JPS60240344A - 塗装金属容器の製法 - 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】 発明の分野 本発明は、塗装金属容器の製法に関するもので、より詳
細には、下塗り塗＠（ベースコート〕と上塗り塗膜（ト
ップコート）との複合塗膜を備えた金属素材の絞り加工
によって、カップ状の下部体及び下部体の少なくとも一
方を製造し、これらの上部体及び下部体を、それらの周
状開放端で接合して、びん等の形状の塗装容器を製造す
る方法に関する。本発明は特に、金属素材への塗膜密着
性、加工性、耐腐食性及び継目の密封性に優れた複合塗
膜を備えた金属素材を用いて、−ヒ述１−た周状継目を
備えた金属製びんを製造する方法に関する。

従来の技術 少なくとも一方が金属素材の絞り加工で形成された上部
体及び下部体を、周状開放端部で接合１−て周状継目を
形成させて成るビン状の金属製容器は、所謂罐の形の金
属製容器に比１−で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、側面継目を有する偏組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
罐と呼ばれるもめでは、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偏組の開放端部と罐
蓋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、このような二重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。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。捷た、包装容器においては、経済性の
見地からも、容器軽量化の見地ン・）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
壁を薄肉化する場合には、二重巻締工程或いはフランジ
加工等の準備工程において、容器軸方向に加わる荷重に
よって座屈を生じゃすいという問題がある。

発明が解決しようとする問題 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１．で成る金属製ビンは、
継目を形成する素材が著しく薄い場合にも、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、
寸た巻締工程が不要であるため、座屈の恐れなしに容器
領壁を薄肉化できるという利点を有している。更に、こ
のビン状の金属製容器においては、内容物充填後に密封
すべき部分が、小口径に絞られた口部であるため、通常
の金属鎖のフランジ部における二重巻締に比ｉ〜で、密
封信頼性が高く、密封操作も容易であるという利点があ
る。

しかしながら、下部体と上部体とをそれらの周状開放端
部においてラップ接合り、て周状の側面継目を形成する
場合には、用いる接着プライマー兼保護塗膜に関１〜で
多くの制約が存在する。

即ち、偏組のストレートなラップ接合の場合には、この
継目の両端部が備蓄との巻締により機械的に固定される
が、前述した周状の側面継目の場合には、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生
じやすい。また温度変化により開放端部の径が変化１７
ようとするため接合部に応力が生じ易い。更に継目を形
成する開放端部が薄肉化されている場合が多く、外力に
よ妙継目が容易に変形する傾向がある。この接合部の内
、接着破壊に対１．て最も重要な役目を有するのが、金
属素材と接着剤との間に介在する塗膜であり、この塗膜
は前述１〜た苛酷な条件下でも金属素材及び接着剤層の
両者に対して強い密着性乃至は接着性を示すものでなけ
ればならない。しかも、下部体及び上部体は高度の絞り
加工で形成され、かつ、その後の接合工程での加熱によ
り塗膜の膨張、収縮が生じ塗膜が損傷を受けるので、本
発明に用いる塗膜は単なる絞り加工性に加え、更に高度
の性能が要求される。以上の様に接着用プライマー兼保
護層と（−での塗膜はこれらの成形加工及び接着工程で
の例えば加熱に耐え、耐腐食性に優れ、しかも加工後に
おいて接着剤及び金属素材に対しても良好な接着性を示
すものでなければならない０ 発明の目的 即ち、本発明の目的は、上述した諸問題が解決された、
上部体及び下部体が開放端部同志で接合されたビン状の
金属製容器の製造法を提供するにある。

本発明の他の目的は、金属素材への密着性、上部体及び
下部体への加工性、最終容器での耐腐食性及び用いる接
着剤との関連での継目の密封性に優れた複合塗膜を備え
た金属素材を用いて、前記金属容器を製造する方法を提
供するにある。

本発明の更に他の目的は、製造後の容器に塗装を施こす
ことの煩わしさが解消され、全ての塗膜を絞り加工前の
金属素材に予じめ塗布することができ、しかも周状接合
後における耐腐食性、密着力、接着剤との接着力及び密
封信頼性に優れた塗装金属容器の製造法を提供するにあ
る。

