JP2979130B2 - 金属缶 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高濃度の界面活性剤の
収納保存に好適な金属缶に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗剤、乳化剤、水性塗料、農薬などの原
料に使用される高濃度（２０〜６０％程度の水溶液）の
界面活性剤は、一般に缶内に厚いポリエチレン袋を入れ
た１８リットル入りのポリ袋内装缶に収納されている。
ただし、ポリ袋内装缶は高価であり、ポリエチレン袋と
金属缶を別々に仕分けて産業廃棄物として処理しなけれ
ばならず、この点でも使用コストが高くつくところに問
題があった。

【０００３】かかる観点から製造コストが安くつき、廃
棄上も問題にならぬ程度の薄いプラスチックフィルムを
予めラミネートした鋼板を用いて耐薬品性の金属缶が作
られてきた。そのラミネートフィルムとしては一般に二
軸延伸されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フ
ィルムを用いており、これは強いアルカリ物質や特殊な
芳香族溶剤を除き、広範囲にわたって耐薬品性が良好で
硬度も高く、優れた耐薬品性フィルム材料である。その
うえ、ＰＥＴフィルムでラミネートされた金属板材料は
加工性がよく、製缶時に疵付き難い利点を持つ。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰＥＴフィル
ムのラミネート金属板による金属缶の接合部、すなわち
缶胴と天板、缶胴と地板の巻締部、それにハゼ合わせさ
れる缶胴のサイドシーム部は、機械的に圧締してシール
するのみであるから、強度の浸透性薬剤を持つ高濃度の
界面活性剤を長期間収納した場合、その薬剤が前記圧締
シール部分に浸透し、接合部におけるフィルムで保護さ
れていない金属切断端面にまで達し、そこから腐食が生
じ始める。この点で、ＰＥＴフィルムをラミネートした
金属缶は、通常の腐食性物質や低濃度の界面活性剤には
耐え得るが、高濃度の界面活性剤の収納には不向きであ
った。

【０００５】そこで前述の接合部において、ラミネート
フィルムを融点以上に加熱することにより、該フィルム
どうしを溶融して封止することが試みられている。かか
る溶融による封止処理がなされた接合部のＰＥＴフィル
ムにも、なお高濃度の界面活性剤に対する耐性が不十分
なことが実証されている。すなわち、ＰＥＴフィルムの
ラミネート金属板は、各接合部においてフィルム面を外
側および内側にして折り曲げているから、フィルムは折
り曲げ部において伸長応力および圧縮応力を受けてい
る。金属缶に収納物が容れられた場合に、この応力は更
に増大する。

【０００６】しかるに、二軸延伸ＰＥＴフィルムは溶融
すると無定形化し、ついで徐冷されながら固化すると無
配向となり一部が球晶化する。かかる内部構造では応力
下おいて、無定形部と球晶部のミクロ境界に応力集中が
おこり、応力破壊の可能性が内在する。本発明者の知見
によれば、この応力破壊傾向は極性のある物質中に浸漬
されたとき顕著に生ずる。とりわけ高度の極性と膨潤作
用をもつ２０％以上程度の高濃度の界面活性剤溶液の中
では、この作用が異常に促進され環境応力破壊を起こ
す。

【０００７】かかる溶融、徐冷による劣性化を克服する
手段として、溶融直後に急冷することが考えられる。急
冷により再結晶化（球晶化）を起こすまでに固化させる
にあるが、再結晶化を防止する度合いの再現性に乏し
い。しかも急冷は具体的には水冷によるしかないが、製
缶工程のなかに水冷工程を持ち込むのは缶の錆発生を考
慮すると事実上不可能である。また、最も多く用いられ
る二軸延伸ＰＥＴフィルムの融点は約２６０℃であり、
これを溶融するには２８０〜２９０℃以上の高温に加熱
せねばならず、この加熱部分で印刷の色調が変化するこ
とも今ひとつの大きな問題点である。かかる問題点があ
るために、ＰＥＴフィルムを内側にラミネートした融着
缶は実用に供し切れていないのが実情である。

【０００８】また、該当の接合部を封止するために、接
合部に接着剤を介挿することも容易に考えつくところで
はある。しかし極性をもつ接着剤は、界面活性剤に長時
間接触すると膨潤してしまい、極端に封止能力が低下し
て実用にならない。熱硬化性を有する接着剤が硬化して
充分な効果を発揮するためには、２００℃で１０分間程
度の処理を要する。製缶工程中の、しかも缶成形後にお
いて、このような高温・長時間加熱の別工程を加えるこ
とは経済的に極めて不利なことである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そのためか、例えば実
開昭５４−１４２２６３号公報ではラミネート金属板を
用いて、前記接合部でラミネートフィルムを一体に熱融
着した金属缶が提案されており、そこではラミネートフ
ィルムとして、ナイロンとポリエチレン、あるいはポリ
プロピレンとポリエチレン等の複合フィルムが挙げられ
ている。更に具体例として、融点が低く融着しやすいナ
イロン６／アイオノマーポリエチレン、ポリエチレン／
アイオノマー、ポリプロピレン／ポリエチレンの複合フ
ィルムが挙げられている。

