树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖、树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底及树脂金属复合容器的制作方法

文档序号:26058395发布日期:2021-07-30 09:45阅读:103来源:国知局
树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖、树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底及树脂金属复合容器的制作方法

本发明涉及树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖、树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底及树脂金属复合容器,特别是涉及用于折边熔融粘合于以聚丙烯系的热塑性树脂作为罐身的容器本体的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖、树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底及以聚丙烯系的热塑性树脂作为罐身的树脂金属复合容器。本申请基于2019年2月7日在日本申请的特愿2019-020682号而主张优先权,并将其内容援引于此。



背景技术:

目前,作为食品的长期保存用的容器,主流是包含金属制的罐身、罐盖及罐底的食品罐,但由于金属制的罐头如果不开罐则看不到内容物,因此近年来,关于不需要罐头那样的长期保存的用途,透明树脂制的蒸煮袋容器正在普及。

树脂制的蒸煮袋容器是在将树脂膜进行热封而制成袋状的容器中填充食品后将开口端热封而得到的容器,通过使用透明的膜,具有能够目视确认容器内的内容物的优点,但由于容器其本身为树脂制膜,因此存在穿刺强度低的缺点。

另外,通常的树脂制膜由于无法避免空气、水蒸汽的透过,因此不适合作为长期保存用容器。作为能够比较长期保存的透明的蒸煮袋容器,有使用了将氧、水蒸汽透过性低的特殊的膜层叠而成的较厚的膜的容器,但除了膜的价格高以外,还由于膜厚较厚而扯裂强度高,因此存在不容易用手开封的缺点。

另一方面,在专利文献1中提出了一种包含多层结构的盖部及多层结构的罐身的带塑料易拉盖的层压金属复合容器,其中,盖部从容器内侧朝向外侧具有聚丙烯层、改性聚丙烯层、铝层、粘接剂层及聚丙烯层,罐身从容器内侧朝向外侧具有聚丙烯层、改性聚丙烯层及铁或铝层,能够使盖部与罐身的凸缘部热熔融粘合。

专利文献1中所示的带塑料易拉盖的层压金属复合容器由于需要在盖外表面形成塑料易拉用的拉环,因此需要在盖的树脂层压板外层中形成聚丙烯层,存在将盖部与罐身进行热封时在外表面皮膜中易残留热封用的加热夹具的痕迹的缺点。另外,由于罐身凸缘部与盖部的接合部为聚丙烯树脂,因此存在接合时的温度低的情况、或若加热时间短则变得熔融粘合不均的情况,存在密闭性不稳定的课题。

另外,关于金属制罐头的课题即无法从外观确认内容物这一点、蒸煮袋容器的课题即容器自身的强度低这一点和不适于长期保存这一点,近年来,提出了一种树脂金属复合型的容器,其中,在图19中所示那样的罐身中使用壁厚的透明到半透明的热塑性树脂,将罐盖设定为树脂覆盖钢板制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-305871号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

然而,就罐身中使用壁厚的透明到半透明的热塑性树脂、将罐盖及罐底设定为树脂覆盖钢板制的树脂金属复合型的容器而言,关于像蒸煮杀菌处理那样内压变高的用途,有时密闭性不充分、内容物漏泄。另外,存在罐身与罐盖的粘接强度、或罐身与罐底的接合强度容易出现不均的问题。

上述的树脂金属复合型的容器是包含形成罐身的热塑性聚丙烯(以下有时称为pp)树脂制的罐身和易开罐性罐盖及罐底的容器。在对于这样的罐通过与普通的罐盖折边同样的方法将罐盖折边的情况下,树脂制罐身的折边部通过长期经时因树脂的蠕变现象而导致折边部松弛。因此,据认为会引起上述那样的问题。因此,优选的是使该树脂金属复合型容器的树脂制罐身和罐盖及罐底与罐身侧树脂熔融粘合而接合来抑制内容物漏泄的危险性。因此,为了使罐盖侧的钢板表面与罐身侧的树脂熔融粘合,优选的是罐盖及罐底的钢板表面被能够与罐身侧树脂熔融粘合的树脂层覆盖。

可是,为了使树脂金属复合型的容器的罐身与罐盖及罐底在内容物包装工序中短时间熔融粘合,需要罐身侧树脂和覆盖于罐盖及罐底侧的表面的树脂层为热塑性树脂。所覆盖的树脂层的热塑性树脂的熔点优选低。聚乙烯(以下pe)系树脂可符合该条件,但由于熔点处于蒸煮杀菌处理温度(120-130℃)附近,因此在实用上不恰当。另一方面,聚丙烯(pp)系树脂的耐蒸煮性优异,并且,能够在200℃左右的比较低的温度下进行热熔融粘合。因此,作为树脂种,优选为聚丙烯系树脂。

然而,聚丙烯系树脂由于不具有官能团,因此在原来状态下,与罐盖的钢板的密合性非常差,有时在钢板与覆盖树脂层的界面发生剥离。

另外,在覆盖罐盖的树脂在内外表面都相同的情况下,在使罐身与罐盖熔融粘合时有时罐盖外表面侧的树脂也熔融,皮膜损伤。

在罐盖及罐底的金属板为铝的情况下,由于即使进行电磁感应(ih)加热也不易发热,因此大多情况下使加热工具与罐盖、罐底直接接触而使罐身与罐盖及罐底熔融粘合,但这种情况下,罐盖、罐底的覆盖容易损伤。

本发明是鉴于上述的情况而进行的发明,目的是提供在对于由透明到半透明的热塑性树脂制成的罐身进行折边熔融粘合时与罐身可得到高的折边强度、并且制造性及表面品位优异的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖、树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底。另外,本发明的目的是提供使用了树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖、树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底的表面品位优异、具有高的折边强度的树脂金属复合容器。

用于解决课题的手段

为了解决上述的问题及课题,本发明者们对在罐身为聚丙烯系树脂的情况下可得到高的折边强度、并且制造性及表面品位优异的树脂层压钢板的层结构进行了深入研究。

本发明者们进行了深入研究,结果获知:通过使用下述层压钢板,控制各层的厚度及熔点,从而对于由聚丙烯系树脂制成的罐身(聚丙烯系树脂制罐身),具有高密闭性,所述层压钢板具备:热塑性聚酯系树脂层,其按照与钢板相接触的方式被设置于成为树脂金属复合容器的外侧的钢板的第一面;改性聚丙烯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于成为树脂金属复合容器的内侧的上述钢板的第二面;聚丙烯系树脂层,其按照与上述改性聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述改性聚丙烯系树脂层的上层;和乙烯-丙烯共聚树脂层,其按照与上述聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述聚丙烯系树脂层的上层,具有特定的乙烯成分的比率。

即,本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底的构成如图10中所示的那样,罐盖及罐底从罐的内容物侧起依次为(1)pe-pp层(乙烯-丙烯共聚树脂层)4/(2)pp层(聚丙烯系树脂层)3/(3)改性pp层(改性聚丙烯系树脂层)2/(4)钢板1(镀sn钢板、冷轧钢板、tfs钢板、其他表面处理钢板或铁素体系不锈钢板)/(5)pet层(热塑性聚酯系树脂层)6。以下,为了说明的简化,各层的名称设定为(1)pe-pp层、(2)pp层、(3)改性pp层、(4)钢板、(5)pet层,有时将与罐身侧热熔融粘合的树脂层的(1)pe-pp层/(2)pp层/(3)改性pp层整体称为pp系树脂层(pp系层叠树脂层)5。

