JPS5847072A - 金属製ビン用接着剤 - 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】 本発明は金属製ビン用接看削に関し、より詳細には、夫
々が金属製のカップ状成形体から成る上部体と下部体と
を、円周端部においてラップ接合するための接着剤に関
する。

金属素材の絞り加工或いは絞り−しどき加工で形成され
たカップ状成形体から成る上部体と下部体とを、円周状
の開放端部においてラップ（本ね合せ）接合し、周状の
側面継目な形成させたビン状の金属製容器は、所鯖罐の
形の金属製容器に比して多くの利点を有している。

従来の包装用金属製容器の内、スリーピース−と呼ばれ
るものでは、側面継目を有する一胴の天−に夫々−蓋を
二重巻締して密封部を形成させており、またツーピース
−と呼ばれるものでは、金属木材の絞り加工或いは絞り
−しごき加工で形成場れたカップ状鍮胴の開放端部と罐
蕪との間で二重巻締をして密封部を形成させている。

しかしながら、この工うな二重巻締工程の金属製容器で
は、密封部の耐圧性の点で、また金ｊｌｉ素Ｉの材料節
約の点で大きな制約を受ける。即ち、二重巻締による継
目においては、継目に加わる荷重によって継目を構成す
る素材が先に変形し、この変形によって継目での漏洩や
継目の破壊が比較的小さな荷重で生ずるようになる１、
これを防止するためには素材自体の厚みをかなり大きく
とらなければならない。また、包装容器においては、軽
済性の見地からも、容器軽量化の見地からも、用いる金
１１４Ｘ材を薄肉化することが常に請求されているが、
容器胴Ｊ１１を薄肉化する場合には、二重巻締工程或い
はフランジ加工婢の準備工＠において、Ｖ基軸方向に加
わる荷重によって座屈を生じやすいという問題がある。

夫々がカップ状成形体から成る上部体と下部体とをその
開放端部においてラップ接合して成る金属製ビンは、継
目を形成する素材が着しく薄い場合にも、継目における
木材の変形は全く生ぜず、素材の厚みに無関係な継目の
剪断強度迄耐えることが可能であり、また巻線工程が不
敬であるため、ｌ！屈の恐れなしに容器＠壁を薄肉化で
きるという利点を有している。

しかしながら、上部体と下部体とをその開放神都におい
てラップ接合して周状の側面継目を形成する場合にはこ
のラップ接合に用いる、接着剤に関して多くの制約が存
在する。

即ち、−胴のストレートなラップ接合の場合には、この
継目の両端部が罐蓋との巻締により機械的に固定される
が、前述した周状の＠面継目の場合には、全周にわたっ
て機械的な固定がなく、継−目自体の寸法変形が容易に
住じやすい。筐た温度変化により開放端部の径が変化し
ようとするため接着層に応力が生じ易い。更Ｋｍ目を形
成する開放端部が薄肉化されている場合が多く、外力に
より継目が容易に：変形する傾向がある。これらの理由
により、用いる接着剤は、金属木材或いはその上のｍ展
に対して強固な接着力を示すものでなければならないだ
けでなく、この接着剤層文のものの機械的強度、寸法安
定性が大であり、更に諸物性が熱的にも経時的にも安定
したものでなけれはならない。

本発明によれば、夫々が金属製のカップ状成形体から成
る上部体と下部体とを、円周端部においてラップ接合す
るための接着剤であって、該接着剤は、 下記式 ％式％（１） 式中、ＷＣ■は軟化点より６０℃為い温良で溶融した後
輿温にて放冷した接着剤の密度−１定法による結晶化ｉ
艶）を表わし、ＩＦＣｎはこの接着剤をｈび７０℃の水
中に１０時間浸漬放置した後室温にて放冷乾燥したもの
の密度測定法による結晶化Ｆｌ＠）ｆ：表わす で定義される後結晶化度（ΔＷ、）が２０−以下の範囲
にあり、９０℃で時定数２蒔間でのすりクリープコンプ
ライアンス’　（ｔ）　ｔ　：２　ｈｒｓ　　が１０’
ｃｊ／ｄｙ＊−以下の範囲にあり、且り主鎖もしく）’
！ＩＩＩ鎖に含まれる一〇−基濃度が１０乃至１４００
　ｊ　ＩＪイクイバレン）／１００？接着剤樹脂の範囲
にある少なくとも１種の高分子量熱可塑性樹脂から成る
ことを％像とする金属製ビン用接着剤が提供場れる。

本発明を以下に詳細に説明する。

金属製ビンの一例を示す第１及び２図においてこのビン
は、例えば錫メッキ鋼板等の金）Ｉｆ４１！！の無継目
カップ状成形体から成る下部体１と、金１ｓ４艮の無継
目カップ状成形体から成る上部体２とから成っており、
これらのカップ状成形体は、開放端部６と開放端部４と
が重ね合せ接合さねて、周状の肯面継目５を形成するこ
とにより容器の形に一体化されている。

この具体例において、下部体１は金属素材の高度の絞り
−しごき加工で形成された背の高い薄肉＠壁部６と実質
上しごき加工を受けていない厚内の底部７とから成るカ
ップであり、一方上部体２は金属素材の浅絞り成形で形
成された蝮い側壁８と上壁９とから成るカップである。

下部体２０側壁部８の高さは、継目５の巾と等しいか　
或いは継目中よりも着干大きい範囲内にある。また下部
体２の上１１９は上に凸のテーパー面をなしており、そ
の中央には内容物の充填用乃至は取出し用の注ぎ口１０
が形成されている。かくして、上部体２１所謂ビンの肩
及び菫の形で下部体上に接合されていることが明らかで
あろう。

第１図に示す具体例では、下部体１の開放端部６はそれ
に近接した部分でのネックイン加工により、それ以外の
胴壁部に比して小径となるように絞られており、より大
径の上部体開放端ｓ４内に嵌挿される。下部体開放端部
６の外面と上部体開放端部４の内面との間には接着剤層
１１が設けられ、下部体と上部体との接合、固着が行わ
れている。接着剤１１の一部は継目５からはみ出して、
継目の内側に位置する全１ｇ４素材切断端縁１２忙対す
る被侵層１３を形成していることが、耐腐食性の点で型
筒しい。