発明の構成 本発明によれば、金属素材からカップ状の上部体及び下
部体を製造する工程と、上部体及び下部体をそれらの開
放端部において接着剤を介して嵌合し、接着剤で接合し
て周状継目を形成させる工程とから成る金属容器の製法
において、金属基体に極性基含有熱硬化性樹脂のペース
コート層を介ｊ〜て、極性基含有熱硬化性樹脂、極性基
含有熱可塑性樹脂又はこれらの組成物から成るトップコ
ート層を設けて成る塗装金属素材を、下記式式中、Ｌｏ
　は加工後の金属素材より剥離した塗膜の円周方向の長
さを表わし、Ｌは該塗膜をガラス転移温度ＣＴｆ？）　
＋１０　ｔ：’の温度で１時間加熱した後の長さを表わ
し、Ｒは下記式で定義される側壁塑性加工比を表わす： （式中、Ｗは上部体の素材の重量（ｆ″）を表わＥ２、
ｔｌｌ−１ｔ該素材の側壁における厚み（ｃｒｎ）を表
わ１−１ρは該素材の密度（ｆ　／ｌ、ｔｌ　）を表わ
し、Ｄ、は上部体に注ぎ口がある場合、その内径（／：
Ｉｎ）を表わし、Ｄ、は側壁の平均内径（ｒｒｒＩ）を
表わす） で定義される歪回復率Ｓが、ペースコート層において５
乃至３５％、壕だトップコート層の値はペースコート層
の値よりも大となるように、絞り乃至深絞り加工に付し
てカップ状の上部体を製造し、且つ継目近傍における多
層塗膜の歪回復率が３％以下とならないように接着剤を
介Ｉ７て下部体との間の周状継目の形成を行うことを特
徴とする塗装金属製容器の製法が提供される。

発明の好適態様 本発明を添付図面を参照し一つつ以下に詳細に説明する
。

本発明の容器の一例を示す第１乃至６図において、この
ビン状の容器は、錫メツキ鋼板製の無継目カップ状成形
体から成る下部体１と、プライマー塗布錫メツキ鋼板製
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３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はブリキ素材の高度の絞
り−しごき加工で形成された背の高い薄肉側壁部６と実
質上しごき加工を受けていない厚肉の底部７とから成る
カップであり、−力士部体２は金属素材の絞り成形で形
成された短い側壁８と上壁９とから成るカップである。

上部体２の側壁部８の高さは、継目５の巾と等しいが、
或いは継目中よりも若干大きい範囲内にある。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、その
中央には内容物の充填用乃至は取出し用の小径に絞られ
た注ぎ口１０が形成されている。がくして、上部体２は
所謂ビンの肩及び首の形で下部体の上に接合されている
ことが明らかであろう。

下部体１の側壁６と下部体２の側壁８とはほぼ同じ径を
有しているが、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６図に拡大１−７で示す通り、下部体１の開放端部６
は、絞り−しごき成形されたブリキ基質１１とその外側
表面に後から施された接着プライマー塗膜１２αとから
成っており、その内側表面には通常の保護塗膜１２ｂが
設けられている。一方下部休２の開放端部４は、絞り成
形されたブリキ基質１６と、その内側表面に絞り成形に
先立って施されたベースコート１４と、トップコート１
５とから成る被覆構造体から成っている。上部体２の外
側表面には通常の保護塗膜１６が設けられている。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１７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。かくして、周状側面継目５では、
ブリキ基質１１、プライマ一層１２α、接着剤層１７、
トップコート層１５、ベースコート層１４、ブリキ基質
１６の順に接合が行われていることが明白であろう。こ
の具体例においては、接着剤１７の一部は継目５からは
み出して、継目の内側に位置する金属素材切断端縁１８
に対する被覆層１９を形成していることが、耐腐食性の
点で望ま（〜い。

本発明者等は、この種の金属製ビン状容器の密封性能及
び耐腐食性を向上させるための広範な研究過程において
、周状側面継目５の内、機械的性質の点で最も弱い部分
は、絞り加工を受けた金属基体と塗膜との界面であるこ
とを究明するに至った。即ち、この周状側面継目５の部
分を切出し、これについてＴ−ビール試験を行うと、剥
離が進行するのは常に、絞り加工された上部体ブリキ基
質と塗膜との界面であることが確認された。また、塗装
金属板の絞り成形で形成された上部体について、エナメ
ルレータ−（電流値）により金属露出を測定すると、多
段の絞りを受けたコーナ部では、金属露出をかなり生じ
ていることが確認された。

