JP4019751B2

JP4019751B2 - プレコート鋼板から成るプレス成形缶

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Publication number: JP4019751B2
Application number: JP2002064127A
Authority: JP
Inventors: 宏松林; 省三市之瀬; 隆史岩井; 威人伊福
Original assignee: Toyo Seikan Kaisha Ltd
Current assignee: Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP2003260758A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機樹脂被覆鋼板をプレス成形して成る缶に関し、より詳細には、製造工程で６価クロムが使用されない表面処理鋼板から成り、加工密着性、耐食性に優れ、高腐食性の内容物にも適用可能な薄肉化缶に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、缶胴と缶底が一体成形され、缶胴に接合部のない２ピース缶が食品用、飲料用、エアゾール用金属容器等として使用されている。この２ピース缶においては、絞りしごき加工、絞り加工後ストレッチ加工、絞り加工後ストレッチ加工を施し、更にしごき加工を施す（ストレッチアイアニング加工）等、厳しい加工が施されて成形されている。
このような２ピース缶の製造には、鋼板上に有機樹脂被覆を施した有機樹脂被覆鋼板が用いられており、特に、下記式（１）で表わされる比、及び下記式（２）で表わされる平均板厚減少率が
缶高さ（Ｈ）／缶径（Ｄ）≧１・・・（１）
｛(元板厚(ｔ_０）−缶胴板厚(ｔ））／元板厚(ｔ_０）｝×100≧20・・・（２）
となるような過酷な加工により成形される薄肉化缶においては、鋼板基材と有機樹脂被覆との密着性、加工密着性、加工後の耐食性等の観点から、有機樹脂被膜で被覆する金属基材として電解クロム酸処理鋼板（ティンフリースチール、以下、ＴＦＳという）が広く使用されている。
【０００３】
例えば、特開平１１−１４０６９１号公報には、ＴＦＳ上にシラン処理皮膜、熱可塑性樹脂皮膜を設けてなる熱可塑性樹脂被覆鋼板が、厳しい加工が施される用途に適していることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＴＦＳを用いた有機樹脂被覆鋼板は、前述したように過酷な加工に施された場合にも被覆層の密着性に優れ、加工後の耐食性等にも優れたものであるが、ＴＦＳは、鋼板を６価クロムを含む処理液中で陰極電解処理し、これを水洗浄することにより製造されるものであり、最終成形品であるＴＦＳ表面処理被膜中に６価クロムは含まれないものの、有害な６価クロムを処理液中に含有するため、環境問題から種々の問題を有している。
【０００５】
すなわち、６価クロム含有処理液の排水及び排気処理等を完全に行い、外部に排出させないことが必須であり、排水処理設備、排気処理設備、廃棄処理費用等に多額の費用が必要となる。更に、排水処理スラッジの移動や廃棄等についても規制が強くなっていることから、ＴＦＳ以外の金属基材を用いた有機樹脂被覆鋼板を用いることによっても、上述した過酷な加工による薄肉化缶を製造することが望まれている。
【０００６】
また、古くからブリキ（すずめっき鋼板）も使用されているが、ブリキはすずめっきを施した後に、重クロム酸溶液中に浸漬或いはこの溶液中で電解することにより化成処理して使用されるのが一般的であり、また、ブリキに予め有機樹脂被覆を設けることも行われているが、缶高さ（Ｈ）／缶径（Ｄ）≧１、板厚減少率が２０％以上という厳しい加工に十分耐えることができないという問題がある。
従ってブリキを用いたプレス成形缶では、プレス成形後に塗料を塗布して保護塗膜を形成する必要があり、有機溶剤の廃棄処理や作業環境の悪化等の問題を有していると共に、塗装工程を短縮することも望まれている。
従って本発明の目的は、クロムフリーの有機樹脂被覆鋼板をプレス成形して成ると共に、厳しい加工により薄肉化された場合でも被膜の密着性、加工性、耐食性に優れた缶を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２のすずめっき層、アミノ基含有シランカップリング剤溶液及び／又はエポキシ基含有シランカップリング剤溶液を用いて処理生成して成る、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ^２のシランカップリング剤処理層、厚みが８〜４２μｍのポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成り、前記シランカップリング剤処理層がすずめっき層上に直接形成されているプレコート鋼板をプレス成形して成ることを特徴とする耐食性に優れた缶が提供される。