本発明の型費な％徴は、上述した周状のランプ接合によ
る継目５の接着剤１１として、１述した後結晶化度、す
りクリープ呂ンプライアンス及び−ｑ−基濃度が一定の
範囲にある一分子誓熱可塑性樹脂を使用する点にある。

先ず用いる接着剤は筒分子量の熱可塑性樹脂、特に結晶
性で熱融着可能な熱可塑性樹脂でなければならない。即
ち、本発明が対象とする周状の側面継目を有する金属製
ビンにおいては、加熱殺菌時、保存時或いは輸送時等に
おいて容器に加わる衛重は殆んどの一合Ｉ＆着剤に対す
る剪断力と゛して作用する。高分子値の熱可塑性樹脂は
、他の樹脂から成る接着剤に比して引張りＩｉ！ｉ度、
曲は強度等の機械的強度が大であり、接着剤層に加わる
剪−１力に耐え、苛酷な条件下にお６そも、接着劣゛化
、気密性低下等を防止することができる４、シかもこの
熱可塑性樹脂は、強靭性、可撓性等の性質をも有してい
るため、接着剤層に応力による歪が生じ、継目に変形が
生じた場合にも、継目の破壊や漏洩が防止される。また
、エポキシ樹脂やウレタン系樹脂のような熱硬化性樹脂
を接着剤として用いる場合に比して、キュア等の時間が
不’ｌなため、極めて短時間の内に接合操作を完了し得
る。更に、熱可塑性樹脂として結晶性のものを用いるこ
とにより、前述した機械的性質が一層向上され、継目を
一層強固なものとすることができる。

この熱可ｍ性樹脂は、継目を構成する金属素材乃至はそ
の上のプライマー塗膜等に熱融着可能なものであり、こ
れらと強固な接着が可能であるためＫは、樹脂の主鎖乃
至は＠鎖に一定の濃度の極性基を有するものでなけれは
ならない。本発明においては、かかる見地から、主鎖筐
たは側鎖に１０乃至１４００ミリイクイバレント（愼−
ｑｌ／１００を樹脂、好適には１２乃至１２００　ｓａ
ｑ／ル基は、カルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸無
水物、カルボン酸エステル、カルボン酸アミド、ケトン
、炭酸エステル、クリア（尿素］、ウレタン婢に由来す
るものであり、このような熱可塑性重合体は、前述した
官能基を有する＊を体を、重合或いは共重合のような手
段で重合体の主鎖中に組込むか、或いはグラフト重合乃
至は来電処理のような形で熱可塑性重合体に結合芒せる
ことにより得られる。またオレフィンＩＩｋｉ刃旨のよ
うな縦比水素系重合体にあっては、この重合体を酸化処
理することにより、前述した範囲のカルボニル基を含有
する熱可塑性樹脂とすることができる。

カルボニル基濃艮が上記範囲よりも低い場合には、継目
を構成する木材への＠着性乃至は接着力が不満足なもの
となり、一方上記範囲よりも筒い場合には、接着剤層が
湿度乃至は水分に対して敏感となって、継目の４水性、
耐熱水性が低下し、また接着剤樹脂の凝集力が大きすぎ
て、熱融着操作が困難となったり、強靭性が失われると
いう問題を生じる。本発明においては、電合体中のカル
ボニル基濃度を上記範囲としたことにより、接着力の著
しい向上が得られ接着剤をフィルムや、その他の形で接
合部へ施用する操作や、接合時の熱融着操作を容易に行
い得る。

また、本発明に用いる熱可ｍ性樹脂接着剤は、前記（１
）式で規定される後結晶化Ｆ！Ｌ（入Ｗ１が２０−以下
、特に１５−以下のものでなければならない０本明細書
において後結晶化度とは次の意味を有する。結晶性熱可
塑性重合体の成るものでは、この樹脂をその融点以上の
温度から室温迄放冷した場合に比し、この＊ｍを融点よ
りも下で且つガラス転移温度以上の温度に維持した場合
により大きな結晶化度を示すことが認められる。このよ
うな傾向のある樹脂は水分の存在下で結晶化度がより増
大する傾向を示し、例えは、ガラス転Ｓ温良よりも下の
温度でも水分が共存する場合には結晶化が進む場合もあ
る。しかして、前記（１）式の後結晶化度（△Ｆｌ’ａ
）とは、この接着剤樹脂が環境変化によって結晶化度が
変化する度合い、換首すれば接着剤樹脂の結晶化度の環
境変化に対する安定性の度合いを示す。

熱ＩｉｌＪｍ性檎脂接着剤を用いた金ｌＩＩ＆製ビンは
、内容物液体を熱間充填し、戒い一工内容物を充填した
後、熱水、熱水蒸気による加熱殺菌に賦される等、また
ビン詰の貯蔵時にも成る程度の高温に賦される等、樹脂
の融点よりも低い温度ではあるが、がなりの高温と水分
の攻撃とに＠されることは避は得ない。しかして、これ
らＯＩＩ境において接着剤樹脂の結晶化が進むと、それ
に伴なって接着剤層の体積が変化し、これに伴なう内部
歪によ−り接着劣化や気密性喪失等の原因となりやすい
。また結晶化度の増大により、接着剤層の機械的強度が
低下したり、強靭性、柔軟性、耐衝撃性が低下したりす
る傾向が認められる。

本発明においては、後結晶化度（△Ｗａ）が２０−以下
、％に１５チ以下の熱可塑性樹脂を選択することＫより
、環境変化による継目の接着劣化や漏洩、或いは接着剤
層自体の物性低下を抑制することが可能となる。

更に、本発明に用いる高分子量熱可塑性樹脂は、自生圧
力を有する内容物を充填する場合、或いは殺菌時乃至は
殺菌後における破網、継目の経時的漏洩等を防止する見
地から、９０℃の温度で特定が１０″−／ａＥｙｍｇ以
下の範囲になけれはならなスとは次の意味を有する。一
般Ｋ、すりクリープコンプライアンスとは、一定応力或
いは定荷重下での樹脂の変形量を規定する物性値で、一
般的には材料の硬さを表わす弾性率と逆数の関係になる
。

金属製ボトルの主用途であるガス人飲料が充填された場
合、内圧の存在下で接合部接着剤には常にずり応力が負
荷された状態にある。したがって、ビールＯ＃Ｌ曹（〜
７０℃）、炭酸飲料の貯蔵（〜５０℃）等により、接着
剤が変形し容器の寸法形状勢が変化しない事が容器性能
上轟然求められる。

