(57)【要約】【課題】本発明は、加工を受けても美麗な金属感のある樹脂複合鋼板を提供する。【解決手段】鋼板の片面または両面に、鋼板側から順に接着剤層、アルミニウム層またはアルミニウム合金層、ポリエステル樹脂層を有する樹脂積層鋼板である。良好なアルミニウム層の厚さは０．０１μｍ以上、３μｍ以下、接着剤層の厚みは１μｍ以上、１２μｍ以下である。鋼板の表面は、クロム、錫、ニッケル、亜鉛の少なくとも１種の金属または酸化物で被覆されていてもよい。さらに、アルミニウム層またはアルミニウム合金層とポリエステル樹脂層の間に、さらにインキ層が存在しても良い。【選択図】　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の片面または両面に、鋼板側から順に接着剤層、アルミニウム層またはアルミニウム合金層、ポリエステル樹脂層を有することを特徴とする樹脂積層鋼板。
【請求項２】
前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層の厚さが、０．０１μｍ以上、３μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の樹脂積層鋼板。
【請求項３】
前記ポリエステル樹脂層が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの１種以上、または、これらの混合物や共重合体からなることを特徴とする請求項１記載の樹脂積層鋼板。
【請求項４】
前記ポリエステル樹脂層の厚さが、１０μｍ以上、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の樹脂積層鋼板。
【請求項５】
前記接着剤層の厚みが、１μｍ以上、１２μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の樹脂積層鋼板。
【請求項６】
前記鋼板の表面が、クロム、錫、ニッケル、亜鉛の少なくとも１種の金属または酸化物で被覆されていることを特徴とする請求項１記載の樹脂積層鋼板。
【請求項７】
前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層と前記ポリエステル樹脂層の間に、さらにインキ層を有する請求項１記載の樹脂積層鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、缶や家電製品外装板等、外観の美麗さが求められる用途に好適な材料に関する。詳しくは、絞り加工、薄肉化深絞り加工、絞り−しごき加工やプレス加工によって変形を加えても、美麗な金属感のある樹脂複合鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
家電製品の外装板には、従来から亜鉛めっき等を施した表面処理鋼板に塗装したものが多く用いられてきた。しかし、昨今は金属調の外観が消費者に好まれる傾向があり、このような用途には主としてステンレスが使われるが、ステンレスは高価であるという欠点がある。アルミニウムは軽く、美麗な外観を得やすいが、強度的に問題があり、十分な強度を得るためには厚くしなければならないが、非常に高価になってしまう。
【０００３】
一方、スチール缶用材料には、錫、ニッケル、クロム等のめっきを施した鋼板が用いられてきた。２ピース缶に関しては、絞り−しごき缶（ＤＩ缶）にはリフロー処理をしない錫めっき鋼板が用いられ、しごき加工によって外面の金属光沢が付与されるが、微視的には素地鉄面が露出する部分が多く、錫の色調に鉄自体の暗い色調が加わってしまう。絞り缶や薄肉化深絞り缶には電解クロムめっき鋼板（ＴＦＳ）が主として用いられるが、クロムめっきの色調は青黒く、また、金属光沢に乏しい外観となっていた。このため、スチール２ピース缶は、アルミ缶との比較において、デザイン上、好まれないことがあった。
【０００４】
特許文献１および特許文献２には、鋼板にＡｌ等をドライプロセスでめっきし、さらに潤滑性塗膜を形成した、ＤＩ缶用素材が開示されている。また、特許文献３には、鋼板上にポリエチレンテレフタレート層、エポキシ樹脂層、さらに、その上層に最外層としてＡｌ蒸着層を設けた缶用鋼板が開示されている。
【０００５】
【引用文献】
（１）特許文献１（特開平１−１８０９６５号公報）
（２）特許文献２（特開平１−１８０９６６号公報）