本発明によればまた、少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ ^２のすずめっき層、アミノ基含有シランカップリング剤溶液及び／又はエポキシ基含有シランカップリング剤溶液と有機置換基と加水分解性アルコキシ基を含有するシランから成る混合溶液で処理生成して成る、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ ^２の、シランカップリング剤処理層、厚みが８〜４２μｍのポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成り、前記シランカップリング剤処理層がすずめっき層上に直接形成されているプレコート鋼板をプレス成形して成ることを特徴とする耐食性に優れた缶が提供される。
本発明によれば更に、少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ ^２のすずめっき層、有機置換基と加水分解性アルコキシ基を含有するシランで処理した後、次いでアミノ基含有シランカップリング剤溶液及び／又はエポキシ基含有シランカップリング剤溶液で処理して成る、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ ^２のシランカップリング剤処理層、厚みが８〜４２μｍのポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成り、前記シランカップリング剤処理層がすずめっき層上に直接形成されているプレコート鋼板をプレス成形して成ることを特徴とする耐食性に優れた缶が提供される。
【０００８】
本発明のプレス成形缶においては
（１）すずめっき層の鋼板側の一部がすず−鉄合金層であること、
（２）ポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層が、無配向の樹脂フィルムであること、
が好ましい。
【０００９】
【発明の実施形態】
本発明のプレス成形缶は、少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２のすずめっき層、シランカップリング剤処理層、熱可塑性ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成るプレコート材料を用いたことが重要な特徴である。
【００１０】
本発明のプレス成形缶に用いられるプレコート鋼板は、図１に示す通り、鋼板１、鋼板１の少なくとも缶内面側となる面に鋼板側から順に、すずめっき層２、シランカップリング剤処理層３、熱可塑性ポリエステル樹脂層４が形成されて成る有機樹脂被覆鋼板であり、このプレコート鋼板では、前述した缶高さと缶径の比(上記式（１）)及び缶胴部の板厚減少率(上記式（２）)が
缶高さ（Ｈ）／缶径（Ｄ）≧１・・・（１）、
{(元板厚(ｔ_０)−缶胴板厚（ｔ））／元板厚（ｔ_０）｝×１００≧２０・・・(2)、
となるような過酷な加工により薄肉化された場合や、フランジ加工やネックイン加工というような厳しい加工を施される部分でも、加工性、被覆層の密着性、加工後の耐食性に優れたプレス成形缶を提供することが可能となるのである。
【００１１】
有機樹脂被覆鋼板の金属基材として用いられているＴＦＳにおいては、鋼板上に形成された金属クロム層及びクロム水和酸化物層が有機樹脂被覆との密着性に優れ、耐食性、耐錆性、耐硫化変色性を付与するものであるが、本発明においては、鋼板表面にすずめっき層及びシランカップリング剤処理層を形成することにより、厳しい加工にも耐え、有機樹脂被覆との密着性に優れ、耐食性、耐錆性を有することが可能になったのである。
すなわち、耐食性、耐久性に優れるすずめっき層にシランカップリング剤処理層を組み合わせることにより、熱可塑性ポリエステル層とすずめっき層の密着性を高め、厳しい加工にも耐え得る加工性を付与することが可能になるのである。
更に、シランカップリング剤処理層はそれ自体で耐久性及び耐水性を向上させる一方、すずめっき層へのガス透過を抑制し、これによりすずめっき層のすずの酸化皮膜の形成を抑制するため、酸化皮膜の生成・成長による熱可塑性ポリエステル樹脂層の密着性の低下を防止することも可能となるのである。