クリープコンプライアンスの特性として、時間温−換算
則が通常の応力下で成立する事が知られている。つまり
、高温で燦時間荷重を負荷する場合と低温で長時間負荷
する場合で同一のクリープコンプライアンス値を示しそ
の温度・時間の組合せは無限にある。

金属製ボトルの対象とする内容品では、その内圧は上配
時間温度換算則の成立する範囲内であって、為い方の限
界の例として、５０℃での炭酸飲料（内圧７．５〜／１
：ｌＩり、７０℃で殺菌時のビール（内圧的６〜／ｃｌ
ＩＪ、９０℃でのノフトドリンクスの窒素充填（内圧的
４　Ｉｔ／ｃｊ　）等がある。

熱可塑性樹脂の種類により時間温度換算側を規定する定
数はまちまちであるが、ガラス転移ａ艮、あるいは結晶
の融解温度以下においては、似た４動を示し、横軸に時
間の対数たて軸にクリープコンプライアンスの対数を取
った換算曲線は全て類似した下に凸の滑らかな曲線にな
る。

接着剤として９０℃で時定数２時間でのすりクリープコ
ンプライアンスＪ”ｔ＝２ｋｒｚが１０−’ｃｊ／ｄｙ
偽−以下の範囲にあれば、上記ンフトドリンクスの窒素
充填に於て十分寸法精度が確保されるだけでなく、時間
温度換算側に基づいて計算するとたとえその最大値をと
ったとしても５０℃の炭酸飲料の場合でも１０年以上も
の長期の寸法精度の安定が確約される。

本発明に用いる熱可塑性樹脂は十分に高分子量であるべ
きであり、一般Ｋ　６，０００以上、特に９．０００乃
至５００，０００の数平均分子量ｔ−有することが望ま
しい。また　この樹脂は、熱融着性中熱接着操作の容易
性の見地から、８ｏ乃至２８０℃、％１ｃ９０乃至２４
ｏ℃ｏ軟化ＡｉＩＩＩＡＡ）’を有することが望ましい
。

本発明に用いる熱可塑性樹脂は、前述した諸要件を満足
するように、　＠融着可能なａｍの中から選択される。

適当な例は、これに限定されるものでないが、重要な履
に、ポリエステル、ポリアミド、アイオノマー（イオン
架橋オレフィン共１合体）、酸変性ポリオレフイン類、
ビニルエステル系共重合体、コポリカーボネート等であ
り、これらの樹脂の内前述した諸要件を満足するものが
使用される。

例えば、ポリエステルの場合、ポリエチレンテレ７タレ
ートは後結晶化度（ΔＦ、）が２０ｇｌ１よりも多く、
環境変化による接合部の劣化が大で、本発明の目的には
不都合である。また、一般にポジエステル系ホットメル
ト接着剤と呼はれているものの多くは、すりクリープコ
ンプライアンスＪ（ｔ）ｇ＝２ｈデーが本発明で規定し
た範囲よりも大であり、分子量も低く、本発明の目的に
は適さない。

用い得るポリエステルの適当な例は、高分子量のコポリ
エステル、特に二塩基酸成分としてテレフタル酸単位及
び他の二塩基酸単位を含有し且つジオール成分としてテ
トラメチレングリコール単位を含有する高分子コポリエ
ステル、及び／又は二塩基酸成分としてベンゼンジカル
ボン酸単位を含有し、且つジオール成分としてテトラメ
ゾレンゲリコール単位と他のジオール単位とを含有する
高分子量コポリエステルであり、具体的！１Ｃｋｌ、ポ
リテトラメチレン・テレフタレート／イン７タレート。

ポリテトラメチレン・テレフタレート／イソ７タレート
／アジペート。

ポリテトラメチレン・テレフタレート／アジペート。

ポリテトラメチレン・テレフタレート／セパテート。

ポリテトラメチレン／エチレン・テレフタレート。

ポリテトラメチレン／ポリオキシエチレン・テレフタレ
ート。

ポリテトラメチレン／ポリオキシエチレン・プレ７タレ
ート／インフタレート 等が挙けられる。

これらのコポリエテルは単独で使用される他に、複数種
のブレンド物としても使用され、更にポリエチレン、ホ
リフロピレン、アイオノマー、エチレン酢酸ビニル共重
合体、変性ポリプロピレン等ｏ４リオレフィン系の樹脂
を一部ブレンドして用いる場１合もある。

ンスが本発明て規定範囲よりも大きく、本発明の目的に
不満足である。適当なポリアミド系接着剤の例は、炭素
数１００個当りのアミド基の数が４乃Ｊ１！ｉ１２の範
１にある少なくとも１種のナイロン類であり、より具体
的には、ポリ−ω−アミノデカン酸、ポリ−ω−アミノ
ランチ刀ン酸、ポリ−ω−アミノドデカン酸、ポリ−ω
−アミノトリデカン酸、ポリデカメチレンドデカミド、
ポリデカメチレンドデカミド、ポリデカメチレントリデ
カミド、ポリドデカメチレンアジパミド、ポリデカメチ
レントリカミド、ポリデカメチレンドデカミド、ポリデ
カメチレントリデカミド、ポリトリデカメチレンアゼ２
ミド、ポリトリデカメチレンドデカミド、ポリトリデカ
メチレンドデカミド、ポリトリデカメチレントリデカミ
ド、ポリヘキサメチレンアゼラミド、ポリテカメチレン
アゼラミド、ポリドブ力メチレンアゼラミド、ポリトリ
デカメチレンアゼ２ミド等が挙けられる。

これら等のポリアミドは２種以上のブレンド物でも、或
いは各単量体の組合せから成るコボリアオドの形でも、
更にこれらを組合せブレンド物の形でも使用できる。用
いるポリアミドは少量であればダイマーＩＩ尋の異種成
分で変性されていてもよい。

アイオノマーとしては、オレフィン類と不飽和ｔｔルｄ
ｌ”４Ｌ　或いは更に他のビニル七ツマートノ共重合体
をアルカリ金属、アルカリ土類金属、或いは有゛機塩基
で中和して得られる樹脂例えば、米国デュポン社から市
販されているブーリン類が使用される。。