（３）特許文献３（特開昭６２−２８６７３４号公報）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、鋼板に直接Ａｌ等をめっきし、上層に潤滑性塗膜を設けた鋼板をカッピングすると、鋼板と比べて白色度ははるかに高いが、金属光沢は得られない。これは、カップ絞りによって、Ａｌめっき鋼板表面に肌荒れが生じ、光を散乱させてしまうためである。また、鋼板上の樹脂層の上にＡｌ蒸着層を有する鋼板は、絞り加工やしごき加工によって表面にかじり（加工による擦り疵）が生じ、外観上好ましくない。これらの現象は、該鋼板を家電外装板に使用した場合も同様で、プレス加工を受けると良好な金属光沢外観が失われる。
そこで、本発明では、上記問題点を解決し、加工を受けても美麗な金属感のある樹脂複合鋼板を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題解決を達成するため、鋭意検討をおこない、本発明に至ったものである。その趣旨とするところは、
（１）鋼板の片面または両面に、鋼板側から順に接着剤層、アルミニウム層又はアルミニウム合金層、ポリエステル樹脂層を有することを特徴とする樹脂積層鋼板。
（２）前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層の厚さが、０．０１μｍ以上、３μｍ以下であることを特徴とする（１）記載の樹脂積層鋼板。
【０００８】
（３）前記ポリエステル樹脂層が、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの１種以上、または、これらの混合物や共重合体からなることを特徴とする（１）記載の樹脂積層鋼板。
（４）前記ポリエステル樹脂層の厚さが、１０μｍ以上、１００μｍ以下であることを特徴とする（３）記載の樹脂積層鋼板。
【０００９】
（５）前記接着剤層の厚みが、１μｍ以上、１２μｍ以下であることを特徴とする（１）記載の樹脂積層鋼板。
（６）前記鋼板の表面が、クロム、錫、ニッケル、亜鉛の少なくとも１種の金属または酸化物で被覆されていることを特徴とする（１）記載の樹脂積層鋼板。
（７）前記アルミニウム層またはアルミニウム合金層と前記ポリエステル樹脂層の間に、さらにインキ層を有する（１）記載の樹脂積層鋼板である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の樹脂被覆鋼板は、片面又は両面に、鋼板側から順に接着剤層、アルミニウム又はアルミニウム合金層、ポリエステル樹脂層を有するものである。さらに詳しくは、鋼板とアルミニウム層の間に１μｍ以上の厚さの接着剤層を設けることによって、絞り加工や絞り−しごき加工、あるいは薄肉化深絞り加工による鋼板の肌荒れをアルミニウム層に伝播しないように緩和することで、加工後にもアルミニウムの金属外観を有する鋼板である。
【００１１】
本発明の樹脂被覆鋼板に用いられる鋼板は、特に限定されるものではなく、通常、缶用又は家電外装用に用いられる鋼板を、用途に合わせて選択すればよい。例えば、板厚０．１〜０．８ｍｍの低炭素Ａｌキルド鋼からなる冷延鋼板等が用いられる。鋼板の表面のめっきは必須ではないが、耐食性や樹脂の密着性を向上させるため、クロム、錫、ニッケル、亜鉛の少なくとも１種の金属又は酸化物で被覆されていることが望ましい。めっき層の最上層として、クロム水和酸化物層があれば、樹脂との密着性が著しく向上するため、好ましい。他の手段、例えば、シランカップリング処理やリン酸処理等で金属層と樹脂層との密着性の向上を図るのもよい。
【００１２】
本発明で用いるポリエステル樹脂は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の蒸着が容易で、その密着性が良好であり、成形性にも優れている必要がある。このような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、ポリエチレンイソフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの１種以上、またはこれらの混合物や共重合体からなるフィルムがよい。フィルムは、無延伸あるいは二軸延伸等の延伸処理を行った状態のどちらでも構わない。
【００１３】
フィルムの厚さは、１０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。現在、１０μｍ未満の厚さで、ピンホール等の欠陥のない樹脂フィルムを得ることは難しい。また、価格も非常に高価であって、経済的でない。一方、１００μｍを超える厚みのポリエステルフィルムを使用すると、アルミニウムまたはアルミニウム合金の金属光沢が若干曇って見えるため適当ではなく、また、経済的な理由からも好ましくない。
