JPS5978234A - ホツトメルト接着剤 - Google Patents

ホツトメルト接着剤

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JPS5978234A
JPS5978234A JP57188141A JP18814182A JPS5978234A JP S5978234 A JPS5978234 A JP S5978234A JP 57188141 A JP57188141 A JP 57188141A JP 18814182 A JP18814182 A JP 18814182A JP S5978234 A JPS5978234 A JP S5978234A
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adhesive
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acid
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和雄 平
Akihiko Morofuji
諸藤 明彦
Hiroshi Ueno
博 上野
Seishichi Kobayashi
小林 誠七
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    • C09J167/00Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
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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、コポリエステル系のホットメルト接着剤に関
するもので、より詳細には、カップ状の下方体と上方体
とをその周状開放端部同志で接合して周状側面継目を備
えた金属製容器を製造するのに適したコポリエステル系
ホントメルト接着剤に関する。
金属素材の絞り加工或いは絞り−しごき加工で形成され
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(重ね合せう接合1〜、周状
の側面継目を形成させたビン状の金属製容器は、所謂鉋
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、スリーピース罐と呼ばれ
るものでは、側面継目を有する罐胴の天地に夫々罐蓋を
二重巻締して密封部を形成させており、またツーピース
罐と呼ばれるものでは、金属素材の絞りカロエ或いL絞
り−しごき加工で形成されたカップ状罐胴の開放端部と
鑞着との間で二M省締をして密封部を形成させている。
しかしながら、このよりな二XK巻締構造の金属製容器
では、密封部の耐圧性の点で、また金属素材の材料節約
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、継目に刃口わる荷Uローによって継目を構
成する累月が先に変形し、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
。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、
経済性の見地からも、容器軽量化の見地からも、用いる
金属素材を薄肉化することが常に要求されているが、容
器胴壁を薄肉化する:ハ合には、二[it巻締工程或い
はフランジ加工等の準備工程において、容器1ffb方
向に刃口わる荷車によって座屈を生じゃずいという問題
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ビン状金屈製谷器
は、継目を形成する素材が著しく薄い場@にも、継目に
おける素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i=J能であり、また巻
締工程が不要であるため、座屈の恐れなしに容器側壁を
薄肉化できるという利点を有している。
しかじな7〉;も、下部体と17111体とダ・それら
の周状開放端部をておいてラップ4.λ負しで周状の側
面継目を形成する場合には、用いる接着剤に四して多く
の制約が存在する。
即ち、罐胴のストレー17zラップ]フッ合の場−@に
は、このX+V目の両端部が倫薔どの巻締により機械的
に固定されるが、前述した周状の1111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[1自体
の寸法変形が容易に生じやすい。また温度変化により開
放端部の径が変化1−7ようとするため1丁(着層に応
力が生じ易い。更に継目を形成する開放;t:j)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F4素材表面の塗膜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、この接着剤層そ
のものの機械的強度、寸法安定tiEが犬であり、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ばな
らない。
刃口えて、このような周状の側面継目を有する金1)製
容器においては、加熱殺菌時、保存時或いe」、曲送時
等において容器に加わる荷重は殆んどの場合接着剤に対
する剪断力として作用する。更に、継目に存在する接着
剤層は容器中の内容物と絶えず]ヰ触することによる影
響も免れない。
従来、金属容器用の接着剤としては、接着作業性、接着
強度等の見地からホットメルト接着剤が広く使用されて
いる。高強度用のホットメルト接7iI剤には、大別し
てポリアミド系の接着剤とコポリエステル系の接着剤と
があるが、前者のポリアミド系接着剤では内容液との接
触に伴なう吸水の問題と、この吸水による耐クリープ性
等の機械的性質の低下の問題とがある。また、後者のコ
ポリエステル系接着剤としては、米国特許第3+515
+628号明細書及び特開昭54−88939月公報に
も認められる通り、種々の組成のコポリエステル系接着
剤が知られているが、これらは(イ)接着時に融解熱が
大きく、また粘度の温度依存性がゆるやかであるため、
接着作業性が悪い、(ロ)フィルムの形で伸びが過度C
(大きく、寸法安定性に乏しく、接合すべき部分に正側
な寸法で且つ歪のlい状態で貼伺するのが困難である、
(ハ)接着剤としたとき耐クリープ性、特に高温時(7
