(57)【要約】【課題】フィルム性能を維持しつつ、ラミネート後の表面に白く汚れたような気泡欠陥がない表面清浄性に優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】合成樹脂フィルムとしてホモポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、ラミネート前の鋼板温度を樹脂融点±２０℃以内、前記ラミネートロールのニップ長を４０〜８０ｍｍ、かつ前記ラミネートロールの表面温度を１２０℃以上とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱された鋼板の表面に合成樹脂フィルムをラミネートロールで押し付けて連続的にラミネート鋼板を製造するに際し、前記合成樹脂フィルムとしてホモポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、ラミネート前の鋼板温度を樹脂融点±２０℃以内、前記ラミネートロールのニップ長を４０〜８０ｍｍ、かつ前記ラミネートロールの表面温度を１２０℃以上とすることを特徴とする表面清浄性の優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板の製造方法。
【請求項２】
前記ホモポリエチレンテレフタレートフィルムを熱融着した後、水冷するまでの時間を０．５８秒以内とすることを特徴とする請求項１に記載の表面清浄性の優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエチレンテレフタレートフィルムを片面又は両面に被覆したポリエチレンテレフタレート被覆鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、缶を製造する製缶分野においては、塗装缶からラミネート缶への転換が進んでいる。この背景として環境問題が重視されていることが挙げられる。ラミネート缶は、ラミネート鋼板を用いて缶を製造するため、塗装缶に比べ、環境負荷が著しく低い。すなわち、塗装缶の場合には、塗料の塗布工程や乾燥工程が必須であり、これに付随して廃液や排ガス処理が生じる。一方、ラミネート缶の場合には、合成樹脂フィルムを被覆したラミネート鋼板が使用されるので、ラミネート鋼板の製造工程及び製缶工程を通じてそれらの工程がないからである。
【０００３】
図１には、缶用ラミネート鋼板の製造工程の一例を模式的に示した。
缶用ラミネート鋼板は、普通、鋼板巻き戻し装置１から巻き戻された原板Ｓを加熱装置２（例えば加熱ロールを複数配置した装置）により加熱し、原板Ｓの表面に合成樹脂フィルムＦをラミネートロール５で押し付ける熱融着方式によって連続的に製造される。このような熱融着方式では、合成樹脂フィルムＦを熱融着した鋼板を、その直後に水冷タンクなどの冷却装置６内で急冷し、次いで巻き取り装置７で巻き取る。図１中、３は加熱装置出側ロールを示す。またラミネート前の原板Ｓの温度は、鋼板温度計４で検出できるようになっている。
【０００４】
このようにして製造される缶用ラミネート鋼板に対しては、需要家からフィルム性能（密着性、耐疵付き性など）と表面に汚れがないことが要求される。
最近、合成樹脂フィルムとして、フィルム厚が１０μｍ以下のホモポリエチレンテレフタレート（以下、ホモＰＥＴ）のフィルムを用い、缶用ラミネート鋼板の製造を行ったところ、フィルム厚が１２μｍの場合には生じていなかった、大きさが５ｍｍ以下の白く汚れたような気泡欠陥が発生した。
【０００５】
ここで、ホモＰＥＴフィルムは、従来使用していた共重合ＰＥＴフィルムに比べ、耐熱性に優れ、安価であることから、フィルム性能を維持しつつ、気泡欠陥の発生を防止して、これを使用してラミネート鋼板を製造することが重要である。
一方、特許文献１、２には、金属板の少なくとも片側表面上に樹脂皮膜層を形成する樹脂被覆金属板の製造方法が開示されている。
【０００６】
すなわち、特許文献１には、高い加工性を有し、かつ経済性および耐腐食性の両立を図った樹脂被覆金属板の製造方法に関して、金属板の少なくとも片側表面上に、ポリエチレンテレフタレート樹脂層と、樹脂組成物層との２層からなる樹脂皮膜層を形成する際、ラミネート前の金属板をフィルムの融点以上に加熱し、ラミネート後、直ちに急冷することが開示されている。
【０００７】
また特許文献２には、金属板をフィルムの樹脂融点に対し、樹脂融点−７０℃〜樹脂融点＋３０℃に加熱することによって樹脂フィルムが溶融圧着されること、及びラミネートロールの温度もラミネート性や樹脂被覆金属板の特性に大きく影響することが記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３１５３８９号公報
【特許文献２】特開２００３−３１１８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２には、合成樹脂フィルムを被覆してラミネート鋼板を製造するに際し、フィルムを介して白い汚れとなって見える気泡欠陥の防止方法に関して言及されていない。
