JP2017213884A - Thermoplastic polyester resin coated metal sheet, can made of thermoplastic polyester resin coated metal sheet and manufacturing method of thermoplastic polyester resin coated metal sheet - Google Patents
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Abstract
【課題】成形性、耐食性及び汎用材料性に優れ、缶に成形した場合には耐レトルト性に優れた樹脂被覆金属板の提供。
【解決手段】金属素材の少なくとも一方の面に、無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂から成る樹脂被覆層を有し、前記樹脂被覆層は、前記金属素材との界面側に、直線偏光のレーザー光を用いたレーザーラマン分光法における1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因した熱可塑性ポリエステル樹脂のラマンシフトピークの半値幅が20〜24cm−1である領域を有し、かつ、前記樹脂被覆層の表面側に前記ラマンシフトピークの半値幅が14〜18cm−1である領域を有する熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板。前記熱可塑性ポリエステル樹脂層が単層又は多層であって、前記樹脂層の表面を成す層が、共重合成分として、イソフタル酸を5mol%以下含むポリエチレンプレートからなる、被覆金属板。
【選択図】なしDisclosed is a resin-coated metal plate that is excellent in formability, corrosion resistance, and general-purpose material properties, and has excellent retort resistance when formed into a can.
SOLUTION: At least one surface of a metal material has a resin coating layer made of an unstretched thermoplastic polyester resin, and the resin coating layer emits linearly polarized laser light on the interface side with the metal material. The resin coating layer has a region where the half-value width of the Raman shift peak of the thermoplastic polyester resin caused by C═O stretching vibration in the vicinity of 1730 cm −1 in the laser Raman spectroscopy used is 20 to 24 cm −1. A thermoplastic polyester resin-coated metal sheet having a region in which the half-value width of the Raman shift peak is 14 to 18 cm −1 on the surface side. A coated metal plate, wherein the thermoplastic polyester resin layer is a single layer or a multilayer, and the layer constituting the surface of the resin layer is composed of a polyethylene plate containing 5 mol% or less of isophthalic acid as a copolymerization component.
[Selection figure] None
Description
本発明は、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に関するものである。より詳しくは、成形性、耐食性、汎用材料性に優れた熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板、熱可塑性ポリエステル樹脂金属板から成る耐レトルト性に優れた缶および熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の製造方法に関する。 The present invention relates to a thermoplastic polyester resin-coated metal plate. More specifically, the present invention relates to a thermoplastic polyester resin-coated metal plate excellent in moldability, corrosion resistance, and general-purpose material properties, a can having excellent retort resistance comprising a thermoplastic polyester resin metal plate, and a method for producing a thermoplastic polyester resin-coated metal plate. .
金属缶の製造工程の簡素化、衛生性および環境保全性の観点から、缶の内外面に施す有機溶剤系の塗装の代わりに樹脂フィルムをブリキ、ティンフリースチール、アルミニウム等の金属板に被覆した後、これを絞り加工等により製缶する技術が検討されている。このような検討の中で、従来から樹脂フィルムが被覆された金属板に関して多数の提案がなされている。 From the viewpoint of simplifying the manufacturing process of metal cans, hygiene and environmental conservation, resin films were coated on tin, tin-free steel, aluminum and other metal plates instead of organic solvent-based coatings on the inner and outer surfaces of the cans. Later, a technique for producing a can by drawing or the like has been studied. In such examination, many proposals have conventionally been made regarding a metal plate coated with a resin film.
この従来からの提案として、例えば、ポリエステル樹脂フィルムを、熱接着により金属板に被覆する方法などが下記の特許文献1や特許文献2に開示されている。 As conventional proposals, for example, a method of coating a metal plate with a polyester resin film by thermal bonding is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 below.
上記特許文献1に開示されている方法で得られたポリエステル樹脂被覆金属板は、その優れた成形性、耐食性および経済性により缶用素材として適用可能な用途が多い。しかしながら、この缶体に内容物を充填した後、殺菌のためにレトルト処理を行う必要がある用途では、ポリエステル樹脂層下の金属が変色ないしは腐食し、著しく商品価値が低下する。 The polyester resin-coated metal plate obtained by the method disclosed in Patent Document 1 has many applications that can be applied as a can material due to its excellent formability, corrosion resistance, and economy. However, in applications where it is necessary to perform retorting for sterilization after filling the contents of the can, the metal under the polyester resin layer is discolored or corroded, and the commercial value is significantly reduced.
この現象は、ポリエステル樹脂の融点以上の温度に加熱した金属板に該ポリエステル樹脂層を積層した時に、金属板近傍に形成された無定形ポリエステル層(アモルファス状態のポリエステル樹脂層)の存在によりポリエステル樹脂層全体としてバリヤー性が低下し、この層を水蒸気や腐食成分が透過するため発生するものと考えられる。 This phenomenon is caused by the presence of an amorphous polyester layer (amorphous polyester resin layer) formed near the metal plate when the polyester resin layer is laminated on a metal plate heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the polyester resin. It is considered that the barrier property of the entire layer is lowered and water vapor and corrosive components permeate through this layer.
一方で、上記特許文献2に開示されているポリエステル樹脂被覆金属板は、特許文献1の方法で得られたポリエステル樹脂被覆金属板の欠点である耐レトルト性を向上させるため、ポリエステル樹脂の融点以下の温度で金属板にポリエステル樹脂層を積層し、この積層時に生成する無定形ポリエステル樹脂層の厚みをできるだけ薄くし、無定形ポリエステル樹脂層による耐レトルト性低下を防止することを特徴としている。 On the other hand, the polyester resin-coated metal plate disclosed in Patent Document 2 is not higher than the melting point of the polyester resin in order to improve retort resistance, which is a defect of the polyester resin-coated metal plate obtained by the method of Patent Document 1. The polyester resin layer is laminated on the metal plate at a temperature of, and the amorphous polyester resin layer formed at the time of lamination is made as thin as possible to prevent a decrease in retort resistance due to the amorphous polyester resin layer.
しかし、ポリエステル樹脂被覆金属板としての耐レトルト性には優れているものの、無定形ポリエステル樹脂の層をできるだけ薄くするため、次のような問題も発生してしまう。すなわち、ポリエステル樹指の融点以下の温度に加熱した金属板にポリエステル樹指層を積層するので、積層時に金属板と接するポリエステル樹脂の溶融粘度が高く、金属板表面は均一に、かつ、十分濡らされず、また溶融層も極端に薄いため、積層されたポリエステル樹脂層と金属板との密着性が不安定であるという欠点を有している。 However, although the retort resistance as a polyester resin-coated metal plate is excellent, the following problems also occur because the amorphous polyester resin layer is made as thin as possible. That is, since the polyester resin layer is laminated on a metal plate heated to a temperature below the melting point of the polyester resin, the melt viscosity of the polyester resin in contact with the metal plate at the time of lamination is high, and the metal plate surface is uniformly and sufficiently wet. In addition, since the melted layer is extremely thin, the adhesiveness between the laminated polyester resin layer and the metal plate is unstable.
本発明が解決しようとする課題は、缶用材料に要求される成形性、加工密着性、耐食性、汎用材料性などに優れ、かつ、成形された缶体に内容物を充填後、レトルト処理を施しても缶内面のフィルム被覆下の金属が変色ないし腐食しない缶用素材を開発することにある。より詳細には、例えば深絞り缶、薄肉化深絞り缶などに例示される、缶体に成形加工前あるいは後に、缶外面に印刷などが施され、印刷インキのキュアーのため加熱が施され、その後に内容物が充填され、レトルト処理される用途にも適用できる熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板及びその製造方法を提供することにある。また、例えば缶蓋、深絞り缶、絞り再絞り缶(DRD缶)などに例示される、缶体に成形加工前あるいは後に印刷などが施されずに、そのまま内容物が充填され、レトルト処理される用途にも適用できる熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板及びその製造方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is excellent in moldability, work adhesion, corrosion resistance, general-purpose material properties, etc. required for can materials, and after filling the molded can body with the contents, the retort treatment is performed. The purpose is to develop a can material that does not discolor or corrode the metal under the film coating on the inner surface of the can. More specifically, for example, deep-drawn cans, thin-walled deep-drawn cans, etc., the can body is subjected to printing before or after the molding process, and the outer surface of the can is subjected to printing, and heating is performed to cure the printing ink, It is an object of the present invention to provide a thermoplastic polyester resin-coated metal plate that can be applied to applications in which the contents are subsequently filled and retorted, and a method for producing the same. Further, for example, cans, deep-drawn cans, drawn redrawn cans (DRD cans), etc., the can body is filled with the contents as it is without being subjected to printing before or after the molding process, and subjected to retort processing. Another object of the present invention is to provide a thermoplastic polyester resin-coated metal plate that can be applied to various uses and a method for producing the same.
本発明の目的は、成形性、耐食性及び汎用材料性に優れ、缶に成形した場合には耐レトルト性に優れる熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板及びその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a thermoplastic polyester resin-coated metal plate excellent in moldability, corrosion resistance and general-purpose material properties, and excellent in retort resistance when molded into a can, and a method for producing the same.