本发明是基于上述的认识而进行的,其主旨如下所述。

即,

(1)本发明的一方案的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖具备:由树脂层压钢板制成的顶板部;和由上述树脂层压钢板制成、且处于上述顶板部的外周的弯曲部,其中,上述树脂层压钢板具备:钢板;热塑性聚酯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于上述钢板的第一面;改性聚丙烯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于上述钢板的第二面;聚丙烯系树脂层,其按照与上述改性聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述改性聚丙烯系树脂层的上层;和乙烯-丙烯共聚树脂层,其按照与上述聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述聚丙烯系树脂层的上层,含有由乙烯成分和丙烯成分制成的乙烯-丙烯共聚物,上述乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点为135℃以上且150℃以下,上述热塑性聚酯系树脂层的熔点比上述聚丙烯系树脂层的熔点高40℃以上,在上述乙烯-丙烯共聚树脂层中的上述乙烯-丙烯共聚物中上述乙烯成分所占的比率为1.0质量%以上且45.0质量%以下,上述乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度为1.0μm以上且15.0μm以下,上述聚丙烯系树脂层的平均厚度为6.0μm以上,上述改性聚丙烯系树脂层的平均厚度为1.0μm以上且18.0μm以下,上述乙烯-丙烯共聚树脂层、上述聚丙烯系树脂层及上述改性聚丙烯系树脂层的合计的平均厚度为20.0μm以上,上述第二面处于上述弯曲部的弯曲内侧,上述第一面处于上述弯曲部的弯曲外侧。

(2)根据(1)所述的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖,其中,在上述乙烯-丙烯共聚树脂层中的上述乙烯-丙烯共聚物中上述乙烯成分所占的比率也可以为1.0质量%以上且35.0质量%以下。

(3)本发明的一方案的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底具备:由树脂层压钢板制成的顶板部;和由上述树脂层压钢板制成、且处于上述顶板部的外周的弯曲部,其中,上述树脂层压钢板具备:钢板;热塑性聚酯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于上述钢板的第一面;改性聚丙烯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于上述钢板的第二面;聚丙烯系树脂层,其按照与上述改性聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述改性聚丙烯系树脂层的上层;和乙烯-丙烯共聚树脂层,其按照与上述聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述聚丙烯系树脂层的上层,含有由乙烯成分和丙烯成分制成的乙烯-丙烯共聚物,上述乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点为135℃以上且150℃以下,上述热塑性聚酯系树脂层的熔点比上述聚丙烯系树脂层的熔点高40℃以上,在上述乙烯-丙烯共聚树脂层中的上述乙烯-丙烯共聚物中上述乙烯成分所占的比率为1.0质量%以上且45.0质量%以下,上述乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度为1.0μm以上且15.0μm以下,上述聚丙烯系树脂层的平均厚度为6.0μm以上,上述改性聚丙烯系树脂层的平均厚度为1.0μm以上且18.0μm以下,上述乙烯-丙烯共聚树脂层、上述聚丙烯系树脂层及上述改性聚丙烯系树脂层的合计的平均厚度为20.0μm以上,上述第二面处于上述弯曲部的弯曲内侧,上述第一面处于上述弯曲部的弯曲外侧。

(4)根据(3)所述的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底,其中,在上述乙烯-丙烯共聚树脂层中的上述乙烯-丙烯共聚物中上述乙烯成分所占的比率也可以为1.0质量%以上且35.0质量%以下。

(5)本发明的一方案的树脂金属复合容器具备:罐盖;由聚丙烯系树脂制成的罐身;罐底;将上述罐盖与上述罐身折边而得到的第一折边部;和将上述罐底与上述罐身折边而得到的第二折边部,其中,上述第一折边部具有将上述罐盖与上述罐身进行熔融粘合而得到的第一熔融粘合部,上述第二折边部具有将上述罐底与上述罐身进行熔融粘合而得到的第二熔融粘合部,上述罐盖、上述罐底中的至少一者具备:钢板;热塑性聚酯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于上述钢板的第一面;改性聚丙烯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于上述钢板的第二面;聚丙烯系树脂层,其按照与上述改性聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述改性聚丙烯系树脂层的上层;和乙烯-丙烯共聚树脂层,其按照与上述聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述聚丙烯系树脂层的上层,含有由乙烯成分和丙烯成分制成的乙烯-丙烯共聚物,上述乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点为135℃以上且150℃以下,上述热塑性聚酯系树脂层的熔点比上述聚丙烯系树脂层的熔点高40℃以上,在上述乙烯-丙烯共聚树脂层中的上述乙烯-丙烯共聚物中上述乙烯成分所占的比率为1.0质量%以上且45.0质量%以下,上述乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度为1μm以上且15μm以下,上述聚丙烯系树脂层的平均厚度为6μm以上,上述改性聚丙烯系树脂层的平均厚度为1μm以上且18μm以下,上述乙烯-丙烯共聚树脂层、上述聚丙烯系树脂层及上述改性聚丙烯系树脂层的合计的平均厚度为20μm以上,上述第二面处于上述罐身侧,上述第一面处于上述罐身侧的相反侧。

(6)根据(5)所述的树脂金属复合容器,其中,在上述乙烯-丙烯共聚树脂层中的上述乙烯-丙烯共聚物中上述乙烯成分所占的比率也可以为1.0质量%以上且35.0质量%以下。

发明效果

本发明的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底在对于由透明到半透明的热塑性树脂制成的罐身进行折边熔融粘合时,与罐身可得到高的折边强度,由于在树脂层压钢板的制造时膜不会与层压辊熔融粘合,因此制造性及表面品位优异。另外,本发明的树脂金属复合容器由于使用树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底,因此表面品位优异,具有高的折边强度。

附图说明

图1是本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖的立体图。

图2是本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖的a-a’截面图。

图3是向罐身折边而得到的本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖的立体图。

图4是向罐身折边而得到的本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖的b-b’截面图。

图5是本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底的立体图。

图6是本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底的a-a’截面图。

图7是向罐身折边而得到的本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底的立体图。

图8是向罐身折边而得到的本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底的b-b’截面图。

图9是本发明的实施方式的树脂金属复合容器的外观的一个例子。

图10是本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底的截面的区域a的放大示意图的例子。

图11是显示树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层中的pe成分的比率和折边部的密闭性判定结果的图。

图12是显示树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层中的pe成分的比率和热封性的判定结果的图。

图13是显示树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点和热封性的判定结果的图。

图14是显示树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点和折边部的密闭性判定结果的图。

图15是显示树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的厚度和折边部的密闭性判定结果的图。

图16是显示树脂层压钢板的聚丙烯系树脂层的厚度和膜层压时的向加热辊的树脂熔融粘合性判定结果的图。

图17是显示树脂层压钢板的改性聚丙烯系树脂层的厚度和折边部的密闭性判定结果的图。

图18是显示树脂层压钢板的膜层压方法的一个例子的图。

图19是以往的树脂金属复合容器的外观的一个例子。

具体实施方式

对于以pp树脂作为主体的热塑性树脂的罐身,通过将罐盖及罐底设定为树脂层压钢板,罐盖及罐底从罐的内容物侧起依次为(1)pe-pp层(乙烯-丙烯共聚树脂层)4/(2)pp层(聚丙烯系树脂层)3/(3)改性pp层(改性聚丙烯系树脂层)2/(4)钢板(钢板)1/(5)pet层(热塑性聚酯系树脂层)6,将(1)pe-pp层(乙烯-丙烯共聚树脂层)4的pe比率(乙烯成分的比率)、熔点、厚度及(2)pp层(聚丙烯系树脂层)3的厚度及(3)改性pp层(改性聚丙烯系树脂层)2的厚度的范围设定为恰当的范围,可得到与罐身的熔融粘合性及皮膜密合性优异的树脂覆盖钢板制的罐盖及罐底。

即,本发明的实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底具备:由树脂层压钢板制成的顶板部;和由上述树脂层压钢板制成、且处于上述顶板部的外周的弯曲部,上述树脂层压钢板使用一种层压钢板,该层压钢板具备:热塑性聚酯系树脂层,其按照与钢板相接触的方式被设置于成为树脂金属复合容器的外侧的钢板的第一面;改性聚丙烯系树脂层,其按照与上述钢板相接触的方式被设置于成为树脂金属复合容器的内侧的上述钢板的第二面;聚丙烯系树脂层,其按照与上述改性聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述改性聚丙烯系树脂层的上层;和乙烯-丙烯共聚树脂层,其按照与上述聚丙烯系树脂层相接触的方式被设置作为上述聚丙烯系树脂层的上层,具有特定的乙烯成分的比率,其中,通过控制各层的厚度及熔点,第二面处于上述弯曲部的弯曲内侧,上述第一面处于上述弯曲部的弯曲外侧,从而与罐身的熔融粘合性及皮膜密合性优异。