さらに接合後の上部体の金属露出を測定すると、接合部
近傍の塗膜がダメージを受けており、かなりの金属露出
を生じるｔとが確認された。これは接合前には観察され
なかったことである。

即ち、絞す−シごき加工で形成される下部体１では、こ
の加工で形成される比較的新鮮な金属面に対ｉ〜で後か
ら塗装が施されるため、塗膜による金属面の被覆が殆ん
ど完全であり、塗膜の密着性も良好であるのに対（−で
、塗装金属板の絞り加工では、金属基体の塑性流動と共
に塗膜の流動も生じることにより、はじめて絞り加工が
可能となるが、この加工に際し塗膜と金属との密着力が
低下し、才だ塗膜にクラックが発生し７たり、或いは潜
在伯な塗膜欠陥が塗膜の流動変形により顕在化すること
がそれらの原因と考え゛られる。

、また、接合時に塗膜は軟化点以上に加熱され、凍結さ
れていた歪が緩和されることにより、膨張、収縮を生じ
る。それに伴い、成形時には金属露出に致らなかった塗
膜のクレーズやクラックが生長することが、接合部近傍
に金属露出を生じる原因だと考えられる。

本発明は、上°部体２に絞り加工される金属基体に予じ
め、極性基含有熱硬化性樹脂のベース戸−含有熱可塑性
樹脂又はこれらの組成物から成るトップコート層を設け
、（７かも前記式（１）で定義される歪回復率Ｓがベー
スコート層において５乃至３５チ、またトップコート層
にかけるＳの値はベースコート層におけるＳの値よりも
大となるように、絞り乃至深絞り加工に付し、更に継目
近傍における多層塗膜のＳの値が３係以下とならないよ
うに接着による周状継目の形成を行う場合には、絞り加
工に際１−て金属基体に対しての密着性を向上せしめな
がら、（７かも金属基体の被覆を完全なものとな１−得
るという知見に基づくものである。

絞り加工では、金属素材の塑性流動に対応して、塗膜に
は径方向（軸方向）には伸び変形が生じ、周方向には縮
み変形が生じる゛。素材への密着性に優れた塗膜の多く
は、伸び変形には追随し得ても縮み変形には耐え得ない
ものが多い。即ち加工塗膜は周方向に押し縮められた状
態であり、凝集力の強いものはクレーズやクラック等を
径方向に生じる。

さらに−ト部体乃ｒド加郁伏の梓介時直論随はＴｆ？以
Ｊ：に加熱され、ミクーロブラウン運動により加工前の
状部に復帰しようとして径方向（では収縮、周方向には
膨張１．歪回復を生じ、その応力により金属基体との密
着力の低下をきたす。また、歪回復により、加工時のク
レーズやグラツク等が生長し、金属露出を生じる。

本発明においては、ベースコート用の極性基含有熱硬化
性樹脂として、絞り加工後において歪回復率Ｓが５乃至
６５チ、特に５乃至２５％のものを選ぶ。

歪回復率とは で定義されるもので、加工塗膜の歪回復率を表わすもの
である。式中の側壁塑性加工比Ｒは、無次元の数であり
、はぼ絞り比に対応する大きさの数である。

ベースコートでは金属基体との密着力が間頓となり、用
いる樹脂は金属基体との間に狗等かの意味で結合を形成
１〜得る極性基を有することが重要であることは勿論で
あるが、さらに、接合時の歪回復ができるだけ少ないも
のを選ぶことが重要である。

歪回復率が前記範囲よりも小さい時は、塗膜が絞り変形
に追随１−得ず脆性破壊を生じて密着力低下及び被覆欠
陥を生じる。また、歪回復率が前記範囲よりも大きい時
は、回復歪により生じる応力により金属基体への密着性
が著１−〈低下するようになる。

べ−スコーｈ層の歪回復率の測定は、ベースコート層の
Ｔ７がトップコート層のＴ？より大きな場合は、ベース
コート層の歪回復率が支配的になり、トップコート層の
値は無視できるので、多層塗膜全体の歪回復率の値をベ
ースコート層の値として採用できる。