本発明者は、上記の問題を解決するため、種々検討の結果、ポリエステル樹脂フィルムを、該ポリエステル樹脂フィルムとの密着性に優れたクロム水和酸化物皮膜を有する金属板、例えばTFSに熱融着により積層し、レトルト処理前のポリエステル樹脂層をコントロールすることによって、具体的には金属板との界面側のポリエステル樹指層の結晶状態および表面側のポリエステル樹脂層の結晶状態をそれぞれ適正な範囲にコントロールすることによって、優れた成形性、耐食性および汎用材料性を有し、かつ、優れた耐レトルト性を有するポリエステル樹脂被覆金属板が得られることを見出した。 In order to solve the above problems, the present inventor has conducted various studies, and as a result, the polyester resin film is thermally fused to a metal plate having a chromium hydrated oxide film having excellent adhesion to the polyester resin film, such as TFS. By controlling the polyester resin layer before retorting, the crystal state of the polyester resin layer on the interface side with the metal plate and the crystal state of the polyester resin layer on the surface side are appropriately adjusted. It has been found that a polyester resin-coated metal sheet having excellent moldability, corrosion resistance and general-purpose material properties and excellent retort resistance can be obtained by controlling the content within the range.
すなわち、本発明によれば、金属素材の少なくとも一方の面に、無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂層を有し、前記熱可塑性ポリエステル樹脂層は、前記金属素材との界面側に、直線偏光のレーザー光を用いたレーザーラマン分光法における1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因した前記熱可塑性ポリエステル樹脂のラマンシフトピーク(ラマン分光法におけるシフトしたピークの意味合いとする。)の半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域を有し、かつ、前記金属素材とは反対側である表面側に、前記ラマンシフトピークの半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である第2領域を有することを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板が提供される。 That is, according to the present invention, an unstretched thermoplastic polyester resin layer is provided on at least one surface of a metal material, and the thermoplastic polyester resin layer is a linearly polarized laser on the interface side with the metal material. The half-value width of the Raman shift peak of the thermoplastic polyester resin due to C = O stretching vibration in the vicinity of 1730 cm −1 in laser Raman spectroscopy using light (meaning shifted peak in Raman spectroscopy) is 20 cm. -1 or more and 24 cm -1 or less, and on the surface side opposite to the metal material, the half width of the Raman shift peak is 14 cm -1 or more and 18 cm -1. A thermoplastic polyester resin-coated metal plate having a second region which is the following is provided.
さらに、本発明によれば、上記熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板から成る缶が提供される。 Furthermore, according to this invention, the can which consists of the said thermoplastic polyester resin coating metal plate is provided.
さらに、本発明によれば、上記熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の製造方法が提供される。 Furthermore, according to this invention, the manufacturing method of the said thermoplastic polyester resin coating metal plate is provided.
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板においては、金属素材の少なくとも一方の面に、無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂層を有し、前記熱可塑性ポリエステル樹脂層は、前記金属素材との界面側に、直線偏光のレーザー光を用いたレーザーラマン分光法における1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因した熱可塑性ポリエステル樹脂のラマンシフトピークの半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域を有し、かつ、前記熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に、前記ラマンシフトピークの半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である第2領域を有することが重要な特徴である。 The thermoplastic polyester resin-coated metal plate of the present invention has an unstretched thermoplastic polyester resin layer on at least one surface of the metal material, and the thermoplastic polyester resin layer is on the interface side with the metal material. The half width of the Raman shift peak of the thermoplastic polyester resin due to C = O stretching vibration in the vicinity of 1730 cm −1 in laser Raman spectroscopy using linearly polarized laser light is 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less. It is important to have a first region and a second region having a half-value width of the Raman shift peak of 14 cm −1 or more and 18 cm −1 or less on the surface side of the thermoplastic polyester resin layer. It is a feature.
レトルト処理時の熱可塑性ポリエステル樹脂層と金属板との間における界面の変色ないし腐食は熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態が低いことによるバリヤー性が劣ることが原因で生じるものであり、その発生を抑制するためには、熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態を高くする必要がある。その一方で、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の成形性を維持ないし向上させるためには、熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態が低く、伸びが大きい状態が望ましい。このように耐レトルト性と成形性は、互いに相反する特性である。 Discoloration or corrosion at the interface between the thermoplastic polyester resin layer and the metal plate during retort treatment is caused by poor barrier properties due to the low crystalline state of the thermoplastic polyester resin layer. In order to suppress it, it is necessary to increase the crystal state of the thermoplastic polyester resin layer. On the other hand, in order to maintain or improve the formability of the thermoplastic polyester resin-coated metal plate, it is desirable that the thermoplastic polyester resin layer has a low crystal state and a large elongation. Thus, retort resistance and formability are mutually contradictory characteristics.
本発明においては、熱可塑性ポリエステル樹脂層の伸びが大きく成形性には優れているが耐レトルト性に劣る領域が存在していても、この領域と耐レトレト性に優れた領域とが熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板における熱可塑性ポリエステル樹脂層に共存する構造とすることにより、レトルト処理の際に変色や腐食の発生が有効に抑制されることを見出し、この相反する特性の両方を高いレベルで、兼ね備えることが可能となったものである。 In the present invention, the thermoplastic polyester resin layer has a large elongation and excellent moldability, but even if there is a region with poor retort resistance, this region and the region with excellent retort resistance are thermoplastic polyester. By making the structure coexisting in the thermoplastic polyester resin layer in the resin-coated metal plate, it has been found that the occurrence of discoloration and corrosion is effectively suppressed during retort processing, and both of these conflicting characteristics are at a high level. It is now possible to have both.
本発明によれば、優れた成形性、耐食性及び汎用材料性を有する共に、缶に成形した場合には耐レトルト性にも優れている。 According to the present invention, it has excellent moldability, corrosion resistance and general-purpose material properties, and is excellent in retort resistance when molded into a can.
成形性および耐レトルト性は熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態に強く依存するため、上記2つの領域(第1領域および第2領域)における熱可塑性ポリエステル樹脂層の厚み方向の結晶状態、すなわち結晶状態プロファイル(厚み方向における結晶状態の分析結果)で、成形性および耐レトルト性を整理することができる。 Since the moldability and retort resistance strongly depend on the crystalline state of the thermoplastic polyester resin layer, the crystalline state in the thickness direction of the thermoplastic polyester resin layer in the two regions (first region and second region), that is, the crystalline state Formability and retort resistance can be organized by profile (analysis result of crystal state in the thickness direction).
本実施形態では、熱可塑性ポリエステル樹脂のうちポリエチレンテレフタレートなどの結晶性ポリマーでは、カルボニル基(C=O)の伸縮振動に由来する1730cm−1近傍のラマンバンドの半値幅が結晶状態の指標となること、サンプリングの必要が無く、試料をそのままの形で測定できること、試料にレーザー光を約1μmに絞って照射できるため、局所的な測定が可能なことより、レーザーラマン分光法による結晶状態プロファイルを採用した。 In the present embodiment, in a crystalline polymer such as polyethylene terephthalate among thermoplastic polyester resins, the half-width of the Raman band near 1730 cm −1 derived from the stretching vibration of the carbonyl group (C═O) is an index of the crystalline state. In addition, since the sample can be measured as it is without the need for sampling, and the sample can be irradiated with laser light focused to about 1 μm, the local state can be measured, so the crystal state profile by laser Raman spectroscopy can be obtained. Adopted.
なお、上記した半値幅が小さくなると熱可塑性ポリエステル樹脂の密度が大きくなり、結晶化度が高くなる。逆に半値幅が大きくなると熱可塑性ポリエステル樹脂の密度が小さくなり、結晶化度が低くなる関係がある。 In addition, when the above half-value width is reduced, the density of the thermoplastic polyester resin is increased and the crystallinity is increased. On the contrary, when the half-value width is increased, the density of the thermoplastic polyester resin is decreased and the crystallinity is decreased.
図1は、後述する実施例と比較例の数例の熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板について、ラマンシフトピーク半値幅の厚み方向分布を示す図である。この図を用いて本実施形態の概要を説明する。図の横軸は熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面からの距離(厚み)を、縦軸は熱可塑性ポリエステル樹脂層の断面のレーザーラマン分光法における1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因した熱可塑性ポリエステル樹脂のラマンシフトピークの半値幅であり、上述した結晶状態プロファイルを示すものである。
後述する実施例及び比較例の評価結果と照らし合わせると、次のことが言える。
FIG. 1 is a diagram showing the thickness direction distribution of Raman shift peak half-value widths for several examples of thermoplastic polyester resin-coated metal plates in Examples and Comparative Examples described later. The outline of this embodiment will be described with reference to this figure. The horizontal axis in the figure is the distance (thickness) from the surface of the thermoplastic polyester resin layer, and the vertical axis is the heat caused by C = O stretching vibration in the vicinity of 1730 cm −1 in the laser Raman spectroscopy of the cross section of the thermoplastic polyester resin layer. This is the half width of the Raman shift peak of the plastic polyester resin, and shows the above-mentioned crystal state profile.
In light of the evaluation results of Examples and Comparative Examples described later, the following can be said.
(1)比較例11は、無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを加熱環境下でラミネートした後、後加熱処理をしない熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板である。その結晶状態プロファイルは、レーザーラマン分光法における1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因した熱可塑性ポリエステル樹脂のラマンシフトピークの半値幅が、熱可塑性ポリエステル樹脂層の厚さ方向の位置によらず24cm−1を上回ってほぼ一定であり、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である領域(上記の第2領域)が存在していない。 (1) Comparative Example 11 is a thermoplastic polyester resin-coated metal plate that is not subjected to post-heat treatment after laminating an unstretched thermoplastic polyester resin film in a heated environment. The crystal state profile shows that the half-value width of the Raman shift peak of the thermoplastic polyester resin caused by C = O stretching vibration in the vicinity of 1730 cm −1 in laser Raman spectroscopy depends on the position in the thickness direction of the thermoplastic polyester resin layer. not a substantially constant above a 24cm -1, not present thermoplastic polyesters half width on the surface side of the resin layer is not less 14cm -1 or more 18cm -1 or less is the area (second area of above).