以下,参照附图的同时对本实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100、罐底101及树脂金属复合容器200进行详细说明。图1是本实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的立体图。图2是树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的a-a'截面图。图3是将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100向罐身102折边后的立体图。图4是向罐身102折边而得到的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的b-b’截面图。图5是本实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101的立体图。图6是树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101的a-a'截面图。图7是将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101向罐身102折边后的立体图。图8是向罐身102折边而得到的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的b-b’截面图。图9是本实施方式的树脂金属复合容器200的立体图。图10是为了对树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101所使用的树脂层压钢板20的构成进行说明而将图2及图6的a-a'截面图的一部分(区域a)放大而得到的图。

本说明书中,使用“-”表示的数值范围是指包含在“-”的前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。

(树脂金属复合容器(罐体))

如图4、图8、图9那样,本实施方式的树脂金属复合容器(罐体)200具备本实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100、罐底101及罐身102。

本实施方式的树脂金属复合容器200具备将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100与罐身102折边而形成的第一折边部21。第一折边部21具备将罐身102与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100进行熔融粘合而得到的第一熔融粘合部23。

树脂金属复合容器200具备将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101与罐身102折边而形成的第二折边部22。另外,第二折边部22具备将罐身102与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101进行熔融粘合而得到的第二熔融粘合部24。就树脂金属复合容器200而言,通过树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101的pp系树脂层5与罐身102的聚丙烯系树脂进行熔融粘合,可得到高的折边强度。

(罐身)

作为罐身102的树脂,从廉价且容易成形、并且能够进行蒸煮杀菌处理(超过100℃且130℃左右的高温加压杀菌处理)的方面出发,优选使用聚丙烯系树脂。特别是从强度的方面出发,优选使用均聚丙烯或嵌段共聚物聚丙烯树脂,但从强度和刚性的观点出发,罐身102的平均厚度优选为0.5mm以上。另外,从加工的观点出发,罐身102的平均厚度优选为3mm以下。

作为将罐身102与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100或罐底101接合的方法,下述步骤由于能够提高罐身与罐盖及罐底的折边部的密闭性,因此是优选的:将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100或罐底101折边后,将折边部抵接以加热器加热后的工具而进行加热,或者通过ih加热将折边部加热,使罐身的聚丙烯系树脂与罐盖的树脂层压钢板的树脂熔融粘合。由于罐身的聚丙烯系树脂的熔点为160℃-165℃的范围,因此优选将折边部加热至180℃以上。另外,优选将折边部加热至220℃以下以使得热塑性聚酯系树脂层不会熔化。

(树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底)

如图1及图5中所示的那样,树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101具有顶板部40及处于顶板部40的外周的弯曲部30。顶板部40及弯曲部30由树脂层压钢板构成。也可以在树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的顶板部40上设置铝制的拉环等。弯曲部30是与后述的罐身102的上缘一起折边的部分。弯曲部30按照与后述的树脂金属复合容器(罐体)200折边的方式弯曲。按照能够与罐身102熔融粘合的方式,具备热塑性聚酯系树脂层6的第一面处于弯曲部30的弯曲外侧,具备pp系树脂层5的第二面处于弯曲部30的弯曲内侧。

<树脂层压钢板>

以下,对树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101中使用的树脂层压钢板20进行说明。如图10中所示的那样,树脂层压钢板20在成为树脂金属复合容器(罐体)的外表面侧的钢板1的第一面上具备热塑性聚酯系树脂层6,具备:改性聚丙烯系树脂层2,其按照与钢板1相接触的方式被设置于成为树脂金属复合容器(罐体)的内表面侧的钢板1的第二面;聚丙烯系树脂层3,其按照与改性聚丙烯系树脂层2相接触的方式被设置作为改性聚丙烯系树脂层2的上层;和乙烯-丙烯共聚树脂层4,其按照与聚丙烯系树脂层3相接触的方式被设置作为聚丙烯系树脂层3的上层。以下,对钢板1、改性聚丙烯系树脂层2、聚丙烯系树脂层3、乙烯-丙烯共聚树脂层4进行说明。

<构成罐盖及罐底的树脂层压钢板的钢板>

考虑在使罐身与罐盖熔融粘合时利用ih加热,构成本实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底的树脂层压钢板的母材钢板(钢板)1特别优选通过感应电流而自发热的钢板(镀sn钢板、冷轧钢板、tfs钢板、其他表面处理钢板及铁素体系不锈钢板)。作为钢板1,从食品卫生性、加工性、耐蚀性、膜密合性、材料价格的观点出发,镀锡钢板或者无锡钢板是适宜的。

对于钢板1的平均厚度,没有特别限定。然而,钢板1的平均厚度低于0.1mm时,有时加工性降低。因此,钢板1的平均厚度优选为0.1mm以上。另外,钢板1的平均厚度超过0.4mm时,不经济,而且有时罐盖的折边加工变得困难。因此,钢板1的平均厚度优选为0.4mm以下。钢板的平均厚度优选为0.1mm以上且0.4mm以下。

钢板1的表面粗糙度没有特别限定。在钢板1的表面粗糙度以jisb0601(2013)中规定的算术平均粗糙度ra(以下也称为平均粗糙度、ra)计低于0.05μm的情况下,若在钢板1上压接层叠树脂膜时气泡进入钢板1与树脂膜间则有时气泡变得难以去除。因此,钢板1的表面粗糙度ra优选为0.05μm以上,更优选为0.10μm以上。另一方面,在钢板1的表面粗糙度以平均粗糙度ra计超过0.80μm的情况下,在钢板1上压接层叠树脂膜时有时沿着钢板1的表面的凹凸而卷入气泡。因此,钢板1的表面粗糙度ra优选为0.80μm以下,更优选为0.60μm以下。作为钢板1的表面粗糙度的范围,ra优选为0.05μm以上且0.80μm以下,更优选为0.10μm以上且0.60μm以下。

也可以对钢板1的表面实施表面处理。例如,在成为制罐品的外表面侧的钢板1的表面,出于提高钢板1与聚酯系膜层(热塑性聚酯系树脂层)6的密合性的目的,也可以形成包含选自cr、zr、al、si、p、ti、ce、w中的1种以上的元素、o及不可避免的成分的化学转化处理皮膜。由上述元素的氢氧化物及氧化物形成的化学转化处理皮膜由于具有羟基,因此在与热塑性聚酯树脂所具有的羟基之间形成氢键。因此,钢板1与热塑性聚酯系树脂层6的密合性提高。

作为包含选自cr、zr、al、p、ti、ce、w中的1种以上的元素的化学转化处理皮膜的形成方法,可以采用在各种元素的氟化物、硝酸盐、硫酸盐、氯化物、醋酸盐、甲酸盐、碳酸盐等的水溶液中进行电解处理的方法、或利用基于浸渍进行的蚀刻反应的方法等。在化学转化处理之后,通过进行水洗或烫洗,上述元素的抗衡离子种的大部分从化学转化处理皮膜中被除去,但有时作为不可避免的成分而微量残存。作为不可避免的成分的抗衡离子种只要是不对化学转化处理皮膜的特性造成影响的范围,则也可以存在。

上述钢板除了具有上述化学转化处理皮膜以外,还可以具有由硅烷偶联剂处理等形成的皮膜。由硅烷偶联剂处理形成的皮膜由于包含si化合物,与钢板及聚酯树脂的密合性优异,因此优选。