本発明は、上記従来技術に鑑み、フィルム性能を維持しつつ、ラミネート後の表面に白く汚れたような気泡欠陥がない表面清浄性に優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意検討した結果、前記した気泡欠陥は、原板Ｓの表面とフィルムの間に生じること、及びフィルム性能と表面清浄性との両方を満足するポリエチレンテレフタレート被覆鋼板は、ラミネート条件を最適化することで製造することができることを知見して、本発明をなすに至った。
本発明は、以下のとおりである。
【００１０】
１．加熱された鋼板の表面に合成樹脂フィルムをラミネートロールで押し付けて熱融着法により、連続的にラミネート鋼板を製造するに際し、合成樹脂フィルムとしてホモポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、ラミネート前の鋼板温度を樹脂融点±２０℃以内とし、前記ラミネートロールのニップ長を４０〜８０ｍｍ、かつ前記ラミネートロールの表面温度を１２０℃以上とすることを特徴とする表面清浄性の優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板の製造方法。
【００１１】
２．前記鋼板の表面に前記ホモポリエチレンテレフタレートフィルムを熱融着した後、水冷するまでの時間を０．５８秒以内とすることを特徴とする上記１．に記載の表面清浄性の優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、フィルム性能を維持しつつ、ラミネート後の表面に白く汚れたような気泡欠陥がない表面清浄性に優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を、図１に示したラミネート鋼板の製造工程に適用した場合について説明する。
本発明は、合成樹脂フィルムＦとして、ホモポリエチレンテレフタレート（以下、ホモＰＥＴともいう）フィルムを使用する。
本発明に係るポリエチレンテレフタレート被覆鋼板は、ラミネートロール５で押し付ける熱融着法により、鋼板表面にホモＰＥＴフィルムを被覆して製造する。その際、ラミネート前の鋼板温度をフィルムを形成する樹脂の融点±２０℃以内とし、図２に示すように、ラミネートロール５のニップ長Ｌを４０〜８０ｍｍ、かつラミネートロール５の表面温度を１２０℃以上とする。
【００１４】
上記した範囲にラミネート条件を最適化することにより、後述する実施例で示すように、フィルム性能（密着性、耐疵付き性など）を維持しつつ、ラミネート後の表面に白く汚れたような気泡欠陥がない表面清浄性に優れるポリエチレンテレフタレート被覆鋼板を製造することができる。ラミネートロール５の表面温度を従来条件より９０℃も高くした理由の一つは、ラミネート前の鋼板温度を下げた場合にラミネート前の２軸配向が消失する部分の範囲が変わって、フィルム性能（密着性、耐疵付き性など）が要求を満たさなくなることを防止するためである。
【００１５】
なお、フィルム性能は、残存配向結晶量で評価することができ、残存配向結晶量が４００ｃｐ以上が好適である。
２軸配向がフィルム厚方向に残っている部分が少ない場合、残存配向結晶量が４００ｃｐｓ未満となり、フィルムと鋼板表面との優れた密着性をもたらし、厳しい加工が施される用途では、２軸配向が全て消失している方が加工時のフィルム剥離や外面の疵付きを防止できることが分かっている。しかし、２軸配向が全て消失している場合には、フィルムの耐疵付き性が不十分となってしまい、缶に成形した際の耐疵付き性が劣るので、残存配向結晶量を４００ｃｐｓ以上とすると良いことも判明している。
【００１６】
また、前記のラミネート前の鋼板温度は、加熱装置２の温度を調整して樹脂の融点±２０℃以内に変えることができる。その場合、加熱装置出側ロール３とラミネートロール５の間に鋼板温度計４を設置して、鋼板温度計４で検出した値がラミネート前フィルムの樹脂の融点±２０℃以内となるように加熱装置２の温度制御を行うのが好ましい。このようにすれば、原板Ｓの搬送速度が変化した場合でも、ラミネート前の鋼板温度がラミネートするフィルムの樹脂の融点±２０℃以内から外れてしまわないように精度よく調整できる。
【００１７】
ラミネートロール５のニップ長Ｌは、ラミネートロール５の圧下力Ｐによって調整するのが普通である。その場合、ラミネートロール５のニップ長Ｌと圧下力Ｐとの関係は、予め実験などによって定めておくのがラミネートロール５のニップ長Ｌを４０〜８０ｍｍの範囲のある値に精度よく設定できるので好ましい。図３に、その模式図を示した。
またラミネートロール５の表面温度を１２０℃以上とするには、ラミネートロール表面温度の調整機能を有するロールをラミネートロール５と接触可能なように設置しておくのが好ましい。そうすればラミネート鋼板の製造時、ラミネートロール表面温度の調整機能を有するロールをラミネートロール５に接触させ、ラミネートロールの回転に同調して回転させることで、ラミネートロール５の表面温度を１２０℃以上の所定値に精度よく管理することができるようになる。
【００１８】
