二片罐用层合金属板及二片层合罐体的制作方法_3

文档序号:9290872阅读:来源:国知局
优选215~256°C、进一步优选220~256°C的范围的比例。若聚合 物熔点小于210°C,则使得耐热性变差,若聚合物熔点超过256°C,则聚合物的结晶性过大 而损害成型加工性。另外,可根据需要配合抗氧化剂、热稳定剂、紫外线吸收剂、增塑剂、颜 料、抗静电剂和成核剂等。
[0045] 由于以上的内面侧聚酯树脂层拉伸强度、弹性模量和冲击强度等机械特性优异并 且具有极性,所以通过将其作为主要成分,能够使内面侧聚酯树脂层的紧密贴合性、成型性 提高至能够耐受容器加工的水平并且能够赋予容器加工后的耐冲击性。
[0046][残留取向度]
[0047] 聚对苯二甲酸乙二醇酯系的层合薄膜的重要特征是取向结晶量对特性产生很大 影响。活用该特征,根据要求的性能将取向结晶量控制为适合的量,由此能够分别制造具有 所希望的基本性能的层合金属板。作为具体的方法,使用双轴取向结晶薄膜,精密地控制热 熔敷法中的层合条件,控制取向结晶的残留量。
[0048] 该方法非常适合工业生产,能够使用相同的原料分别制造符合所要求性能的各种 品种。通常,能够通过降低残留取向度(residual degree of orientation)来提高成型性, 通过增加残留取向度来提高耐冲击性。在本发明中,根据对应于二片罐用途而需要的加工 度,将双轴取向聚酯树脂层的残留取向度控制为小于30%的范围。残留取向度是通过X射 线衍射法求得的值,并且如下定义。
[0049] (1)对于层合前的取向聚酯树脂(或取向聚酯薄膜)和层合后的树脂(或薄膜), 在2 Θ =20~30°的范围内测定X射线衍射强度。
[0050] (2)用直线连接2 Θ = 20°、2 Θ = 30°处的X射线衍射强度并将该直线作为基 线。
[0051] (3)通过基线测定在2 Θ = 22~28°附近出现的最高峰的高度。
[0052] (4)在将层合前的薄膜的最高峰的高度计为PU将层合后的薄膜的最高峰计为P2 时,将P2/P1X100作为残留取向度(% )。
[0053] 外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层的残留取向度设定为小于30%。若残留取 向度为30%以上,则薄膜的成型性变差,从而在制罐时产生破罐,或在加工后产生薄膜剥离 等问题。双轴拉伸聚酯薄膜在热熔敷时取向结晶因来自于金属板的热量而破坏,树脂层变 为无定形聚酯树脂。另一方面,若热熔敷时的热量输入少,则在与金属板的界面处树脂层的 熔融变得不充分,金属板与树脂层的紧密贴合力变弱。因此,在应用于食品用罐头容器的情 况下需要确保所要求的树脂层的紧密贴合力,进而使残留取向度降低为一定程度以下并使 与金属板层合的变形性优异的无定形聚酯树脂层的比例增多从而确保加工性。因此,外面 侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层的残留取向度需要小于30%,优选为20%以下的范围。 从薄膜成型性的观点出发,随着加工度升高,希望使残留取向度尽可能降低。虽然未特别设 定残留取向度的下限,但若残留取向度小于2%,则耐冲击性有变差的趋势,因此优选残留 取向度设定为2%以上。
[0054] 除了外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层的组成以外,为了还根据需要的特性 取得残留取向度的平衡,希望外面侧聚酯树脂层应用聚对苯二甲酸乙二醇酯或根据需要作 为酸成分优选以小于6mol%的比例共聚间苯二甲酸而得到的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯, 并且内面侧聚酯树脂层应用作为酸成分优选以小于22mol%的比例共聚间苯二甲酸而得到 的共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯。由于内面侧聚酯树脂层被应用于容器成型后的罐内面侧, 所以为了确保紧密贴合性而进行共聚。
[0055] 外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层分别成为容器成型后的外面侧和内面侧, 必须满足所述的需要的特性。确定残留取向度使得发挥所要求的特性。在层合时无定形聚 酯的比例在内外表面大不相同的情况下,在一面或两面不满足需要的特性。在这样的情况 下,按照以在两面同时满足需要的特性为目的的残留取向度进行制造变得困难。即,优选调 整组成以使外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层彼此的残留取向度不大幅背离。