また、トップコート層が熱可塑性樹脂の場合には、トッ
プコート層を溶解し、ベースコート層ヲ膨潤ｊ〜ない溶
媒で取り去ることによりベースコート層単独を得ること
ができる。ある込は、酸又はアルカリ等によりトップコ
ート層を分解し、ペースコート層単独を得ることも可能
である。

一方、トップコートとしては、絞り加工後における歪回
復率がベースコートよりも大きな値、好適には１０乃至
５０チの値を有する極性基含有熱硬化性樹脂、極性基含
有熱可塑性樹脂又はそれらの混合物を１鴫ぶ。即ち、ベ
ースコートは金属基質との密着力が問題となるのに対１
２て、トップコートでは金属基体の塑性流動に追随し得
すに生じたベースコートの脆性破壊及び接合時の加熱に
より生長したクレーズやクラック等をベースコート及び
トップコートの界面で阻止する役割が重要となる。トッ
プコートの歪回復率がベースコートの歪回復率より小さ
い時はトップコートはこの役割を果たせずベースコート
の塗膜欠陥がトップコートまで及び金属露出を生ずるよ
うになる。

トップコート層とベースコート層の歪回復率の大小は、
多層塗膜を両者のｆ１以上に加熱１−た時の塗膜のそり
具合により判定することができる。

本発明において、ベースコート用の極性基含有熱硬化性
樹脂としては、水酸基、エポキシ基、カルボキシル基、
エーテル基、エステル基、インシアネート基、アミノ基
等を有する熱硬化性樹脂の中から選ぶ。極性基の濃度は
１乃至１５００ミ’Ｊイクイバレント／１０Ｏグ樹脂、
特に１０乃至１０００ミリイクイバレント／１００ｆ樹
脂の範囲内にあるものがよい。使用し得る熱硬化樹脂の
例は、エポキシ樹脂：尿素樹脂、メラミン樹脂、ベンゾ
グアナミン樹脂等の７ミノ樹脂；レゾール型或いはノボ
ラック型のフエ′ノール樹脂；熱硬化型アクリル樹脂；
熱硬化型エポキシエステル樹脂；アルキド樹脂；アクリ
ルウレタン、ビニルウレタン、エポキシウレタン等の熱
硬化型ウレタン樹脂：熱硬化型ビニル樹脂の１種又は２
種以上の組合せが挙げられる。

トップコート用の極性基含有熱硬化型樹脂とＬ−ては、
前に例示したものの中から加工後の歪回復率が前述した
範囲となるものを選択する。

極性基含有熱可塑性樹脂としては、熱可塑性のビニル樹
脂、アクリル樹脂、・ポリエステル樹脂、ポリアミド樹
脂等を挙げつる。ビニル樹脂とじては、塩化ビニル系、
ビニルアセタール系の各種のものを用いるこｋができる
。

また、熱硬化性樹脂中に熱可塑性樹脂を分散したタイプ
の塗料、例えばビニルオルガノゾル等も使用することが
できる。

これらのベースコート及びトップコートには、それ自体
公知の配合剤を配合し得る。例えば、ジオクチルフタレ
ート、エポキシ化大豆油等の可塑剤は上記制限内で使用
でき、またステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛
、有機錫化合物、有機リン酸エステル等の熱安定剤や、
ミクロクリスタリンワックス、高級脂肪酸アミド等の滑
剤や、炭酸カルシウム、焼成りレイ等の充填剤をそれ自
体公知の処方で配合し得る。溶媒としては、トルエン、
キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
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；エチルセロンルブ、ブ
チルセロソ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１種又は２種以上の組
合せが挙げられ、塗料は、一般に不揮発分１０乃至４０
重景チの溶液の形で用いる。

金属基体としては、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、アルミメッキ鋼板、ニッケルメッキ鋼
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ｈ、る〇 本発明は金属基体と１．て、特に錫メッキ鋼板を用いた
場合に顕著な密着性向上効果をもたらす。