<树脂层压钢板的膜构成>

对树脂层压钢板的膜构成进行详细说明。

关于罐盖及罐底中使用的树脂层压钢板20的罐内表面侧即与树脂制的罐身相接触的一侧的树脂膜(pp系树脂层)5,与钢板密合的一侧的树脂层优选设定为用苯二甲酸酐、马来酸酐等改性而提高表面活性并改善了密合性的(3)改性pp层(改性聚丙烯系树脂层)2。作为改性聚丙烯系树脂层2中使用的树脂,可列举出马来酸酐改性聚丙烯树脂、氯化聚丙烯树脂等。中间层设定为未改性的(2)pp层(聚丙烯系树脂层)3由于容易与罐身的聚丙烯系树脂相容,因此优选。

在与罐身102相接触的一侧的pp系树脂层5的最表层为改性聚丙烯系树脂的情况下,熔点也降低,与罐身102的熔融粘合性也变得良好,但在制造树脂层压钢板20时,如果与层压辊相接触的一面成为改性聚丙烯系树脂层,则改性聚丙烯系树脂层熔融粘合于层压辊的表面,变得容易在树脂层压钢板的pp系树脂层5的表面产生缺陷,因此不优选。因此,和与层压辊相接触的一面的罐身102相接触的一侧的膜的最表层优选通过设定为未改性层而避免向层压辊的树脂熔融粘合。

另外,将罐身102与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100或树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101折边而加热时的加热温度(树脂层压钢板20的加热温度)优选设定为低于热塑性聚酯系树脂层6的熔点。如果树脂层压钢板20的加热温度低于热塑性聚酯系树脂层6的熔点,则可得到外观优异的树脂金属复合容器200。将罐身102与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100或树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101折边而加热时的加热温度(树脂层压钢板20的加热温度)优选设定为比聚丙烯系树脂层3的熔点高20℃以上的温度。如果树脂层压钢板20的加热温度为比聚丙烯系树脂层3的熔点高20℃以上的温度,则能够形成折边强度高的熔融粘合部32。

改性聚丙烯系树脂容易熔融粘合于层压辊的表面的理由可以认为如下。层压辊由氟橡胶、天然橡胶等形成。因此,在表面温度为80℃-120℃下连续地长时间使用的层压辊由于天然橡胶(主要成分异戊二烯)发生热劣化而生成氧化官能团,因此成为表面活性高的状态。因此,认为若改性聚丙烯系树脂等表面活性高的树脂以熔融的状态压接于层压辊,则改性聚丙烯系树脂变得容易与热劣化后的天然橡胶的氧化官能团键合。

因此,与罐身102相接触的一侧的pp系树脂层5的最表层优选设定为未改性、并且使熔点比聚丙烯系树脂低。为了与罐身102的聚丙烯系树脂在短时间内熔融粘合,优选将pp系树脂层5的最表层的熔点设定为135℃以上且150℃以下。特别优选为熔点低、并且与罐身102的聚丙烯系树脂的相容性优异的由乙烯-丙烯共聚物制成的乙烯-丙烯共聚树脂4。乙烯-丙烯共聚物由乙烯成分和丙烯成分制成。乙烯-丙烯共聚物为无规共聚物。

在pp系树脂层5的最表层即乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点低于135℃的情况下,若进行蒸煮杀菌处理(温度为120-130℃),则有时乙烯-丙烯共聚树脂层4软化而内容物从折边部漏泄。另一方面,在乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点超过150℃的情况下,由于折边部的乙烯-丙烯共聚树脂层4熔融要花费时间,因此在以短时间进行折边部的熔融粘合处理的情况下,折边部的密合性变得不稳定,因此不优选。另外,在乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点超过150℃的情况下,有时乙烯-丙烯共聚树脂层4在蒸煮处理时部分结晶化而发白,因此不优选。

乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点设定为用差示扫描型量热计(dsc)进行热分析时的主要的吸热峰的温度。其中,所谓主要的吸热峰是指吸热量最大的峰。用于熔点测定的dsc装置为hitachihigh-techsciencecorporation制dsc7030,将树脂5-8mg封入铝盘中,在氮气氛下以升温速度为10℃/分钟进行升温而测定。

作为罐身102的聚丙烯系树脂与罐盖的接合方法,将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100向罐身102折边后,用感应加热(ih)装置将罐盖的弯曲部30的钢板加热至树脂熔融为止的方法由于可提高罐身102的聚丙烯系树脂与罐盖内表面侧的pp系树脂层5的熔融粘合性,因此优选。罐底的情况也可以通过与罐盖同样的方法来接合。若罐盖的树脂层压钢板20的加热温度比聚丙烯系树脂层3的熔点高20℃以上且低于罐盖外表面侧的热塑性聚酯系树脂层6的熔点,则树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100与罐身102的密合性良好,并且,树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100外表面侧不易损伤而美观,因此优选。树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101的树脂层压钢板20的加热温度也优选为与罐盖相同的条件。

这里,对乙烯-丙烯共聚树脂层4的pe比率(有时称为乙烯成分的比率)进行以下说明。乙烯成分的比率通过以下的乙烯成分的比率确认实验来求出。

(乙烯成分的比率的确认实验)

乙烯-丙烯共聚树脂层4中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分量(乙烯成分的比率)的上下限量通过下述两种方法来决定:通过将填充了水的罐体进行蒸煮处理后的罐体的重量减少率来判定的方法(罐体密闭性判定方法);及将与形成罐身的聚丙烯系树脂相同的树脂片材与树脂层压钢板20的pp系树脂层5侧对齐而进行加热压接,之后,通过进行蒸煮处理之后的剥离强度来判定的方法。

以下,对用于决定乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点范围及乙烯在乙烯-丙烯共聚树脂层4中所占的上下限量的试验方法进行具体示出。

〔pp系树脂膜制作〕

对于罐盖及罐盖用的钢板如以下那样制作附于罐盖内表面侧的膜即构成pp系树脂层的pp系树脂膜。

通过3层共挤出制膜装置将第1层乙烯-丙烯共聚树脂(乙烯-丙烯无规共聚物)(5.0μm、乙烯成分的比率0-60质量%)、第2层(中间层)设定为聚丙烯系树脂(均聚丙烯)(10.0μm)、将第3层设定为改性聚丙烯系树脂(马来酸改性聚丙烯)(5.0μm)而在200℃下挤出来制作膜。

〔树脂层压钢板制作〕

在加热至250℃的0.2mm厚的无锡钢上辊压接上述的pp系树脂膜(将改性聚丙烯系树脂层侧与钢板粘接)和现有的pet系树脂膜并进行层压,制作罐盖及罐底用的层压钢板。

本发明的实施方式的罐盖的评价方法和本发明的实施方式的罐底的评价方法通过同样的方法来进行。以下,作为代表例,对罐盖的评价方法进行示出。

〔罐盖制作〕

将所制作的树脂层压钢板按照将罐盖的成为罐内表面侧的面设定为pp系树脂层侧、罐外表面侧成为热塑性聚酯系树脂层侧的方式进行成形加工。

〔罐体制作〕

在圆筒形状的聚丙烯系树脂制的罐身(2.0mm)上以罐内表面侧成为pp系树脂层、罐外表面侧成为热塑性聚酯系树脂层那样的方向将上述的树脂层压钢板制的罐底折边,之后,将折边部用ih加热装置进行加热(200℃、加热时间为1.0秒),使罐底的罐内表面侧pp系树脂层与罐身的聚丙烯系树脂热熔融粘合。

〔蒸煮试验用罐体制作〕

在安装有罐底的罐体中加入自来水至罐内容积的80%为止,然后将罐盖折边后,将罐盖折边部用ih加热装置对罐盖折边部进行加热,制作罐体试样。

〔罐体蒸煮试验〕

用电子天平测定所制作的填充了水试验罐的罐体重量直至小数点以下3位数的克数后,用蒸煮釜在125℃下进行30分钟蒸煮处理。

〔罐体密闭性判定方法〕

再次用电子天平测定经蒸煮处理的罐体的重量直至小数点以下3位数的克数,在重量减少0.20质量%以上的情况下,视为有漏液而设定为不可。在重量减少率为0.05质量%以上且低于0.20质量%的情况下,由于不是可断定为有漏液的程度的重量减少,因此判定为可,在重量减少率低于0.05质量%的情况下,由于为测定误差范围,因此罐体的密闭性判定为良。