【００１０】上記公報に記載のラミネートフィルムによ
れば、確かに溶融封止は容易であろうが、剛直な物性を
有するＰＥＴ系ポリエステル樹脂のそれとは異なり、い
ずれも柔らかいフィルムであって、製缶工程での平滑性
が悪いためラミネート面に疵が入りやすい。このため、
結果的に耐薬品性が悪くなるおそれがある。また、そこ
に挙げられたラミネートフィルムは、高濃度の界面活性
剤に対する耐性が本発明者の研究によると充分とはいえ
ない。

【００１１】因に、特公昭５８−２５５９１号公報に
は、金属板に対し結晶化度が０〜３０％の範囲にある熱
可塑性ポリエステル樹脂層を被覆してなる被覆金属板を
絞り成形あるいはしごき成形し、ついでこの成形品を乾
燥または湿熱処理することにより、熱可塑性ポリエステ
ル樹脂フィルムの結晶化度を増加させて５〜５０％の範
囲にする被覆金属成形品の製造方法が開示されている。
ここでは熱可塑性ポリエステル樹脂層の結晶化度をガラ
ス転移温度（Ｔｇ）より高く、結晶の融点より５℃低い
温度範囲で乾燥または湿熱処理しており、金属板に被覆
の熱可塑性ポリエステル樹脂層を溶融するものではな
い。更に具体的には、ジカルボン酸成分がテレフタル酸
８０モル％、イソフタル酸２０モル％、ジオール成分が
エチレングリコールからなる相対粘度1.３７のポリエス
テルからなるフィルムをクロム酸処理鋼板に熱接着した
被覆鋼板を用いて、カップ絞り成形が行われている。

【００１２】しかしこの方法では製缶の材料として、こ
のようなイソフタル酸の共重合ポリエステルが使用され
ることを示したのみで、缶の接合部のラミネートフィル
ムを融着し、高濃度の界面活性剤の長期貯蔵に耐える金
属缶とする思想は全くなく、本発明の目指す金属缶とは
別の領域に属する技術である。そこで本発明の目的は、
ラミネート金属板を用いて、高濃度の界面活性剤でも長
期保存に耐えられる金属缶を得るにある。本発明の他の
目的は、前記接合部においてラミネートフィルムどうし
を熱融着させる工程が入るだけで容易にかつ安価に製作
できる金属缶を得るにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、サイドシーム
部を有する缶胴と、缶胴に巻き締められる天板と、缶胴
に巻き締められる地板とからなり、缶胴、天板および地
板を構成する金属板が、缶内面側にプラスチックフィル
ムをラミネートしたラミネート金属板からなる金属缶を
対象とする。そのうえで、ラミネートフィルムが、テレ
フタル酸とイソフタル酸とエチレングリコールとからな
る共重合ポリエステル樹脂において、テレフタル酸に対
するイソフタル酸の共重合割合が１０〜３５モル％であ
る共重合ポリエステルフィルムであり、缶胴のサイドシ
ーム部、缶胴と天板との巻締部、および缶胴と地板との
巻締部において、接合する前記ラミネートフィルムどう
しを熱融着してあることを特徴とする。

【００１４】一般にテレフタル酸にイソフタル酸が共重
合されたポリエステル樹脂は、ホモのＰＥＴ樹脂に比べ
て、アルカリ物質や芳香族溶剤に対する耐薬品性が低下
する。しかし本発明者の研究によると、高濃度の界面活
性剤に対する耐性は、テレフタル酸とイソフタル酸とエ
チレングリコールからなる共重合体樹脂において、テレ
フタル酸に対するイソフタル酸の共重合割合が１０〜３
５モル％である共重合ポリエステルフィルムとしたと
き、ホモのＰＥＴフィルムと比べてそれほど遜色がない
ことを知見した。

【００１５】しかも、上記の共重合ポリエステルフィル
ムからなるラミネートフィルムどうしを接合部において
融点以上に加熱して融着すると、ホモのＰＥＴフィルム
にみられる、融着接合部でのラミネートフィルムの環境
応力破壊が実質的に起こらない。これは共重合ポリエス
テルフィルムの溶融、徐冷によってできた組織の場合、
高濃度の界面活性剤による環境応力破壊を起こす速度が
極めて遅いためであると考えられる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）テレフタル酸とイソフタル酸とエチレング
リコールとからなる共重合ポリエステル樹脂において、
テレフタル酸に対するイソフタル酸の共重合割合が３０
モル％である共重合ポリエステル樹脂からなる厚さ３０
μｍのラミネートフィルムを用意し、厚さ0.３２mmティ
ンフリー鋼板に該ラミネートフィルムを熱接着法によっ
て貼り付けフィルムラミネート鋼板を得た。

