JPS6011570A - 二液接着剤 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は金属を接着するために好適な無溶剤型の接着剤
に関するものである。さらに詳しくいえば本発明は、接
着作業の時に焼付けを必要としない接着剤に関するもの
である。

（従来技術） るいは灯油等を充填するカートリッジ缶もしくはガソリ
ンタンク等は用途に応じて半田づけ、溶接ＧＣｊつて、
容器全構成する２ピース、３ピースの金属片を接合して
いたが、との半田による容器は、接合材料自体が鎚等の
資源不足にょフ高価格比したこと、あるいは人体への有
害性から、又溶接缶では浴接部がさびやすぐ、シール性
の点で不良品が発生しやすい等の欠陥があることから、
これらの点を解消しつる合成樹脂系接着剤が要望され、
１９６０年後半よりフィルム状あるいけチーブ状に成形
したナイロン系接着剤を用いるラップシーム法あるいけ
ボリアぽド系接着剤やオレフィン系コポリマーとポリウ
レタンとヲ含むエマルション系接着剤を用いるロックシ
ーム法等が出現した。

オレフィン系コポリマーとポリウレタンとを含有するホ
ットメルト接着剤は、特開昭５６−３３１３９号公報に
記載されている。しかしながらこのホットメルト接着剤
が強い柔軟性を有するかどうか不明である。

更に特殊な同として反応性イソシアネート基を持ち分子
量が１０００〜３０００程度の液状プレポリマーに対し
て、ジアミン系硬化剤もしくはポリアミＦ−エポキシ系
を併用する接着剤が特公昭４６−５９９８号公報によジ
公知である。

とれらの合成樹脂系接着剤は手圧等に比べて、総合的製
缶速度の向上と無公害性の面で優れることから普及しつ
つあｐＳ特に油、塗料、インク、接着剤、シンナー類を
充填し７うるエマルション系のオレフィン系コポリマー
とポリウレタンからなる接着剤によるロックシーム法が
普及しつつある。

他の例として特開昭５，１−３３１８４号公報には、自
己乳ｆヒ型ポリウレタン水分散液からなる接３− 着剤が知られている。この接方剤を使用する時には、水
分を蒸発させるために加熱乾煙が必要であるから、接着
作業の能率向上には寄与しない。

この接着剤はエマルション系で作業しゃすぐ、接着強度
も充分でろす又耐溶剤性も良ぐ性能的には充分であるが
以下に例示するような工程を取るため設備投資が大きく
なりやすかった。

１８！缶量産ラインの一例 作業の種類　記号 金属板の準備　Ａ エマルションｍ　Ｗ　Ｄ　剤塗布Ｂ 接着剤乾爆　０ ゼデーフオーミング （フランジ出しを含む）　Ｄ パンピング（ロックシーム）　Ｅ 接着剤の焼付乾燥　Ｆ 本例の工程に於て工程（Ａ）　ｔ　（Ｄ）　ｌ　（Ｅ）
　ｔｔｓ缶を製造するにはソ必須であ夕、工程（Ｂ）は
金属片を接合するに同じく必須であるが、工程（０）が
出来るかぎり短４− ぐ、又（Ｆ’）が不要となれば更に合成樹脂接着剤を用
いることによる利点を増すことができる。

金属容器に対する接着剤が他の接着剤と比べて難かしい
のけ、次のような点を含むからである。

金属容器全形成するために用いられる接着剤は、容器を
構成する金属片を強固に接着し、かつ有機溶剤等を含む
充填物に侵されない長期の耐性があり、更に、缶入りの
製品が重量物として運搬等の取扱いをうけ−ｆｃ場合に
も充填物が流出する等の欠陥を生じない事が必要で、と
のためには接着剤が強い接着力と柔軟性及び耐溶剤性等
全兼備していることが必要である。

（発明の目的） 本発明の目的は、（１）金属を接着するのに好適な無溶
剤型接着剤を提供すること、（２）金属を接着するのに
好適な焼付は不要の接着剤を提供すること、および（３
）強い接着力と強いたわみ性を有し金Ｕを接着するのに
適する接着剤を提供するととである。

