JPS5823869A - 合成樹脂接着金属缶の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はハンダに替る合成樹脂接着？金属缶の製造法に
関修る。

従来、金属缶の主流はハンダ接着缶である。これはハン
ダ２の持つ、接着作業が比較的簡単であるとと″、接着
力や密封性が優れていること、高容物−に侵養されにく
いこと、など多くの長所によるものである。しかし、一
方では素材に制限があり、ブ・リキ以外の缶用素材（例
えばクロムメッキ鋼板、化学処理鋼板、アルミニウム板
など）には接着性を有しないこと、残留フラックスによ
る缶の腐食を防ぐために水洗工程が必要なこと、ハンダ
接着部分は印刷できないので美観に欠けること、ハンダ
溶融時鉛公害が避けられないこと、フラックス蒸気によ
って工場設備が腐食することなどの多くの欠点をも合わ
せ持つ。ハンダ接着缶に替る接着缶は従来より種々研究
されているが、工業上有利に採用できるものは今だ提供
されていない。例えば、溶接による接着缶、ナイロン１
２系接着剤などを主体とした接着缶、更には前者と後者
を組合わせたものが考案されている。しかし、溶接缶で
はハンダ缶に比べ製缶速度が遅に、ナイロン１２系接着
缶ではある種の溶剤に侵食される上、接着剤がフィルム
状であるために巻締箇所への装填が難しく、かつ接着加
熱温度を高くしなければならないなど製缶工程が複雑化
して、１８１以上の缶には実用化されるところまで至っ
ていない。

本発明は上記の如き問題点を鑑みて発明されたものであ
って、その要旨は、金属缶を構成する金属片の巻締部に
、側鎖にカルボキシル基を有するオレフィン、共重合樹
脂を揮発性塩基にて中和して得られる水分散液を主成分
とする接着剤を塗布乾燥し、次いで巻締部を巻締め、巻
締部または缶全体を加熱して巻締部を接着することを特
徴とする合成樹脂接着金属缶の製造法に存する。

従って、本発明による接着部では、通常充填される、例
えば食油、鉱油、塗料、シンナー類、その他に接着部が
侵食されず、缶素材金属を腐食しない物質はほとんど充
填可能であり、ハンダ缶に比ペフラックス洗浄工程を必
要とせず、製缶速度を著しく向上することができる。最
も大きな特徴は、缶用素材として用いられるあらゆる金
属（中でも本発明に使用しうるに好ましい缶用素材とし
ては、ブリキ、クロムメッキ鋼板（例えば、ティン７リ
ーースチー７Ｌ／　（Ｔｉｎ　Ｆｒｅｅ　５ｔｅｅｌ　
）、ティンフ、リー・スチールークロミウム・タイツ（
Ｔｉ　ｎＦｒｅｅ　Ｓｔｅｅｌ−Ｃｈｒｏｍｉｕｍ　Ｔ
ｙｐｅ）など）、化学処理鋼板、アルミニウム板、亜鉛
メッキ鋼板、一般圧延鋼板、およびそれらの表面をエポ
キシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂などで焼付塗
装したものなどがあげられる）の使用が可能で、しかも
ハンダス、ペースを必要としないため全面印刷ができる
ので安価な素材による美観に優れた缶の提供を可能にし
たところにある。勿論、ハンダ接着のように鉛フラック
スによる公害も生じない。

本発明に用いる側鎖にカルボキシル基を有するオレフィ
ン共重合樹脂とは、炭素数１０以下の脂肪族α−オレフ
ィン（例えばエチレン、プロピレン、フテンー１、ペン
テン−１、ヘキセシー１、ネオヘキセン−１、オクテン
−１など）８０モル％以上とカルボキシル基を有する、
所謂α、β−エチレン性不飽和カルボン酸（例えばマレ
イン酸、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、イ
タコン酸、フマル酸、など）１〜２０モル％を必須成分
とする共重合体であって、これに第３成分として必要に
応じ、本発明の目的を達成し得る範囲内において上記必
須成分と共重合し得る重合性単量体（例えばアクリル酸
エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、メ薫りリロニトリ
ルなど）が共重合していてもよい。特に良好々接着強度
を得るためには、側鎖にカルボキシル基を有するエチμ
・共重合樹脂で、力゛・・ホキ・・・基が少なくとも、
゛重量％以上存在し、融解指数が３０〜３００　ｄｇ／
分であるものが好ましい。