〔罐身的聚丙烯树脂与树脂层压钢板的熔融粘合性判定方法〕

通过以下的方法来进行罐身的聚丙烯树脂与树脂层压钢板的熔融粘合性的判定,决定罐盖的内表面侧膜的树脂构成。

1)聚丙烯树脂与树脂层压钢板的熔融粘合试样制作:将切断成50mm×100mm尺寸的罐身用的聚丙烯树脂片材(primepolymerco.,ltd.制e111g、2mm厚)与切断成上述尺寸的树脂层压钢板在树脂层压钢板的pp系树脂层侧对齐,通过加热至200℃的热压进行10秒钟加热压接(10n/cm2)而将钢板加热,使聚丙烯树脂片材与树脂层压钢板熔融粘合。

2)蒸煮处理:将所制作的试样浸渍于自来水中,在125℃下进行30分钟蒸煮处理。

3)剥离强度测定:将蒸煮处理后的试样切断成宽为10mm宽,测定t型剥离强度来作为剥离强度。(拉伸速度=200mm/分钟、测定温度=24℃)

4)熔融粘合性判定:将剥离强度为10n/10mm以上的情况设定为(良),将剥离强度为5n/10mm以上且低于10n/10mm的情况设定为(可),将剥离强度低于5n/10mm的情况设定为(不可)。

通过上述的判定方法,决定罐盖及罐底用的树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率及熔点的最佳的范围。将上述的试验结果示于图11(乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯的比率上限设定根据)、图12(乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率下限设定根据)中。

图11的横轴表示形成罐盖的树脂层压钢板的罐身侧的pp系树脂膜(乙烯-丙烯共聚树脂层/聚丙烯系树脂层/改性聚丙烯系树脂层)的乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯成分的比率(pe-pp层中的pe比率)、纵轴表示罐体密闭性判定结果的图。

如由图11获知的那样,获知在树脂层压钢板制罐盖的pp系树脂层的乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率为0.5质量%以上的情况下罐盖的折边部的密闭性良好。另外,获知:在乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率为45.0质量%以下的情况下,罐盖的折边部的密闭性良好。即,获知如果为上述的范围,则可得到高的折边强度。在乙烯成分的比率低于0.5质量%的情况下折边部加热时间为1.0秒的情况下,由于折边部的密合性不稳定,因此变得容易引起漏液,因此不优选。另外,若乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率超过45.0质量%,则在蒸煮时折边部的pp系树脂层的表层软化而强度降低,在蒸煮处理中在罐体的内压上升时变得容易引起漏液,因此不优选。

另外,若乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率超过45.0质量%,则膜的表层变得柔软,在膜层压时在膜表面容易产生凹凸,表面变得粗糙,因此不优选。

乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率可以通过例如显微红外分光分析而求出。首先,用显微红外分光光度计对改变了乙烯成分的比率的乙烯-丙烯共聚物进行测定,由所得到的ir光谱得到来源于丙烯的974cm-1的峰强度与721cm-1的峰强度之比(峰强度比)。由乙烯成分的比率和峰强度比制作校正曲线。由乙烯-丙烯共聚树脂层4的乙烯-丙烯共聚物的峰强度比和该标准曲线,可以求出乙烯成分的比率。

图12的横轴表示树脂层压钢板的pp系树脂层侧的乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率(pe-pp层中的pe比率),图12的纵轴表示剥离强度的判定结果。

如由图12获知的那样,获知:就聚丙烯树脂制的罐身与罐盖的折边部的熔融粘合性的指标即剥离强度而言,乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率为1.0质量%以上且55.0质量%以下的范围为良好。在乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯的比率低于1.0质量%的情况下,罐身的聚丙烯树脂与树脂层压钢板的剥离强度低于5n/10mm,熔融粘合性变得不稳定,因此不优选。另外,若乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯的比率超过55.0质量%,则在蒸煮处理中软化而强度容易下降。

根据以上的判定结果,能够兼顾罐盖及罐底的折边部的密闭性和熔融粘合性的树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层4中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率为1.0质量%以上。另外,乙烯-丙烯共聚树脂层4中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率为45.0质量%以下。若乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率为35.0%以下,则能够进一步提高膜的密合强度,因此更优选的乙烯成分的比率为35.0质量%以下。

接下来,对树脂层压钢板20的乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点的恰当范围进行叙述。乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点的恰当范围由以下的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点确认实验来决定。

(乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点确认实验)

乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点的上下限与乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率的确认实验同样地通过下述两个方法来决定:通过将填充了水的罐体进行蒸煮处理后的罐体的重量减少率来判定的方法(罐体密闭性判定方法);以及使与形成罐身的聚丙烯系树脂相同的树脂片材与形成罐盖的树脂层压钢板的pp系树脂层对齐而进行加热压接,之后,用进行蒸煮处理后的剥离强度来判定的方法。仅变更乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点,关于除此以外的条件,设定为与乙烯成分的比率的确认实验相同的条件来判定。需要说明的是,乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点的变更通过调整乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯-丙烯共聚物的乙烯成分的比率来进行。

图13是横轴示出树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点(pe-pp层的熔点)、纵轴示出剥离强度判定结果的图。

如由图13获知的那样,在树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点超过150℃的情况下,得不到良好的剥离强度,因此不优选。

图14是横轴示出树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点(pe-pp层的熔点)、纵轴示出折边部密闭性判定结果的图。

如由图14获知的那样,在树脂层压钢板制的罐盖的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点低于135℃的情况下,在蒸煮时的温度下折边部的pp系树脂层5的表层的粘接强度低,不耐受罐体的内压上升,变得容易引起漏液,因此不优选。

由图13及图14中所示的结果获知,树脂层压钢板制罐盖及罐底的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点优选为135℃以上。另外,获知树脂层压钢板制罐盖及罐底的乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点优选为150℃以下。

作为乙烯-丙烯共聚树脂层4的熔点为135℃以上且150℃以下的乙烯-丙烯共聚树脂,可列举出无规共聚的乙烯-丙烯共聚物。

接着,对树脂层压钢板制罐盖及罐底的pp系树脂膜的各层的最佳厚度范围进行示出。膜各层的平均厚度由以下的树脂厚度确认实验来决定。

(树脂厚度确认实验)

对乙烯-丙烯共聚树脂层4的平均厚度的上下限进行说明。乙烯-丙烯共聚树脂层4的平均厚度的上下限由乙烯成分的比率的确认实验中进行的罐体密闭性判定方法来决定。需要说明的是,罐体密闭性判定方法的条件除了乙烯-丙烯共聚树脂层的膜厚、乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点(150℃)、乙烯成分的比率(10质量%)以外,设定为与乙烯成分的比率的确认实验相同。

图15是横轴示出树脂层压钢板制罐盖的乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度(pe-pp层的厚度)和纵轴示出上述的折边部的密闭性判定结果的图。

如由图15获知的那样,就罐体的罐盖折边部的密闭性而言,若树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度为1.0μm以上,则为良好。另外,如由图15获知的那样,树脂层压钢板的乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度为15.0μm以下的范围时良好。在乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度低于1.0μm的情况下,折边部的熔融粘合层厚度无法在短时间内充分确保,得不到稳定的强度,因此不优选。另外,若乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度超过15.0μm,则在蒸煮时的温度下折边部自身的强度不足,不耐受罐体的内压上升,变得容易引起漏液,因此不优选。

接着,对于聚丙烯系树脂层3,为了确保罐盖及罐底的折边部的蒸煮处理(温度:120℃-130℃)时的强度,优选在乙烯-丙烯共聚树脂层与改性聚丙烯系树脂层2的中间配置熔点高的聚丙烯系树脂层3,作为例子,可列举出熔点为160℃-165℃的聚丙烯均聚物。