【００１２】
（プレコート鋼板）
本発明のプレス成形缶は、前述した通り、少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、すずめっき層、シランカップリング剤処理層、熱可塑性ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成るプレコート鋼板から成ることが重要な特徴である。
【００１３】
[すずめっき層]
鋼板の少なくとも缶内面側となるべき面に設けるすずめっき層は、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２となるようにめっきされた層であり、鋼板上にすずめっき層を形成することにより、鋼板自体の耐食性を向上させると共に、シランカップリング剤処理層との組み合わせにより加工密着性を向上させ、更に加工後の耐食性の向上を図ることが可能となるのである。
【００１４】
本発明においては、図２に示すように、鋼板１上に設けるすずめっき層２の鋼板側の一部をすず−鉄合金層２ｂとすることによってすずめっき層２ａ／すず−鉄合金層２ｂの二層構成にすることもできる。
すずめっき層を、すずめっき層／すず−鉄合金層の二層構成に形成するには、鋼板上に所定量のすずめっきを行い、その後すずの融点以上に加熱した後冷却を行う（リフロー処理）ことによってすずめっき層の鋼板側の一部を鉄−すず合金層に変化させることができる。合金化は、すずめっき層に含有されるすず量の５〜５０％であることが望ましい。
このようにすず−鉄合金層を形成することによって、加工密着性が向上すると共に、鋼板自体の耐食性も向上させることが可能になる。
尚、すずめっき層の鋼板側に設けるすず−鉄合金層としては、鉄−すず−ニッケル、鉄−すず−亜鉛等のようにすず−鉄以外の合金成分を含むこともできる。
【００１５】
すずめっき層の厚みは、前述した通り、すず含有量で０．５〜１２ｇ／ｍ^２、特に０．７〜１２ｇ／ｍ^２の範囲であることが好ましい。すなわち後述する実施例の結果から明らかなように、上記範囲内のすず量のすずめっき層が設けられているプレコート鋼板では、加工密着性に優れ、耐食性にも優れているのに対して、すず量が上記範囲内より少ないプレコート鋼板（比較例１）では、フランジ部において加工密着性に劣り、巻締め部の一部に腐食が生じ、満足する耐食性を得ることができないのである。すず量が上記範囲内より多い場合には、性能面で低下するものではないが、缶用材料として経済的に競争力が低下する。
また、リフロー処理により、鋼板側の一部にすず−鉄合金層を設けた場合にも、リフロー処理前に鋼板上に設けたすずめっき層のすず含有量が上記範囲にあればよい。
【００１６】
[シランカップリング剤処理層]
すずめっき層上に形成されるシランカップリング剤処理層は、シランカップリング剤が有する反応基により、すずめっき層と熱可塑性ポリエステル樹脂層の密着性を向上させることが可能となる。またシランカップリング剤処理層自体が耐久性と耐水性を向上させる一方、すずめっき層へのガス透過を抑制し、これによりすずめっき層の酸化皮膜の形成を抑制するため、酸化皮膜の生成・成長による有機樹脂被覆層の密着性の低下を防止できる。
シランカップリング剤処理層は、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ^２、特に１〜１５ｍｇ／ｍ^２となるように形成されていることが好ましい。上記範囲よりもＳｉ量が少ないと加工密着性に劣り、満足し得る耐食性を得ることができず（比較例２）、また上記範囲よりもＳｉ量が多くても未反応のシランカップリング剤が自己縮合するため満足し得る加工密着性、耐食性を得ることができない（比較例３）。
【００１７】
シランカップリング剤処理層を形成するシランカップリング剤は、熱可塑性ポリエステル樹脂と化学結合する反応基とすずめっき鋼板と化学結合する反応基を有するものであり、アミノ基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基等の反応基と、メトキシ基、エトキシ基等の加水分解性アルコキシ基を含むオルガノシランから成るものや、メチル基、フェニル基、エポキシ基、メルカプト基等の有機置換基と加水分解性アルコキシ基を含有するシランを使用することができる。
本発明において、好適に用いることができるシランカップリング剤の具体例としては、γ-ＡＰＳ（γ-アミノプロピルトリメトキシシラン）、γ−ＧＰＳ（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）、ＢＴＳＰＡ（ビストリメトキシシリルプロピルアミノシラン）、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