JI+熱殺菌時)あるいはビール、炭酸飲料等の持続的
内圧を有する内容品を長期間保存する場合の耐クリープ
性が劣り、継目の寸法変化やそれに伴う内圧の低下そし
て密封破壊を生じやすい、に)熱液M後に後結晶化によ
る収縮が生じ易く、これにより継目の寸法変化や継目内
に柴隙部、クラック笠を発生し易い、の何れかの点で何
等からの欠点を有している。
従って、本発明の目的は、上述した欠点が有効に)實消
されたポリエステル系のホットメルト接着剤を扶供する
にある。
本発明の他の目的は、接着作業性に優れており、フィル
ムの形で適度な剛性とj洗室定性とを有し、しかも熱接
着により継目間の接着剤層としたとき、耐クリープ性と
寸法安定性とに浸れているポリエステル系のホットメル
ト接着剤を提供するにある。
本発明の更に他の目的は、カップ状の金属製下方体及び
上方体をそれらの開放ψi!、i部同志で接合して、周
状側面継目を備えた金属製容器を製造するだメのコポリ
エステル系ホットメルト接着剤を提供するにある。
本発明によれば、70乃至97モル%のテレフタル酸成
分と他の二塩基酸成分とから成る二塩基酸成分と、70
乃至97モル%の1,4−ブタンジオール成分、6乃至
60モル%のジエチレングリコール成分及びO乃至20
モル%の炭素数2乃至5の他の多価アルコール成分から
成る多価アルコール成分とのコポリエステルであって、
該コポリニステルハ、フェノール:デトラクロルエタン
=60:40(7)重量比の溶媒中0.25r/100
m1の濃度で且つ50℃の温度で測定し7て0.6dl
11以上の還元粘度と、61℃以上のガラス転移温度と
、15乃至40%結晶化度とを有することを特徴とする
ホットメルト接着剤が提供される。
本発明を以下に詳細に説明する。
周状の側面接着継目を有する金属製容器の一例を示す第
1乃至6図においてこのビン状金属製容器は、例えば塗
装金属製の無継目カップ状成形体から成る下部体1と、
塗装金属製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れて、周状の側面継
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は塗装金力1素イオの絞
り力日王で形成された側壁部6と底部7とから成るカッ
プであり、上部体2も塗装金属素材の絞り成形で形成さ
れた側壁部8と上壁9とから成るツノツブである。下部
体1の側壁6と上部体2のfllll壁8とはほぼ同じ
径を有しており、この具体例では、それらの高さもほぼ
同じであって、継目5は容器のはは中間の高さに位置し
ている。また上部体2の上壁9は上に凸のテーパー面を
なしており1、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
2は所謂ビンの屑、首及び胴の半分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
径の上部体開放端部4内に嵌挿される。第3図に拡大し
て示す通り、下部体及び上部体を構成する塗装金属素材
は、表面処理アルミニウム等の金属基質11とその表面
に施された接着プライマー兼保祿層としての塗膜12c
L112bとから成っている。下部体開放端部6の外面
と上71(体開放端部4の内面との間には接着剤層16
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16の一部は継目5からはみ出して、継目
の内11111に位置する金属素材切断端縁14に対す
る被覆層15を形成している。
本発明のホットメルト接着剤は、上述した金属製簀器の
周状側面継目用の接着剤16どじて特に有用なものであ
り、このホットメルト接着剤は、70乃至97モル%、
特に80乃至95モル%のテレフタル酸成分と他の二塩
基酸成分とから成る二塩基酸成分と、70乃至97モル
%、特に80乃至95モル%の1,4−・ブタンジオー
ル成分、ろ乃至30モル%、特に5乃至20モル%のジ
エチレングリコール成分及びO乃至20モル%の炭素数
2乃至5の他の多価アルコール成分から成る多価アルコ
ール成分とのコポリエステルから成ることが顕著7z特
徴である。
従来、種々のポリエステルの内でも、ポリブチレンプレ
フタレートは、金4基体やその上の接着ブンイマー塗膜
に対して最も4.多着性、密着性に優れていることが知
られている。しかしながら、ポリブチレンテレフタレー
トは、かなり高い結晶化gを有することに関連して、そ
のθ川魚が旨く、また結晶融解熱−はも大きいこ′とか
C)、接着すべき組立体を6湿でしかも長時間加熱〜)
1−“ねばならず、そのため1産着作恭性が悪いという
問題がある。このポリブチレンテレフタレートの融点を
低下させ且つその融解−1j6怜・を小さくするために
、このポリエステルに、他の二塩基酸成分及び/又は多
価アルコール成分を組込んで共重合ポリエステルとする
ことが行われているが、このIzつ合には、溶融粘度の
r114 [依存性がポリブチレンテレフタレートのそ
れに比してかなりなだらかとなり、接着すべき界面を十
分に濡らすために、結局高温に力[]熱しなければなら
ないという問題に遭遇する。かくして、融点を低くシ、
融解熱量を減少させるという要求と溶融粘度の温度依存
性をシャープにして接着界面の濡れを良ぐするという要
求とを同時に満足さ七゛ることは非常に困難であった、 例えば、前述した米国特許第3.515,628号明細
書には、二塩基酸成分がテレフタル酸とアジピンi’!
L セハチン酸、1,4−シクロへギサンシカルボン酸
、アゼライン酸等とから成り、グリコール成分が1,4
−ブタンジオール単独或いは1.4−ブタンジオールと
エチレングリコール、ネオペンチルグリコール等との組
合せから成り、60℃よりも低いガラス転位温度と25
%よりも低い結晶化度とを有するコポリエステルを、エ
ポキシプライ1−を介しての金属間の接着に用いること
が開示されている。しかしながら、このコポリエステル
においては、融点の低下、融解熱量の減少は生じている
としても、溶融粘度の温度依存性がゆるやかとなって、
熱接着の作業性は殆んど改善されない。更に、ガラス転
移温度が低いため前述したタイプの周状側面継目の形成
に用いた場合には、クリープによる継目の変形や継目で
の密封破壊が容易に生じることになる。
また、!侍開昭54−88939号公報には、テレフタ
ル酸または85モル%以上がプレフタル酸である二塩基
酸成分1モルと、1.4−ブタンジオールまたは20モ
ル%以−[の1,6−へギッンジオールを含′4J1.