[0056] 层合时的金属板的温度与树脂的熔点存在密切的关系,层合时的金属板的温度由 树脂熔点决定。树脂熔点依赖于树脂组成,聚对苯二甲酸丁二醇酯的熔点比聚对苯二甲酸 乙二醇酯低,熔点因配合比例而大幅改变。另外,共聚间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二醇酯 的熔点比聚对苯二甲酸乙二醇酯低。因此,根据聚酯(A)与聚酯(B)的混合比例,外面侧聚 酯树脂层的树脂熔点与内面侧聚酯树脂层的树脂熔点相比充分降低,因此作为外面侧聚酯 树脂层也能够应用未共聚的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0057] 在因内容物或成型方法而需要大幅改变外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层 的薄膜厚度时,为了在内外两面控制层合后的残留取向度,也可用间苯二甲酸使聚酯(A) 共聚以调整树脂熔点。外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层的厚度无特殊规定,但在成 型时或搬运食品用罐头容器时因摩擦等而产生损伤的情况下,有可能导致金属板表面露出 从而损害外观,或在长期保存过程中以金属板露出部为起点产生腐蚀。因此,鉴于上述容器 特性和经济性,希望外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层的厚度为10 μ m以上且40 μ m 以下的范围内。在厚度小于1〇μπι的情况下,存在无法确保耐腐蚀性的情况,在厚度超过 40 μm的情况下,导致制造上的过剩的成本上升。
[0058] 外面侧聚酯树脂层和内面侧聚酯树脂层的制造方法无特殊限定,但例如可在 将各聚酯树脂根据需要干燥后,单独及/或分别供给至已知的熔融层合挤出机(melt lamination extruder),从狭缝状的模具挤出成片状,通过施加静电等方式使其紧密贴合 于流延鼓(casting drum)上并冷却固化从而得到未拉伸片材。然后,通过将该未拉伸片材 在薄膜的长度方向和宽度方向上拉伸而得到双轴拉伸薄膜。拉伸倍数可根据作为目标的薄 膜的取向度、强度和弹性模量等任意地设定,但优选的是,从薄膜的品质方面考虑而优选基 于拉幅机方式(tenter process)的拉伸,希望为在沿长度方向拉伸后沿宽度方向拉伸的依 次双轴拉伸方式、在长度方向和宽度方向上基本相同地进行拉伸的同时双轴拉伸方式。
[0059] 层合金属板的制造方法无特殊限定,例如可使用在超过薄膜的熔点的温度下加热 金属板,使用压合辊(以下称为层合辊)使树脂薄膜与金属板的两面接触并热熔敷的方法。 适宜设定层合条件以得到本发明所规定的树脂层。例如,优选的是,将层合时的金属板的温 度至少设定为160Γ以上,并且作为在层合时薄膜承受的温度历程,将在薄膜的熔点以上接 触的时间设定为1~20msec的范围。
[0060] 为了达成这样的层合条件,除了高速下的层合以外,还需要粘接过程中的冷却。层 合时的加压无特殊规定,但作为表面压力优选0. 098~2. 94MPa(l~30kgf/cm2)。若表面 压力过低,则即使树脂界面达到的温度为熔点以上,也因时间为短时间而得不到足够的紧 密贴合性。若表面压力大,则虽然层合金属板的性能上无不适,但对层合辑施加的力较大, 从而需要设备强度,导致装置大型化而不经济。
[0061] [实施例]
[0062] 在实施例中,对实施了冷乳、退火和平整乳制的厚度为0. 20mm的钢板进行脱脂、 酸洗和镀铬处理,制造镀铬钢板(TFS)。在镀铬处理中,在含有Cr03、F和SO42的镀铬浴中 实施镀铬处理,在中间冲洗后,在含有CrOjPF的化学转化处理液中进行电解。此时,调整 电解条件(电流密度、电量等)从而将金属铬和氢氧化铬的附着量以Cr换算计分别调整为 120mg/m2和 15mg/m2。
[0063] 接着,使用金属板的被覆装置,将镀铬钢板加热,用层合辊在镀铬钢板的一个面和 另一个面上分别通过热熔敷被覆以下表1中示出的发明例1~25和比较例1~11的树脂 薄膜使得形成外面侧聚酯树脂层(外面侧树脂层)和内面侧聚酯树脂层(内面侧树脂层), 从而制造层合钢板。层合辊设定为内部水冷式,在被覆过程中强制循环冷却水,进行薄膜粘 接过程中的冷却。然后,通过以下方法评价层合钢板和层合钢板上的薄膜的特性。表1中 的PET和PET/I分别表示聚对苯二甲酸乙二醇酯和共聚间苯二甲酸的聚对苯二甲酸乙二醇 酯。
[0064] 另外,冲拔成型是指,在层合钢板的两面涂布50mg/m2的熔点为45°C的石蜡后,冲 裁123miTKp的坯料,用市售的拉深压力机(cupping press)将该坯料拉深成型为内径为 高度为36mm的杯。接着,将该杯装入市售的DI成型
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