また、本発明におけるポリエステル樹脂は、顔料を添加せず、無色透明で使用するのが最も好ましい。透明であるほど、下地のアルミニウムまたはアルミニウム合金の外観を生かすことができる。ただし、用途によっては、アルミニウムまたはアルミニウム合金の外観を隠蔽しない範囲で、若干の顔料又は色素を添加し、着色しても構わない。
【００１４】
ポリエステル樹脂フィルムには、予めアルミニウム又はアルミニウム合金を真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の気相めっきの手段を用いてめっきするが、真空蒸着法で充分な均一性と密着性が得られるので、真空蒸着によるのが最も経済的で好ましい。アルミニウムまたはアルミニウム合金層の厚さは、０．０１μｍ以上、３μｍ以下であることが好ましい。０．０１μｍ未満では隠蔽性が不十分で、絞り等の加工を受けた後の外観が良好でない。一方、３μｍを超えるめっきでも、性能上は何等問題ないが、生産性が著しく劣るために経済的に不利である。
【００１５】
アルミニウムに添加する合金元素としては、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｕ等が挙げられる。これらは、用途に応じて添加すればよい。また、樹脂フィルムにアルミニウムをめっきする前に、樹脂フィルムのめっき側へ商品名やデザインを施すためのインキ層を設けても良い。鋼板またはめっきされた鋼板とアルミニウム層との接合には接着剤を用いる。接着剤層の厚みは１μｍ以上、１２μｍ以下であることが好ましい。１μｍ未満では、鋼板とアルミニウム層の接着が不十分であるだけではなく、絞り加工やしごき加工後の外観にも影響を及ぼす。すなわち、接着剤層の厚みが１μｍ未満だと、加工による鋼板のμｍオーダーの肌荒れを接着剤層で緩和することができず、アルミニウム層にもμｍオーダーの凹凸が生じる。平滑性が失われることで、アルミニウムの光沢度が低下し、金属外観が劣化する。接着剤層の厚みが１２μｍを超えても、性能上は何等問題ないが、経済上の点で好ましくない。
【００１６】
接着剤の種類には、特に制限を設けないが、例としてエポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルポリウレタン系樹脂、イソシアネート系樹脂等、あるいは、それらの各種変性樹脂を挙げることができる。これらは、予めアルミニウムをめっきした樹脂フィルムのアルミニウム側に塗布し、部分硬化状態で接着剤層を形成しておき、鋼板とのラミネートの際に熱硬化させるのがよい。さらに、広義の接着剤として、ポリエステルフィルムやポリアミドフィルムを用いることもできる。この場合は、鋼板とアルミニウムをめっきした樹脂フィルムとの間に挟み、熱圧着法で貼り合せることができる。フィルム状接着剤は、予め鋼板又はアルミニウムをめっきした樹脂フィルムのアルミニウム側に熱圧着しておいてもよい。本発明の樹脂積層鋼板は、そのまま使用しても、また、外面にさらに塗装・印刷して使用してもよい。塗装・印刷を施す場合は、アルミニウム層の金属外観を活かすよう、全面を隠蔽してしまわないようなデザインであることが好ましい。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明の実施例について説明する。
全ての実施例及び比較例に用いた鋼板は、低炭素Ａｌキルド連鋳鋼を厚さ０．１８ｍｍ、調質度ＤＲ−８に調製した鋼帯であり、１００ｍｇ／ｍ２　のクロムめっき後、電解クロメート処理を施し、水洗・乾燥して、金属クロム層と水和クロム酸化物層からなる電解クロメート皮膜を形成して使用した。
一方、厚さ２０μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンイソフタレート共重合フィルムに、真空蒸着法によって純アルミニウムをめっきした。このアルミニウムめっきフィルムのアルミニウム側に、接着剤をさまざまな厚さで塗布・乾燥または熱圧着した。
【００１８】