（発明の構成） 本発明は以上の課題を、次の手段によって解消するもの
である。

本発明の二液接着剤は、ポリイソシアネートにポリオー
ルを反応させた末端にＮＯＯ基だけを２〜５個有する液
状イソシアネートのポリオール誘導＃−（以下液状プレ
ポリマーという。）（Ａ）とＯＨ基を２〜５個有する液
状ポリオール（１１）、及び必要に応じ硬化促進剤とし
て有機錫化合物、有機アミンの１種以上から構成される
〇 液状プレポリマー（Ａ）及びポリオール（Ｂ）の粘度は
５〜５００ポアズの範囲が良く、好ましくは５０〜２０
０ポアズである。

粘度を選択する一つの基準は、接着剤を金属片へ適用し
て容器を作る際の作業性を左右すると同時に接合の欠陥
を防ぐためである。５ポアズ未満であると塗布した接着
剤が流れて接合に十分な厚みを確保できず、反面５００
ポアズを超えるとノズルが詰まる等塗布作業性が低下す
る。

（液状プレポリマー（Ａ）） この発明の二液接着剤を構成する一成分である末端にＮ
ＯＯ基だけを２〜５個有する液状イソシアネートのポリ
オール誘導体は、ポリインシアネートとポリオールの反
応によシ得られる。

〈ポリインシアネート〉 前記反応に用いられるポリインシアネート成分としては
、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４．４′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート（λ（ＤＩ）、キシリ
レンジイソシアネート（ＭＤＩ）等の芳香族ジイソシア
ネート、へ中サメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）ダ
イマー酸ジイソシアネー）　（ＤＤＩ）等の脂肪族ジイ
ソシアネート及びとれらイソシアネート類の水素添加物
や、インホロンジインシアネート（ＩＰＤＩ）等の脂環
式インシアネート等がある。

〈ポリオール〉 本発明でプレポリマーを製造する際に用いるポリオール
とは、エチレングリコール、グロビレングリコール、ジ
エチレングリコール、シグロピレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール等の二価アルコール、クリセリン、ト
リメチロールプロパン７− 等の三価アルコール、ペンタエリスリトール、ンルビト
ール等の多価アルコール、及び前記の２価以上のアルコ
ールを開始剤としてエチレンオキサイド又はプロピレン
オキサイドで開環せしめた重合体並びにひまし油、変性
ひまし油や脂肪族のモノカルデン酸を一部含み、フタル
酸、アジピン酸等を主体とするジカルヂン酸とポリオー
ルから誘導されるポリエステルポリオールを含むもので
あるＯ 〈液状プレポリマーの製造〉 ポリイソシアネートをポリオールによってプレポリマー
にするのは容器を製造するに尚り反応性が早すぎるとポ
ットライフが短かすぎて作業に支障があシ、又適当な粘
度範囲にないと金属片への塗装及びパンピング時にシー
ム部からのはみ出し等が生ずるからである。ポリイソシ
アネートとポリオールの当社比はポリオール１に対しポ
リイソシアネートが１．５〜３程度であるが、最終的に
インシアネートのポリオール誘導体の末端基が全てＮＯ
Ｏ基となれば良く、好ましい比率は１：Ｌ６〜８− ２．４程度である。プレポリマーの製造は前記ポリオー
ル類に１．５〜３倍当量の前記インシアネートを攪拌中
に滴下して反応させ、その生成物を採取してＩＲＶｃて
ＯＨ基が存在しないことを確めて反応の終わりとする。

反応条件は個々の原料に応じて変化するが、概括的にい
えば温度は常温ないし８０℃程度、反応時間は１時間な
いし６時間和度が適当である。

（液状ポリオール（Ｂ）） この発明の二液接着剤を構成するもう一方の成分で、前
記液状ズレポリマー（Ａ）と反応せしめるためのＯＨ基
を２〜５個有する液状ポリオールとしては、液状プレポ
リマーの製造に用いるものと同じ範囲のポリオールで良
く、特に液状プレポリマーとの相容性の点からすれば液
状プレポリマーを構成するポリオールと液状プレポリマ
ーと反応せしめるポリオールは同一の組合せである場合
が好ましい。