4−ブタンジオールを0.65モル以上0.97モル、
および分子1150以上550以下のポリエチレングリ
コールを0.06モル以上0265モル以下の割合でジ
オール成分として沈有するポリエステルを主剤どするホ
ットメルト接着剤が開示されている。しかしながら、こ
のイ「[のコポリエステルは1.比較的高分子量のポリ
エチレングリコール成分を主炉中にバ有することに関連
して、前述した周状11!11面、i(N l−1の接
着金属容器に適用した場合には、接着剤層自体の機械的
強バし、特に耐クリープ性が低下し、イダ器の寸法安定
性、密封性能の点で不都合なものとなる。また、このコ
ポリエステルは、薄いフィルムとした時、伸びが太きす
ぎ、寸法安定性に欠け、継目となるべき部分に施す際の
作業性が悪いという欠点がある。
1pに、重合体鎖中のエーテル基濃度が高いため、この
コポリエステルは水に比較的敏感となり、接着剤層tよ
水に敏感となり易い。
本発明に用いるコポリエステルにおいて、二塩基酸成分
の内テレフタルCp成分はコポリエステルの機械的強度
、剛性、寸法安定性、耐クリープ性、耐熱性に関連して
おり、一方の他の二塩基酸成分はコポリエステルの結晶
化度を前述1〜だ一定の4・(≧囲とする上で重要であ
る。即ち、二塩基酸成分中のテレフタル酸成分の含有縫
が70モル%よりも少ないときには、接着剤層の強度、
耐クリープ性、耐熱性やフィルムとしたときの剛性、寸
法安定性等が本発明の場合よりも劣ったものとなり易い
また、テレフタル酸成分の比率が97モル%を越えると
、接着剤層の結晶化度を本発明でハコ1定した範囲にi
ii制御することが困難となると共に、金I?、4素材
、特に塗装金属素材への熱接着性(接着強度〕も低下す
るようになる。
本発明に用いるコポリエステルは、アルコール成分とし
て、70乃至97モル%の1,4−ブタンジオール成分
と、6乃至6Uモル%のジエチレンクリコール成分とを
含有するが、これらのアルコール成分は、ホットメルト
接着剤の溶融−冷却時における結晶化速度を早め、継目
中の接着剤の後結晶化による収縮を防止するという効果
をもたらす。即ち、エチレングリコール成分を多量に含
むコポリエステルでは重合体(1が中のエステル単位が
接近しすぎているため、溶1割−冷却時に急速に分子の
結晶への配置替え、即ち結晶化することが1、:u難で
あり、経時的に後結晶化を生じて、収縮Vこよる’d3
N力の低下、継目の寸法変化や漏洩等を生じる。1.4
−ブタンジオールとジエチレングリコールとの組合せか
ら成るアルコール成分では、重合体鎖中のエステル単位
間の間隙ががなり長くなり、急速な結晶化がもたらされ
るものと認められる。1,4−ブタンジオールを主体と
するコポリエステルは、結晶化速度が速いという特徴を
もたらすものであるが、これにジエチレングリコ−ルを
Δ1[1合せることにより、結晶化速度の一層の増大が
もたらされる。また、1,4−ブタンジオールは、コポ
リエステルの可撓性を増大させると共に、接着温度を低
下させ、更に、フィルムとしての寸法安定性を増大させ
る面からも好ましいアルコール成分であり、一方ジエチ
レングリコールはコポリエステルの結晶化度を本発明で
規定した範囲に調節し、更に溶融粘度の温度依存性を比
較的シャープにするという見地からも好ましいアルコー
ル成分である。
本発明においては、種々のエーテルポリオールの内でも
ジエチレングリコールを用いることも重要であり、トリ
エチレングリコール或いはこれよりも分子量の大きいポ
リエチレングリコールを用いるときには、コポリエステ
ルが過度に柔かくなり、フィルムとしての寸法安定性が
低下し、また接着剤としての耐熱性、耐クリープ性、機
械的性質等が本発明の場合に比して劣るようKなる。ま
た、コポリエステルの結晶化度も小さくなり、溶融粘度
の温度依存性もゆるやかになる傾向がある。
更にエーテル濃度の増大により耐熱水性も低下するよう
になる。
このコポリエステル中の1.4−ブタンジオール成分の
地が本発明の範囲よりも低く、ジエチレングリコール成
分の贋が本発明の範囲よりも多い場合には、コポリニス
デルは柔軟となる傾向があり、フィルムの寸法安定性も
悪いものとなり易い。
コポリエステル中のアルコール成分は、上述した1、4
−ブタンジオールとジエチレングリコールとのみから成
っていてもよいし、また全アルコール成分の2Uモル%
を越えないという条件下に、炭素政2乃至5の他の多価
アルコール成分をせ有していてもよい。このような多価
アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ネメベンチルクリコール、グリセロー
ル等を単独或いは2種以上の組合せで使用し得る。
冑、テレフタル酸以外の−1,儲Jj141!j女成分
としてかよ、イソフタル酸、シタロヘキザンジカルボン
酸、アジピン酸、セパチン酸、コハク酸、ドデカンジカ
ルボン酸等を単独或いは2柚以上の組合せで使用ざイす
る。
本発明に用いるコポリエステルは、上述した二1訂基酸
成分とアルコール成分との組げせを1吏用し1それ自体
公知の条件下で重縮合を行わせることにより製置される
このコポリニスデルは、その機械的特性の点から、フェ
ノール:デトラクロルエタン−60:40 (7) j
it 9問比(7) (M媒中、0.25 t/1o 
omeの儂1、・1で且つろ0℃の温度で測定して、0
.6dl!/y以」二)還元粘度(inh、erent
 viscosity)を有するべきである。また、耐
クリープ性の点から1.131℃以上のガラス転移温f
(7“g)を有するべきである。また、機械的性質と熱
接着作業性の点では、密度法で111Ij定して15乃
至40%の結晶化rF!Lf?有するべきである。
上述したコポリエステルは単独でも、或いは2種以上の
ブレンド物でも使用し得る他、他の熱用νμ性樹脂、例
えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共M合体、エチレン−ブテン−1共重合体、イオン
架橋オレフィン共j’lj 合体(アイオノマーラ、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共
−jl〈合体、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピ
レン等のオレフィン系樹脂等のブレンド物の形でも使用
し得る。勿論、これらのオレフィン系(a1脂は(※’
iFt剤全体の50i量%を越えない範囲、特に60小
1と%以下の味で使用される。
本発明のコポリエステル系のホットメルト接着剤は、図
面に示したカップ状の上部体と下部体とを周状開放端縁
で接合するための接着剤と1〜で有利に使用される。
この場合、無継目カップを(「v成する金属素材として
は、未処理の鋼板(ブラックプレート)、各種表面処理
鋼板、例えば錫メッキ鋼板(ブリキ)、亜鉛メッキ鋼板
、アルミメッキv1板、ニッケルメッキ缶板、クロムメ
ッキ鋼板等のメッキ鋼板;電解クロム酸処理鋼板等の電
解処理鋼板;リン酸及び/又はクロム酸処理鋼板等の化
学処理鋼板や、アルミニウム等の軽金属板或いはこれら
の複合材等が使用される。
未塗装の金属素材の接着に本発明のホットメルト接着剤
を用いることもできるが、一般には接着プライマ=?)