また錫メッキ鋼板は、錫メッキ層が潤滑性を示すノテ、
絞り加工等に対する加工性にも優れている。

錫メッキ鋼板としては、金属錫層上に錫酸化物層とクロ
メート層とを有し、クロメート層中のアルカリ不溶性ク
ロメートがクロムとして１〜１０岬／ｒｌ？であるもの
が塗膜との密着性の点で特に望ま１−いＯ 金属基体への塗装は、ローラ塗布、ブラシ塗布ドクター
コータ、スプレー塗布、静電塗装、浸漬塗布等の任意の
手段で行うことができる。また、トップコートが熱可塑
性樹脂の場合には、粉体又はフィルムの熱融着や押出コ
ート法による塗装を採用（−得る。金属素材への塗工敞
け、乾燥基準でベースコートで１乃至２０ｆ／ｒｒ？、
特に２乃至１０２／ｎ？であり、トップコートで１乃至
２０グ／−１特に５乃至１５１ｉ’／Ｗである。ダブル
コートけ、ウェット・オン・ドライ方式で行デことが望
ま１゜いが、ウェット−オン・ウェットでもよい。塗料
は、熱風炉、赤外線加熱炉等において、１５０乃至３５
ＤＣで５秒乃至３０分間煉付けて所望の塗膜とする。

無継目カップを得るために、上述した塗装金属素材を円
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す。これらの絞り加工
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。

加工に付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０．１０乃
至０．５　ｔｗｘ、特に０．２乃至０．３５柳の範囲に
あるのが望″！！１．い。

上述した手段で、塗装上部体２が製造される。

この具体例で用いる下部体１は、前に例示した金属素材
を絞ね加工に付また後、それ自体公知の条件でしごき加
工に付することにより得られる。加工後のしごきカップ
に、前に例示したベースコート或いはトップコートの何
れか一方を塗布し、またはこれらを組合せで塗布して被
覆を形成させる。

勿論本発明はこの例に限定されず、上部体及び下部体の
両方を前述した塗装金属板の絞り加工或いは深絞り加工
で形成することができるし、また図面の具体例と順序を
逆にして、下部体を塗装金属板の絞り加工で形成しても
よい。

上部体及び下部体の接合に際しては、ベースコート及び
トップコートから成る複合塗膜の継目近傍における歪回
復率が６％以下、特に５％以下とならないようにするこ
とも重要である。歪回復率がこの範囲より小さくなるよ
うに接合すると、金属基体との密着力が極度に低下する
。前述し７た如く、加熱時の塗膜の歪回復による応力に
よって塗膜と金属基体間の密着力は低下する。従って、
歪回復を出来るだけ少な（’　Ｌ、加工塗膜の構造を極
力維持することが密着力の低下を押える最良の手段であ
る。

接着剤としては、それ自体公知のホットメルト型接着剤
、例えばホモ或いはコポリアミド系接着剤、ホモ或いは
コポリエステル系接着剤、酸変性オレフィン樹脂系接着
剤等が用いられ、熱接着作業性の見地から、８０乃至２
８０ｔ？特に９ｏ乃至２４０Ｃの軟化温度を有すること
が望ましい。またウレタン系もエポキシ系等の熱硬化型
接着剤等も使用される。

本発明において接着剤は、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勲特に２０乃至
１５０　ｔｔｍとなるように施こすのがよく、且つ重ね
合せ接合部の巾、即ちラップ巾が１乃至３０間、特に２
乃至２０刷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ョンの形で
所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）、静電粉体塗装、電着塗装、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）等の塗布方式を採用で
きる。

金属素材の接合すべき部分に前記塗料が施されているの
で、この塗料は接着剤に対してプライマーとして作用］
−１望ま（−い接着性が得られる。

カップの円周状開放端部を重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、
溶液をこのカットエツジに施こして、カットエツジの保
護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、必要により
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、加熱温度は少くとも接着剤の軟化温度プラス１
．Ｏ１Ｚ’以上の温度、すなわち９０乃至２９０Ｃであ
る事が望ましく、接合部と形成する加工塗膜の歪回復を
防止する観点からできるだけ低い事が望ましく、ベース
コート塗膜のＴｖ乃至Ｔｙ＋２００Ｃの温度が望ましい
。更に、前述の歪回復を極力防止するために熱接着操作
は可能な限り短時間で終える事が好ましく、高周波誘導
加熱などを用いるのが、加工塗膜の構造を維持したまま
接着し得る点で、良好な接合部の強度が実現される。