（任意取分） との発明の二液接着剤は、前記液状プレポリマ−（Ａ）
及び／又はポリオール（Ｂ）に対してジブチルチンジラ
ウレート、スタナスオフテート、ジブチルチンジラウレ
ート等の有機部化合物、トリエチレンジアミン、ＮＮＮ
’Ｎ’−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン等の有
機アミンの１種以上を液状プレポリマー（Ａ）とポリオ
ール（Ｂ）の合計１００！ｉ部に対して０．１〜１０重
量部配合することにより、液状プレポリマーとポリオー
ルだけのｊ６）合よフも更に硬化を促進することができ
る。

ｔた、接着剤の機能を強化するために、シランカプリン
グ剤、有機ベントナイト、シリカ等の増粘剤、炭酸カル
シウム、タルク等の体質顔料、染料、着色顔料、熱伝導
性や導電性を付与する金属粉や炭素系原料、酸化防止剤
、防カビ剤等を配合するととも有効である。

更に本発明接着剤は無溶剤の系で用いるのが好ましいが
、粘度を調整した多、被接着物への浸透を早めるために
５重量％以下の刊機溶剤を用いるととも可能である。

（接　着） 本発明の二液接着剤ＶＣ，１＝−いては、前記液状プレ
ポリマーｃＡ）とポリオール（Ｂ）と？その混合容易性
からＡ／Ｂの当量比が１／１〜１．５／１の範囲になる
ように容廿比１：５〜５：１好ましくけ１：１で、使用
直前に混合し、金属容器を構成する金属片に塗布しＷ！
着する。この際、接着剤を塗布した容器？加熱すること
によりより早く、強固に金属片を接着しうるととも当然
である。

これらの配合によって構成される本発明の無溶剤系の二
液接着剤は、成膜された際の伸び弾性率が０．５〜１０
０吟／−の範囲になければならない。

好ましい範囲は１〜３０ｋＩ／−である。この数値より
低いと金属容器の巻締部を接合する力が劣って実用性が
なく、一方１００ｈ／ｄｉ超える硬いものは容器を取扱
う際の衝撃により欠陥が生ずるので不適当である。

（発明の効果及び用途） 本発明は以上のようにインシアネートとポリオールから
なるＮＯＯ基が２〜５個の液状プレプリマーとＯＨ基が
２〜５個のポリオールを二液型接着剤として用いるとと
により次の如き種々の利点を得ることができた。無溶剤
型であるため工程（０）の乾燥時間を極少とし、更に２
液の反応型であるため大型のオープン等の設備を不要と
するものである。

この結果設備投資が少くても金６用として無公害型の合
成樹脂接着剤が採用でき、又生産工程が省略できるので
製造速度も早く、更に製造コストを低下しうる産栗上優
れた発明である。

本発明の受着剤の最も好ましい用途としては、従来フィ
ルム又は水性ポリオレフィン系ＦＵＮ剤では設備コスト
が高ぐなシ実施困肝であった４！缶以下の小供があげら
れ、耐溶剤性の良い接着缶を形成する。また石油ストー
ブの口金部、燃焼塔部の接着、シール、更に液状製品や
高圧ガスの容器のシール、オイルフィルターの接着等、
本発明接着剤の金属への接着性、耐油性、柔軟性を生か
した各種用途にも使用できる。本発明接着剤により１８
！缶が簡便に製造できるのはもちろんである。

（実施例） 以下に実施例をあげて本発明を説明するが、本発明はこ
の実施例だけに限定されるものではない〇なお下記の実
施例および他の諸例に記載されている部数は、ことわら
ないかぎりは重量部である。