!膜を設けた金属素材に対してこの接着剤を、114用
するのがよい。接着プライマーと1−てtJ: 、熱硬
化性及びMl−可塑性411脂から成る任意の接着用塗
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−西′
[酸ビニル共和合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共爪合体
部分ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン
酸共、+!(合体、エポキシ変性−、エポキシアミノ変
性−或いCよエポキシフェノール変性−ビニル樹脂塗料
等のビニル又はり(性ビニル塗料;アクリル樹脂系塗料
:スチレン−ブタジェン共重合体塗料等を用いることが
できる。この内でも、本発明の接着剤は、塩化ビニル4
4位の言有旦が307’+至97重量%であり、カルボ
キシル基及び/又は水酸基を10乃至500ミリモ)v
/10(l樹脂の濃度で含有する塩化ビニル系樹脂塗膜
に対して特に優れた接着性を示す。
この塗料は、塩化ビニル単位を60乃至97’AL量%
の量で含有するが、このJ貧化ビニル単位は、後述する
11口の単量体との共11トa体の形で、或いは一部が
該共重合体の形で、残りの他の一部がストレートな樹脂
、即ちホモ重合体の形で存在する。
一方、@料中のカルボキシル基及び/又は水酸基は、こ
のような極性基を有するエチレン系小胞^(1単量体単
位と塩化ビニル単位との共重合体の形で塗j漢中に存在
してもよいし、寸だ極性基を有する樹脂と塩化ビニル系
樹脂とのブレンド物の形で存在してもよい。更に、塗膜
の加工i生や密層性の点では、塩化ビニル系樹脂は、そ
の主鎖中に酢酸ビニル単位を含有することが望ましく、
酢酸ビニル単位は塗料当り60重量%以下の量で存在す
ることができる。
カルボキシル基を与えるエヂレン系小胞和単−F11゜
体の・前当な例は、アクリル酸、メタリル1投、フマル
酸、無水マレイン酸、クロl′ン酸、イタコン酸、シト
ラコン酸、テトラヒドロ無水フタル酸等であり、水酸基
を力える単は休の:D、、”l当& 1+lJ &;]
1、ビニルアルコール(即ち酢酸ビニルケン化物)、ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリ
レート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシ
プロピルメタクリレート等である。
塩化ビニル系樹脂の適当な例は、ポリ塩化ビニル、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル
共取合体部分ケン化物、塩化ビニル−酢酸ビニルーアク
リル酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共電合体部分
ケン化・部分ブチラール化物、塩化ビニル−酢酸ビニル
−メタクリル酸共徂合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無
水マレイン酸共if<合体、塩化ビニル−酢酸とニル−
ヒドロキシエチルアクリレート共「で合体、塩化ビニル
−11¥fitビニルーヒドロギシエチルメタクリレー
ト共1−1[合体等である。一般にポリ塩化ビニル、塩
化ヒ= /I/ −酢酸ビニル共重合体のようにカルボ
キシル基及び/又は水酸基を有さない樹脂は、カルボキ
シル基及び/又は水酸基を有する塩化ビニル共重合体と
のブレンド物の形で使用するのが望ましく1゜ これらの塩化ビニル系樹脂は、熱硬化性樹脂、特に水酸
基を有する熱硬化性1:1117i、例えばレゾール型
及び/又はノボラック型のフェノール・アルデヒド樹脂
、尿素゛アルデヒド4ifI脂、メラミン・アルデヒド
樹脂、エポキシ樹脂、゛アルギドtir、x脂等の1 
fn又は2神具」=と組合せて用いることができる。
これらの塩化ビニル系fLJ l指律石は、トルエン、
キシレン等の芳−1h′族炭化水素系溶媒:アセトン、
メチルエチルクートン、メチルインブチルケトン、シク
ロヘヤサノン等のケトン系溶媒;エタノール、プロパツ
ール、ブタノール等のアルコール系溶媒;エチルヒロン
ルブ、プチルセロンルブ等のセロソルブ系溶媒;酢酸エ
チル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒等のI Lfi又
は2神具」二に溶解させた有機溶411溶液塗料の形で
用いることができ、更にこれらの有機溶媒溶液塗料に、
1蔦化ビニル重合体粒子を懸濁させた所謂オルガノゾル
塗料の形で用いることができる。この塗料は、固形5j
 II&度が10乃至50車隈%の範囲内で、塗装に適
した粘度で金1・4素材への塗布に用いられる。償装は
、ローラ塗布、ブラシ塗布、ドクターコータ、スプレー
塗布、静′べ℃塗装、浸漬塗布等の任意の手段で行うこ
とができる。金属素材への塗工量は、乾燥基準で0.5
乃至ろ097m”、特に1乃至209脂m”の範囲とす
ることが、本発明の目的に好都合である。
塗装後の全域床材は、熱風炉、赤外線加熱炉等において
、150乃至350℃で5秒乃至60分間lJ:’、;
伺けて所望の塗膜とする。
無継目カップを得るために、上述した塗装乃至は未塗装
の金属累月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
望により絞りカップをしごきポンチとしごきダ・イスと
の間で多段のしごき)Jn工に賦す□これらの絞り加工