そしてこの(1)で示される熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板から成る缶は、成形性は良好であるが、耐レトルト性が劣っており、耐レトルト性の不良は、これら結晶状態の高い領域(第2領域)が存在しないからと解される。
比較例11とは樹脂組成または層構成が異なるものの、比較例1、比較例7、比較例9、比較例10は、無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを加熱環境下でラミネートした後、後加熱処理をしない熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板である点で比較例11と同じであり、レーザーラマン分光の結晶状態プロファイルが比較例11と共通し、成形性は良好だが耐レトルト性が劣る点も一致している。
The can made of the thermoplastic polyester resin-coated metal plate represented by (1) has good moldability but poor retort resistance, and the poor retort resistance is a region where these crystalline states are high ( It is understood that the (second region) does not exist.
Although the resin composition or the layer structure is different from that of Comparative Example 11, Comparative Example 1, Comparative Example 7, Comparative Example 9, and Comparative Example 10 are obtained by laminating an unstretched thermoplastic polyester resin film in a heating environment, and then post-heating. It is the same as Comparative Example 11 in that it is a thermoplastic polyester resin-coated metal plate that is not treated. The crystal state profile of laser Raman spectroscopy is the same as that of Comparative Example 11, and the moldability is good but the retort resistance is poor. I'm doing it.
(2)比較例12は、比較例11と同じ熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に後加熱処理を施したものである。この例の結晶状態プロファイルは、ラマンシフトピークの半値幅が熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に約20cm−1と、比較例11よりは結晶状態の高い領域を有しているものの、半値幅14cm−1以上であり18cm−1以下の領域(上記した第2領域)には達していない。 (2) Comparative Example 12 is obtained by subjecting the same thermoplastic polyester resin-coated metal plate as Comparative Example 11 to post-heating treatment. The crystal state profile of this example has a region at which the half-value width of the Raman shift peak is about 20 cm −1 on the surface side of the thermoplastic polyester resin layer and has a higher crystal state than Comparative Example 11, but the half-value width is 14 cm. -1 or more and not reaching an area of 18 cm -1 or less (the above-described second region).
そしてこの(2)で示される熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板から成る缶では、耐レトルト性が未だ劣っており、後加熱処理により表層近傍の結晶状態が高くなったことは認められるものの、耐レトルト性に寄与するのには不十分だと解される。 And in the can made of the thermoplastic polyester resin-coated metal plate shown in (2), the retort resistance is still inferior, and it is recognized that the crystal state in the vicinity of the surface layer is increased by the post-heating treatment, but the retort resistance It is understood that it is insufficient to contribute to sex.
(3)比較例13は、延伸した熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを加熱環境下でラミネートした後、後加熱処理をしない熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板である。この例の結晶状態プロファイルは、ラマンシフトピークの半値幅が熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に約16cm−1の結晶状態の高い領域(半値幅14cm−1以上であり18cm−1以下の第2領域)を有しているものの、金属素材との界面側において、ラマンシフトピークの半値幅が18cm−1前後の結晶状態がかなり残留している領域が存在し、金属素材との界面側に半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域は存在していない。 (3) Comparative Example 13 is a thermoplastic polyester resin-coated metal plate that is not subjected to post-heating treatment after laminating a stretched thermoplastic polyester resin film in a heating environment. The crystalline state profile of this example shows that the half-value width of the Raman shift peak is about 16 cm −1 on the surface side of the thermoplastic polyester resin layer (a second region having a half-value width of 14 cm −1 or more and 18 cm −1 or less. However, there is a region where the crystal state with a half-width of the Raman shift peak of about 18 cm −1 remains considerably on the interface side with the metal material, and a half of the crystal state is present on the interface side with the metal material. There is no first region having a value width of 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less.
そしてこの(3)で示される熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板から成る缶では、耐レトルト性は良好であるが、成形性が劣っており、金属素材との界面側にこの程度の結晶状態を有する樹脂被覆では成形性に劣る結果となる。 And in the can made of the thermoplastic polyester resin-coated metal plate shown in (3), the retort resistance is good, but the moldability is inferior, and it has such a crystalline state on the interface side with the metal material. Resin coating results in poor moldability.
(4)比較例14は、比較例13と同じ熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に後加熱処理を施したものである。この例の結晶状態プロファイルは、ラマンシフトピークの半値幅は熱可塑性ポリエステル樹脂層内において、13cm−1から15cm−1で推移し、比較例13に対して全体的に半値幅が小さくなっており、金属素材との界面側に半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域は存在していない。 (4) In Comparative Example 14, the same thermoplastic polyester resin-coated metal plate as in Comparative Example 13 is subjected to post-heating treatment. Crystalline state profile of this example, the half-width of the Raman shift peaks in the thermoplastic polyester resin layer, remained from 13cm -1 at 15cm -1, and overall half-value width becomes smaller relative to Comparative Example 13 The first region having a half width of 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less does not exist on the interface side with the metal material.
そしてこの(4)で示される熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板から成る缶では、耐レトルト性は向上するものの、成形性についてはさらに悪くなってしまう。
なお、延伸した熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを適用した場合に成形性を向上させるためには、金属素材との界面側に半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域が形成されるように結晶状態を引き下げる必要がある。これを後加熱処理で実現するには、金属素材との界面近傍の熱可塑性ポリエステル樹脂層が融解するレベルまで後加熱温度を高めることが考えられるが、その場合には熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側も融解してしまい、耐レトルト性が低下するものと推測される。
And in the can which consists of a thermoplastic polyester resin coating metal plate shown by this (4), although retort resistance improves, it will worsen about a moldability.
In addition, in order to improve moldability when the stretched thermoplastic polyester resin film is applied, a first region having a half width of 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less is formed on the interface side with the metal material. It is necessary to lower the crystal state as is done. In order to achieve this by post-heating treatment, it is conceivable to increase the post-heating temperature to a level at which the thermoplastic polyester resin layer in the vicinity of the interface with the metal material melts. In this case, the surface of the thermoplastic polyester resin layer It is presumed that the side also melts and the retort resistance decreases.
(5)実施例2は、無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを加熱環境下でラミネートした後に後加熱処理を施した熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板である。この例での結晶状態プロファイルは、金属素材との界面側に半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域が存在し、かつ、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下の第2領域が存在している。 (5) Example 2 is a thermoplastic polyester resin-coated metal plate obtained by laminating an unstretched thermoplastic polyester resin film in a heating environment and then post-heating treatment. The crystal state profile in this example has a first region having a half-value width of 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less on the interface side with the metal material, and a half-value width on the surface side of the thermoplastic polyester resin layer. A second region having a value width of 14 cm −1 or more and 18 cm −1 or less exists.
そしてこの(5)で示される熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板から成る缶は、成形性は良好な状態が維持されつつ、耐レトルト性の向上は顕著であり、本実施例でのプロファイルを持つことによって、成形性と耐レトルト性の両立が図られることがわかる。 And the can which consists of a thermoplastic polyester resin-coated metal plate shown in (5) has a remarkably improved retort resistance while maintaining a good formability, and has a profile in this example. Thus, it can be seen that both formability and retort resistance can be achieved.
一方で、比較例12も無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを加熱環境下でラミネートした後に後加熱処理を施した熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板であるが、両者はフィルムの構成が相違し、その結果としてレーザーラマンの結晶状態プロファイルが相違する。 On the other hand, Comparative Example 12 is also a thermoplastic polyester resin-coated metal plate that has been subjected to post-heating treatment after laminating an unstretched thermoplastic polyester resin film in a heating environment. As a result, the crystalline state profile of laser Raman is different.
なお、実施例2以外に、実施例2と同様の結晶状態プロファイルを有し、成形性と耐レトルト性の両面で優れる熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の例としては、実施例7、実施例8、及び実施例11などがあり、これらを勘案すると、(a)熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面を成す樹脂には共重合比率が低く結晶性の高い樹脂を採用するのが好ましいこと、(b)熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを多層構成とし、金属素材に接する側の層(下層)の樹脂には表面を成す側の層(表層)の樹脂より融点の低い樹脂を選択するのが好ましいこと、あるいは(c)多層構成とする場合は下層より表層が厚い方が好ましいこと、などが読み取れる。 In addition to Example 2, Examples 7 and 8 are examples of thermoplastic polyester resin-coated metal plates that have the same crystal state profile as Example 2 and are excellent in both formability and retort resistance. In consideration of these, (a) it is preferable to employ a resin having a low copolymerization ratio and high crystallinity as the resin constituting the surface of the thermoplastic polyester resin layer, (b) It is preferable that the thermoplastic polyester resin film has a multilayer structure, and a resin having a lower melting point than the resin of the layer (surface layer) on the surface side is selected as the resin on the layer (lower layer) side in contact with the metal material, or ( c) In the case of a multilayer structure, it can be read that the surface layer is preferably thicker than the lower layer.
以上からは、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板のうち熱可塑性ポリエステル樹脂表面付近と金属板との界面付近の一定の範囲における結晶状態が、それぞれ耐レトルト性と成形性の指標となっている。そして、この点について詳細に検討した結果、この指標と熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の熱可塑性ポリエステル樹脂の熱挙動との間に密接な関係があることがわかった。つまり樹脂成分と製造条件を管理することによって、厚み方向のラマンシフトピークの半値幅を特定の範囲に制御することで、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板から成る缶が優れた耐レトルト性と成形性の両立を達成できることがわかった。本発明はこの新たな知見に基づくものである。 From the above, the crystalline state in a certain range in the vicinity of the surface of the thermoplastic polyester resin and the interface between the metal plates of the thermoplastic polyester resin-coated metal plate is an index of retort resistance and formability, respectively. As a result of detailed investigations on this point, it has been found that there is a close relationship between this index and the thermal behavior of the thermoplastic polyester resin of the thermoplastic polyester resin-coated metal plate. In other words, by controlling the resin component and the manufacturing conditions, the half-value width of the Raman shift peak in the thickness direction is controlled to a specific range, so that the can made of a thermoplastic polyester resin-coated metal plate has excellent retort resistance and formability. It was found that this balance can be achieved. The present invention is based on this new finding.