上記共重合樹脂は水分散液で使用子るのがよく、該共重
合樹脂の水分散液は、共重合樹脂に水および水中油型エ
マルションを形成するのに充分な量の揮発性塩基（例え
ば、アンモニアや、モノエチルアミン、ジエチルアミ□
ン、エチレンジアミンなどのアルカノルアミン、モルホ
リン、イミダゾール逐どの複素環型アミン、モノエタノ
ールアミン、ジエ゛タノールアミンなどのアルカノール
アミンなど）を加え、攪拌しながら９０〜２００℃に加
熱することによって得られる。更に詳しくは、まず真重
合樹脂を基準にして水５〜２５重量％および塩基を使用
し、１６０〜１８０℃に加熱攪拌して鎖成分の充分な混
合を行って、共重合樹脂、水および塩基の油中水型エマ
ルションを得、次いで攪）伴しながら水を加えて、５０
重量％またはそれ以下の共重合樹脂含量を有する水中薄
型エマルションを得る。なお、エチレンジアミンなどの
ジアミンは水分散液の粘度上昇をもたらすので、極く少
量使用するかまたは他の塩基と併用することが好゛まし
い。

これら塩基の使用量は、共重合樹・脂の中和率が２０〜
１００％、好ましくは３０〜ｉ３ｏ％になるようにすれ
ばよく、使用量が過少であると水に未分散の樹脂が残シ
、他方過剰であると接着剤中に遊離の塩基が残シ、悪臭
や他の悪影響を及はす。

この水分散液は単独で缶用接着剤として用いることがで
きるが、更に該共重合樹脂粉氷、エポキシ樹脂（例えば
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型
エポ゛キシ樹脂、テトラヒドロキシフェニルメタン型エ
ポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、゛ポリアルコ
ールポリグリコール型呈ポキシ樹脂、グリセリントリエ
ーテル型エポキシ樹脂、オレフィン型エポキシ樹脂など
）、フェノール樹脂（例えばレゾール型フェノール樹脂
、ノボラック型フェノール樹脂など）、メラミン樹脂（
例えばトリメチロールメラミン樹脂、メラミン尿素共縮
合ホルムアルデヒド樹脂な、ど）、ポ１ノエステル樹脂
（例えば多価アルコールと二塩基酸の共縮合アルキド樹
脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンイ
ソフタレート樹脂など）、α、β−エチレン性不飽和カ
ルボン酸と重合性単量体との共重合樹脂（例えば酢酸ビ
ニル−アクリル酸共重合樹脂、スチレン−無水マレイン
酸共重合樹脂など）および有機イソシアナート類（例エ
バフェノールマスク型トリレンジイソシアナート、フェ
ノールマスク型ジフェニルメタンジイソシアナート、ト
リレンジイソシアナートやジフエ２量体や３量体な ど）から選ばれた１種以上、および必゛要によって分散
剤、増粘剤などの配合剤を　１ 加えて充分な攪拌を行って得た混合水分散液を用いれば
、接着巻締部の耐熱性、密封性をより向上させることが
できる。これらの添加樹脂は一必須成分である側鎖にカ
ルボキシル基を有するオレフィン共重合樹脂１００部（
重量）に対して１００部以内において加えることが好ま
しい。

このようにして作製した水分散液または混合水分散液は
、適当な塗布機（例えばシームセメント塗布ロール、缶
用ライニングマシンなど）によって、缶の天板、胴板、
地板の各型にプレス加工された缶素材金属板の被巻締部
に乾燥膜厚０．８〜０．０５ｆｌとなるように均一に塗
布する（膜厚は巻締機械の種類、缶の大きさ、使用部位
によって調節することが好ましい。）。次いで、揮発性
塩基と水分を蒸発させる（好ましくは７０〜１５０°Ｃ
の乾燥炉を用いる１゜）。次に缶巻締機によって缶全体
の巻締めと組立てを行い、巻締部または缶全体を１３０
〜４００’Ｃ（好ましくは１５０〜２５０℃）の温度に
加熱して接着反応を完了せしめて、合成樹脂接着金属缶
を得る。

上述の如く製缶工程中において中和のために用いた塩基
を充分に蒸発させることが、接着上からも缶内容物の品
質保持上からも重要である。

本発明で用いる接着剤は水分散系であるため、製缶作業
時の溶剤による引火、火災や溶剤臭気による作業環境悪
化の面において特に問題を起生ずることガく、また製品
となった缶における接着剤の残存溶剤による内容物への
悪影響も起生ずると−とがなくて、金属缶製造上および
金属缶製品自体上非常に好ましいものである。更に溶剤
系の接着剤よりも高分子量の樹脂を使用できるので、耐
溶剤性も向上させ得るなど接着剤として性能の優れたも
のを提供できる。