やしごき加工の操作や糸作は、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。
加工に刊する塗装金属素材の素板厚は、容器の最終寸法
や素材の種類によっても相違するが、一般に0.1乃至
0.5mm5%[0,2乃至0−65rrnnの範囲に
あるのが望ましく、一方しごき加工を行r)場合にはそ
の側壁部の厚4は0.05乃至0.20問、特に0.0
6乃至OA7mytとなるようにするのがよ(1゜ この場合塗装金属素材に絞り成形、或いは絞り一再絞り
(深絞りン成形を行って、カップ状成形体を製造するこ
とが望凍しいが、未塗装の金属累月に絞り−しごき加工
を行ってカップ状成形体を製遺し、このカップ状成形体
に前記塩化ビニル系)、iiJ脂塗料を塗装することも
勿i’:11n可能である。
本発明tこよる接着剤は、カップの接合すべき開放端縁
部に、カップ相互の嵌合(C先立って施こす。
この接着剤層は、樹脂層の)9.みが10乃至200i
t ?n、、t(テに20乃至150IIntとなるよ
うVC施こすのがよく、且つ京ね合せ接ば部の[1]、
即ちラップrpが1乃至60I++!++、特に2乃至
20間となるよりに施すのがよい。
接着剤(711脂は、種々の形態、例えばフィルム、粉
体、スラリー、溶液、プラスチブルカ至はエマルジョン
の形でr′fr望とするカップの部分に施こすことがで
き、特に上記接着剤は、取扱い及び塗イ11操作が容易
で、乾燥等の操作が丘易なフィルノ・の形で施用できる
こともイjfJ fj:点である。
+X治11すの施用は、接着剤の形態に応じて、ラミネ
ート、押出(エクストルート)、静電粉体!I♂ぺ′1
1Σン:’f fn ’h”r−、スプレーコート、ノ
ズル吐出、ディップコート、ロールコート、ブラッシン
グ(刷毛塗り9等の塗布方式を採用できる。
金A・4素材の接合すべき1lli分に前記塗?1(1
が施されているので、この塗料は接着剤に対してプライ
マーどして作用し、望ましい接着性が得られる。
カップの円周状開放端03を車ね汗せ接合する」・−0
には、継目の内側1に必然的に金属素旧゛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1tソ合
に先立って、接着剤テープで民み込む或いは枠1着剤の
粉末、スラリー、溶液をこのカットエツジに二M[qこ
して、カットエツジの保護を行うことも′ひきる。
」J・層剤は、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1’ui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・Sさせ、次
いで重ね汁毬部に存イ[1゛る接着剤を溶融させ、必要
により継目を冷却し2て継目を形成させる。
爪ね合せ部の)M熱は、高周波119217刀t1熱、
赤外線ノ用熱、熱風力(1熱、加熱体からの伝熱力[1
熱等による・−とができ、また継目の冷却は放冷、柴冷
、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i’lhi N11と継
目の内方となる開放端部との間でJ’(p 眉剤層が圧
接挾持される状態で接着剤の溶融を行うことが、気密性
及び接ス゛千力に優れた継目を形成させる上で有利であ
り、一般に、周状の重ね合せ4’25 、Ftを形成す
る両開放端部の内、内fullに位置するものの夕)径
をDI、外側に位置するものの内径を1.)0.両者の
間に介丁王させる接着剤層の厚みをdA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凌の接
着剤の厚みが10乃至150μm特に10乃至100μ
mとなるよ′)にするのが望ましい。
上述した金属製容器は、炭M飲料、ビール、発/IU、
酒τfの自生圧力を有する内容′吻に対する容器として
、また窒素ガス、液体窒素等を内存物と共に充填する内
圧容器等として特に有用である。
勿論、この接着剤は上述した周状側面)4゛に目を有す
る金属製容器のみならず、ストレートな側面継目を有す
る金属製容器や、スランジイ(]容器と蓋との接合体や
その他の接着41°9造体の製造に有利に使用できる。
本発明を次の例で説明する。
〔コポリエステル接着剤の作成〕
す、下の実施例に使用するコポリエステル接箔剤は次に
述べる方法に従って重縮合し、フィルム試料を作D)シ
した。はじめに各々あらかじめ7yt定の、相当する酸
成分、グリコール成分を約0.04 wt%に/111
肖するテトラ−n−ブチルチタネート等の触媒とともに
ガラス製反応装Wに仕込み、攪拌しつつ200℃に力1
1熱し、発生するメタノールヲ除去しつつ約100分間
反応を続け、次いで約260℃に昇温し肌1〜0.5闘
fftの減圧下で約2時間重合を杓った。得られたコポ
リエステルはペレット化した後2枚のテフロンシートに
はさみ、各々の樹脂の融点もしくは軟化点以上20〜ろ
0℃の温度下でホットプレスにより成形してn−さ約8
0μmのフィルム状シートを作成した。各試オz1の最
終的な組成はプロトンN AI R、ガスクロマトグラ
フィにより分析して確認した。表1にはその分析結果に
従った組成比を示した。また、各試4°・1の物性値を
以下に、シ1(べろ方法で測定し、同じく表1に示した
(イ)還元粘度(ηsp/C)の測定 上記フィルムを5ocA空下で約10時間乾燥した後、
0.25 v精秤しフェノール60部、デトラクロロエ
タン40部の混合溶媒に溶解さぜ0雁0.25 r/1