〈参考例１　液状プレポリマーの製造〉ポリゾロピレン
グリコール（分子量５００、官能基数２）１００部を液
状ＭＤＩの７０部中に常温でかきまぜながら滴下し、滴
下終了の後にさらに４時間かきまぜ、その後に６０℃に
加熱して２時間にわたって反応させ、液状プレポリマー
を得たＯ く参考例２　液状プレポリマーの製造〉変性ヒマシ油（
分子量３５０、官能基数２）の１００部？液状ＭＤＩの
１２０部中に常温でかきまぜながら滴下し滴下終了後に
４時間かきまぜ、さらに６０℃に加熱して２時間にわた
って反応させ、液状プレポリマーを得た。

実施例１〜６ 上記の参考例で得た液状プレプリマーと、後記の第１ｆ
ｆに示すポリオールを当量数１．２／１の比率で混合し
、フィルムを作成し、柔軟性、対溶剤性、対油性および
接着性を評価し穴。

比較例１〜５ 篠３味に示す液状プレポリマーとポリオールを尚量比１
．２：１で混合してフィルムを作成し、第２表と同様に
評価したＯ 実用試験１ 実施例１の接着剤を混合した後、４ｉ丸缶と１８に缶の
胴板の接合部に塗布し、巻締後１日経過した時点で酢酸
エチルを入れて４０℃で３力月保存した後に漏れが認め
られなかった。これと平行してホットメルト！ポリアミ
ド樹脂を使用して製造した缶について試験したととる、
いづれの缶でも周接合部の下端部から漏れが発生した。

実用試験２ 実施例６の接着剤を石油ストーブのカートｌ）ッジタン
クの口金部に塗布して、１ｏ分後に内圧試験をしたとこ
ろ、漏れはなかった。またこのタンク中に灯油を入れて
４０℃で１年にわたって保存したところ、灯油の減少は
認められなかった。

実用試験３ 実施Ｍ２の接着剤で巻締部を巻締めシールしたしんちゅ
う製加圧タンク（１０ｉ）は、０〜５にダ／ｄぐり返し
１，０００回の後にも空気漏れが認められなかった。

実用試験４ 比較例３の接着剤ｔ−４！丸缶胴板部に塗布したところ
、接着剤のほとんどが板端から流出し、製缶の後には接
着剤膜厚の不足により胴板巻締部会域にわたって漏れが
生じた。

実用試験５ 比較例４の接着剤を４ｉ丸缶の胴板部にノズル型塗布機
で塗布を試みたが、高粘度のために均一塗布はできなか
った。

実用試験６ シェル社製エポキシ樹脂エピコート８２８かよミ びゼネラルミルズ社製ボリア７ド樹脂パーサミド１１５
の１対１混合液を４ｉ丸缶の胴板部に塗布し、製缶した
。硬化物の伸び弾性率は２００ｋｆ／−であった。この
缶と実用試験１で製作した試験缶に灯油４！を入れてト
ラックに積載し、国道１号線を利用して東京都〜太阪市
間を往復（１１ｌ１００Ｋしたととる、エポキシ樹脂で
接着した缶は接着剤の割れを起とし胴の接合部から漏れ
を生じｔが、実用試験１の缶は全く異常を示さなかった
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ポリインシアネートにポリオールを反応させてな
   る末端にＮＯＯ基だけ全２〜５個有する液状プレポリマ
   ーとＯＨ基を２〜５個有する液状ポリオールとから構成
   され、成膜後の伸び弾性率が０．５〜１００輪／　ｄｒ
   ″′Ｃある金属容器用二液接着剤。 ２、　液状プレポリマーと液状ポリオールの数平均分子
   量が５００〜１００００である、特許請求の範囲第１項
   に記載の二液接着剤。 ３、　硬化促進剤として有機錫化合物を０．１〜５重景
   重量む特許請求の範囲第１項に記載の二液接着剤。 ４、　液状プレポリマー及び液状ポリオールの粘度が５
   〜５００ポアズである、特許請求の範囲第１項に記載の
   二液接着剤。