另外,为了抑制树脂层压钢板制造时的聚丙烯系树脂膜侧的全熔融,聚丙烯系树脂膜的中间层即聚丙烯系树脂层的平均厚度优选为6.0μm以上。

图16是显示将pp系树脂膜用后述的膜层压装置(图18)进行膜层压时的向加热辊的膜熔融粘合性判定结果(层压时的向加热辊的膜熔融粘合性判定结果)与聚丙烯系树脂层3的平均厚度(pp层的厚度)的关系的图。如由图16获知的那样,在聚丙烯系树脂层3的平均厚度低于6.0μm的情况下,有时在膜层压时聚丙烯系树脂层整体熔融,钢板侧的改性聚丙烯系树脂层2露出至最表面而熔融粘合于膜层压装置的钢板加热辊,因此不优选。如果聚丙烯系树脂层3的平均厚度为6.0μm以上,则变得不易引起向加热辊的膜熔融粘合。聚丙烯系树脂层3的平均厚度更优选为10.0μm以上。若聚丙烯系树脂层3的平均厚度为10.0μm以上,则pp系树脂层5的表面的凹凸变小。

对于聚丙烯系树脂层3的平均厚度上限,没有特别限定,但若pp系树脂层整体的平均厚度超过100.0μm,则不仅在成本上变得不利,而且在将罐盖折边时,有时变得难以折边,因此聚丙烯系树脂层3的平均厚度优选按照包括乙烯-丙烯共聚树脂层4的平均厚度及改性聚丙烯系树脂层2的平均厚度在内的总计的平均厚度(乙烯-丙烯共聚树脂层4、聚丙烯系树脂层3及改性聚丙烯系树脂层2的合计平均厚度)成为100.0μm以下左右的方式来调整聚丙烯系树脂层3的平均厚度。

接着,对改性聚丙烯系树脂层2的平均厚度的上下限进行叙述。改性聚丙烯系树脂层2的上下限由乙烯成分的比率的确认实验中进行的罐体密闭性判定方法决定。罐体密闭性判定方法的条件除了乙烯-丙烯共聚树脂层的熔点150℃及乙烯成分的比率10%和改性聚丙烯系树脂层的平均厚度以外,设定为与乙烯成分的比率的确认实验相同。

图17是横轴示出树脂层压钢板的改性聚丙烯系树脂层的平均厚度(改性pp层的厚度)和纵轴示出上述的罐体的罐盖折边部的密闭性判定结果的图。

如由图17获知的那样,在改性聚丙烯系树脂层2的平均厚度低于1.0μm的情况下,由于与钢板的密合状态不稳定,因此在蒸煮时不耐受罐体的内压上升,变得容易引起漏液,因此不优选。

另外,改性聚丙烯系树脂层2由于软化温度比聚丙烯系树脂层3低,在蒸煮温度下树脂软化而强度降低,因此在改性聚丙烯系树脂层2的平均厚度超过18.0μm的情况下,有时改性聚丙烯系树脂层2因蒸煮时的罐体的内压上升而伸长,热封部剥离而引起漏液,因此不优选。

接着对树脂层压钢板的pp系树脂膜整体的平均厚度进行叙述。

在使成为热塑性聚酯系树脂层6的树脂膜与成为pp系树脂层5的膜同时热熔融粘合的层压方法的情况下,由于需要将钢板1的加热温度加热至热塑性聚酯系树脂层6的膜的熔点以上,因此熔点低的成为pp系树脂层5的膜熔融至最表层,膜表面容易损伤。

虽然也因成为pp系树脂层5的膜侧的层压辊的冷却程度而异,但即使将层压辊强冷却,在pp系树脂层5的平均厚度低于20.0μm的情况下,也无法避免全熔融。因此,成为pp系树脂层5的膜的总计平均厚度优选为20.0μm以上。即,pp系树脂层5的平均厚度优选为20.0μm以上。

对于树脂层压钢板20的pp系树脂层5的平均厚度上限没有特别限定,但如上所述,若过厚则不仅在成本上变得不利,而且变得难以将罐盖折边,因此优选设定为100.0μm以下左右,更优选为低于40.0μm。若厚度超过100.0μm,则在开罐时膜稍微变得难以断裂,如果为100.0μm左右以下则在开罐时膜变得容易断裂。若pp系树脂层5的厚度低于40.0μm则膜变得更容易断裂。

〔pet层(热塑性聚酯系树脂层)〕

对本实施方式的罐盖及罐底的树脂层压钢板20的外表面侧的树脂层即(5)pet层(热塑性聚酯系树脂层)进行叙述。

罐盖及罐底的外表面侧的树脂层若在密封用的加热工具接触时熔融,则有时皮膜损伤而损害耐蚀性。因此,为了得到优异的外观的罐体200,树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101的热塑性聚酯系树脂层6的熔点优选高于密封用的加热工具的温度。具体而言,为了使折边部的树脂熔融粘合,密封用的加热工具被加热至pp系树脂层5的熔点以上。因此,热塑性聚酯系树脂层6的熔点优选高于pp系树脂层5的熔点,特别优选热塑性聚酯系树脂层6的熔点比pp系树脂层5中的熔点最高的聚丙烯系树脂层3的熔点高40℃以上。在热塑性聚酯系树脂层6比聚丙烯系树脂层3的熔点高40℃以上的情况下,在将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖或树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101与罐身102进行折边并熔融粘合时,即使是密封用的加热工具与外表面侧的树脂层相接触的情况下也能够减少皮膜损伤的情况。

作为使pp树脂制的罐身102与罐盖及罐底折边后熔融粘合的方法,除了使加热工具与罐盖及罐底相接触的方法以外,通过ih加热对树脂层压钢板制的罐盖及罐底的钢板进行电磁感应加热而使折边部的树脂局部地加热熔融的方法由于不易引起因加热工具与膜相接触而产生的膜损伤,因此优选。

罐盖及罐底的树脂层压钢板20的外表面侧的树脂层特别是从加工性、密合性、耐蚀性、卫生性、香味保持性优异的方面出发优选为热塑性聚酯系树脂膜。

热塑性聚酯系树脂层6的树脂可以是拉伸膜,也可以是未拉伸膜,没有特别限定,但拉伸膜由于与未拉伸膜相比,耐蚀性、强度优异,并且比未拉伸膜低成本,因此更优选。

作为热塑性聚酯系树脂层6的树脂,例如可以是以对苯二甲酸乙二醇酯单元作为主体且除了对苯二甲酸乙二醇酯单元以外还包含间苯二甲酸乙二醇酯单元或对苯二甲酸丁二醇酯单元作为共聚成分的共聚聚酯,也可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯-间苯二甲酸乙二醇酯共聚物、或聚对苯二甲酸乙二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯共聚物的混合物。

关于对苯二甲酸乙二醇酯单元与间苯二甲酸乙二醇酯单元的比率,间苯二甲酸乙二醇酯单元优选为聚酯系膜(热塑性聚酯系树脂层)6整体的12摩尔%以下。在聚酯系膜(热塑性聚酯系树脂层)6中的聚间苯二甲酸乙二醇酯单元的比率超过12摩尔%的情况下,由于取向结晶层的结晶化度变低,因此有时膜的透湿性增加且耐蚀性降低。

作为热塑性聚酯系树脂层6的树脂,具体而言,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸乙二醇酯与间苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(ia-pet)、聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(pet-pbt)、聚对苯二甲酸乙二醇酯与环己烷二甲醇的共聚物(petg)及它们的混合物等。

罐外表面侧的成为热塑性聚酯系树脂层6的树脂膜可以是单层,也可以是2层或3层的复层结构,在复层结构的情况下,也可以是各层的树脂种不同的构成。

对于树脂层压钢板20的热塑性聚酯系树脂层6的平均厚度没有特别限定,但由于为罐盖及罐底的外表面侧,并不特别要求耐蚀性,因此只要为30.0μm以下左右即可。对于热塑性聚酯系树脂层6的厚度的下限也没有特别限定,但若过薄则在制造层压钢板时变得容易产生层压的膜皱褶,因此优选为10.0μm以上。