本実施形態では、特定の樹脂成分と特定のラミネート条件の下では、後加熱処理をするにも拘わらず、成形性の低下を招くことなく、耐レトルト性を向上させることが可能となる。すなわち、ラミネート工程の意義は、金属板との成形性を確保するために、特定の樹脂成分を有する熱可塑性ポリエステル樹脂層を溶融させ、後に急冷することで熱可塑性ポリエステル樹脂の金属板に対する密着性を得るのと、次の後加熱により特定の結晶化の準備状態にすることである。後加熱の工程の意義は、金属板界面の熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶化を抑制しつつ、金属板とは反対側の表面近傍における熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶化を促進して、耐レトルト性と成形性に優れた熱可塑性ポリエステル樹脂層の構造とすることである。 In the present embodiment, it is possible to improve the retort resistance under a specific resin component and a specific lamination condition without causing a decrease in moldability despite post-heating treatment. In other words, the significance of the laminating process is to adhere the thermoplastic polyester resin to the metal plate by melting the thermoplastic polyester resin layer having a specific resin component and then rapidly cooling to ensure moldability with the metal plate. And obtaining a specific crystallization ready state by subsequent post-heating. The significance of the post-heating process is to suppress the crystallization of the thermoplastic polyester resin layer at the metal plate interface, while promoting the crystallization of the thermoplastic polyester resin layer in the vicinity of the surface opposite to the metal plate. The structure of a thermoplastic polyester resin layer having excellent properties and moldability.
本実施形態においては、(a)熱可塑性ポリエステル樹脂層のうち金属板との界面側に、直線偏光のレーザー光を用いたレーザーラマン分光法における1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因した熱可塑性ポリエステル樹脂のラマンシフトピークの半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である領域(第1領域)と、(b)熱可塑性ポリエステル樹脂層のうち上記界面側とは反対の表面側に、前記ラマンシフトピークの半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である領域(第2領域)とが、同一の熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に共に存在していることが必要である。このように、どちらかの領域のみが存在している場合には成形性と耐レトルト性を両立させることができず、上記したようにラマンシフトピークの半値幅が所定範囲である領域(第1領域及び第2領域)が存在する必要がある。 In the present embodiment, (a) the thermoplastic polyester resin layer has a C = O stretching vibration in the vicinity of 1730 cm −1 in laser Raman spectroscopy using linearly polarized laser light on the interface side with the metal plate. A region (first region) in which the half width of the Raman shift peak of the thermoplastic polyester resin is 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less, and (b) a surface opposite to the interface side in the thermoplastic polyester resin layer It is necessary that a region (second region) in which the half width of the Raman shift peak is 14 cm −1 or more and 18 cm −1 or less is present on the same thermoplastic polyester resin-coated metal plate. It is. As described above, when only one of the regions exists, the moldability and the retort resistance cannot be achieved at the same time. As described above, the region where the half width of the Raman shift peak is within the predetermined range (first Area and second area) must exist.
ここで「ラマンシフトピークの半値幅が所定範囲である領域が存在する」とは、レーザーラマン分光の測定を樹脂被覆層の厚さ方向へ複数点(少なくとも4点、好ましくは8点以上)所定の間隔で行った場合に、ラマンシフトピークの半値幅が所定範囲である測定点が少なくとも1点あることを指す。 Here, “there is a region where the half-value width of the Raman shift peak is within a predetermined range” means that laser Raman spectroscopy measurement is performed at a plurality of points (at least 4 points, preferably 8 points or more) in the thickness direction of the resin coating layer. This means that there is at least one measurement point where the half-value width of the Raman shift peak is within a predetermined range.
なお、上記した金属板との界面側のラマンシフトピークの半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域は、所定の厚さ範囲(厚さ方向)にわたって存在するのが好ましい。前記所定の厚さ範囲の半値幅の領域は、例えば少なくとも金属板との界面から5μmまでの範囲で存在が確認できることが好ましい。また第1領域は、熱可塑性ポリエステル樹脂層の厚さにもよるが、1μm〜7μmの厚さ範囲にわたって存在するのが好ましい。この点について熱可塑性ポリエステル樹脂層の全体厚さに対する比率で表すと、この第1領域は5〜40%の厚さ範囲にわたって存在するのが好ましい。 The first region where the half-value width of the Raman shift peak on the interface side with the metal plate is 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less exists over a predetermined thickness range (thickness direction). preferable. It is preferable that the half width region of the predetermined thickness range can be confirmed to exist at least in a range from the interface with the metal plate to 5 μm, for example. The first region preferably exists over a thickness range of 1 μm to 7 μm, although it depends on the thickness of the thermoplastic polyester resin layer. In this regard, when expressed as a ratio to the total thickness of the thermoplastic polyester resin layer, the first region preferably exists over a thickness range of 5 to 40%.
一方で、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に、ラマンシフトピークの半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である第2領域は、界面側のラマンシフトピークの半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域よりも熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に存在すればよいが、好適には、少なくとも熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面から5μmまでの範囲で存在が確認できるのが好ましい。 On the other hand, on the surface side of the thermoplastic polyester resin layer, in the second region where the half-value width of the Raman shift peak is 14 cm −1 or more and 18 cm −1 or less, the half-value width of the Raman shift peak on the interface side is 20 cm −1. It is sufficient if it is present on the surface side of the thermoplastic polyester resin layer with respect to the first region, which is 24 cm −1 or less, and preferably exists at least in the range from the surface of the thermoplastic polyester resin layer to 5 μm. Preferably it can.
また、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側のラマンシフトピークの半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である第2領域も、所定の厚さ範囲(厚さ方向)にわたって存在するのが好ましく、樹脂被覆層の厚さにもよるが、1μm〜13μmの厚さ範囲で存在するのが好ましい。熱可塑性ポリエステル樹脂層の全体厚さに対する比率で表すと、この第2領域は、5〜80%、より好適には10〜75%の厚さ範囲にわたって存在するのが好ましい。後で示す実施例によれば、熱可塑性ポリエステル樹脂層の厚さが8μmおよび12μmの例では1〜5μm、熱可塑性ポリエステル樹脂層の厚さが17μmの例では4〜13μmの厚さ範囲でこの第2領域が存在するのが好ましい。 The second region half-width is is 18cm -1 or less 14cm -1 or more Raman shift peak of the surface side of the thermoplastic polyester resin layer is also be present over a predetermined thickness range (thickness direction) Preferably, although it depends on the thickness of the resin coating layer, it preferably exists in a thickness range of 1 μm to 13 μm. When expressed as a ratio to the total thickness of the thermoplastic polyester resin layer, the second region is preferably present over a thickness range of 5 to 80%, more preferably 10 to 75%. According to the examples shown later, the thickness of the thermoplastic polyester resin layer is 8 μm and 12 μm, the thickness is 1 to 5 μm, and the thickness of the thermoplastic polyester resin layer is 17 μm, and the thickness is 4 to 13 μm. A second region is preferably present.
(熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に用いる金属素材)
本実施形態の金属素材としては、容器用材料として広く使用されているコイル状又はシート状の鋼板、銅箔、鉄箔およびアルミニウム板、アルミニウム箔又などの金属板を用いることができるが、特に酸化物皮膜を形成する表面処理を施したものが好適である。
特に下層が金属クロム、上層がクロム水和酸化物の2層構造をもつ表面処理鋼板、いわゆるティンフリースチール(以下、TFSと呼ぶ)等がフィルムとの接着性に特に優れているので、本実施形態において用いられる金属素材として適している。
(Metal material used for thermoplastic polyester resin coated metal plate)
As the metal material of the present embodiment, coiled or sheet-like steel plates, copper foils, iron foils and aluminum plates, aluminum foils, and other metal plates widely used as container materials can be used. What gave the surface treatment which forms an oxide film is suitable.
In particular, a surface-treated steel sheet having a two-layer structure in which the lower layer is metallic chromium and the upper layer is chromium hydrated oxide, so-called tin-free steel (hereinafter referred to as TFS), is particularly excellent in adhesion to the film. Suitable as metal material used in form.
なお、耐食性の点から、TFSの金属クロムの量としては、クロム換算で、70〜200mg/m2の範囲が好ましい。また、接着性の点から、TFSのクロム水和酸化物の量としては、クロム換算で、10〜30mg/m2の範囲が好ましい。 From the viewpoint of corrosion resistance, the amount of metallic chromium in TFS is preferably in the range of 70 to 200 mg / m 2 in terms of chromium. From the viewpoint of adhesiveness, the amount of chromium hydrated oxide of TFS is preferably in the range of 10 to 30 mg / m 2 in terms of chromium.
その他、鋼板表面に錫めっき層が施され、その表面にクロム水和酸化物の皮膜を有するブリキも好適である。
さらに表面処理としては、Zr、Ti、Alなどの金属酸化物、リン酸などの有機酸化物などから成る酸化物皮膜を形成する、いわゆるクロムフリーの処理を施したものでもよい。
In addition, a tin plate having a tin plating layer on the steel plate surface and a chromium hydrated oxide film on the surface is also suitable.