更に１ポリエチレン、ポリプロピレン、結晶性エチレン
−プロピレン共重合体等のポリオレフ１ン類に、アクリ
ル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のエチレン系不飽和
カルボン酸や、−水マレイン酸、無水イタコン酸等のエ
チレン系不飽和カルーン酸でクラフト重合させて成る酸
変性ポリオレフィンを使用し得る。更にビニルエステル
系共重合体として、ビニルエステルとオレフィン類又は
他のビニルモノマーとの共重合体或いはその部分ケン化
物９例えば、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン
−酢酸ビニル共重合体部分ケン化物、塩化ビニル／酢酸
ビニル共重合体を使用し得る。

これらの樹脂は所望に応じて、それ自体周知の配合剤、
例えば充填剤、更には紫外線吸収剤、安定剤、滑剤、酸
化防止剤、顔料、染料、帯電防止剤等を公知の処方に従
って配合することができる。

無継目カップを構成する金属素材としては、未処理の銅
板（ブラックプレー））、各極表面処理鋼板、例えば錫
メッキ鋼板（プリキン、亜鉛メッキ鋼板、アルミメッキ
鋼板、ニッケルメッキ鋼板、クロムメッキ銅板等のメッ
キ鋼板；電解クロム酸処理鋼板等の電解処理鋼板；リン
酸及び／又はクロム駿処理鋼板等の化学処理鋼板や、ア
ルミニウム等の軽金楓板或いはこれらの複合材等が使用
される。

無継目カップを得るためＫ、上述した金１！４素材を円
板等の形状に打抜き、絞りポンチと絞りダイスとの間で
、１段或いは多段の絞り加工に付し、所望にエリ絞りカ
ーツブをしごきポンチとしごきダイスとの間で多段のし
ごき加工に賦す。これらの絞り加工やしごき加工の操作
や条件は、それ自体公知のものであり、それ自体公知の
条件で行うことができる。

加工に何する金＾素材の累板岸は、ピンの最終寸法や素
材の種類によっても相違するが、一般に０．２乃至０．
５■、％ＫＯ１２乃至０．６５−の範囲にあるのが望ま
しく、一方しごき加工を行う場合にはその１ＩＩＩｌｓ
の厚みは０．０５乃至１２０簡、特に０．０６乃至０．
１７■となるようにするのがよい。

この金属素材には、カップ成形に先立って予じめ耐腐食
性の保護塗膜を施こし、或いは成形後のカップに、　　
）リミングを行い、必要により洗滌処理、例えばリン酸
及び／又はクロム酸による表面化学処理を行った後、少
なくともその内面に耐腐食性の保験塗料を施こす。この
保験塗料としては、熱硬化性及び熱可塑ａ１に脂から成
る任意の顔料；例えばフェノール・エポキシ塗料、アミ
ノ−エポキシ塗料等の変性エポキシ塗料：例えば塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共
重合体部分ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マ
レイン酸共重合体、エポキシ変性−、エボキシアｉノ変
性−或いはエポキシフェノールｔＳ−ビニル１ｕｉｒ塗
料轡のビニル又は変性ビニルｉｍａ；アクリル＊ｍ糸塗
料；スチレンープタジエン糸共重合体等の合成ゴム系塗
料等が使用される。

これらの塗料は、エナメル或いはラッカー等の有機溶媒
溶液の形で、或いは水性分散液又は水溶液の形で、スプ
レー塗装、浸漬塗装、静電塗装、電気泳動塗装等の形で
カップに施こす。勿論、前記樹脂塗料が熱硬化性の場合
には、必要により塗料を焼付ける。

本発明による接着剤は、カップの接合すべき開放端縁部
Ｋ、カップ相互の嵌合に先立って施こす。

この接着剤層は、樹脂層の厚みが１０乃至２００μ淋、
特に２０乃至１５０μ集となるように施こすのがよく、
且つ重ね合せ接合部の巾、即うップ巾が１乃至３０−１
特に２乃至２０■となるように施すのがよい。

接着剤樹脂は、種々の形態、例えばフィルム、粉体、ス
ラリー、溶液、プラスチゾル乃至はエマルジ曹ンの形で
所望とするカップの部分に施こすことができ、％に本発
明の接着剤は、取扱い及び塗布操作が容易で、乾燥等の
操作が容易なフィルムの形で施用できることも有利な点
である。

接着剤の施用は、接着剤の形態に応じて、ラミネート、
押出（エクストルート２、静電粉体塗装、電着塗装、ス
プレーコート、ノズル吐出、ティップコート、ロールコ
ート、ブラッシング（刷毛塗り）等０１に有刃式を採用
できる。

金属素材の接合ナベｈｍ分に前記保護塗料が施されてい
る場合には、このｍ料は接着剤に対してプライ１−とじ
て作用し、望ましい接着性が得られる。勿論、接着剤の
施用に先立ってプライマーとなる塗料を金Ｉ１１累材に
予じめ施こすこともできる。

１また、カップの円周状翔放端部１ｉ−１ね合せ接合す
る場合には、継目の内側に必然的に金属素材のカットエ
ツジが露出する。このカットエツジを、カップの嵌合に
先立って、接着剤テープで包み込む或いは接着剤の粉末
、スラリー、溶ｆｅＬをこのカットエツジに施こして、
カットエツジの保Ｓを行うこともできる。

接着剤は、継目の内側或いは外側となるカップ開放端縁
部の外面或いは内面に施こすことができ、また両面に施
こすこともできる。

接着剤を施したカップに他方のカップを嵌合させ、次い
で重ね合せ部に存在する接着剤を溶融させ、必ＩＩ！に
より継目を冷却して継目を形成させる。

重ね合せ部の加熱は、高周波誘導加熱、赤外線加熱、熱
風加熱、加熱体からの伝熱加熱等によることができ、ま
た継目の冷却は放冷、空冷、水冷等の任意の操作による
ことができる。

この際、継目の外方となる開放端部と継目の内方となる
開放端部との閣で接着剤層が圧′接挾持される状態で一
着剤の溶融を行うことが、気密性及び接着力に優れた継
目を形成させる上で有利であり、一般に１周状の重ね合
せ接合を形成する両開放端部の内、内＠に位置するもの
の外径をＤＩ、外側に位置するものの内径をＤＯ１両者
の関に介在させる接着剤層の厚みをｄムとしたとき、下
記不等式 ％式％ が成立するようにこれらの諸寸法を選び且つ接着饅の接
着剤の厚みが１０乃至１５０μ集％に１０乃至１００μ
鶏となるようにするのが望ましい。