【００１８】
シランカップリング剤処理層をすずめっき鋼板上に形成するには、上述したシランカップリング剤溶液をすずめっき層上に塗布、若しくはシランカップリング剤溶液中にすずめっき鋼板を、その後絞りロールで過剰な溶液を除去することにより形成することができる。好適なシランカップリング剤溶液の組み合わせ及び処理の順序は以下の通りである。
▲１▼ アミノ基含有シラン溶液及び／又はエポキシ基含有シランカップリング剤溶液を用いて処理生成する。
▲２▼ アミノ基及び／又はエポキシ基を含むシランカップリング剤と有機置換基と加水分解性アルコキシ基を含有したシランから成る混合溶液を用いて処理生成する。
▲３▼ 有機置換基と加水分解性アルコキシ基を含有したシランで処理した後、次いでアミノ基含有シラン溶液及び／又はエポキシ基含有シラン溶液から成るシランカップリング剤溶液を用いて処理生成する。
【００１９】
[熱可塑性ポリエステル樹脂層]
本発明において、シランカップリング剤処理層上に形成される熱可塑性ポリエステル樹脂層は、保護被膜として表層に形成され、内容物中の芳香成分の吸着が少なく、腐食成分に対するバリヤー性や耐衝撃性にも優れたものである。
このような熱可塑性ポリエステル樹脂層を予め成形前に設けておくことにより、成形後に保護塗膜を形成するための塗装工程が省略され、更に塗料に用いられていた有機溶剤による作業環境の悪化や、廃溶剤処理の必要性というような問題が生じることもないのである。
【００２０】
熱可塑性ポリエステル樹脂層を形成するポリエステル樹脂は、従来公知のカルボン酸成分とアルコール成分とから誘導されたポリエステル樹脂を使用することができ、ホモポリエステルでも、共重合ポリエステルでも、或いはこれらの２種以上のブレンド物であってもよい。
カルボン酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、Ｐ−β−オキシエトキシ安息香酸、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸、ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等を挙げることができる。
またアルコール成分としては、エチレングリコール、１,４−ブタンジオール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビタン等を挙げることができる。
【００２１】
本発明においては、従来公知の熱可塑性ポリエステル樹脂の中でも、特にポリエチレンテレフタレート系の共重合樹脂、すなわちカルボン酸成分の５０モル％以上がテレフタル酸で、アルコール成分の５０モル％以上がエチレングリコール成分であるエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。好適には、カルボン酸成分としてイソフタル酸を３〜１８モル％を含有するポリエチレンテレフタレート／イソフタレートを使用できる。
用いるポリエステル樹脂は、フィルムを形成し得る分子量を有し、オルトクロロフェノール中２５℃で測定した固有粘度[η]が０．６〜１．２の範囲にあることが好ましい。
【００２２】
本発明に用いるプレコート鋼板において、熱可塑性ポリエステル樹脂層は、８〜４２μｍ、特に１０〜４０μｍの範囲にあることがすずめっき鋼板の保護及び加工性とのバランスの点で好ましい。熱可塑性ポリエステル樹脂層の厚みが上記範囲より小さい場合は、薄肉化により樹脂層のバリア性が低下し、内容物浸透による腐食が発生したり、薄肉化加工時に樹脂層にクラックが入りやすくなり、腐食が発生する確率が高くなる。また、厚みが上記範囲より大きい場合には、樹脂層自体の剛性が高くなり、ネックイン部、巻締部等の厳しい加工を受ける部分において加工密着性が劣るようになる（比較例８及び９）。
熱可塑性ポリエステル樹脂層をすずめっき層及びシランカップリング剤処理層が形成された鋼板に形成するには、従来公知の任意の手段を行うことができ、例えば、押出コート法、キャストフィルム熱接着法、フィルム熱接着法等により行うことができる。
ポリエステルフィルムを用いる場合は、フィルムはＴ−ダイ法や、インフレーション製膜法により得ることができる。フィルムとしては、押出したフィルムを急冷した、キャスト成形法による未延伸フィルムであることが、フィルムの歪みがなく、加工性、密着性に優れているので好ましいが、このフィルムを延伸温度で逐次或いは同時二軸延伸し、延伸後のフィルムを熱固定することにより製造される二軸延伸フィルムを用いることもできる。