【００１７】このラミネート鋼板を１８リットル缶とす
るため、長辺を約９１０mm、短辺を約３５０mmに裁断し
て、フィルム面が缶内面となるように、短辺をハゼ折り
してロックシーム法によりサイドシーム部を有する角形
筒状の缶胴を形成した。同様に、このラミネート鋼板を
用いてフィルム面が缶内面となるようにして、この缶胴
に合致する寸法の天板と地板とを裁断したのち、プレス
してつくり、缶胴の上縁に天板を、缶胴の下縁に地板を
公知の方法により巻き締めて１８リットル入り金属缶を
つくった。

【００１８】この金属缶のラミネートフィルムどうしが
接合す部分、すなわち缶胴のサイドシーム部、缶胴と天
板との巻締部、および缶胴と地板の巻締部を選び、これ
ら各接合部を高周波加熱法で２２０℃に加熱し、ラミネ
ートフィルムどうしを溶融して接合部を完全に封止し
た。高濃度の界面活性剤に対する缶の耐久性をみるた
め、試供の金属缶内にアルキルベンゼンスルフォン酸ソ
ーダ３０％水溶液を入れて、室温で１年間保存し、その
後に開缶して缶内部の変化を観察したが、全く変化はみ
られず、内容物は正常に保たれていた。

【００１９】（実施例２）テレフタル酸とイソフタル酸
とエチリングリコールとからなる共重合ポリエステル樹
脂において、テレフタル酸に対するイソフタル酸の共重
合割合が１５モル％である共重合ポリエステル樹脂から
なる厚さ３０μｍのフィルムを用意し、厚さ0.３２mmブ
リキ鋼板に該ラミネートフィルムを熱接着法によって貼
り付けたフィルムラミネート鋼板を得た。

【００２０】次に、このラミネート鋼板を用いて実施例
１と同様に缶胴、天板および地板をつくり、これらを巻
き締めて１８リットル入り角形金属缶をつくった。この
金属缶のラミネートフィルムどうしが接合している前記
接合部分をガス炎加熱法により２４０℃に加熱し、ラミ
ネートフィルムどうしを溶融して接合部を完全に封止し
た。高濃度の界面活性剤に対する缶の耐久性をみるた
め、実施例１と同様にしてアルキルベンゼンスルフォン
酸ソーダ３０％水溶液を入れて、室温で１年間保存し、
その後に開缶して缶内部の変化を観察したが、これまた
全く変化はみられず、内容物は正常に保たれていた。

【００２１】（比較例１）ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）からなる厚さ３０μｍのフィルムを、厚さ0.
３２mmティンフリー鋼板に熱接着法により貼り付けフィ
ルムラミネート鋼板を得た。このラミネート鋼板を用い
て実施例１と同様に１８リットル入りの角形金属缶をつ
くった。そして、ラミネートフィルムどうしが接合して
いる部分、すなわち缶胴のサイドシーム部、缶胴と天板
と巻締部、および缶胴と地板との巻締部を高周波加熱法
により２９０℃に加熱し、ＦＥＴ樹脂を溶融して接合部
を完全に封止した。次に、高濃度の界面活性剤に対する
缶の耐久性をみるため、アルキルベンゼンスルフォン酸
ソーダ３０％水溶液を入れ、室温で４か月間保存した。
その後に開缶して缶内部の変化を観察したところ、既に
ＰＥＴの加熱溶融部分にはクラックが入り膨潤して溶融
部分のフィルムが破壊されていた。その部分の鋼板には
錆が発生していて、内容物は錆に汚染され商品価値を失
っていた。

【００２２】

【発明の効果】以上みたとおり本発明の金属缶によれ
ば、高濃度の界面活性剤でも長期にわたってよく保存で
きる。ラミネート金属板を用いて、各接合部でラミネー
トフィルムどうしを熱融着するだけであるから、従来通
りの製缶工程を踏むだけでよく、安価に量産できる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サイドシーム部を有する缶胴と、缶胴に
   巻き締められる天板と、缶胴に巻き締められる地板とか
   らなり、 缶胴、天板および地板を構成する金属板が、缶内面側に
   プラスチックフィルムをラミネートしたラミネート金属
   板からなる金属缶において、 ラミネートフィルムが、テレフタル酸とイソフタル酸と
   エチレングリコールとからなる共重合ポリエステル樹脂
   において、テレフタル酸に対するイソフタル酸の共重合
   割合が１０〜３５モル％である共重合ポリエステルフィ
   ルムであり、 缶胴のサイドシーム部、缶胴と天板との巻締部、および
   缶胴と地板との巻締部において、接合する前記ラミネー
   トフィルムどうしを熱融着してあることを特徴とする金
   属缶。