ここで継目の外方となる開放端部と継目の内方となる開
放端部との間で接着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、気密性及び接着力に優れた継目を
形成させる上で有利であり、一般に、周状の重ね合せ接
合を形成する両開放端部の内、内側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Ｄｏ、両者の間
に介在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後の接
着剤の厚みが１０乃至１５０μｍ特に１０乃至１００μ
ｍとなるようにするのが望ましい。

本発明による周状側面継目を有するビン状金属製容器は
、炭酸飲料、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［２て特に有用゛であ
る。

本発明を次の例で説明する。

〔金属容器の評価〕

以下の実施例及び比較例に於ては、次に述べる方法に従
って金属製容器の評価を行なった。

（イ）接合部剥離強度の測定 接合後の金属製容器の接合部を円周状に切り出し、テン
シロンを用いて引張り速度２００〒／ｍｍ、室温下でＴ
−ビール破壊試験を行なった。

ラップ接合部の幅を考慮したーヒで各々６個の容器につ
いて平均の剥離強度をめ、主要な破壊形式を（１）板−
ベースコート間、Ｃ１１）ベースコート−トップコート
間、（Ｉｌｌ）　）ツブコート−接着剤間に分類［７（
剥離はすべて上部体側で起った）、目視観察の上、表に
示した。

（ロ）金属露出 接合後の金属製容器に１チ食塩水を満たし、７ｒの電圧
をかけた時に流れた電流値（ｍＡ）で評価した。下部体
内面及び下部体開放端部は被覆が完全に行なわれており
、金Ｒ露出は平均ＤｍＡであったから、上記電流値は上
部体内面の金属露出によるものと考えてよい。

各々３０個ずつ測定し、それらの算術平均値を結果と１
〜て採用（７た。

（ハ）テンテイングテスト 金属製容器に内容品を充填した後、図４に示すような、
重さ４　Ｋｙの錘＜Ａ）を一定高さく６調〕より水平方
向に対（７て２２５°の角度で傾斜した金属製容器（Ｂ
）接合部の外部体端縁より０．６間の位置へ垂直に自然
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
す入間が発生したものを扱胴、２３ｒで４８時間放置後
に内圧を測定し充填直後に比べて５チ以上の低下が見ら
れるもの、そして接合部近傍に内容品のにじみ出［７が
観察されるものを漏洩と見なした。表には、上記漏洩と
扱胴の総和を漏洩率（釣として示し、カッコ内にはその
うちの扱胴率（４）を示１−だ。

なお、試験条件として２５Ｃを選び試験体全体が十分そ
の温度に到達しているのを確認した一ヒで、それぞれ５
頃本の試、験を行った。

（ニ）５０ｒ″、６ケ月の経時試験 Ｏ金属溶出 金属製容器に合成炭酸飲料を充填し、所定の温度、時間
で経時し、た後、原子吸光法により溶出金属量を測定し
、た。各々１０個ずつ測定し１、それらの算術平均値を
結果として採用１、た。

○孔食 金属製容器に合成炭酸飲料を充填し、所定の温度、時間
で経時１．た後、目視観察により孔あきのみられるもの
を孔食と１．た（孔食は、すべて上部体側で発生した）
。表には、５０個中の孔食を孔食率（イ）とｔ−で示１
〜た。

〔塗料の調整〕

本発明の実施例及び比較例に使用した塗料は、下記の樹
脂を表１に示した割合で配合し、必要に応じて予備縮合
全行なったものである。

（イ）エポキシ樹脂 エピゴー１ｔｔ１１１ｒ１９ （ともにシェル化学社型品名） （口）フェノール樹脂 ｐ−クレゾール１モルと２モルの３７％ホルムアルデヒ
ド水溶液２を反応器に加え、５０Ｃに加熱攪拌１−で溶
解後、０．２モルの１ｏｓＮαＯ〃水溶液を添加し、９
０ｃで６時間反応させる。その後、メチルインブチルケ
トン３０部、シクロへキサノン２０部及びキシレン５０
部よりなる混合溶剤を加えて縮合生成物を抽出し、脱イ
オン水で２回洗った後水層を取り除き、更に共沸法で水
分を除去１７、冷却１−でフェノールホルムアルデヒド
樹脂の６０チ溶液を得た。