【００２３】
本発明においては、上述した通り、無配向のポリエステルフィルム或いは二軸配向ポリエステルフィルムの何れを用いることもできるが、特に無配向のポリエステルフィルムを用いることが好ましい。
すなわち、無配向（非晶）のポリエステルフィルムを用いることにより、すずめっき層の融点以下の温度で十分な密着力を有するラミネートが可能になり、加熱によるシランカップリング剤処理層の損傷を抑制できるため、シランカップリング剤処理の効果を損なうことなく、優れた加工密着性、耐食性を得ることが可能となる。
【００２４】
[鋼板]
本発明に用いる鋼板は、製缶用に用いられていた従来公知の冷延鋼板等を使用することができ、板厚は０．１〜０．４ｍｍ程度のものが好ましい。
【００２５】
[プレコート鋼板の層構成]
本発明に用いるプレコート鋼板は、上述した通り、少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、合金層、シランカップリング剤処理層、熱可塑性ポリエステル樹脂層の順に設けて成るものであるが、必要により他の層を設けることも可能である。すなわち、缶外面側となる鋼板表面にも内面側と同様にすずめっき層及び熱可塑性ポリエステル樹脂層を設けることは勿論、熱可塑性ポリエステル樹脂層上にホワイトコート層、印刷層等を設けることもできる。
【００２６】
(プレス成形缶)
本発明のプレス成形缶は、上述したプレコート鋼板を、従来公知の絞り加工、絞り・深絞り加工、絞り・しごき加工、絞り加工後ストレッチ加工、絞り加工後ストレッチ加工、更にしごき加工（ストレッチアイアニング加工）等のプレス成形に付し、更にドーミング加工、トリミング加工、フランジ加工、ネックイン加工等を施すことにより、側面に継ぎ目のないツーピース缶やワンピース缶に成形することができる。
本発明のプレス成形缶においては、缶高さ（Ｈ）／缶径（Ｄ）が１以上、特に１．１〜３．０の範囲にあり、缶側壁部の平均板厚減少率｛(元板厚(ｔ_０）−缶胴板厚(ｔ））／元板厚(ｔ_０）｝×１００が２０％以上、特に２５〜７０％の厚みとなるように薄肉化される厳しい加工である場合に、特に優れた効果を得ることができる。
【００２７】
本発明のプレス缶を製造するに際しては、表面の熱可塑性ポリエステル樹脂層は十分な潤滑性能を付与するものであるが、より潤滑性を高めるために、各種油脂類或いはワックス類等の潤滑剤を少量塗布しておき、固体表面潤滑で前記加工を行うことができる。
【００２８】
【実施例】
実施例、比較例を通じ、各評価試験は下記のように行った。
１．加工密着性
プレコート鋼板の両面にワックス系潤滑剤を塗布し、プレスにより直径１５５ｍｍの円板を打抜き、浅絞りカップを得た。次いでこの浅絞りカップを、ストレッチアイアニング加工を行いカップ径６６ｍｍ、カップ高さ１２８ｍｍ、缶側壁部の平均板厚減少率５５％のカップを得た。このカップを、常法に従いドーミング成形を行い、２１５℃にて熱処理を行った後、カップを放冷後、開口端縁部のトリミング加工、曲面印刷及び焼き付け乾燥、ネッキング加工、フランジング加工を行って、容量３５０ｇの薄肉化缶を得た。この缶について、缶胴部、ネックイン加工部、フランジ加工部について、缶内外面における金属基材とプレコート鋼板の密着状態を目視観察し下記のように評価した。
○：剥離なし、△：剥離面積１ｍｍ^２未満、×：剥離面積１ｍｍ^２以上
【００２９】
２．製缶後の金属露出
製缶後、缶に１％塩化ナトリウム水溶液を充填後、エナメルレーターで電極と缶に流れる電流値を測定し、金属露出とした。
【００３０】
３．実缶試験評価
製缶後、コーラを３５０ｇ充填し、アルミニウム蓋を巻締た後、３７℃で６ヶ月間保存した。
＊溶出鉄量
保存後の内容物中の鉄量と充填前の内容物中の鉄量を原子吸光法により測定し、その差を鉄溶出量とした。ｎ数は２４缶とし、２４缶の算術平均値を示した。
＊缶内面状態
保存後、内容物を除去し、缶内面を水洗後に缶内面の腐食状態、変色状態を目視および顕微鏡観察した。
【００３１】
（実施例１）
