares realizados por aquellos expertos en la técnica con base en la presente modalidad se deben incluir en el alcance de la presente invención.

Claims (2)

REIVINDICACIONES

1. Una lámina de metal laminada que comprende: una lámina de metal; una primera capa de resina de poliéster formada sobre una superficie de la lámina de metal para servir como la parte exterior de un envase después de ser formada en el envase; y una segunda capa de resina de poliéster formada sobre otra superficie de la lámina de metal para servir como la parte interior del envase después de ser formada en el envase, en donde la primera capa de resina de poliéster contiene no menos de 30% en masa y no más de 60% en masa de tereftalato de polietileno o tereftalato de polietileno copolimerizado que tiene un contenido de componente de copolimerización de menos de 6% en moles, y no menos de 40% en masa y no más de 70% en masa de tereftalato de polibutileno, la segunda capa de resina de poliéster es tereftalato de polietileno copolimerizado que tiene un contenido de componente de copolimerización de menos de 14% en moles, y la primera y la segunda capas de resina de poliéster tienen un grado de orientación residual en un intervalo de no menos de 2% y no más de 50%, y tienen un espesor después de la laminación de no menos de 6 µ?t?.

2. Un envase de lata para alimentos producido con la lámina de metal laminada de conformidad con la reivindicación 1.