本発明により得られた金属缶の性能について、後記実施
例１において作製した缶の試験結果を従来のブリキ製ノ
１ンダ缶の試験結果と比較して第１表に示す。

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例１ 缶の形状：１８！缶（石油缶） 缶素材ニクロムメッキ鋼板（新日本製鉄社製キャンスー
パー）（厚さ０．’　３２　ｔｎｔ、テンパー４（胴部
）、テンパー２．５（天地部））接着剤： エチレン−アクツル酸共重合樹脂（アクリル酸含量１８
重量％、融解指数３００　ｄｇ／分）１００重量部 アンモニア水（２８％アンモニア） １０重量部 ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（、平均分子量３８０
，１ポキシ当量１９ｏ） ２０重量部 水　　　　　　　　　　　　　　１５０重量部内容量０
．５１の攪拌機付オートクレーブに上記エチレン−アク
リル酸共重合樹脂１０（１、アン・＝１ア水”°′およ
び水２°′を入６、混合物を攪拌しながら１５０℃に加
熱し、更に１５“Ｏ”Ｃに１０分間加熱する。加熱後水
１３０Ｆを徐々に加え、９０°Ｃで３０分間攪拌を続け
た後室温に冷却する。このエチレン−アクリル酸共重合
樹脂水分散液を攪拌しながら上記ビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂２０ｙを加えて、この混合水分散液を接着剤
とする。

上記クロムメッキ鋼板を１８１缶の大部分、地部分およ
び胴部分の所定寸法に裁断し、プレス加工する。各部分
板の巻締部に缶用ライニングマシンを用いて上記接着剤
を巾３ｔｇ＋、厚さ０．２５ｆｆに粉−に塗布し、１３
０°Ｃに保った乾燥炉に約３分間保持して水分を蒸発さ
せるみその後巻締機で各部分板をＪＩＳ−Ｚ−１６０２
の方法に従って巻締め組立てし、２００℃に保った乾燥
炉に１分間保持して接着反応を完了させて、クロムメッ
キ鋼板素材の１８１缶を得る。コノ缶をＪＩＳ−Ｚ−１
６０２の６に従って試験した結果、耐圧試験、漏れ試験
共に何等異常は認められ、なかった。

実施例２ 缶の形状２１８１缶（石油缶） 缶素材ニクロムメッキ鋼板（新日本製鉄社製キャンスー
パー）（厚さ０．３２ＭＭ、テンパ下４（胴部〕、テン
パー２．５（天地部））接着剤： エチレ゛シーアクリルクツ重答樹脂（アクリル酸門量１
８重量％、融解指数３００ｄｇＺ分）１００重量部 アンモニア水（２８％アンモニア）　　　　８重ｉ部水
　　　　　　　　　　　　　　２００重量部内容量０．
５１の攪拌機付オートクレーブに上記エチレン−アクリ
ル酸共重合樹脂１００Ｆ、アンモニア水８りおよび水２
０ｇを入れ、混合物を攪拌しながら１５０℃に加熱し、
更に１５０°Ｃに１０分間加熱する。加熱後水１８０Ｆ
を徐々に加え、９０℃で３０分間攪拌を続けた後室温に
冷却する。

この接着剤を用いて実施例１と同様の方法でクロムメッ
キ鋼板素材の１８Ｊ缶を得る。この缶をＪＩＳ−Ｚ−１
６０２の６に従って試験した結果、耐圧試験、漏れ試験
共に何等異常は認められなかった。

実施例３ 缶の形状：１８１缶（石油缶） 缶素材：ブリキ板（厚さＱ、３２１１１ｇ、テレパー４
（胴部）、テンパー２．５（天地部））接着剤： エチレシーアクリル酸−アクリル酸エチル共重合樹脂（
アクリル酸含量２０重量％、アクリル酸エチル含量２重
量％、融解指数１５０ｄｇ、り　　　　　　　　　　　
１００重量部アンモニア水（２８％アンモニア）　　　
　８重ｉ部トリメチロールメラミン　　　　　５重量部
水　　　　　　　　　　　　　２００重量部内容量０．
５１の攪拌機付オートクレーブに上記エチレン−アクリ
ル酸゛−アクリル酸エチル共重合樹脂１００＄１’、ア
ンモニア水８２および水２０９を入れ、混合物を攪拌し
なから１５０°Ｃに加熱し、更に１５０℃に１０分間加
熱する。加熱後水１８０グを徐々に加え、９０℃で３０
分間攪拌した後室温に冷却する。この分散液を攪拌しな
がら上記トリメチロールメラミン５ｇを徐々に加え、約
１０分間攪拌して接着剤とする。

この接着剤を用いて実施例１と同様の方法でブリキ素材
の１８１缶を得る。この缶をＪＩＳ−Ｚ−１６０２の６
に従って試験した結果、耐圧試験、漏れ試験共に何ら異
常は認められなかった。