板厚０．１８ｍｍ、調質度ＤＲ７の冷延鋼板上に片面当り０．５ｇ／ｍ^２の付着量のすずめっき層を両面に施した後、次いでγ−ＡＰＳ（γ-アミノプロピルトリメトキシシラン）の３％水溶液中に浸漬し、直ちに絞りロールにより過剰のγ−ＡＰＳ溶液を絞り落として、Ｓｉ量として５ｍｇ／ｍ^２のシランカップリング剤処理層をもつ表面処理鋼板を得た。次に、この表面処理鋼板をすずの融点より７℃低い２２５℃に加熱し、両面に２０μｍ厚の無延伸共重合ポリエステル（テレフタル酸／イソフタル酸（重量比８８／１２）とエチレングリコールからの共重合ポリエステル（融点２２８℃））フィルムを、ラミネートロール温度１５０℃、通板速度１５０ｍ／分で熱ラミネートし直ちに、水冷することにより、プレコート鋼板を得た。このプレコート鋼板の両面にワックス系潤滑剤を塗布し、プレスにより直径１５５ｍｍの円板を打抜き、浅絞りカップを得た。次いでこの浅絞りカップを、ストレッチアイアニング加工を行いカップ径６６ｍｍ、カップ高さ１２８ｍｍ、缶側壁部の平均板厚減少率５５％のカップを得た。このカップを、常法に従いドーミング成形を行い、２１５℃にて熱処理を行った後、カップを放冷後、開口端縁部のトリミング加工、曲面印刷及び焼き付け乾燥、ネッキング加工、フランジング加工を行って、容量３５０ｇの薄肉化缶を得た。次いでコーラを充填し、蓋を巻締し、貯蔵経時後の缶内面の状態について調べた。
表１に、プレコート鋼板のすずめっき量、リフロー処理の有無、表面処理の種類、処理厚み、有機被覆材の種類と厚みを、表２には実缶試験評価結果を示す。
【００３２】
（実施例２〜５）
片面当りのすずめっき量を表１に示す量に変えたこと、及びすずめっきを両面に施した後、リフロー処理により金属すず層の鋼板側の一部を鉄-すず合金層に変化させたこと、以外は実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００３３】
（実施例６、比較例１）
片面当りのすずめっき量を表１に示す量に変えたこと以外は実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００３４】
（実施例７、８、９、比較例２、３）
Ｓｉ量として表１に示すシランカップリング剤処理層を設けた以外は実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００３５】
（実施例１０）
すずめっき上の表面処理を、γ−ＡＰＳ水溶液による処理の代わりに３％のγ−ＧＰＳ（γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）水エタノール溶液で処理した以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００３６】
（実施例１１）
すずめっき上の表面処理を、γ−ＡＰＳ水溶液による処理の代わりに３％ＢＴＳＥ（ビス−１，２−（トリエトキシシリル）エタン）水エタノール溶液で処理後、３％γ−ＡＰＳ水溶液で処理し、合計Ｓｉ量として１０ｍｇ／ｍ^２の処理皮膜を設けた以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００３７】
（実施例１２）
すずめっき上の表面処理を、γ−ＡＰＳ水溶液による処理の代わりに３％ＢＴＳＰＳ（ビストリメトキシシリルプロピルテトラサルファイド）、３％ＡＰＳの混合物の水エタノール溶液で処理し、Ｓｉ量として１０ｍｇ／ｍ^２の処理皮膜を設けた以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００３８】
（比較例４）
すずめっき上の表面処理を、γ−ＡＰＳ水溶液による処理の代わりに３％テトラエトキシシラン溶液を用いて処理を行い、Ｓｉ量５ｍｇ／ｍ^２の処理皮膜を設けた以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００３９】
（比較例５）
すずめっき上の表面処理を、γ−ＡＰＳ水溶液による処理の代わりに３％ＢＴＳＥ（ビス−１，２−（トリエトキシシリル）エタン）水エタノール溶液を用いて処理を行い、Ｓｉ量５ｍｇ／ｍ^２の処理皮膜を設けた以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４０】
（比較例６）
すずめっき上の表面処理を、γ−ＡＰＳ水溶液による処理の代わりに電解りん酸処理を行い、Ｐ量として２．５ｍｇ／ｍ^２の処理皮膜を設けた以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４１】
（比較例７）
すずめっき上の表面処理を、γ−ＡＰＳ水溶液による処理の代わりにりん酸すず処理を行い、Ｐ量として２．５ｍｇ／ｍ^２、Ｓｎ量として２．５ｍｇ／ｍ^２の処理皮膜を設けた以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４２】
（実施例１３、１４、比較例８、９）