また、カップの嵌合に際しては、外側に位置する開放端
Ｓを加熱による影線させておくと嵌込みが容易である。

本発明によるビンは、辰酸飲料、ビール、発泡酒等の自
生圧力を有する内容物に対する容器として、また窒素ガ
ス、液体窒素等を内容物と共に充填する内圧容器等とし
て特に有用である。

本発明の接着剤を用いて得られる金属製ビンは、従来の
プラスチックビン（ポリエチレンテレフタレート２軸延
伸ボトルλやガラスビンに比しても顕著な利点を有する
。これらの利点をまとめて示すと、Ａ表の通りである。

本発明を次の例で説明する。

オず本発明の冥施例に用いる熱可塑性接着剤の各種物性
は以下に述べる方法に従って測定した。

なお、これらの諸物性はそ０＠理的意味が嘴確な事から
、以下で述べる方法以外の測定方法によっても十分測定
が可能であり、何らその測定法に、制限を加えるものて
はない。

０）密度勾配管による後結晶化度ΔＷｏ　ｏ測定金属製
ボトルよりラップｌｌ倉部分管切り出し、板材を希塩酸
、希硝酸等の酸により溶解して接着剤膜を採取した。次
いでこの接着剤膜の一部を更に７０℃の水中にて１０峙
関浸漬した。これらの皮層は、いずれも液体窒票のトラ
ップを設けた真空乾燥侍により１０−４■Ｈｆ、２０℃
の雰吐気下で４８時時間分な乾燥を行ってｖＩｉ度測定
の試料に供した。ここで接合部から採取した直後のもの
を試料Ｉ、これを更に上記の条件で水中浸漬したものを
試料層とする。

密度勾配管として、池田理化製直続式比重測定装置を用
い、密度勾配液は接着剤樹脂のｓＷ４に応じて、溶解、
膨潤等の影響が無くしかも適切な密度範囲が得られるよ
う適宜選択した。２０℃で、約１．ＯＸ　Ｏ，３−の形
状に切り出した試料について勾配管に投入後５時間の試
料位置より密度を決定した。後結晶化度は以下の手順で
求めた。

筐す、多くの場合接着剤膜にプライマー被膜が付着して
引きはがすのが困難であったので、既知であるプライマ
ーの塗布量からその付着量Ｗｐ、そしてその密ＮＰｐを
同じく密度勾配管で別途求め、試料の見かけの密度かよ
り接着剤の真の密度ｐｈを次式より求めた。

ここでＷムは試料における接着剤の重量である。

こうして求めたＪ？Ａより、この接着剤樹脂の結晶部分
の密度７６、非晶部分の密１１１１ムを用いて、Ｆｓ十
Ｆａ＝１００ より、この試料の結晶化度ＦＦｘ、−を決定した。次い
で、試料■の結晶化度Ｆａｙ、試料ｌの結晶化度Ｗ−Ｉ
エリこの接着剤の後結晶化度△Ｗ−を（１）式より求め
た。

各種の接着剤について、それぞれ６個のボトルより採取
した試料について求めた値の算術平均をもって測定値と
した。

（ロ）すりクリープコンプライアンスの測定ｆＪ、ｖａ
ｓ　Ｈａｌｄａ、Ｊ、ＩＰ−、ｌｌ’ｉｌｌｔａｖｍａ
＜Ｊ、Ｐｏ１ｙｔｎ。

Ｓ−仁、１１．２４３　（１９５５）ＩＫ示されている
のと同様な、ＩＩＬ純なすりが測定可能な図６０装置を
用いた。

面構・、膜厚−の接着剤１１脂から成るフィルム状試験
片２枚（ＡＡ’）會厚さ０．１０ｍの６枚の電解クロム
処理鋼板Ｃ２ｃ′でそれぞれサンドイッチし、上下Ｏ鋼
板ＣはネジでディスクＢｙに止め、中の銅板はクランプ
を介しピアノ線と接続した。

この際鋼板と接着剤フィルムとはＩＩＰ４１１ＩＩ着す
るか、あるいは瞬間接着剤によりすべりが生じない工う
に完全Ｋｍ着させ、スペーサーＥは鋼板とフィルムの全
厚みに一部するように選びネジＤで試験片全体をゆるく
固定した。次いで、装置の儀′線内部分ｔ−囲い、９０
℃に恒温し、温良が一定に到達した後少くとも５０分ｖ
ｋＫピアノ線先端におもりＧを接続してクリープ試験を
Ｍｉした。ここで、サンプルの形状（面積・、厚さｄ）
および負衝々重はそれぞれの接着剤に応じて、測定精度
が最も良くなるようにａ＝１〜２５−１ｄ　＝　０．０
５〜１．ＯＯ側、ｒ＝ｏ、ｏｓ〜２０にの範囲から選択
した。荷重負荷後２時間の変位、すなわち１．１　　間
の間隔の変化を力竜トメ−ターにより直続し測定値とし
た。

こむで変位をΔ５（ｔ）ｈｊ、荷重をＦ　（４１％−）
とする時、すりクリープコンプライアンス／（ｔ）（ｃ
ｊ／ｄｙｖｈａ）を次式より計算した。

また、以下の実施例に於ては、次に述べる方法に従って
金属製ボトルの評価を行った。

〔金属製ボトルの評価〕

０）接合部ずりせん断強度の測定 接合後の金属製ボトル、そして、これに水を充填して７
０℃にて１０時時間待させた後真空乾燥したものＫつい
て、゛それぞれ高さ方向７ｔｘ、円周方向寥接倉部を含
む試料片を切り出し、テンシロンを用いて引張り速度１
００ｗｔ愼ｓｓ、　ｉｉ！温下ですすせん断破壊試験を
行い、ラップ接合部の接着面積を考直してずすせん断強
良として表記した１、各々６平のボトルについて測定し
、それらの算術平均値を持って―ｊ定値とした。なお、
ここで５５〜５７−／−以上と表記されているものは、
板の破断が生じたもので、実際の強度はこれ以上の値で
ある事を表わしている。