Furthermore, as the surface treatment, a so-called chromium-free treatment that forms an oxide film made of a metal oxide such as Zr, Ti, or Al, or an organic oxide such as phosphoric acid may be performed.
(熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に用いる熱可塑性ポリエステル樹脂)
本実施形態の熱可塑性ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートそのもの、およびポリエステル中にエチレンテレフタレート以外の共重合成分を導入したポリエステルである。酸成分としてのテレフタル酸は、機械的強度、耐熱性、耐食性などから必要であり、更にテレフタル酸以外の酸成分を共重合させることにより、ポリエステル樹脂の結晶性をコントロールすることができる。
(Thermoplastic polyester resin used for thermoplastic polyester resin coated metal sheet)
The thermoplastic polyester resin of the present embodiment is polyethylene terephthalate itself or polyester in which a copolymer component other than ethylene terephthalate is introduced into the polyester. Terephthalic acid as an acid component is necessary from the viewpoint of mechanical strength, heat resistance, corrosion resistance, and the like. Furthermore, the crystallinity of the polyester resin can be controlled by copolymerizing an acid component other than terephthalic acid.
本実施形態の熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板においては、熱可塑性ポリエステル樹脂が、共重合成分としてイソフタル酸を1〜15モル%の量で含有していることが特に好ましい。本実施形態では、熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態を狭い範囲に限定しているので、ポリエステル樹脂の結晶性を厳密に調整しなければならず、そのため、上記範囲のイソフタル酸を用いるのが好ましい。イソフタル酸量が多いとポリエステル樹脂の結晶性が低いため、熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態が低くなりやすく、その結果、レトルト処理の後に基材である金属板の変色や腐食が発生しやすくなる。一方で、上記範囲よりもイソフタル酸量が少ないとポリエステル樹脂の結晶性が高いため、熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態が高くなりやすく、熱可塑性ポリエステル樹脂層に柔軟性が付与されず、缶成形過程の絞り工程等の厳しい成形において樹脂の一部が断裂して金属面の露出が発生しやすくなる。 In the thermoplastic polyester resin-coated metal plate of the present embodiment, it is particularly preferable that the thermoplastic polyester resin contains 1 to 15 mol% of isophthalic acid as a copolymerization component. In this embodiment, since the crystalline state of the thermoplastic polyester resin layer is limited to a narrow range, the crystallinity of the polyester resin must be strictly adjusted. Therefore, it is preferable to use isophthalic acid in the above range. . If the amount of isophthalic acid is large, the crystallinity of the polyester resin layer is low, so the crystalline state of the thermoplastic polyester resin layer tends to be low, and as a result, discoloration and corrosion of the metal plate as the base material are likely to occur after retorting. . On the other hand, if the amount of isophthalic acid is less than the above range, the crystallinity of the polyester resin is high, so the crystalline state of the thermoplastic polyester resin layer tends to be high, the thermoplastic polyester resin layer is not given flexibility, and can molding In severe molding such as a drawing process, a part of the resin is torn and the metal surface is easily exposed.
また、本実施形態の熱可塑性ポリエステル樹脂は、溶媒としてフェノール/テトラク口口エタン混合溶媒を用いて測定した固有粘度(IV)が0.5〜1.0dL/gの範囲にあることが好ましく、特に0.6〜0.9dL/gの範囲にあることが好ましい。
この固有粘度が上記範囲よりも大きいと、熱可塑性ポリエステル樹脂層と金属板との密着性が悪くなる。また、この固有粘度が上記範囲よりも小さいと、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の成形性を確保できなくなる。
In addition, the thermoplastic polyester resin of the present embodiment preferably has an intrinsic viscosity (IV) measured using a phenol / tetrac mouth ethane mixed solvent as a solvent in a range of 0.5 to 1.0 dL / g, In particular, it is preferably in the range of 0.6 to 0.9 dL / g.
When this intrinsic viscosity is larger than the above range, the adhesion between the thermoplastic polyester resin layer and the metal plate is deteriorated. Moreover, when this intrinsic viscosity is smaller than the said range, the moldability of a thermoplastic polyester resin-coated metal plate cannot be ensured.
本実施形態においては、上記の特性や組成を満足する限り、他の共重合成分を少量含有していてもよい。
例えば、テレフタル酸及びイソフタル酸以外の二塩基酸としては、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸:コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸:シク口ヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸が挙げられる。
また、エチレングリコール以外のグリコール成分としてはブチレングリコール、ジエチレングリコール、プ口ピレングリコール等の脂肪族グリコール、シク口ヘキシメタノール等の脂環族グリコール、ビスフェノールA等の芳香族グリコールが挙げられる。これらの二塩基酸、グリコール成分は2種以上を併用しても良い。
In the present embodiment, as long as the above characteristics and composition are satisfied, other copolymer components may be contained in a small amount.
For example, dibasic acids other than terephthalic acid and isophthalic acid include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid and naphthalenedicarboxylic acid: aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, and sebacic acid: An alicyclic dicarboxylic acid is mentioned.
Examples of glycol components other than ethylene glycol include aliphatic glycols such as butylene glycol, diethylene glycol, and propylene glycol, alicyclic glycols such as hexhexethanol, and aromatic glycols such as bisphenol A. Two or more of these dibasic acids and glycol components may be used in combination.
また、本実施形態の熱可塑性ポリエステル樹脂には、それ自体公知の樹指用添加剤、例えばシリカなどのアンチブロッキング剤、二酸化チタンなどの無機フィラ一、ワックスやシリコーン化合物などの滑剤等を公知の処方に従って添加することができる。 Further, for the thermoplastic polyester resin of the present embodiment, known additives for resin such as anti-blocking agents such as silica, inorganic fillers such as titanium dioxide, lubricants such as wax and silicone compounds, and the like are known. It can be added according to the recipe.
本実施形態においては、無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂からなるフィルムを用いることが望ましい。熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを金属板に積層する作業において樹脂が切れたり、熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを積層した金属板に絞り加工及び/又は絞りしごき加工のような厳しい成形加工を施しても樹脂が削れたり疵付いたりすることがなく、またクラックが生じたり割れたり、さらに剥離することがないようにするため、樹指の固有粘度を高めて樹脂を強化させる必要があるからである。 In the present embodiment, it is desirable to use a film made of an unstretched thermoplastic polyester resin. Even if the thermoplastic polyester resin film is laminated on the metal plate, the resin is cut or the resin is scraped even if the metal plate on which the thermoplastic polyester resin film is laminated is subjected to severe molding such as drawing and / or drawing ironing. This is because it is necessary to increase the intrinsic viscosity of the resin finger and strengthen the resin so that the resin does not stick or become wrinkled, and cracks are not generated, cracked or further peeled off.
本実施形態においては、熱可塑性樹脂フィルムの厚さは単層フィルムの場合は8〜60μmであることが好ましく、12〜40μmであることがより好ましい。厚さが8μm未満の場合は金属板に熱可塑性樹脂フィルムを積層する作業が著しく困難になり、また絞り加工等を施した後の樹脂層に欠陥を生じやすく、缶に成形して内容物を充填した際に、腐食成分に対するバリヤー性も十分ではない。一方で、厚さを増加させるとバリヤー性は十分となるが、60μmを超える厚さにすることは経済的に不利である。 In the present embodiment, the thickness of the thermoplastic resin film is preferably 8 to 60 μm and more preferably 12 to 40 μm in the case of a single layer film. When the thickness is less than 8 μm, the operation of laminating the thermoplastic resin film on the metal plate becomes extremely difficult, and the resin layer after drawing or the like is likely to be defective, and the contents are formed by molding into a can. When filled, the barrier properties against corrosive components are not sufficient. On the other hand, when the thickness is increased, the barrier property is sufficient, but it is economically disadvantageous to have a thickness exceeding 60 μm.
また、熱可塑性樹脂フィルムの厚さは、多層フィルムの場合には成形性やバリヤー性あるいは内容物のフレーバーに与える影響などの観点から各層の厚さの比率は変動するが、トータル厚みが8〜60μmとなるように、各層の厚さを調整してもよい。
熱可塑性樹脂フィルムを多層構成とする場合、金属板に接する層(下層)の熱可塑性ポリエステル樹脂の融点を、表面側の層(上記下層よりも上側の層であり、例えば表層など)の熱可塑性ポリエステル樹脂の融点より低くすると、表面側の層の結晶状態を維持するとともに、金属板との密着性を良好にすることができるので好ましい。
In the case of a multilayer film, the thickness of the thermoplastic resin film varies in terms of the ratio of the thickness of each layer from the viewpoints of formability, barrier properties, and influence on the flavor of the contents, but the total thickness is 8 to The thickness of each layer may be adjusted so as to be 60 μm.
When the thermoplastic resin film has a multi-layer structure, the melting point of the thermoplastic polyester resin of the layer in contact with the metal plate (lower layer) is the thermoplasticity of the surface side layer (the upper layer above the lower layer, for example, the surface layer). When the temperature is lower than the melting point of the polyester resin, it is preferable because the crystal state of the surface side layer can be maintained and the adhesion to the metal plate can be improved.
(熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に用いる製造方法)
本実施形態においては、
(A)金属素材(金属板)を加熱して無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを当該金属素材に加熱圧着し、
(B)加熱圧着した後でこの熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを急冷して熱可塑性ポリエステル樹脂層を金属素材上に形成し、次いで、
(C)上記の急冷をした後に、180〜220℃の温度で熱可塑性ポリエステル樹脂層を後加熱処理する。
以下、各(A)〜(C)の工程における詳細な内容を説明する。
(Production method used for thermoplastic polyester resin coated metal sheet)
In this embodiment,
(A) Heating and press-bonding an unstretched thermoplastic polyester resin film to the metal material by heating the metal material (metal plate),
(B) After thermocompression bonding, the thermoplastic polyester resin film is rapidly cooled to form a thermoplastic polyester resin layer on the metal material,
(C) After the above rapid cooling, the thermoplastic polyester resin layer is post-heat treated at a temperature of 180 to 220 ° C.