シランカップリング剤としてＮ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランを用い、Ｓｉ量として７ｍｇ／ｍ^２の処理皮膜を設け、有機被覆材である共重合ポリエステルフィルムの厚みを、表１に示す値にした以外は、実施例１と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４３】
（実施例１５）
有機被覆材としてポリエステルフィルムの種類と厚みを、表１に示す値にした以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４４】
（実施例１６）
有機被覆材として厚み２５μｍの未延伸ホモＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムを用いた以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４５】
（実施例１７）
有機被覆材として厚み２５μｍの二軸延伸ホモＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムの種類と厚みを、表１に示す値にした以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４６】
（比較例１０）
有機被覆材として共重合ポリエステルフィルムの代わりに、２５μｍ厚のポリプロピレンフィルムとし、ウレタン系の接着剤を用いてラミネートした以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４７】
（比較例１１）
有機被覆材として共重合ポリエステルフィルムの代わりに、２５μｍ厚のポリエチレンフィルムとし、ウレタン系の接着剤を用いてラミネートした以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４８】
（比較例１２）
有機被覆材として共重合ポリエステルフィルムの代わりに、エポキシアクリル系塗料を用い、焼付け後の厚みが１０μｍになるようにロールコートし、２００℃で１０分間焼付けた以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００４９】
（比較例１３）
有機被覆材として共重合ポリエステルフィルムの代わりに、エポキシフェノール系塗料を用い、焼付け後の厚みが１０μｍになるようにロールコートし、２００℃で１０分間焼付けた以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５０】
（比較例１４）
有機被覆材として共重合ポリエステルフィルムの代わりに、ビニルオルガノゾル系塗料を用い、焼付け後の厚みが１５μｍになるようにロールコートし、２００℃で１０分間焼付けた以外は、実施例１３と同様にしてプレコート鋼板の作成、製缶、各評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５１】
【表１】

【００５２】
【表２】

【００５３】
実施例１〜６、比較例１は鋼板上に設けたすずめっき量を変えたプレコート鋼板から製造した薄肉化深絞り缶について試験をしたものであり、鋼板上のすずめっき量は０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２であるプレコート鋼板からなる缶は優れた耐食性、加工密着性を示すことが分る。
【００５４】
実施例１〜６は、又すずめっき後のリフローを行わない場合とリフロー処理により鋼板側の一部をすず-鉄合金層に変化させた場合の比較実験でもあるが、片面当りのすずめっき量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２の範囲であれば、プレコート鋼板から製造した薄肉化ストレッチアイアニング缶は、耐食性、加工密着性に優れていることが分る。
【００５５】
実施例７、８、９、比較例２、３はシランカップリング剤の処理皮膜厚みを変えたプレコート鋼板から製造した薄肉化ストレッチアイアニング缶について試験をしたものであり、皮膜厚として皮膜中のＳｉ量が０．８〜１８ｇ／ｍ^２にあるプレコート鋼板からなる缶は、その範囲外にある皮膜厚のプレコート鋼板からなる缶より耐食性、加工密着性に優れていることが分る。
【００５６】
実施例１０、１１、1２、比較例４、５、６、７は、表面処理剤の種類を変えたプレコート鋼板から製造した薄肉化ストレッチアイアニング缶について試験をしたものであり、アミノ基、エポキシ基等の反応基と加水分解性アルコキシ基を含むオルガノシランカップリング剤処理材を使用したプレコート鋼板からなる缶は、それらを含まないシランによる処理材やりん酸処理材、りん酸すず処理材を使用したプレコート鋼板からなる缶より耐食性、加工密着性に優れていることが分る。