00mlの溶液を筒胴した。ウベローデ型粘度n1を使
用し300:f:0.1℃に恒温した水槽中にて、溶媒
、溶液それぞれ6回ずつ流下時間ヲ1llll ’N 
L ソレラ(7) 、、i’fi 術平均値ヨリηsp
/C(dll / t )を算出した。
(ロ)結晶化度(α、)の測定 室温、A窒下で約5時間II+兄燥したフィルムを試イ
lどし、示差p、・へ分’+RCI)SC)法により結
晶の融Ij’l’ :’、’j’l を求(Y:+、1
00%結晶性のポリブチレンブレツクレート(PBT)
の融解熱36.5 Cat / V(R,I 、Al1
1ler a、nd L、E、N1g1sen+ J、
Po1y7.。
5C7−+ 55.646C1961))をノル壁に結
晶化度を4月−1」シた。測定装置としてPerkin
−Elyルeフ゛Model I)S C−2を用い、
昇温速度20℃/?n、inインジウムを標阜試料にし
て、融解ピーク面積のJ’JI出、熱量換算にはデータ
処理装置を用いて行った。なお、昇温過程で結晶化に伴
う発熱ピークが生じた場合には、その寄与を融解熱より
差し引きNT 1曲した。
(ハ)ガラス転移温度(Tg)の測定 室温、J(壁下で約5時間乾燥したフィルムより1t:
mX8c1rLの短冊状の試料を切り出し使用した。
Bj1的粘弾性i1+11定装置として岩本製作所製粘
り1ト性スペクトロメーターVES−IIFを使用し、
周波数177Z、昇温速度1℃/ m、inで一50℃
から100■〕ノアkh 1f(、’1iljで対数減
衰率の温度分散をjlリボし、そのピーク位置をもって
その試料のガラス転移温度とした。
実施例1〜16.比較例1〜6 仄に述べる方法に従って5%1tU示ず接着剤の性能を
計測した。
以下の試験では被着体として(1)厚さ0.21羽の電
解クロムW処理鋼板(略Fij、L号TF“S)、(1
1)厚さ0.35鮪のクロメート処(!)1アルミ4反
(At)、曲)(1)のT F S板に通常市販のエボ
ギシフェノール■t・1を塗布した後暁付61■化させ
たポリ(7°It’s +E/P )、1ivl (l
i )のAI板に通辞市販の変性ビニル系塗料を糸イ1
1シた後乾燥焼料さ秋た板(A l 441)  の4
種類のものを使用した。
(イ)接着強1ftのjlり定 0−@:ん断(リヅ壊試験 それぐれ巾20mm%長さ5 (’l mmに切断した
板4Aを2枚用い、接着面t’+1が1cm2 どなる
ように5朋x2(1+mの寸法の接着剤フィルムを第4
図にiずように2枚の板間にはさみ、板の両側より約2
kgZ−2の圧力を加えつつ高周波、′Iy導加熱加熱
り接着剤の融点(軟化点)+60℃となるように〃11
熱E〜で接着し、試験片とした。
r(< iJ、’i liケテンロンを用い、クロスヘ
ッドスピード10U耶7’rnin、室温下で行った。
各試オ・1でそイア、ぞれ6回の試験を行い、その算術
平均値をもっで1lllIボ値とした。
OT−は< V;tC破壊試験 それぞれ11J5πm1長さ70mmに切断した板材を
2枚用い、この太きさよりやや大きな寸法の接着剤フィ
ルムを2枚の板間にはさみ、板の両gJJ J:り約2
Kg/cm2の圧力をカ11えつつ高周波nh ’7’
?’ )IlI熱により接着剤の融点(軟化点)+30
℃となるように加熱して接着し、板間からはみだした」
ブ5着剤をナイフで除去して試験片とした。
試験ハテンシロンを用い、クロスヘッドスピード200
 mm/ m、in室温下で行った。各試料でそれぞれ
6回の試験を行い、各々の平均的な値の7r術平均値を
もってalll定値とした。
咬た、70℃水中に10時間浸漬後の双方の試験片につ
いても上記の試験を行い熱水中に於ける接涜強ハ[の経
時的変化を調べた。
(ロ) 応力下の衝撃試験 試験片として0)のせん1析破」直試験と同一のものを
使用し、第5図((L)、(6)K、そのiG何′Pを
示すように通常の衝電試1険に使用される振子形衝撃試
験機を使用した。試j験片Sは(b)に詳+Ylllに
示したようにチャックC1スプリングGを介して(rt
、)のPの位置に接着面がハンマーHVC垂直になるよ
うに固定される0試験片にはスプリングにJ:り常時2
0kgのせん新約な静荷重、単位接着面AT(にjIM
 Rして1o跋/儒2の応力がカロえられている。ハン
マーを解放する′↓工により接着部位に打撃が加えられ
る。打撃条件として、試験機のひよう量40 kgf 
−cm、打撃速1現ろ、65 m/ s z ハフ’v
)形状はJIs7111によるものを選び持上は角15
0’Cとし、雰囲気温度O℃、67℃で行った。各試料
でそれぞれ10回の試験を行い接層部分が一部もしくは
全部破壊したものの個数をもって1llll定値とした
(ハ)熱水中クリープ試験 試験片として(イ)のせん断破壊試i、%と同一のもの
で(IV)、4j+T/’の板材によるものを用いた。
クリープ試1・、力機として東洋測器(株)製Mo1)
EL C3C−P型を1′シイ貞型に改良したものを用
いた。あらかじめ試削(j@の槽内と浸漬液(水)を一
定(37℃、70℃)に恒温にしておき、試験片を装着
後浸漬液に没し、ろ0分間経過した後20kgの静荷j
ljを加える。変位置△X朋は差動トランスによりイn
密にUlll定した。なお荷罰し負荷直後の変位も正イ
准に1llll定するために試験片の固定に遊びが生じ
ぬように#lII心の注意を払った。第6図には、実施
例2実線と比較例ろ破線の70℃に於けるクリープ曲線
の一例を示した。24時間後の変位量△Xを読み取り、