仲）　５０℃６ケ月の経時試験 ・容積変化 あらかじめ充填前のボトルの全容積を測定したものに、
内容物を充填し、経時した後、漏洩の全く無いもＯＫつ
いて再び全容積を測定して、その差を容積変化ΔＶとし
た。各々１０缶ずつ測定し、それらの算術平均値を結果
として採用した。

・漏洩および破網率 上部体と底部体が離別したり、あるいはどちらかが変形
して接合部にすき間の見られるものを破胴とした。また
；２５℃での内圧が、充填［ｖｋに比べて５ｓ以上低下
しているもの、そして、接合部近傍に何らかの内容品の
Ｋじみ出しがＩｌ察されるものを漏洩と見なした。時に
は、５０本中の漏洩数と破網数の総和を漏洩率艶）とし
て示し、カッコ内にはそのうちの破網率＠）を示した。

ｆ→　テンテイングテスト 金属製ビンにそれぞれの所定の内６品を充填した後、図
４に示すような、重さ４−の錘（イ）を一定高さく６■
Ｊより水平方向に対して２２．５°の角度で傾斜した金
ａｍビン（ハ）接合部の外部体端縁より０．３簡の位置
へ鋸直に自然落下させる。

この試験で、上部体と底部体とが離別したり接合部にす
き間が発止したものを破胴、２５℃で４８時間放置俵に
内圧を測定し充＊ＩＮ後に比べて５ｓ以上の低下が見ら
れるもの、そして接合部近傍に内容品のにじみ出しが観
察されるものを漏洩と見なした。表には、上記漏洩ビン
と破網ビンの総和を漏洩率（６）として示し、カッコ内
にはそのうちの破網事情）を示した。

なお、試験条件として０℃と２６℃を選び試験体全体が
十分その温度圧到達しているのを確駅した上で、それぞ
れ５０本の試験を行った。

〈実施例１．２、比較例１〉 素材厚０．２６■のアルミ板（３００４材Ｈ１９）の内
外面に変性ビニル系塗料をそれぞれ全体の塗膜量が１５
０’１ｌｌｄｄ、６０”１７４ｗｔどなるように塗布・
焼付を行った後に９４霞の径の円板に打抜會、通常のプ
レス加工により成形を施し、接合部端縁の内径が６４．
４５−で中心部に直径２５鱈の注ぎ口を有する上部体を
作製した。

一方、素材厚０．３０−のアルミ板（３００４材Ｈ１９
）を約１４２−の径に打抜き、絞りポンチと絞りダイス
との間で内径が約８５−のコツプ状に成形する。次いで
、このコツプ状成形物を再絞り工程に賦した後ｆＥｉｌ
約６６．１−のしごきポンチとダイスによりしごき加工
を施した。この外面に変性ビニル系塗料を塗膜量が６０
’ｌｆ／ｄｗ？になるようにマンドレルコーターで塗布
後焼付し、更に内面にも同じ塗料を塗膜量１５０”ｆ／
ｄｉＫなるようにスプレーコートし、焼付を行った＊に
、ネックイン加工を行ってその円周端縁の外径が６４．
４０　ｗｍの下部体を作製した。

この下部体の外面側端縁全周にわたって約４■巾で以下
のように接着剤を塗布した。すなわち、実施例１では、
ポリテトラメチレンテレフタレート（ＰＢＴ）／ポリテ
トラメチレンインフタレート（ＦＢＩ）から成る共重合
ポリエステルＡ１共重合比ＰＢＴ／ＰＢＩ＝７０／６０
．の約２５Ａ餌の粒径の粉体を用い、農厚約６０μ集と
なるように静電塗装した後、赤外線ヒーターでその部分
を加熱し成膜させた。実施例２では、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）／ポリエチレンインフタレート（
ＰＥＩ）から成る共重合ポリエステル、共重合比ＰＥＴ
／ＰＥＩ＝８０／２０、およびＰＢＴ％ＰＢＩから成る
共重合ポリエステル、共重合比ＰＢＴ／ＰＢＩ＝６５／
３５、の２成分の共１合ポリエステルブレンドＡ（ブレ
ンド比（ＰＥＴ／ＦＥＺ）：　（ＰＢＴ／ＰＢＸ）＝５
　：　７）の膜厚６〇−のフィルムを、あらかじめ高周
波加熱した下部体外面端縁に粘着させた。更に、比較例
１では膜厚３０μ集のポリエチレンテレフタレートフィ
ルムを先と同様の方法で貼着させた。

このＩＩＫ祷られた、上部体と接着剤を塗布した下部体
とを嵌合し、嵌合Ｓを為崗波加熱して、接着剤をｌｌ１
ｌｌＩＩシた後冷却固化させて上部体と下部体を接合し
た容量約５００１の金ａ製ビンを作製した。

これら金属製ビンの接合部のすすせん断強度を、接合ｉ
ｌ後のものと、これに水を充填して７０℃で１０時時間
待させたものについて測定し、更に、コーラを充填した
後、注き口を密栓しキャンウオーマ−ＶＣより４２℃で
１ｌｊＩｌｉを行い５０℃６ケ月経時させ、漏洩、破網
等の有無を観察した。表１にを：、これらの結果を各接
着剤樹脂の物性値とともに示す。

く実施例３，４、比較例２〉 素材厚０．２６■のアルミ板（３００４材Ｈ１９）の内
外面に変性ビニル系ｍ料をそれぞれ全体の塗膜量が１８
０キ／ｄｎｌ、８０ｑ／ｄ＃／となる工うに塗布、焼付
を行った後に２５０−の径の円板に打抜き、通常のプレ
ス加工により成形を施し、接合部端縁の内径が１１０．
６篩で中心部に直径６０鱈の注き口を有する上部体を作
製した。

一方、同じ１ｍ！装板より２５０−の径の円板を打抜き
、プレス加工により成形を行って接合部端縁の外径が１
１０．６−の下部体を作製した。

この下部体の端縁全周にわたって、その外面匈約６■巾
、円面側約２■巾で以下のように接着剤を塗布した。す
なわち、実施例６では、二塩基酸成分としてテレフタル
酸とイソフタル酸のモル比が８：２、グリコール成分と
してテトラメチレンクリコールとトリエチレングリコー
ルのモル比力２０＝１の成分から成る共重合ポリエステ
ルＢから成るフィルムで膜厚８０μ愼、中８■のものを
、あらかじめ高周波加熱した下部体外面端縁全周にわた
り約２．５霞はみ出るように結着し、しかる後、再度端
縁を高周波加熱しながらこのはみ出し部分をロールによ
り折り返して内面側圧貼着させ端縁が接着剤により被儀
された下部体を作製した。また、実施例４では、平均粒
径３５μ観のナイロン１１粉末を、下部体の端縁外面＠
６■、内面側２■のみが露出するようにマスキングした
上で、静電塗装を行い、更に赤外線ヒーターにより粉体
を溶融させ約８５μ餌の膜厚で接着剤を塗布した。