【００５７】
実施例１３、１４、比較例８、９は、共重合ポリエステルフィルムの厚みを変えたプレコート鋼板から製造した薄肉化ストレッチアイアニング缶について試験をしたものであり、ポリエステルフィルムの厚みが８〜４２μmのプレコート鋼板からなる缶は、その厚み範囲外のポリエステルフィルムのプレコート鋼板からなる缶より耐食性、加工密着性に優れていることが分る。
【００５８】
実施例１５、１６、１７と比較例１０、１１、１２、１３、１４は、有機被覆材の種類を変えたプレコート鋼板から製造した薄肉化ストレッチアイアニング缶について試験をしたものであり、有機被覆材の種類がポリエステルであるプレコート鋼板からなる缶は、他の種類のフィルムや塗料を用いたプレコート鋼板からなる缶より耐食性、加工密着性に優れていることが分る。また、ポリエステルの種類として無延伸のポリエチレンテレフタレート系共重合フィルムが最も優れていることが分る。
【００５９】
【発明の効果】
本発明のプレス成形缶によれば、少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２のすずめっき層、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ^２のシランカップリング剤処理層、厚みが８〜４２μｍの熱可塑性ポリエステル層の順に各層を設けて成るプレコート鋼板を用いることにより、絞りしごき加工、薄肉化深絞り加工、ストレッチアイアニング加工等の厳しい加工により薄肉化された場合や、フランジ加工やネックイン加工などの厳しい加工が施された部分においても、被膜の加工密着性に優れていると共に、加工性、耐食性に優れた缶を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いるプレコート鋼板の一例の断面図である。
【図２】本発明に用いるプレコート鋼板の他の一例を示す図である。

Claims

少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２のすずめっき層、アミノ基含有シランカップリング剤溶液及び／又はエポキシ基含有シランカップリング剤溶液を用いて処理生成して成る、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ^２のシランカップリング剤処理層、厚みが８〜４２μｍのポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成り、前記シランカップリング剤処理層がすずめっき層上に直接形成されているプレコート鋼板をプレス成形して成ることを特徴とする耐食性に優れた缶。
少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２のすずめっき層、アミノ基含有シランカップリング剤溶液及び／又はエポキシ基含有シランカップリング剤溶液と有機置換基と加水分解性アルコキシ基を含有するシランから成る混合溶液で処理生成して成る、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ^２のシランカップリング剤処理層、厚みが８〜４２μｍのポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成り、前記シランカップリング剤処理層がすずめっき層上に直接形成されているプレコート鋼板をプレス成形して成ることを特徴とする耐食性に優れた缶。
少なくとも缶内面となる側の鋼板表面に、鋼板側から順に、すず量が０．５〜１２．０ｇ／ｍ^２のすずめっき層、有機置換基と加水分解性アルコキシ基を含有するシランで処理した後、次いでアミノ基含有シランカップリング剤溶液及び／又はエポキシ基含有シランカップリング剤溶液で処理して成る、Ｓｉ量が０．８〜１８ｍｇ／ｍ^２のシランカップリング剤処理層、厚みが８〜４２μｍのポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層の順に各層を設けて成り、前記シランカップリング剤処理層がすずめっき層上に直接形成されているプレコート鋼板をプレス成形して成ることを特徴とする耐食性に優れた缶。
前記すずめっき層の鋼板側の一部がすず−鉄合金層である請求項１乃至３の何れかに記載の缶。
前記ポリエチレンテレフタレート系の共重合ポリエステル樹脂層が、無配向の樹脂フィルムである請求項１乃至４の何れかに記載の薄肉化缶。