[发明专利]涂装金属板和有机树脂涂覆的涂装金属板

说明书

技术领域

本发明涉及用于制罐用途的涂装金属板和有机树脂涂覆的涂装金属板。更具体地，本发明涉及具有优异的应对酸性饮料等的抗凹陷性、具有优异的制罐适用性、并能够提供具有即使在如灭菌处理等高温高湿环境下也不使有机树脂涂覆层剥离的优异的耐热水密合性(hot water-resistant adhering property)的罐体和罐盖的涂装金属板和有机树脂涂覆的涂装金属板，所述涂装金属板和有机树脂涂覆的涂装金属板不使用铬且生产性和经济性优异。

背景技术

通过将例如铝等的金属板用有机树脂涂覆得到的有机树脂涂覆的金属板长期以来已知为制罐材料。还已经知晓使上述金属板经受拉深加工或拉深·减薄加工而生产用于容纳饮料等的无缝罐，或者使金属板经受压制成形而生产如易开盖等罐盖。例如，具有由主要包含对苯二甲酸乙二醇酯单元的聚酯树脂制成的热塑性树脂膜作为有机树脂涂覆层的有机树脂涂覆的金属板已广泛用作无缝罐用的制罐材料(专利文献1)。

由有机树脂涂覆的金属板制成的无缝罐通常经受如拉深·减薄或拉深·再拉深等严苛的加工。因此，在罐壁成形后进行的用于缓和由加工引起的有机树脂涂覆层的应变的热处理(热定形)的步骤中，有机树脂涂覆层经常在罐的开口端的凸缘形成部剥离，阻碍了后续的缩颈加工或翻边加工步骤，并剥夺了有机树脂涂覆的金属板的制罐适用性。因此，由有机树脂涂覆的金属板制成的无缝罐必须具有在罐壁成形后的热处理步骤中不使有机树脂涂覆层剥离的优异的制罐适用性。

另外，由有机树脂涂覆的金属板制成的无缝罐在成形后的罐体填充有内容物且密封之后暴露于进行如灭菌处理或蒸煮处理等的高温高湿环境下。在此情况下，由于有机树脂涂覆层和金属基材之间缺乏耐热水密合性，因而有机树脂涂覆层经常在实施罐体成形的后加工(缩颈加工或翻边加工)的部分剥离。因此，由有机树脂涂覆的金属板制成的无缝罐必须满足即使在无缝罐暴露于如灭菌处理等高温高湿环境的情况下也不会使有机树脂涂覆层剥离的优异的耐热水密合性。

然而，如果由有机树脂涂覆的金属板制成的无缝罐在填充有内容物并密封之后发生掉落并受到外部冲击(凹陷)，则不仅在凹陷部位的金属材料变形而且涂覆金属板的有机树脂涂覆层也通常由于冲击和金属材料的变形而裂缝。有机树脂涂覆层的裂缝部位能够引发腐蚀。因此，在填充在其中的内容物为强腐蚀性酸性饮料的情况下，罐体由于腐蚀而经受穿孔。因此，重要的是，罐体无论掉落、凹陷还是受到冲击都不引起腐蚀。该性质被称为抗凹陷性，近来已要求达到优异地应对甚至强腐蚀性内容物的水平。

这里，当谈到作为制罐用途的有机树脂涂覆的金属板而使用的金属板时，为了提高耐腐蚀性并确保对有机树脂涂覆层的密合性，通常使用对表面进行了化学转化处理的表面处理金属板。作为此类表面处理，已知的是，例如用磷酸铬处理。有机树脂涂覆的表面处理金属板通过用磷酸铬来处理表面处理金属板而得到，因而考虑到上述制罐适用性和优异的耐热水密合性其已广泛用于生产无缝罐。然而，上述处理为使用有害铬化合物的处理。因此，从保护环境的观点，已经敦促采用不使用铬系的表面处理。此外，通过用磷酸铬处理形成的表面处理皮膜为硬质无机膜，如果其经受成形加工或者如果其受到外部冲击，则所述皮膜容易开裂。因此，该表面处理皮膜涉及的问题有关于加工追随性和耐冲击性。因而，尽管使用通过用磷酸铬处理的表面处理金属板得到的有机树脂涂覆的表面处理金属板，也不能获得满足抗凹陷性的无缝罐。

此外，迄今为止已经提出了许多用于制罐的不使用铬系的表面处理。为了生产涂覆有机树脂涂覆膜的无缝铝罐，例如，已经提出了使用锆化合物、磷化合物和酚醛树脂的有机/无机复合系化学转化处理，获得优异的制罐适用性并表现出优异的耐热水密合性(专利文献2)。

然而，尽管使用通过上述无铬系处理来处理其表面的表面处理金属板，但是没有获得可以满足抗凹陷性的无缝罐。

另一方面，提出了使用包括含有离聚物的聚酯树脂和含有二聚酸的聚酯树脂的热塑性树脂膜作为有机树脂涂覆层的技术(专利文献3和4)。

使用包括含有离聚物的聚酯树脂和含有二聚酸的聚酯树脂的热塑性树脂膜作为有机树脂涂覆层的无缝罐能够表现出优异的抗凹陷性。然而，含有离聚物、二聚酸等的聚酯树脂是昂贵的，如果它们用于普通无缝罐，则涉及经济性问题。

此外，作为改进有机树脂涂覆的金属板的耐腐蚀性和密合性的方法，提出了在金属材料上形成底漆涂膜作为有机树脂涂覆层的底层的技术(专利文献5)。