出于将盖及底的外表面着色的目的,也可以在热塑性聚酯系树脂中混入分散钛白、炭黑等着色颜料或染料。

另外,即使出于防止膜的粘连的目的而在热塑性聚酯系树脂膜中混入分散二氧化硅等无机粒子,也不会损害本发明的效果。

<树脂层压钢板的制造方法>

本实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101用的树脂层压钢板20通过在以图18中所示那样的树脂膜层压装置例如加热辊51加热后的公知的钢板上通过膜层压辊52压接树脂膜而使树脂膜热熔融粘合,接着用冷却槽53将树脂层压钢板冷却至规定的温度,从而能够形成宽度、长度方向均匀的树脂膜层结构,并且能够减少卷入钢板与树脂膜之间的气泡。

作为将加热工序s1中的树脂膜层压装置的钢板进行加热的方法,可列举出使钢板从使多个蒸汽等热介质穿过辊内部而进行加热的夹套辊、或者内置有加热器的加热辊中通板而加热的方法等。

作为层压工序s2中的膜层压辊52,由于能够以膜层压部确保适度的夹持长,因此优选为橡胶辊。作为橡胶辊的材质,特别优选氟橡胶、硅橡胶等耐热性高的橡胶。

通过上述方法使膜与钢板热熔融粘合后,优选的是立即通过水冷、气水冷却或冷风等方法将树脂层压钢板冷却至比罐内表面侧的聚酯系树脂膜的结晶化温度低的温度(冷却工序s3)。

<罐盖及罐底制作>

罐盖及罐底的制作只要通过与通常的罐盖、罐底的成形同样的方法来进行即可,只要按照树脂层压钢板的罐外表面侧成为热塑性聚酯系树脂层6、内表面侧成为上述pp系树脂层5的方式进行成形即可。出于防止成形时的表面瑕疵、开裂的目的,也可以预先在树脂层压钢板20制造时在树脂层压钢板20的表面涂蜡。蜡的涂布方法只要将固态蜡进行加热熔融并通过辊涂机进行涂布的方法、或将使蜡溶解于溶剂中而得到的溶液采用辊涂机或帘式涂布机等涂布于钢板表面并干燥即可。

pp树脂制的罐身102与罐盖及罐底在进行通常的折边后,用感应加热(ih)装置将罐盖的折边部的钢板加热至树脂熔融为止的方法由于罐身102的聚丙烯系树脂与罐内表面侧的聚丙烯系树脂的熔融粘合性高,因此优选。树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101侧的树脂层压钢板20的加热温度比聚丙烯系树脂层3的熔点高20℃以上且与罐盖外表面侧的热塑性聚酯系树脂层6的熔点相比低10℃以上由于罐盖与罐身的密合性良好、并且罐盖外表面侧不易损伤而美观,因此优选。

作为其他的方法,只要使罐盖及罐底的折边部与加热工具相接触、在工具温度为160℃~220℃且0.5秒~1分钟左右的范围内进行加压即可。在工具温度低于160℃的情况下,热封部的熔融粘合程度容易变得不均匀,因此不优选。另外,若工具温度超过220℃,则有时罐盖及罐底的热塑性聚酯系树脂层6软化而成为缺陷,因此不优选。另外,若工具温度过高,则熔融粘合部的树脂溢出而密封部的树脂厚变薄,因此不优选。

本发明的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底由于通过短时间的加热能够与形成罐身102的聚丙烯系树脂获得高的折边强度,并且具有能够进行与金属罐同等的蒸煮杀菌处理的折边部强度,因此作为树脂金属复合容器用的罐盖及罐底极为有用。另外,由于在罐体的树脂层压钢板的制造时膜不会熔融粘合于层压辊,因此制造性及表面品位优异,作为罐用材料极为优异。

(树脂金属复合容器的制造方法)

如图4、图8、图9那样,本实施方式的树脂金属复合容器(罐体)200通过将本实施方式的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101向罐身102折边来制造。

具体而言,在罐身102上缘装载树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100,将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的弯曲部30折边而形成第一折边部21。形成第一折边部21之后,通过感应加热等将弯曲部30加热而使罐身102的聚丙烯系树脂与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的pp系树脂层5的树脂熔融而熔融粘合,形成第一熔融粘合部23。树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101也通过与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100同样的方法将树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101的弯曲部30与罐身102折边而形成第二折边部22。形成第二折边部22之后,通过感应加热等将弯曲部30加热而使罐身102的聚丙烯系树脂与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100的pp系树脂层5的树脂熔融而熔融粘合,形成第二熔融粘合部24。通过像这样地使树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101与罐身102熔融粘合,成为树脂金属复合容器200。以上,对使罐身102与树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100及罐底101熔融粘合的事例进行了说明,但根据罐身102的形状,也可以仅使树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖100或树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底101熔融粘合来制作树脂金属复合容器200。

实施例

对于本发明的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底,列举出实施例进行具体说明。

但是,实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性及效果而采用的一个例子,本发明并不限定于下述实施例。只要不脱离本发明的主旨并达成本发明的目的,则也可以在可适合于主旨的范围内适当加以变更来实施。因而,本发明可采用各种条件,它们均包含于本发明的技术特征中。

实施例、比较例中,将成为树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底的材料的树脂层压钢板的构成材料即(4)钢板的内容示于表1中,将pp系树脂层的乙烯-丙烯共聚树脂层、聚丙烯系树脂层、改性聚丙烯系树脂层的内容示于表2-1、2-2中,将相反面的热塑性聚酯系树脂层的内容示于表3中。表2-1、2-2中的下划线表示为本发明的范围外。

在表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中示出树脂层压钢板的构成及制造条件、树脂层压钢板制造时的pp系树脂层面的粗糙、目视判定pp系树脂层是否熔融粘合于层压装置的加热辊的结果、pp树脂与树脂层压钢板的热封性判定试验片制作时的热压条件(温度、加压力、加压时间)、热封性判定试验片的剥离强度及罐体折边部的密闭性判定试验结果。表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中的下划线表示为本发明的范围外。

表1

表3

具体而言如下所述。

对于成为树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底的材料的树脂层压钢板的构成材料,于以下示出。

1.钢板

使用表1中所示的m1-m4的钢板。在钢板为镀覆钢板、或化学转化处理钢板的情况下,其内容也于以下示出。

m1-m4为将厚度为0.20mm、表面粗糙度ra=0.3μm的钢板在5%氢氧化钠水溶液中进行阴极电解处理而碱脱脂的钢板。m1为在钢板表面具有金属铬层(80mg/m2)、铬水合氧化物层(10mg/m2)的无锡钢板。m2为经软熔(reflow)处理的镀锡钢板,是从钢板侧起具有sn-fe合金层(1.3g/m2)、金属sn层(1.5g/m2)、铬水合氧化物层(8mg/m2)的所谓镀锡钢板。

m3为经软熔处理的镀锡钢板,是从钢板侧起具有sn-fe合金层(1.3g/m2)、金属sn层(1.5g/m2)、以zro2(zr量5mg/m2)作为主体的无铬酸盐类型的化学转化处理皮膜的无铬酸盐镀sn钢板。m4为经软熔处理的镀锡钢板,是从钢板侧起具有sn-fe合金层(1.3g/m2)、金属sn层(1.5g/m2)、以tio2(ti量为5mg/m2)作为主体的无铬酸盐类型的化学转化处理皮膜的无铬酸盐镀sn钢板。

2.树脂膜

作为成为树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底的材料的树脂层压钢板中使用的pp系树脂层的乙烯-丙烯共聚树脂层、聚丙烯系树脂层、改性聚丙烯系树脂层的树脂,使用表2-1、2-2中所示的p1-p39;作为相反面的热塑性聚酯系树脂层的树脂,使用表3中所示的e1-e4的热塑性的聚酯系树脂膜。表2-1、2-2中记载的pe-pp共聚树脂为乙烯-丙烯共聚物(无规共聚物),pe-pp嵌段共聚树脂为乙烯-丙烯共聚物(嵌段共聚物),pe共混pp树脂为在聚丙烯中含有聚乙烯的树脂,pe树脂为聚乙烯,马来酸酐改性pp树脂为马来酸酐改性聚丙烯,pp树脂为均聚丙烯。