実施例４ 缶の形状：１８１缶（石油缶） 缶素材：ブリキ板（厚さ０．３２ｆｉ、テンパー４（胴
部）、テンパー２．５（天地部）の片面にエポキシ系缶
用塗料を焼付塗装） 接着剤： エチレンーアクリノー酸共重合樹脂（アクリル酸含量１
０重量％、融解指数５５　ｄｇ／分）１００重量部 アンモニア水（２８・％アンモニア）　　　　５重量部
ポリビニルアルコール（重合度１０００、ケン化度８８
％）　　　　　　　　　　４重量部水　　　　　　　　
　　　　　　４００重量部′　ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（平均分子ｔａｓｏ、エポキシ当量１９０）　
　５重量部内容量２１１の攪拌機付オートクレーブに上
記ポリビニルアルコール４Ｆ、水４０　Ｏｆヲ入し、混
合物を攪拌しなから９０５℃に加熱し、ポリビニルアル
コールを溶解する。次に、エチレン−アクリル酸共重合
樹脂１００１とアンモニア水５２を加え、攪拌し藩から
１００°Ｃで３０分間保持してエチレン−アクリル酸共
重合樹脂を完全に水分散する。この分散液を攪拌しなが
ら上記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂５１を加えて、
この混合水分散液を接着剤とする。

上記片面にエポキシ系缶用塗料を焼付塗装されたブリキ
板を１８１缶の天部分、地部分および胴部分の所定寸法
に裁断し、プレス加工する。各部分板の巻締部に缶用ラ
イニングマシンを用い′て上　　−肥液着剤を巾３８Ｍ
、厚さ０．２Ｈに均一に塗布し、−１３０°Ｃに保った
乾燥炉に約３分間保持して水分を蒸発させる。その後巻
締機で各部分板をＪＩＳ−Ｚ−１６０２の方法に従って
巻締め組立てし、２００℃に保った乾燥炉に１分間保持
して接着反応を完了させて、片面塗装ブリキ板素材の１
８！合成樹脂接着金属缶を得る。この缶をＪＩＳ−Ｚ−
１６０２の６に従って試験した結果、耐圧試験、漏れ試
験共に何等異常は認められなかった。

実施例５ 缶の形状：１８１缶（石油缶） 缶素材ニクロムメッキ鋼板（東洋鋼板社製７％イトツブ
）（厚さ０．３２ｆｆ、テンノ寸−４（胴部）、テンパ
ー２．５（天地部）） 接着剤： エチレン−アクリル酸共重合樹脂（アク１ノル酸含量２
０重量％、融解指数３００ｄｇ／分）１００重量部 トリエタノールアミン　　　　　１０重量部水　　　　
　　　　　　　　　２００重量部内容量０．５１のコン
デンサーを備えた攪拌機付容器に上記エチレン−アクリ
ル酸共重合樹脂１００り、トリエタノールアミン１０Ｆ
および水２００２を入れ、混合物を攪拌しながら９０〜
１００°Ｃに加熱し、更に９０〜１００℃で３時間加熱
を続けた後室温に冷却する。

この接着剤を用いて実施例１と同様の方法でクロムメッ
キ鋼板素材の１８１缶を得る。この缶をＪＩＳ−Ｚ−１
６０２（７）６に従って試験した結果、耐圧試験、漏れ
試験共に何等異常は認められなめ１つだ。

実施例６ 缶の形状：　′１８１缶（石油缶） 缶素材ニクロムメッキ鋼板（東洋鋼板社製７％イトツブ
）（厚さ０．３２ＭＭ、テンノぐ−＋（ｔｌｌ郡部、テ
ンパー２．５（天地部）） 接着剤： エチレン−アクリル酸共重合樹脂（アク１ノル酸含量２
０重量％、融解指数３００　ｄｇ１５＋）１００重量部 モルホリン　　　　　　　　　　１５重量部水　　　　
　　　　　　　　　２００重量部内容量０．５ｇのコン
デンサーを備えた攪拌機付容器に上記エチレン−アクリ
ルクツ重合樹月旨４１００Ｖ１モルホリン１５グおよび
水２００Ｆを入れ、混合物を攪拌しながら９０〜１００
℃に加熱し、更に９０〜１００°Ｃで３時間加熱を続け
た後室温に冷却する。

この接着剤を用いて実施例１と同様の方法でクロムメッ
キ鋼板素材の１８１缶を得る。この缶をＪＩＳ−Ｚ−１
６０２の６に従って試験した結果、耐圧試験、漏れ試験
共に何等異常は認められなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、金属缶を構成する金属片の巻締部に、側鎖にカルボ
   キシル基を有するオレフィン共重合樹脂を揮発性塩基に
   て中和して得られる水分散液を主成分と膏る接着剤を塗
   布乾燥し、次いで巻締部を巻締め、巻締部または缶全体
   を加熱して巻締部を接着することを特徴とする合成樹脂
   接着金属缶の製造法。