各試料についての6回の測定値の9.術平均を結果とし
て採用した。
以上の結果を表1に各接着剤の物性値とともに示した。
実施例17〜26.比較例7〜12 素材厚0.26朋のアルミ板(3004材H19クロメ
ート処理〕の内外面に塩化ビニル4i7j脂粒子60&
量%、塩化ビニル/酢酸ビニル/無水マレイン酸=86
/11/6(重量%)共11【合体4O−OF 螢%、
及びエポキシ化大豆油10重舟%から成るビニル系塗料
をそれぞれ全体の塗膜量が180jny / dJn″
、80 m9/ dm” トi ;b 、t: 9 V
C塗布、焼付を行った後に250朋の径の円板に打抜き
、通常のプレス力11工により成形を7ilit、、接
合部端縁の内径が110.6+、ymで中’u部Vcj
Fi径ろDmmの注ぎ口を有する上部体を作製した。
一方、同じ塗装板より250 rttm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夕)
径が110.6i+mの下rift体榮作製した。
この−F fili体の端縁全周にわたって、にの外面
111iJ 5.5 mm、 tij%内面側約1−5
mm、lIJで以下のようG・こ接着剤を塗布した。す
lわぢ、賢1に各々示したi′[1成及び物性から成る
フィルムのうち数filtを選びj巨厚80μm1巾7
myのものを、あらかじめ品周波〃11熱した一F部体
外面端縁全周にわたり約1.5朋V1み出るように貼着
し、しかる後、このはみ川し部分をロールにより折り返
し4’Jjx>端縁を高周波加熱しながら内面側に貼着
させ端縁が接着剤により被扮された下部体を作製した。
・二の様にf・Iられた、上部体と接着剤を塗布したー
ト部体とを低合し、嵌合部を高周波力11熱して接着剤
を溶卵した後/ダ却固化させて上部体と下部体を接イt
した谷量約21の金属製容器を作製した。
しれら金属製容器の接合部強度を評価する一方でビール
を充プ鎮した後注ぎ口を密栓し、65℃ろ[1分の殺菌
を施した上で50℃で経時させ、内’f’E A−j”
[の液化や漏洩、信用の有無をta察した、捷だ、テン
ティングテスト、落下テストを行って漏洩、破胴4の有
無を調べた。表2には、これらの結果を示す。
iおこの実施例に於ては、次の方法に従って金AI?i
 :j’!’9.容器のN7価を行った。
〔金属製容器の評価〕
(イ)接合部せん断強贋のdl11定 十ンツ合板の金属製容器、そして、これに水を充填して
70℃にて10時時間時させたものについて、それぞれ
高さ方向7CrrL1円周方向2cmの接合部を営む試
料片を切り出し、テンシロンを用いて引張り速度100
 tnm / m1nz室温下でせん断破壊試験を行い
、ラップ接合部の接着面イ、1を考1(:衆してせん断
強度どしで表記した。各々6個の容器について測定し、
それらの3jL術平均値を持って測定値とした。なお、
ここで54〜571−g/儂2以上と表記されているも
のは、板の(L’!/断が生じたもので、実際の強度は
これ以上の値であるり1を表わしている。
(ロ)接合部は<61℃強度の測定 接合後の<12 kM製科器、そして、これに水を充J
賃して70℃にて10時時間時させたものについて、そ
れぞれ接合8ISを円周状に切り出し、テンシロンを用
いて引張り速度2(JO間/ tn、inz室TAA下
で1“ビール破壊試験を行った。ラップ接合部の幅を考
慮した上で各々6個の容器について平均のはく錐強度を
求め主要な破壊形式を1.塗ハ[疼−板間、It塗膜−
接着剤、Ill接着剤、1v塗11へに分類し、目視観
察の上表に示した。
(ハ)テンティングテスト 金J:4 ’?!谷器容器れぞれのノ91定の内容品を
充填した後、図4に示すような、重さ4kgの錘(,4
)を一定高さく6間)より水平方向に対して22.5°
の角度で匝浄(した金属製容器(B)接合部の外部体端
Aづ−Lす0.ろmmの位置へ垂直に自然落ドさせる。
この試15うで、上部体と底部体とが離別したり接合+
llにすき間が発生したものを破/Il”l、23℃で
4 F3時間放置後に内圧を測定し充填直後に比べ−C
55’′o以上の低下が見られるもの、ぞして回合部近
傍に内キY品のにじみ出]7が観察されるものをDia
洩と見なした。、表には、上n己漏洩と破用司の総第1
1をン届洩不(%)として示し、カッコ内にはそのうち
の破産率(%)を示した。
なお、試験条件として0℃と25℃を選び試験体全体が
十分その温度に到達しているのを@i認した」−で、そ
れぞれ50本の試験を行った。
に)落下テスト 金属製容器にそれぞれの所定の内容品を充填した後、喉
部下で旨さ90cmより(1)底部が下方VC来る向き
、(if)接合部が下方に来る向きの2方向で5425
本ずつ落下させ、信用の有無、更に48時[ト11経過
後に漏洩の有無を調べた。表には各々の場合について、
′上記漏洩と信用の総和を漏洩率(%)どして示し、カ
ッコ内にはそのつらの破産率(%〕を示した。
←1150’C3ケ月の経時試験 0容積変化 あらかじめ充填前のイf器の全賢積を測定したものに、
内容物を充填し、経時した俊、漏洩の全く無いものにつ
いて得び全稈Aべを測定l〜て、その差を容4j’を変
化△Vとした。各々10個ずつ測定し、それらの41術
平均値を結果として採用した。
0ど雷洩および破産率 上部体と底tl<体が離別したり、あるいり、どちらか
が変形して接合7S11にすき間の見られるものを信用
どした。また、25℃での内用が、充J何直後に比べて
5%以上低下しているもの、そして、接合7〜1〜51
1傍に何らかの内容品のにじ−リ、出しが観察されるも