树脂层压钢板的pp系树脂层的膜p1-p39从表层起依次为乙烯-丙烯共聚树脂层/聚丙烯系树脂层/改性聚丙烯系树脂层,为使乙烯-丙烯共聚树脂层的平均厚度和改性聚丙烯系树脂层的平均厚度及乙烯-丙烯共聚树脂层中的乙烯比率发生变化的各种平均厚度的树脂膜。

作为热塑性聚酯系树脂层6的树脂,使用表3的e1中所示那样的熔点为252℃的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)的双轴拉伸膜、e2中所示那样的熔点为227℃的对苯二甲酸乙二醇酯与间苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(间苯二甲酸乙二醇酯:12摩尔%)的双轴拉伸膜(ia-pet)、e3中所示那样的熔点为213℃的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯-聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物(pet-pbt)的双轴拉伸膜、e4中所示那样的熔点为203℃的未拉伸pet系膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯与环己烷二甲醇的共聚物(petg)及对苯二甲酸乙二醇酯与间苯二甲酸乙二醇酯的共聚物(间苯二甲酸乙二醇酯为12摩尔%)的共混膜)。

树脂膜的熔点设定为从树脂膜成膜机的t型模将各层的树脂进行熔融挤出而采集各层的树脂、并通过差示扫描型量热计进行热分析时的主要的吸热峰的温度。用于熔点测定的dsc装置为hitachihigh-techsciencecorporation制dsc7030,测定是将5-8mg树脂封入铝盘中、在氮气氛下以升温速度10℃/分钟升温来进行测定。将乙烯-丙烯共聚树脂层、聚丙烯系树脂层及改性聚丙烯系树脂层的熔点示于表2-1及2-2中。将热塑性聚酯系树脂层的熔点示于表3中。将聚丙烯系树脂层与热塑性聚酯系树脂层的熔点温度差示于表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中。

3.膜层压方法

膜的层压方法是利用图18中所示的专用的膜层压装置来进行。膜层压装置是下述结构的装置:具备钢板加热用的热压机、表背面的膜给装装置、特氟隆(注册商标)橡胶制层压辊(能够利用加热金属支承辊来进行橡胶辊表面温度控制)、水冷槽,将钢板加热至规定温度后,对膜层压辊给装钢板,与此同时给装膜并进行辊压接,约1秒后进行水冷。层压时的钢板表面温度(层压温度)如表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中所示的那样。另外,层压辊的挤压载荷按照辊接触面压成为10kpa的方式设定。

试验用的树脂层压钢板是使用图18中所示的具备钢板加热辊、表背面的膜给装装置、耐热橡胶制层压辊(通过金属制加热支承辊来控制橡胶辊表面温度)及冷却用水槽的专用的膜层压装置,在板宽为300mm的钢板卷材上层压宽为240mm的膜来制作。

表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中示出采用上述制造方法制作的树脂层压钢板的构成、层压温度及树脂层压钢板制造时的pp系树脂膜(乙烯-丙烯共聚树脂层/聚丙烯系树脂层/改性聚丙烯系树脂层)的膜表面粗糙有无、向加热辊的熔融粘合有无)的通过目视来判定的结果。将没有pp系树脂膜向加热辊的熔融粘合及损伤的情况设定为良,将没有pp系树脂向层压辊的熔融粘合、且在膜表面具有凹凸的情况设定为可,将有pp系树脂向层压辊的熔融粘合的情况设定为不可。

4.罐盖及罐底折边部加热熔融粘合方法

使用上述制造的树脂层压钢板,通过通常的方法来制造罐底及罐盖。在圆筒形状的pp树脂制的罐身上以罐内表面成为pp系树脂膜、外表面侧成为pet系树脂的方向将上述树脂层压钢板制的罐底折边,之后,以表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中所示的条件将折边部通过ih加热装置进行加热,使罐底的内表面侧pp系树脂与罐身的pp树脂热熔融粘合。

5.罐体密闭性评价

在安装有罐底的罐体中加入自来水至罐内容积的80%为止后,将上述制造的罐盖折边后,针对罐盖折边部,通过ih加热装置将罐盖折边部进行加热,制作罐体试样。用电子天平测定所制作的填充了水的试验罐的罐体重量至小数点以下3位数的克数后,用蒸煮釜在125℃下进行30分钟蒸煮处理。

再次用电子天平测定蒸煮处理后的罐体的重量至小数点以下3位数的克数,在重量减少0.20质量%以上的情况下,视为有漏液而设定为不可。在重量减少率为0.05质量%以上且低于0.20质量%的情况下,由于不是可断定为有漏液程度的重量减少,因此判定为可,在重量减少率低于0.05质量%的情况下,由于为测定误差范围,因此罐体的密闭性判定为良。将结果示于表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中。

6.熔融粘合性判定

使切断为50mm×100mm尺寸的罐身用的聚丙烯树脂片材(primepolymerco.,ltd.制e111g、2mm厚)与切断成上述尺寸的树脂层压钢板在树脂层压钢板的pp系树脂层侧对齐,通过加热至200℃的热压进行10秒钟加热压接(10n/cm2)而将钢板加热,使聚丙烯树脂片材与树脂层压钢板熔融粘合。将所制作的试样浸渍于自来水中,在125℃下进行30分钟蒸煮处理。之后,将蒸煮处理后的试样切断成宽为10mm宽,测定t型剥离强度来作为剥离强度(拉伸速度=200mm/分钟、测定温度=24℃)。将剥离强度为10n/10mm以上的情况设定为(良),将剥离强度为5n/10mm以上且低于10n/10mm的情况设定为(可),将剥离强度低于5n/10mm的情况设定为(不可)。将结果示于表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中。

此外,在作为罐盖及罐底折边部的加热熔融粘合方法而采用使加热用夹具压接于折边部的方法的情况下,由于有时在热塑性聚酯系树脂层的表面残留加热夹具的按压瑕疵,因此确认了通过加热夹具将罐盖的折边部在200℃下加热5秒钟时的热塑性聚酯系树脂层6的表面的按压瑕疵的有无。关于其结果,也示于表4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8及4-9中。按压瑕疵的良否判定通过目视来进行,将通过目视未见到外观变化的情况判定为良,将通过目视隐约了解按压瑕疵的轮廓、但即使用指甲在瑕疵上描画也感觉不到刮卡的情况设定为可,将瑕疵的轮廓明显且刮卡指甲的瑕疵判定为不可。

如由实施例及比较例表明的那样,本发明的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底具备优异的罐体密闭性和罐体pp树脂与树脂层压钢板的熔融粘合性,并且在制造树脂层压钢板时pp系树脂层不会熔融粘合于层压辊,因此制造性稳定,经济性优异。

产业上的可利用性

本发明的树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖及罐底由于在对于由透明到半透明的热塑性树脂制成的罐身进行折边熔融粘合时,可得到高的折边强度,并且制造性及表面品位优异,因此作为树脂金属复合容器用的罐盖及罐底极为有用。另外,本发明的树脂金属复合容器由于外观优异,具有高的折边强度,因此极为有用。

符号的说明

1钢板

2改性聚丙烯系树脂层

3聚丙烯系树脂层

4乙烯-丙烯共聚树脂层

5pp系树脂层

6热塑性聚酯系树脂层

20树脂层压钢板

21第一折边部

22第二折边部

23第一熔融粘合部

24第二熔融粘合部

30弯曲部

40顶板部

51热辊

52膜层压辊

53水冷槽

100树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐盖

101树脂金属复合容器用树脂层压钢板制罐底

102罐身

200树脂金属复合容器

s1加热工序

s2膜层压工序

s3冷却工序

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