Hereinafter, the detailed contents in the steps (A) to (C) will be described.
工程(A)における金属素材の加熱方法は、ブリキ等の製造に一般的に用いられている抵抗加熱、高周波誘導加熱などの他に加熱されたロールによる方法など金属板表面と直接接触する方法も用いることができる。このうち、高周波誘導加熱、赤外線放射加熱、レーザービームによる加熱など非接触で、かつ、短時間でその温度まで昇温できる加熱方法を用いることが、熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを被覆する前の金属板の清浄度を確保する上で好ましい。加熱する時の雰囲気も特に規制する必要はないが、不活性ガス雰囲気にすることは、金属板の酸化を抑制するのでより好ましい。 The method of heating the metal material in the step (A) includes a method of directly contacting the surface of the metal plate such as a method using a heated roll in addition to resistance heating and high frequency induction heating generally used for manufacturing tinplate and the like. Can be used. Among these, the metal plate before coating the thermoplastic polyester resin film is a non-contact heating method such as high-frequency induction heating, infrared radiation heating, or laser beam heating that can be heated to that temperature in a short time. It is preferable to ensure the cleanliness of There is no need to regulate the atmosphere when heating, but an inert gas atmosphere is more preferable because it suppresses oxidation of the metal plate.
工程(A)及び(B)における熱可塑性樹脂フィルムの加圧積層と冷却には、シリコンゴムあるいはフッ素ゴム製などの一対のロール(「ラミネートロール」と称する)が用いられる。このロールによる熱可塑性樹脂フィルムの加圧積層及び冷却時の平均加圧力は、100〜400N/cm2の範囲が、より好ましくは150〜250N/cm2の範囲であることが好ましい。100N/cm2未満であると、金属板と積層される熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムとの接触が不十分で、優れた密着性は得られないからである。 For the pressure lamination and cooling of the thermoplastic resin film in the steps (A) and (B), a pair of rolls (referred to as “laminate rolls”) made of silicon rubber or fluororubber is used. The average pressure during the pressure lamination and cooling of the thermoplastic resin film by this roll is preferably in the range of 100 to 400 N / cm 2 , more preferably in the range of 150 to 250 N / cm 2 . It is because the contact with the thermoplastic polyester resin film laminated | stacked with a metal plate is inadequate that it is less than 100 N / cm < 2 >, and the outstanding adhesiveness cannot be obtained.
一方で、この平均加圧力は、積層される熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムが塑性変形を起こさない程度であれば十分で、400N/cm2を超えることは必要ではない。一般に、金属板にロールを用いてフィルムを積層する場合、ロールの円周方向の一部は加圧により変形し、一定の長さの範囲で金属板と接触している。この接触している長さをニップ長さと呼んでいるが、すでに記した平均加圧力は、このロールに加えられる全加圧力をこのニップ長さ×金属板の幅(接触面積)で除した値である。 On the other hand, this average pressure is sufficient as long as the laminated thermoplastic polyester resin film does not cause plastic deformation, and does not need to exceed 400 N / cm 2 . In general, when a film is laminated on a metal plate using a roll, a part of the roll in the circumferential direction is deformed by pressure and is in contact with the metal plate within a certain length. The contact length is called the nip length, but the average pressure mentioned above is the value obtained by dividing the total pressure applied to this roll by this nip length x metal plate width (contact area). It is.
そして、ロールによる加圧積層時の冷却時間は、このニップ長さと熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムの積層速度で決定される。加圧積層時の冷却時間は、10〜45ミリ秒の範囲、より好ましくは15〜25ミリ秒の範囲が望ましい。この時間が10ミリ秒以下ではこのロールによる冷却が不十分で、積層された熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムの優れた密着性は確保されない。加圧積層時の冷却時間が45ミリ秒以上でも特に熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムの密着性の観点からは支障ないが、本実施形態の熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の高速連続生産性の観点より好ましくない。 And the cooling time at the time of the pressure lamination by a roll is determined by this nip length and the lamination speed of a thermoplastic polyester resin film. The cooling time during pressure lamination is desirably in the range of 10 to 45 milliseconds, more preferably in the range of 15 to 25 milliseconds. When this time is 10 milliseconds or less, cooling by this roll is insufficient, and excellent adhesion of the laminated thermoplastic polyester resin film is not ensured. Even if the cooling time at the time of pressure lamination is 45 milliseconds or more, there is no problem particularly from the viewpoint of adhesion of the thermoplastic polyester resin film, but it is preferable from the viewpoint of high-speed continuous productivity of the thermoplastic polyester resin-coated metal plate of this embodiment. Absent.
ラミネートロールの表面温度は、例えば30℃〜熱可塑性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)プラス20℃の範囲、より好ましくは50℃〜上記ガラス転移温度Tgの範囲にする必要がある。熱可塑性ポリエステル樹脂のTgプラス20℃を超えると、ラミネート時にシワが発生し、好ましくない。また、30℃未満では、大掛りな冷却装置が必要となり、好ましくない。
なお、熱可塑性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定することができる。
The surface temperature of the laminate roll needs to be, for example, in the range of 30 ° C. to the glass transition temperature (Tg) of the thermoplastic polyester resin plus 20 ° C., more preferably in the range of 50 ° C. to the glass transition temperature Tg. When Tg plus 20 ° C. of the thermoplastic polyester resin is exceeded, wrinkles are generated during lamination, which is not preferable. Moreover, if it is less than 30 degreeC, a big cooling device will be needed and it is unpreferable.
In addition, the glass transition temperature (Tg) of a thermoplastic polyester resin can be measured using a differential scanning calorimeter (DSC).
ラミネートにおける加熱温度は、熱可塑性ポリエステル樹脂層と金属板との密着性を得るのと次の後加熱により特定の結晶化の準備状態にするため行うものであり、本実施形態の重要な点の1つである。
この加熱温度は、上記(本発明のポリエステル樹脂被覆金属板に用いる製造方法)で述べた熱可塑性ポリエステル樹脂の融点〜融点プラス50℃の範囲とすることが望ましい。金属板の温度を熱可塑性ポリエステル樹脂の融点を基準として、融点以上の温度範囲とすることで、樹脂が軟化乃至溶融し、金属板との界面における濡れが良好となって、優れた密着性を得ることができる。50℃以下としたのは、50℃を超えると、後加熱による結晶化の効果が発生しないためである。
The heating temperature in the laminate is to obtain adhesion between the thermoplastic polyester resin layer and the metal plate and to prepare for the specific crystallization by the subsequent post-heating, and is an important point of this embodiment. One.
The heating temperature is desirably in the range of the melting point of the thermoplastic polyester resin described above (the production method used for the polyester resin-coated metal plate of the present invention) to the melting point plus 50 ° C. By setting the temperature of the metal plate to a temperature range equal to or higher than the melting point with respect to the melting point of the thermoplastic polyester resin, the resin softens or melts, the wetting at the interface with the metal plate becomes good, and excellent adhesion is achieved. Can be obtained. The reason why the temperature is 50 ° C. or lower is that if it exceeds 50 ° C., the effect of crystallization by post-heating does not occur.
工程(B)において、熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを金属素材(金属板)に被覆した後、本実施形態の熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶状態をコントロールするため、ガラス転移点以下の温度に急冷(クエンチ)する。クエンチは、ラミネート後に例えば1.0〜5.0秒以内、より好ましくは1.0〜2.5秒以内に熱可塑性ポリエステル樹脂のガラス転移点温度Tg以下にすることが望ましい。 In step (B), after coating the thermoplastic polyester resin film on a metal material (metal plate), in order to control the crystalline state of the thermoplastic polyester resin layer of this embodiment, it is rapidly cooled (quenched) to a temperature below the glass transition point. ) It is desirable that the quenching is performed at a temperature equal to or lower than the glass transition temperature Tg of the thermoplastic polyester resin, for example, within 1.0 to 5.0 seconds, more preferably within 1.0 to 2.5 seconds after lamination.
また冷却方法に関しては、水冷、液体窒素による冷却、その他の方法で行っても良いが、好ましくは樹脂のガラス転移点以下の水浴中で行うことが好ましい。急冷せずに長時間、樹脂のガラス転移点を超える温度に保たれた場合は、金属板界面に生成したアモルファス状のポリエステル層が球晶・粗大化し、加工密着性、加工耐食性が大きく低下する。 The cooling method may be water cooling, liquid nitrogen cooling, or other methods, but is preferably performed in a water bath below the glass transition point of the resin. If it is kept at a temperature exceeding the glass transition point of the resin for a long time without quenching, the amorphous polyester layer formed at the metal plate interface becomes spherulite and coarse, and the work adhesion and work corrosion resistance are greatly reduced. .
工程(C)において、後加熱による熱処理を適切に制御する上では、ラミネート直後(後加熱前)の熱可塑性ポリエステル樹脂層が、厚さ方向の全体にわたって非晶状態、即ち、ラマンシフトピークの半値幅が厚さ方向の全体にわたって20cm−1以上であり、好適には24cm−1以上であり28cm−1以下であることが好ましい。 In the step (C), in order to appropriately control the heat treatment by post-heating, the thermoplastic polyester resin layer immediately after lamination (before post-heating) is in an amorphous state throughout the thickness direction, that is, half of the Raman shift peak. The value width is 20 cm −1 or more over the entire thickness direction, preferably 24 cm −1 or more and preferably 28 cm −1 or less.