前記鋼板を２４５℃に予熱し、両面に前記樹脂フィルムを２．５ｍ／秒の速度で熱圧着し、直後に水冷した。さらに、この鋼板を直径１６０ｍｍのブランクに打ち抜き、３段階での製缶を行った。１段目では直径９６ｍｍのカップに成形し、２段目では直径８０ｍｍに絞った。さらに、３段目では、しごき加工を加えた薄肉化深絞り成形を行い、直径６６ｍｍ、高さ１２８ｍｍの缶とした。この缶の底から８０ｍｍの位置を中心として５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片を切り取り、意匠性、加工後耐熱水密着性、耐食性を、次のように評価した。
【００１９】
（１）意匠性
鏡面光沢度と白色度を測定した。鏡面光沢度は、缶高さ方向で、入反射角６０°の鏡面光沢度（Ｇｓ６０°）を測定し、２００上を合格とした。また、白色度はＬ＊ａ＊ｂ＊測色系のＬ＊を測定し、７０以上を合格とした。
（２）加工後耐熱水密着性
沸騰水中に試験材を２４時間浸漬した後、１５ｍｍ幅に切断し、２５℃、相対湿度５０％の環境で、引張速度１００ｍｍ／分でフィルム／鋼板間の１８０°ピール強度を測定した。最大ピール強度が９．８Ｎ以上のものを合格とした。
【００２０】
（３）耐食性
５０ｍｍ×５０ｍｍの試験片の対角線にカッターでクロスカットを入れ、端面をフッ素系樹脂テープでシールした。これを１．５％塩化ナトリウムと１．５％クエン酸からなる試験液に、５５℃、大気開放下で９６時間浸漬した。水洗・乾燥後、速やかに粘着テープでテープ剥離を行った。クロスカットのスクラッチからの剥離幅を測定し、剥離幅０．４ｍｍ未満を合格とした。
【００２１】
以下、実施例と比較例について、評価試験の結果を述べる。
実施例１として、樹脂フィルムにアルミニウムを０．０２μｍの厚さに蒸着し、エポキシ系接着剤を１μｍ塗布・乾燥し、前記の方法で試験片を作成した。Ｇｓ６０°は２３０、Ｌ＊は７６、ピール強度は１５．７Ｎ、腐食剥離幅は０．２ｍｍであり、いずれの評価項目も満足した。
実施例２として、樹脂フィルムにアルミニウムを０．０５μｍの厚さに蒸着し、１２μｍ厚のポリエステルフィルムを接着剤として使用し、前記の方法で試験片を作成した。Ｇｓ６０°は３９０、Ｌ＊は８１、ピール強度は１１．８Ｎ、腐食剥離幅は０．３ｍｍであり、いずれの評価項目も満足した。
【００２２】
実施例３として、樹脂フィルムにアルミニウムを２μｍの厚さに蒸着し、エポキシ系接着剤を２μｍ塗布・乾燥し、前記の方法で試験片を作成した。Ｇｓ６０°は３００、Ｌ＊は８２、ピール強度は１５．７Ｎ、腐食剥離幅は０．２ｍｍであり、いずれの評価項目も満足した。
実施例４として、樹脂フィルムに黒色のインキ層をストライプ状に設けた上に、アルミニウムを２μｍの厚さに蒸着し、１２μｍ厚のポリエステルフィルムを接着剤として使用し、前記の方法で試験片を作成した。Ｇｓ６０°は４６０、Ｌ＊は８２、ピール強度は１１．８Ｎ、腐食剥離幅は０．３ｍｍであり、いずれの評価項目も満足した。また、黒色のインキ層と金属感を有するアルミニウム層とが美麗なコントラストを呈し、優れた意匠性を付与できることを確認した。
【００２３】
比較例１として、樹脂フィルムにアルミニウムを１μｍの厚さに蒸着し、接着剤を塗布せずに、クロムめっき鋼板に熱圧着を試みた。接着剤層が無いためアルミニウム蒸着フィルムをクロムめっき鋼板に貼り合わせることができなかった。比較例２として、樹脂フィルムにアルミニウムを蒸着せず、エポキシ系接着剤を２μｍ塗布・乾燥し、前記の方法で試験片を作成した。Ｇｓ６０°は３８０、Ｌ＊は６５、ピール強度は１１．８Ｎ、腐食剥離幅は０．３ｍｍであった。アルミニウム層が無いためクロムめっき鋼板下地が透けて見え、白色度が低かった。
【００２４】
比較例３として、クロムめっき鋼板にエポキシ系接着剤を２μｍ塗布・乾燥し、その上にアルミニウムを１μｍの厚さに蒸着して試験片を作成した。表面に樹脂層が無いため、潤滑が不充分で、製缶加工でカジリが生じ、良好な缶体が得られなかったので、評価試験を行えなかった。
比較例４として、アルミニウムを１μｍの厚さに蒸着したクロムめっき鋼板に、エポキシ系接着剤を２μｍ塗布・乾燥した樹脂フィルムを貼り付け、前記の方法で試験片を作成した。製缶加工前は良好な光沢を示したが、製缶加工後、Ｇｓ６０°は３７、Ｌ＊は８０、ピール強度は１５．７Ｎ、腐食剥離幅は０．２ｍｍであった。製缶加工により、鋼板及びＡｌ表面に３μｍほどの肌荒れが生じたため、光沢が著しく低下した。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、絞り加工、薄肉化深絞り加工や絞り−しごき加工による成形後も美麗な金属感を有する缶や家電製品外装板等用の樹脂複合鋼板を提供することができる。