のを漏洩と見なした。II、′1′&r、 411.5
0個中ノ?’(l池数と信用数の総イ[1を漏洩率(%
〕として示し、カッコ内にl−J、七のうちの破産率(
′%)を示した。
(注) (略記号)酸成分 T テレフタル酸 I インフタル酸 A アジピン酸 S セパチン酸 Oオルソフタル酸 Az アゼライン酸 DPジフェノール酸 アルコール成分B  1 + 4−ブタンジオールE 
エチレングリコール P プロピレングリコール N ネオペンチルグリコール TE )リエチレングリコール 乃匹〕  ポリエチレングリコール 〔数平均分子級A/7L〕 せん断破壊強度での畳は板材の破断である事を示す。
実施例2人 素材厚0.23絹のフリイト錫メッキ鋼板CT−1材、
めっき量す50150)の内外面に塩化ビニル向脂粒子
50:m滑%、塩化ビニル/酢酸ビニル/無水マレイン
酸=86/11 /3 (重量%)共重合体55重量%
、及びエポキシ化大豆油15M景%から成る塗料をそれ
ぞれ全体の塗膜量が1501V/ dm”、60 rn
y / 、1−tとなるi9に塗布、焼付を行った後に
94朋の円板に打抜き、通常のプレス加工により成形を
施し、4産合部端縁の内径が64.48間で中心部に直
径25間の注ぎ口を有する上部体を作製した。
一方、累月厚O1ろOmmの錫メツキ鋼板を約142π
M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朋のコツプ状に成形する。次いで、このコツプ
状成形物を丹絞V) I程に賦した後、[酊径約66.
1mmのしごきポンチとダイスによりしごき加工を施し
た。この外面に十Fil(体と同一の塗料E3を塗j虞
量が607IIP/dか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、エボキシュリア系塗
料を塗膜量: 150 Lq9 / dm’ kl 5
Hるよりにスプレーコートし、焼判を行った抜け、ネッ
クイン加工を行ってその円周端縁の外径が64.40m
mの下部体を作製した。
V(いてこの下部体の端縁全周にわたって、その外面測
的4 yarn Ij] %内面側約2 Tnru r
t]で以下のように接着剤を塗布した。すなわちコポリ
エステル接着7jlC10(組成及び物性は表1参照)
のフイルノ・、膜J!−J、8 [] p ???、 
11J6朋のもの、をあらかじめ高j♂・1波加熱した
F部体外面端縁に全周にわたり約2朋はみ出るように貼
着し、しかる後、得度端縁を高周波加熱(2ながらこの
はみ出しfHI分をロールで折り返して内面II(11
に貼着させ端縁が接着剤により被覆された下部体を作製
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体ど
を嵌合し、嵌合部を高周波加熱して図治剤を溶FA’R
した後i/を却同化させて上部体と下部体を接合した容
量的50 Q meのビン状の金訂慝製tt器を作成し
た。
これらの金属製容器に合成炭酸飲料を充填した後注ぎ口
を111栓し、キャンウオーーーによす42℃でλ夕菌
を施し50℃での紅時試験を行うとともニ、落下テスト
、0℃と25℃でのデンチングチストを行ってビンの強
度をT’f 1illi Lだところ、実用上十分満足
できる性能が得られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の金ハ製容器の上部体と下部体とを夫
々別個に示す断面図、 第2図は、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?f器の断面図、第3図は、第2図にお
ける接合部断面の拡大図、第4図は、せん断破壊試験、
応力下の衝′I8試験、熱水中クリープ試験に使用した
試験片の概略図、第5図は、応力下の衝撃試験に用いた
振子形衝撃試験機(α)と、試験片装着部分の11 W
& (b)の概略図、第6図は、熱水中クリープ試験に
於ける変位計△Xの時間的変化の実例、 第7図は、デンチングチストの概略を示す図であって、 列理数字はそれぞれ、1は下部体、2は上部体、6及び
4は開放r、−ia部、5は側面継目、6tよ薄肉側壁
PiL  7は底部、9は土壁、10は注ぎ口、11は
金属基質、12a、、bは塗膜、1′6!よ接着剤、1
4は金属素材切断端縁、15は被覆Jψ場を示す。 特許出願人  岸 本  昭 第1図      第2図 n 第31」 第5図 (b) 第6図 10g (t/ hrs ) 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1>70乃至97モル%のテレフタル酸成分及び他の
    二塩基酸成分から成る二塩基酸成分と、7゜乃至97モ
    ル%の1.4−ブタンジオール成分、6乃至60モル%
    のジエチレングリコール成分及びO乃至20モル%の炭
    素数2乃至5の他の多価アルコール成分から成る多価ア
    ルコール成分とのコポリエステルであって、該コポリエ
    ステルは、フェノール:テトラクロルエタン−60:4
    0の]1(敬礼の溶媒中0.25 f/ 100ral
    の濃度で且つ60℃の温度で測定して0.6 dl!、
    /lp以上の還元粘度と、31℃以上のガラス転移温度
    と、15乃至40%結晶化度とを有することを特徴とす
    るホットメルト接着剤。
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