（ハ）ユリア樹脂 ベッカミンＰ−　１　３８　（大日本インキ化学社製品
名） （二）ビニル樹脂 Ｉｆ　Ｙ　ＩＩ　Ｈ及（ｆｉＶＡＧＨ’ｃともにユニオ
ン・カーバイド社製品名） （ホ）アクリル樹脂 アクリル酸二チル４　５　０　Ｓ’，メタクリル酸工チ
ル１ｏｏｙ、；ｙクリルアミド１５０１、スチレンろ０
０７をルーブタノール１０００ｆとｔｅｒｔ−ドデシル
メルカプタン１０２との混合溶剤に溶解１−１１２０ｔ
ｌ？に加熱する。２時間おきにクメンハイドロパーオキ
サイドを５２ずつ２度添加し、計６時間反応させた。次
いで、ホルムアルデヒド−ブタノール溶液３１！Ｍ、無
水マレイン酸４ｖを加えて６時間還流した。反応終了後
、５００１のブタノールを蒸留により除去しキシレンを
加えて５０％アクリル樹脂溶液を得た。

実施例１゜ 素板厚０．２３ｍ＋ｎのブライト錫メッキ鋼板（７”−
１材、メッキ量＃５０１５０．）の内面に表１のコード
Ｃ−１の塗料を塗膜量が５０■／ｄ−となるように塗布
、焼付を行ない、次いでエポキシーユリア系塗料を外面
に塗布、焼付した後、内面トップコートとして、コード
ｃ−６の塗料を塗膜量が１２０■／ｄ　７１１”　とな
るように塗布、焼付した。

次いで、この塗装鋼板を９４ｍ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＜
Ｓ４．４５＋ｏ＋で中心部に直径２５Ｍの注ぎ口を有す
る上部体を作製した。

一方、素材厚０．３０　ｒｒｒｍのプライト錫メッキ鋼
板（Ｔ−２材、メッキ量＃５０，１５０）を直径１４２
闘の径に打抜き、通常の絞り−しごき加］−に付し内径
６６．１　ｒａｎの下部体を作製した。

この下部体外面の開放端部から約５間を除いた部分に変
性アクリル樹脂からなるホワイトコートを施し、更に印
刷を施した後エポキシ・エステル互／７″１７＋μニフ
ち協１舟−−士閂暢幡蔗端、ムＲ工の部分には変性ビニ
ル系塗料を塗膜量が６０■／ｄｔｎ’になるようにマン
ドレルコーターで施こし、寸だ下部体の内面にはエポキ
シ・ユリア系塗料を塗膜量１５０　ｒａｙ／ｄｔｒ？に
なるようにスプレー塗布しそれぞれ焼付けた後に、ネッ
クイン加工を行ってその円周端縁の外径が６４．４０ｍ
ｍの下部体を作製したＯ この下部体の外面側端縁全周にわたってその外面側的４
量巾、内面側約２羽巾で以下のように接着剤を塗布した
。即ち、ポリエステル書フィルムで軟化温度が１９０Ｃ
１膜厚８０μｍ、巾６間のものを、予め高周波加熱した
下部体外面端縁に全周にわたり約２間はみ出るように貼
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で折り返して内面側に貼着させ、
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と
を嵌合し、嵌合部を２１ＤＣで０．５秒高周波加熱１−
で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５００ｔｄのピン状の金属製容器を作成
１−７だ。

この金属製容器の上部体内面から多層塗膜を剥離し、ベ
ースコートのＴｙ＋１０′Ｃ：　ＣベースコートのＴ、
Ｒ１０５Ｃ、トップコートのｒｆは６８Ｃ）即ち１１５
Ｃで１時間加熱し、その歪回復率を測定し、それをベー
スコート単独の歪回復率とした。

また、その時多層塗膜はベースコート側に曲率中心を持
っていたので、トップコートの歪回復率がベースコート
の値より本大きいと判定し７た。また、ぺ２スコートを
硫酸で分解することにより、トップコートを単独に取り
出し、その歪回復率をも併せて測定した。また、接合部
近傍の多層塗膜の歪回復率を測定した。

また、この金属製容器の接合部強度及び金属露出を評価
する一方で、合成炭酸飲″料を充填［７、注ぎ口を密栓
し、６５ｒ’、３ｎ分の殺菌を施した上でデンテイング
テストを行ない、漏洩、扱胴の有無を観察１−た。