この後加熱処理は、ラミネートで達成した熱可塑性ポリエステル樹脂層の密着性を維持しつつ、特定の結晶化の準備状態にするため行うものであり、本実施形態の重要な点の1つである。
この後加熱処理の温度及び時間は、本実施形態で規定するラマンシフトピークの半値幅範囲を達成できる限りにおいて、任意に選択可能であるが、熱可塑性ポリエステル樹脂の結晶化温度〜融点の温度範囲の中、特に180〜220℃の温度で、5秒間以内で実施することが望ましい。
なお、後加熱における熱処理に関し、熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムが多層フィルムの場合、当該多層の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムをラミネートする際には、上記「樹脂の融点」は金属板と接触する側の層の樹脂の融点である。
This post-heat treatment is performed in order to obtain a specific crystallization preparation state while maintaining the adhesion of the thermoplastic polyester resin layer achieved by the lamination, and is one of the important points of this embodiment. .
The temperature and time of the post-heating treatment can be arbitrarily selected as long as the half-width range of the Raman shift peak specified in the present embodiment can be achieved, but the temperature range from the crystallization temperature to the melting point of the thermoplastic polyester resin. Among these, it is desirable to carry out at a temperature of 180 to 220 ° C. within 5 seconds.
Regarding the heat treatment in post-heating, when the thermoplastic polyester resin film is a multilayer film, when laminating the multilayer thermoplastic polyester resin film, the above-mentioned “melting point of the resin” is the layer on the side in contact with the metal plate. It is the melting point of the resin.
この熱処理温度が熱可塑性ポリエステル樹脂の結晶化温度以上であっても180℃未満では、結晶化が十分に進行せずに、上記したラマンシフトピークの半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である所定の領域(第2領域)が形成されないからである。
一方、この熱処理温度が熱可塑性ポリエステル樹脂の融点以下であっても220℃を超える温度となると、金属板との界面にまで結晶化が及ぶため、本実施形態で規定する金属板との界面側に20cm−1以上であり24cm−1以下の所定の領域(第1領域)が形成されないからである。
Even if this heat treatment temperature is higher than the crystallization temperature of the thermoplastic polyester resin, if it is less than 180 ° C., the crystallization does not proceed sufficiently, and the half-value width of the Raman shift peak is 14 cm −1 or more and 18 cm −1. This is because the following predetermined region (second region) is not formed.
On the other hand, even if this heat treatment temperature is below the melting point of the thermoplastic polyester resin, if it exceeds 220 ° C., crystallization reaches the interface with the metal plate, so the interface side with the metal plate specified in this embodiment This is because a predetermined region (first region) of 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less is not formed.
なお、この後加熱における熱処理温度をポリエステル樹脂層の結晶化温度〜融点以下の温度範囲とした場合、熱処理時間の増加とともに半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である第2領域は増加するが、金属板との界面側の半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域が減少する。したがって、後加熱による熱処理時間は、金属板との界面側に半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域と、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に半値幅14cm−1以上であり18cm−1以下である第2領域が共に形成されるように設定する必要がある。
また、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側に半値幅が14cm−1未満の領域が形成されると、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の成形性が低下する恐れがある。
In addition, when the heat treatment temperature in this post-heating is a temperature range from the crystallization temperature of the polyester resin layer to the melting point or less, the second region where the half-value width is 14 cm −1 or more and 18 cm −1 or less as the heat treatment time increases is Although increased, the half width of the interface with the metal plate is decreased first region is is 24cm -1 or less at 20 cm -1 or more. Accordingly, the heat treatment time by post-heating is such that the half width is 20 cm −1 or more and 24 cm −1 or less on the interface side with the metal plate, and the half width 14 cm −1 on the surface side of the thermoplastic polyester resin layer. It is necessary to set so that the second region of 18 cm −1 or less is formed together.
Moreover, when the area | region whose half value width is less than 14 cm < -1 > is formed in the surface side of a thermoplastic polyester resin layer, there exists a possibility that the moldability of a thermoplastic polyester resin coating metal plate may fall.
本発明を以下の各例で説明する。これらの例は説明のためのものであり、いかなる意味においても以下の例に限定されるものではない。 The invention is illustrated in the following examples. These examples are illustrative and are not limited in any way to the following examples.
(評価方法)
後述する実施例、比較例の熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板に対して、以下の評価を行った。各例の製造条件と合わせて評価結果を表1に示す。
なお、図2は同一のフィルムについて、後加熱処理の温度の影響を見たものである。また、図3は、図2と同一のフィルムについて、後加熱処理の時間の影響を見たものである。
各例における評価は、次の通りに行った。
(Evaluation method)
The following evaluation was performed with respect to the thermoplastic polyester resin-coated metal plates of Examples and Comparative Examples described later. The evaluation results are shown in Table 1 together with the production conditions of each example.
Note that FIG. 2 shows the influence of the temperature of post-heating treatment on the same film. FIG. 3 shows the effect of the post-heating treatment time on the same film as FIG.
Evaluation in each example was performed as follows.
(ラマン分光分析)
日本分光製NRS−5100型 レーザーラマン分光光度計により、以下の測定条件で樹脂被覆層に対して表面から等間隔に12点深さ(厚さ)方向測定を行い、1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因したカルボニルピーク半値幅プロファイルを算出した。
半値幅プロファイルを読み取り、基材である金属板との界面側に半値幅が20cm−1以上の領域が存在すれば「金属板との界面側 20≦半値幅」の欄に「○」、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側(上記界面とは反対側)に半値幅が18cm−1以下の領域があれば「樹脂層の表面側 半値幅≦18」の欄に「○」を記し、これらの領域が存在しない場合には、それぞれの欄に「×」を記した。
(Raman spectroscopy)
Using a NRS-5100 laser Raman spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation, the resin coating layer was measured at 12 points in depth (thickness) direction at equal intervals from the surface under the following measurement conditions, and C = near 1730 cm −1. The carbonyl peak half-width profile resulting from O stretching vibration was calculated.
Read the half-width profile, and if there is a region with a half-width of 20 cm −1 or more on the interface side with the metal plate as the base material, “○” in the column of “interface side with metal plate 20 ≦ half-value width”, heat If there is a region with a half-value width of 18 cm −1 or less on the surface side of the plastic polyester resin layer (the side opposite to the above interface), mark “○” in the column of “Surface side half-value width ≦ 18 of the resin layer”. When there was no area | region, "x" was described in each column.
また上記の領域が存在するものについて,半値幅≦18cm−1の領域の厚み範囲、および20cm−1≦半値幅の領域の厚み範囲を、μm単位で併記した。さらに、金属板との界面側の領域の半値幅が24cm−1以下の要件を満たせば「金属板との界面側 半値幅≦24」の欄に「○」、熱可塑性ポリエステル樹脂層の表面側の領域の半値幅が14cm−1以上の要件を満たせば「樹脂層の表面側 14≦半値幅」の欄に「○」を記し、これらの要件を満たさない場合には、それぞれの欄に「×」を記した。 Also for those above regions are present, the thickness range of the region of the half-width ≦ 18cm -1, and 20 cm -1 ≦ the thickness range of the half-value width of the region were also shown in μm units. Further, if the half-value width of the region on the interface side with the metal plate satisfies the requirement of 24 cm −1 or less, “○” in the column of “half-value width ≦ 24 with the metal plate”, the surface side of the thermoplastic polyester resin layer If the half-value width of the region of 14 satisfies the requirement of 14 cm −1 or more, “○” is written in the column of “resin layer surface 14 ≦ half-value width”, and if these requirements are not satisfied, “ × ”was marked.
測定条件:
励起波長 532nm
対物レンズ ×100
グレーティング 1800L/mm
Measurement condition:
Excitation wavelength 532nm
Objective lens × 100
Grating 1800L / mm
(容器性能評価)
得られた熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板からDRD缶を成形した。内容物として3%酢酸を充填し、125℃45分のレトルト処理を行った。処理後、缶を解体して内部を観察した。
金属板が黒く変色したものは表1の「内容物」の欄に「×」、成形時に円周方向に形成されるショックラインに沿った筋状の変色がみられるものは「成形性」の欄に「×」を記し、これらの変色が軽度の場合は「△」、見られなかった場合は「○」を、それぞれの欄に記した。
(Container performance evaluation)
A DRD can was molded from the obtained thermoplastic polyester resin-coated metal plate. The contents were filled with 3% acetic acid and subjected to a retort treatment at 125 ° C. for 45 minutes. After the treatment, the can was disassembled and the inside was observed.
If the metal plate turns black, the “Contents” column in Table 1 indicates “x”, and if the metal plate has a streak discoloration along the shock line formed in the circumferential direction during molding, “X” was written in the column, and “△” was marked in each column when these discolorations were mild, and “◯” was marked in each column.
[比較例1]
共重合成分としてイソフタル酸を2mol%含むポリエチレンテレフタレート(IA2)を表層、共重合成分としてイソフタル酸を15mol%含むポリエチレンテレフタレート(IA15)を下層として、共押出成形により、表層12μm、下層5μm、合計17μmの2層からなる無延伸の多層ポリエステル樹脂フィルムを製膜した。
このフィルムを、板厚0.18mmのTFSをラミネート温度225℃に加熱して、下層をTFS側にして以下のラミネート条件により積層し、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 1]
The surface layer is polyethylene terephthalate (IA2) containing 2 mol% of isophthalic acid as a copolymerization component, and the lower layer is polyethylene terephthalate (IA15) containing 15 mol% of isophthalic acid as a copolymerization component. An unstretched multilayer polyester resin film consisting of two layers was formed.