一方、比較例２では、ダイマー酸とポリアルキレンポリ
アミン及びヘキサメチレンシアインより縮合重合させて
得られたポリアミドＡを、ギアーポンプが付属されたホ
ットメルトアプリケーターにより、上記形状で下部体端
縁に約８０μの膜厚でＩｋ有した。

この様に得られた、上部体と接着剤を塗布した下部体と
を恢合し、嵌合部を高周波加熱して接着剤を溶融した後
冷却固化させて上部体と下部体を接合した容量約２１（
Ｄ金ｊ＆製ビンを作製した。

これら金属製ビンにビールを充填した稜江ぎ口を密栓し
、６５℃３０分の収繭を施した上で５０℃で経時させ、
内容積の変化や漏洩、破網の有無を観察した。表２には
、これらの結果を各接着剤の物性値とともに示す。

〈実施例５〜７、比較例６〉 素材厚０．２６−のプライト錫メッキ鋼板（Ｔ−１材、
めっき量φ５０１５’Ｄ）の内外面にエポキシ・エリア
系塗料をそれぞれ全体の′＃！ｉ膜量が１５０Ｗ／ｄｉ
　、　　６０１１１ｆ／ｄｉとなるようＫｍ布、焼付を
行った＊に９４ｍの円板に打抜き、通常のプレス加工に
より成形を施し、接合部端縁の内径が６４．４８−で中
心部に＠径２５騙の江ぎ口を有する上部体を作製した。

一方、素材厚０．３０−の錫メッキ鋼板を約１４２−の
１！、に打抜き、・絞りポンチと絞りターイスとの間で
内径が約８５ｍのコツプ状に成形する。次いで、このコ
ツプ状成形物を再絞り工程に賦した後、直径約６６．１
箇のしごきポンチとダイスによりしごき加工を施した。

この外面に変性エポキシ系線料ｔ−塗膜量が６０〜／ｄ
ｗｌｌｌｃなる工うにマンドレルコーターで塗布後焼付
し、更に内面には、エホキシュリア系筺科を塗膜量１５
（ｌｖ／−扉になるようにスプレーコートし、焼付を行
った後に、ネックイン加工を行ってその円周端縁の外径
が６４．４０露の下部体を作製した。

仁の下部体の端縁全周にわたって、その外面測的４−巾
、内面測的２−巾で以下のように接着剤を塗布した。す
なわち、実施例５では、ＰＥＴ７Ｐ！ｌから成る共重合
ポリエステル、共重合比ＰＩ！Ｉ’　７ＰＥ　Ｉ＝８０
／２０、ＰＢＴ７ｐＢ１から成る共重合ポリエステル、
共重合比ＰＢ７７ＰＢＩ＝６５／３５、低＠度ポリエチ
レン（ＬＤＰＥ）の６種のポリマーのブレンド物でブレ
ンド比が２．５：６．５　：　１なる共重合ポリエステ
ルブレンドＢから成るフィルム、膜厚５０μ講巾６■の
もの、をあらかじめ高周波加熱した下部体外１ｉｉｌｉ
端縁に金属にわたり約２鵠はみ出るように貼着し、しか
る後、再屓端縁を高周波加熱しながらこのはみ出し部分
をロールで折り返して内面側に貼着させ端縁が接着剤に
工り被嶺された下部体を作製した。また、実施例６では
、　、 無水マレイン酸ｆ注ボリグロピレン粉末、平均粒径６０
μｓ、を下部体の端縁外面＠４　Ｍ、内面１ｉ２−のみ
が篇出する工うにマスキングした後、静電塗装を行い、
更に熱風オープンに工り粉体を＃ｌ融させ、約５０ＩＩ
集の膜厚で接着剤を塗布した。

筐だ、実施例７では、塩ビ酢ビ共ム合体、塩ビニ酢ビ＝
　８．５　：　１．５．６０饅溶液が満たされた浴に、
下部体を垂直方向より約７０°傾斜させて、ゆるやかに
回転させながらその端縁の一部を溶液に浸漬した後、熱
風オープンで溶剤を飛散させ樹脂を溶融させる事により
膜厚的５０μの上記形状の接着剤膜を形成した。一方、
比較例６では、アクリロニトリル、４／７’タジ工／Ｂ
／スチレンＳブロツク共重合体粉末１．（：Ｂ：Ｃ＝４
：２：４、平均粒径２０μ風、を実施例６と同様な操作
により所定端縁部に膜厚的５０μで塗布した。

このように得られた上部体と接着剤を塗布した下部魅楊
合し、嵌合部を高周波加熱して接着剤を溶融した後冷却
固化させて上部体と下部体な接合した容量約５００Ｗ１
１の金属製ビンを作しれ全体の塗膜量が１８０〜／ｄｊ
′ｌＬ２．６０Ｗ／ｄｍ”となるように塗布、焼付を行
った後に径９４−の円板に打抜き、通常のプレス加工に
より成形を糺し、接合部１縁の内径が６４．５０−て中
心部Ｋ［ｌ径２５■の注ぎ口を有する上部体を作製した
。

一方、素材厚０．６０ｍの錫メッキ鋼板を約１４２箇の
径に打抜き、絞りポンチと絞りダイスとの間で内径が約
８５−のコツプ状に成形する。次いで、このコツプ状成
形物を貴絞り工程に賦した後、直径約６６．１１１ＩＩ
ｌのしごきポンチとダイスによりしごき加工を施した。

この外面にエポキ７・アクリル糸１ｌｌＩ料を塗膜量が
７０Ｍ９／ｄｍ’になるようにマンドレルコーターで塗
布後焼付し、更に内面には、エポキシフェノール系塗料
を塗膜量１７０η／ｄＫｌるようにスプレーコートし、
焼付を行った後に、ネックイン加工を行ってその円周端
縁の外径が６４．４０−の下部体を作製した。