ここで、前記鋼板の表面にホモＰＥＴフィルムを熱融着した後、水冷するまでの時間を０．５８秒以内とするのが好ましい。この理由は実施例で説明する。
本発明に用いるホモＰＥＴフィルムには、その融点が２６０℃以上の２軸配向した合成樹脂が好適に使用できる。このよう樹脂の融点をもつホモＰＥＴフィルムは容易に入手できる。また本発明に係るホモＰＥＴフィルムを被覆する原板には、例えば表面処理鋼板を用いることができる。使用するホモＰＥＴフィルムの膜厚は、１０μｍ以下とすることもできるが、用途に応じてその膜厚を決めることができる。なお、本発明に用いる原板は上記に限定されない。
【実施例】
【００１９】
両面が合成樹脂フィルムで被覆されている缶用ラミネート鋼板を、表１〜表３に示す条件で製造する実験を行った。合成樹脂フィルムとしては、フィルム厚が９μｍで、樹脂の融点が２６０℃以上であるホモＰＥＴフィルムを用いた。また缶用ラミネート鋼板の原板には、板幅が９２８ｍｍ、板厚が０．３２ｍｍのティンフリースチールＴＦＳを用いた。原板Ｓの搬送速度は最高速度を２００ｍ／ｍｉｎとして行った。
【００２０】
ラミネート前の鋼板温度は、図１に示す加熱装置２の設定温度で変更した。またラミネートロール５の温度は、ラミネートロール表面温度の調整機能を有するロールをラミネートロール５に接触させ、ラミネートロールの回転に同調して回転させることで調整した。ラミネートロール５のニップ長Ｌは、ラミネートロールの圧下力を調整することで変更した。
【００２１】
例えば、実験Ｎｏ．１の場合には、ラミネート前の鋼板温度を樹脂の融点±２０℃以内とするのに、加熱装置出側ロール３の温度を、加熱装置２により調整し、またニップ長Ｌ＝６０ｍｍとするのに、ラミネートロールの圧下力を８．０トンに調整した。
またフィルムを熱融着した後、水冷までの時間は、実験Ｎｏ．１〜９の場合、０．５８秒、実験Ｎｏ．１０の場合、０．９６秒、実験Ｎｏ．１１〜１６では、０．４８秒、０．５８秒、０．６８秒の３水準に変更した。前記時間は冷却タンクの水位を調整して変更した。
【００２２】
製造実験で得た缶用ラミネート鋼板について、表面清浄性とフィルム性能を評価し、その結果を合わせて表１〜３に示した。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
【表２】
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【００２５】
【表３】
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【００２６】
（表面清浄性の評価方法）
表面清浄性の評価は、得た缶用ラミネート鋼板の表面欠陥を目視観察し、大きさが５ｍｍ以下の白く汚れたような気泡欠陥の有無、及びその個数を調べ、次のように評価した。
○：気泡欠陥なし
△：気泡欠陥有り：１０個／ｍ２未満
×：気泡欠陥有り：５０個／ｍ２以上
（フィルム性能の評価方法）
得た缶用ラミネート鋼板からサンプルを採取し、鋼板の表面に熱融着されたフィルムの残存配向結晶量を、Ｘ線回折を用いて測定し、その値により以下のように評価した。
○：４００ｃｐｓ≦残存配向結晶量
×：残存配向結晶量＜４００ｃｐｓ、
この実施例の缶用ラミネート鋼板に対しては、残存配向結晶量が４００ｃｐｓ以上の場合、表面の耐疵付き性が良好となるとともに、ラミネート前の２軸配向が残った部分でフィルムの耐透過性も良好となる。残存配向結晶量が８００ｃｐｓ以下の場合、ラミネート後の２軸配向が失われた部分で鋼板の表面に対してフィルムが熱融着され、フィルムとの密着性が良好となる。
【００２７】
表１、２に示した製造実験からラミネート条件を本発明に限定した場合、フィルム性能と表面清浄性との両方とも優れていることがわかる。一方、ラミネート条件のいずれかが本発明に限定した範囲でない場合、フィルム性能と表面清浄性の少なくとも一方が劣っている。
また、表３に示した製造実験から、ホモＰＥＴフィルムを熱融着した後、水冷するまでの時間を０．５８秒以内とすることで、ラミネートロール５の温度を高く設定した場合でもフィルムの乳白色化が防止できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】缶用ラミネート鋼板の製造工程の一例を示す模式図である。
【図２】図１の要部を示す模式図である。
【図３】ラミネートロールのニップ長Ｌと圧下力Ｐとの関係を模式的に示す特性図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｓ  原板（鋼板）
Ｆ  合成樹脂フィルム
１  鋼板巻き戻し装置
２  加熱装置
３  加熱装置出側ロール
４  鋼板温度計
５  ラミネートロール
５Ａ  回転方向
６  冷却装置（冷却タンク）
７  巻き取り装置
８、９  フィルム払い出し装置
１０  鋼板搬送方向
Ｌ  ラミネートロールのニップ長
Ｐ  圧下力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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