This film was laminated with TFS having a plate thickness of 0.18 mm to a laminating temperature of 225 ° C., with the lower layer on the TFS side, and laminated under the following laminating conditions to obtain a thermoplastic polyester resin-coated metal plate.
<ラミネート条件>
クエンチまでの時間:1.33sec
ラミネートロール温度:68℃
圧着時間:22.5msec
ラミネートロール圧力:250N/cm2
<Lamination conditions>
Time to quench: 1.33 sec
Laminating roll temperature: 68 ° C
Crimping time: 22.5msec
Laminate roll pressure: 250 N / cm 2
[比較例2]
比較例1と同様にして無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムをTFSに積層した後、後加熱処理として125℃まで加熱し、後加熱温度に到達した後で直ちに空冷(後加熱温度の保持時間は約1秒)して、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 2]
After a non-stretched thermoplastic polyester resin film was laminated on TFS in the same manner as in Comparative Example 1, it was heated to 125 ° C. as a post-heating treatment, and immediately after reaching the post-heating temperature, it was air-cooled (the retention time of the post-heating temperature was About 1 second), a thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained.
[比較例3]
後加熱温度を160℃とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 3]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 160 ° C.
[実施例1]
後加熱温度を180℃とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 1]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 180 ° C.
[実施例2]
後加熱温度を200℃とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 2]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 200 ° C.
[実施例3]
後加熱温度を220℃とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 3]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 220 ° C.
[比較例4]
後加熱温度を240℃とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 4]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 240 ° C.
[比較例5]
後加熱温度を160℃とし、後加熱時間を10分とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 5]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 160 ° C. and the post-heating time was 10 minutes.
[比較例6]
後加熱温度を180℃と、後加熱時間を10分とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 6]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 180 ° C. and the post-heating time was 10 minutes.
[実施例4]
後加熱温度を200℃とし、後加熱時間を10分とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 4]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 200 ° C. and the post-heating time was 10 minutes.
[実施例5]
後加熱温度を220℃とし、後加熱時間を5秒とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 5]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 220 ° C. and the post-heating time was 5 seconds.
[実施例6]
後加熱温度を220℃とし、後加熱時間を30秒とした他は、比較例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 6]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 2 except that the post-heating temperature was 220 ° C. and the post-heating time was 30 seconds.
[実施例7]
表層をホモポリエチレンテレフタレート(Homo−PET)とした他は、実施例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 7]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Example 2 except that the surface layer was homopolyethylene terephthalate (Homo-PET).
[実施例8]
表層を共重合成分としてイソフタル酸を5mol%含むポリエチレンテレフタレート(IA5)とした他は、実施例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 8]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Example 2 except that the surface layer was a copolymer component and polyethylene terephthalate (IA5) containing 5 mol% of isophthalic acid was used.
[実施例9]
表層の厚さを6μm、下層の厚さを2μmとし、多層フィルムの合計厚さを8μmとした他は、実施例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 9]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Example 2, except that the thickness of the surface layer was 6 μm, the thickness of the lower layer was 2 μm, and the total thickness of the multilayer film was 8 μm.
[比較例7]
被覆するフィルムとして、IA2単層の無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを厚さ8μmで製膜し、ラミネート温度を245℃とした。その他は、比較例1と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 7]
As a film to be coated, an unstretched thermoplastic polyester resin film of IA2 single layer was formed with a thickness of 8 μm, and the laminating temperature was 245 ° C. Others were carried out similarly to the comparative example 1, and obtained the thermoplastic polyester resin-coated metal plate.
[比較例8]
比較例7と同様にして無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムをTFSに積層した後、後加熱処理として200℃まで加熱し、後加熱温度に到達した後で直ちに空冷(後加熱温度の保持時間は約1秒)して、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 8]
In the same manner as in Comparative Example 7, an unstretched thermoplastic polyester resin film was laminated on TFS, heated to 200 ° C. as a post-heating treatment, and immediately cooled to air after reaching the post-heating temperature (retention time of the post-heating temperature was About 1 second), a thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained.
[比較例9]
熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムの厚さを12μmとした他は、比較例7と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 9]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 7, except that the thickness of the thermoplastic polyester resin film was 12 μm.
[実施例10]
熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムの厚さを12μmとした他は、比較例8と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 10]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 8, except that the thickness of the thermoplastic polyester resin film was 12 μm.
[比較例10]
熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムの厚さを17μmとした他は、比較例7と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 10]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 7, except that the thickness of the thermoplastic polyester resin film was 17 μm.
[実施例11]
熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムの厚さを17μmとした他は、比較例8と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 11]
A thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained in the same manner as in Comparative Example 8, except that the thickness of the thermoplastic polyester resin film was 17 μm.
[比較例11]
被覆する熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムとして、表層をIA5の厚さ5μm、下層をIA15の厚さ12μm、合計17μmの2層からなる無延伸の多層ポリエステル樹脂フィルムを製膜した他は、比較例1と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 11]
As a thermoplastic polyester resin film to be coated, a non-stretched multilayer polyester resin film consisting of two layers of a surface layer of IA5 thickness of 5 μm, a lower layer of IA15 thickness of 12 μm, and a total of 17 μm was formed. Similarly, a thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained.
[比較例12]
比較例11と同様にして無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムをTFSに積層した後、後加熱処理として200℃まで加熱し、後加熱温度に到達した後で直ちに空冷(後加熱温度の保持時間は約1秒)して、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 12]
In the same manner as in Comparative Example 11, an unstretched thermoplastic polyester resin film was laminated on TFS, then heated to 200 ° C. as a post-heating treatment, and immediately cooled to air after reaching the post-heating temperature (retention time of the post-heating temperature was About 1 second), a thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained.
[比較例13]
被覆する熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムとして、共重合成分としてイソフタル酸11mol%含むポリエチレンテレフタレート(IA11)単層から成る延伸ポリエステル樹脂フィルムを用いた他は、比較例1と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 13]
The thermoplastic polyester resin-coated metal was the same as Comparative Example 1 except that a stretched polyester resin film composed of a single layer of polyethylene terephthalate (IA11) containing 11 mol% of isophthalic acid as a copolymerization component was used as the thermoplastic polyester resin film to be coated. I got a plate.
[比較例14]
比較例13と同様にして延伸ポリエステル樹脂フィルムをTFSに積層した後、後加熱処理として200℃まで加熱し、後加熱温度に到達した後で直ちに空冷(後加熱温度の保持時間は約1秒)して、熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Comparative Example 14]
After the stretched polyester resin film was laminated on TFS in the same manner as in Comparative Example 13, it was heated to 200 ° C. as a post-heating treatment and immediately cooled after reaching the post-heating temperature (the post-heating temperature was maintained for about 1 second). Thus, a thermoplastic polyester resin-coated metal plate was obtained.
[実施例12]
基材(金属素材としての金属板)として、TFSの代わりに錫めっき量2.8g/m2のブリキ(#311)を用いた以外は、実施例2と同様にして熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板を得た。
[Example 12]
Thermoplastic polyester resin-coated metal plate as in Example 2, except that tin plate (# 311) having a tin plating amount of 2.8 g / m 2 was used instead of TFS as a base material (metal plate as a metal material) Got.
本発明の熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板及びその製造方法は、幅広い製缶分野で広く適用が可能である。 The thermoplastic polyester resin-coated metal plate of the present invention and its production method can be widely applied in a wide range of can manufacturing fields.
Claims (9)
前記熱可塑性ポリエステル樹脂層は、
前記金属素材との界面側に、直線偏光のレーザー光を用いたレーザーラマン分光法における1730cm−1近傍のC=O伸縮振動に起因した前記熱可塑性ポリエステル樹脂のラマンシフトピークの半値幅が20cm−1以上であり24cm−1以下である第1領域を有し、かつ、
前記金属素材とは反対側である表面側に、前記ラマンシフトピークの半値幅が14cm−1以上であり18cm−1以下である第2領域を有する
ことを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板。 At least one surface of the metal material has an unstretched thermoplastic polyester resin layer,
The thermoplastic polyester resin layer is
On the interface side with the metal material, the half width of the Raman shift peak of the thermoplastic polyester resin due to C = O stretching vibration in the vicinity of 1730 cm −1 in laser Raman spectroscopy using linearly polarized laser light is 20 cm −. It has a first region and is 24cm -1 or less than 1, and,
On the surface side to the metal material on the side opposite, the thermoplastic polyester resin coated metal plate and having a second region half-width is is 18cm -1 or less 14cm -1 or more of the Raman shift peak .
(1)前記金属素材を加熱して無延伸の熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを当該金属素材に加熱圧着し、
(2)前記加熱圧着した後で前記熱可塑性ポリエステル樹脂フィルムを急冷して熱可塑性ポリエステル樹脂層を前記金属素材上に形成し、
(3)前記急冷をした後に、180〜220℃の温度で前記熱可塑性ポリエステル樹脂層を後加熱処理することを特徴とする熱可塑性ポリエステル樹脂被覆金属板の製造方法。 A method for producing a thermoplastic polyester resin-coated metal plate according to any one of claims 1 to 5,
(1) Heating and press-bonding an unstretched thermoplastic polyester resin film to the metal material by heating the metal material,
(2) After the thermocompression bonding, the thermoplastic polyester resin film is rapidly cooled to form a thermoplastic polyester resin layer on the metal material,
(3) A method for producing a thermoplastic polyester resin-coated metal sheet, wherein the thermoplastic polyester resin layer is post-heat treated at a temperature of 180 to 220 ° C. after the rapid cooling.
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