この下部体の端縁全周にわたって、その外面測的４−巾
、内面測的２−巾で以下の↓うに薪漕剤を塗布した。す
なわち、実施例８では、二塩基酸としてテレフタル酸と
アジピノ酸のモル比が９：１、グリコールと［７てテト
ラメチレングリコールの組成の共重合ポリエステルＣか
ら成るフィルム、膜厚６０声、管先の実施例６と同様に
端縁部に塗布した。また、実施例９では、ラフリンラク
タムとカプロラクタムから成る共重合すづロン粉末、共
重合比１２／６＝９／１粒径２１μ集、を同じく実施例
６と同１１ＫＩＩ縁部に膜厚６０μで塗布した。

一方、比較例４として、ダイマー酸とポリアルキレンポ
リアミンを重合して得られるポリアミドＢを、先の比較
例２と同じホットメルトアプリケーターにより端縁部に
上記形状で膜厚約６０μで塗布した。

この様に得られた、上部体と接着剤を塗布した下部体と
を嵌合し、嵌合部を高周波加熱して接着剤を溶融した後
冷却固化させて上部体と下部体を接合した容量的５００
−の金属製ビンを作製した。

これら金属製ビンに９０℃に加熱されたオレンジジュー
スを充填し、艶に室温まで冷却した隊に内圧が０．８〜
１．２に／−となるように液体窒素を滴下した後注ぎ口
を密栓した。次いでこれらにりいて０℃と２５℃でのテ
ンテイングテストを行ってビン強度を評価した。表４に
は、これらの結果を各接着剤の物性値とともに示す。

表　　１ 表　　　２ ＃　４　ナイ０７１１　　　　　Ｆ　　　　　１８８　
１１　　９．２Ｘ１０−’　　　１．８゜；較例２　ポ
リアミドＡ　　　　　Ｈ１ｔ５５　　　０　　３．２Ｘ
１０−’　　　　α６９０９　　　　＞５５　　　　＞
５６　　　　　　　　　０％９５０　　　　＞５７　　
　　＞５５　　　　　　　　　０１０４２　　　　５３
　　　　２４　　　　　　　　４６（３０）８９０　　
　　　　　　　　　　　　　　０．０５　　　０５４６
’　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０４’　　
　　０２８６　　　　　　　　　　　　　　　２．５　
　　１６（４）！！３ 表　　　４ ＃　９共重合ナイロン　　　Ｐ　　　　１７０１４比較
例４　ポリアミドＢ　　　　　Ｈ１８５０２，７１６０
００ ２，６１７４０００ ４，６０４２（２８）　　８２（６６）　　３２（１０
）３．２　　　　９１８　　　　　　　　　　　　０％
　　　０％３．１　ｘ　１０−・　　２．１　　　　５
４６　　　　　　　　　　　０　　　　０８．４Ｘ１０
−”　　　０，６　　　２３１　　　　　　　　　　　
１２（８）　　　４（４）

【図面の簡単な説明】

＠１図は、本発明の金属製ビンの上部体と下部体とを夫
々別個に示す断面図、 第２ＷＡは、上部体と下部体とを重ね合わせ接合して成
る本発明の金属製ビンの断面図、１１３ｉＥｌは、すり
クリープコンプライアンスの測定に用いる測定装置を示
す図、 第４図は、デンチングチストの概略を示す図であって、 側照数字はそれぞれ、１は下部体、２は上部体、６及び
４は開放ｇＩＡ部、５は側面継目、６は薄肉側壁部、７
は底部、９は土壁、１０は注ぎ口、１１は接着剤、１２
は金属素材切断端縁、１６は被覆層を示す。 特許出願人　岸　　本　　昭 代　理　人　弁理士　鈴　木　郁　男 第１図 第２図 ０ 第３図 Ｈ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）夫々カ４ｉｔ属製のカップ状成形体から成る上部
   、体と下部体とを、円周端部においてランプ接合するた
   めの接着剤であって、 該接着剤は、 １配式 ％式％ 式中−ＷＣ工は軟化点工り６０℃商い温良で浴融した後
   室温にて放冷した接着剤の密＆１１１１定法による結晶
   化度（％）を表わし、ＪＪ／　、ＩＩはこの接着剤を再
   び７０℃の水中１（１０時間浸漬放置した後室温にて放
   冷乾燥したもののｆＩｌ！！！Ｌ測定法による結晶化度
   ＆ｂ）を表わす で定義される後結晶化度（Ｊ６）が２０１６以１の範囲
   にあり、９０℃で時定数２時間でのすクリープコンプラ
   イアンス／　（ｔ）ｔ　＝：２轟ｒ＃　が１０−’７／
   ｄｙ％−以下の範囲にあり、且つ王制もし２（は餉餉る
   少なくともｉｓの高分子量熱可ｍ性樹脂から成ることを
   ％徴とする金属製ビン用接着剤。 ■　前記接着剤を構成する樹脂は平均で６．０００以上
   の数平均分子量を有する結晶性熱可塑性重合体である特
   許請求の範囲第１項記載の接着剤。 （３）　　ＭｉＪ記熱可熱可塑性樹脂０乃至２８０’Ｃ
   の軟化点を有するものである特許請求の範囲第１項記載
   の接着剤。 （４）　　前記熱可塑性樹脂は少なくとも１種のコポリ
   エステルである特許請求の範囲第１項記載の接着剤。 （５）　　ｆＩＪ紀コポリエステルは、二塩基ｒｌｋ成
   分としてテレフタル酸単位及び他の二塩基酸単位を含有
   し且つジオール成分としてテトラメナレ／グリコール単
   位を含有するコポリエステルである％ト祠求の範囲第４
   積配軟の接着剤。 （６）前記コポリエステルは、ニー基酸成分としてベン
   ゼンジカルボン酸単位を含有し、且つジＡ−ル成分とし
   てテトラメチレングリコール単位と他のジオール単位と
   を含有するコポリエステルである特許請求の範囲第４項
   記載の懐麿削。 （７）前記熱可塑性樹脂は、炭素数１００個当りのアミ
   ド基の数が４乃至１２の範囲にある少な（とも１種のナ
   イロンである丑ｆｆ請求の範囲第１項記載の接着剤。