また、５０Ｃで６ケ月経時させ、孔食の有無の観察、及
び鉄溶出量の測定を行なった０以上の評価結果を衷２に
示す。

比較例１゜ 上記実施例１において、上部体の内面塗料をダブルコー
トせず、塗料Ｃ−１を１７０’ｔｑ／ｄ−の塗膜量で塗
布、焼付した単−塗膜塗装錫メッキ鋼板を用いて上部体
を成形ｉ、た以外は実施例１と同様にして金属製容器を
作製し、実施例１と同様の評価を行なった。結果を表２
に示す。

比較例２゜ 上記実施例１において、上部体内面のベースコートと（
−て塗料Ｃ−６を塗膜量１２０１ｎｆ／ｄｒｒ？、トッ
プコートとして塗料Ｃ−１を塗膜量５０■／ｄｔｒ？塗
布、焼付した錫メッキ鋼板を用いて上部体を成形した以
外は実施例１と同様にして金属製容器を作製し、実施例
１と同様の評価を行なった。

但し、接着剤と【−では軟化点２１０Ｃのポリアミド・
フィルムを用いた。結果を表２に示す。

比較例６゜ 素板厚０．２３ｍｍのプライト錫メッキ鋼板（Ｔ−１材
、メッキ量＃５０１５０）の内面に表１のコードＣ−１
の塗料を亀膜量が５０ｍ９／ｄ−となるように塗布、焼
付を行ない、次いでエポキシーユリア系塗料を外面に塗
布、焼付した。

次いで、この塗装鋼板を実施例１と同様の方法でプレス
加工した後、塗料Ｃ−６をこの成形体内面に塗膜量が１
２０ｍｇ／ｄｍ’となるようにスプレーコートし、１８
０ｔＺ”、１０分で焼付して上部体を作製した。

この上部体を用いた以外は実施例１と同様にして金属製
容器を作製した。その評価結果を表２に示す。

比較例４゜ 実施例１において、上部体及び下部体の接合をガスオー
プン中で、２００ｔ：’で１０分間行なった以外は実施
例１と同様にして金属製容器を作製した。その評価結果
を表２に示す。

実施例２〜４．比較例５〜６゜ 実施例１において、上部体内面のベースコート及びトッ
プコートとして表６に示すものを使用しｙｌ−１ｈＪＩ
」−為−−◆−ｙｅｋｇＪＪ＋７６１４夏−６；１壱う
６＋ｚｌイΔシ制りｈｓａを作製した。その結果をも併
せて表３に示す。

実施例５〜７．比較例７〜８゜ 実施例１において、上部体内面のベースコート及びトッ
プコートとして表４に示すものを使用した以外はすべて
実施例１と同様にして金属製容器を作製した。その結果
も併せて表４に示す。

実施例８゜ 素材厚０．２３のティンフリースチール（ＴＦＳ−’ｃ
ｒ、ｒ−１材）の内面に塗料Ｃ−１を塗膜量が３０ｆｎ
９／！ｍ’となるように塗布、焼付を行ない、次いでエ
ポキシ・ユリア系塗料を外面に塗布、焼付した後、厚さ
２５μｍのポリエチレンテレフタレート・フィルムを内
面にラミネートした。

次いでこのラミネート鋼板を９４Ｍ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６４．４５＋ｎｍで中心部に直径２５胴の注ぎ口を有
する上部体を作製した。

下部体としては、実施例１と同じ物を用い、実施例１と
同様にして容量５００ｄの金属製容器を作製した。

ベースコート、トップコート及び接合部近傍の２層塗膜
の歪回復率はそれぞれ１４．３２．及び２６であった。

また耐食性、容器強度ともに実用上充分満足のできる性
能が得られた。

実施例９ 実施例１において、上部体金属素材と１．て素材厚０．
２６間のアルミ（３００４材、Ｈ１９）、及び下部体金
属素材とし７て素材厚０．３　Ｏｒｐｍのアルミ（３０
０４材、〃１９）を用いて上部体及び下部体を成形１．
た以外は実施例１と同様にＩ−で金属製容器を作製し評
価を行なった。

ベースコート、トップコート及び接合部近傍０２層塗膜
の歪回復率はそれぞれ１０．３６及び２８であった。ま
た耐食性、容器強度ともに実用上充分満足のできる性能
が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の金属容器の上部体と下部体をそれぞ
れ別個に示した断面図、 第２図は、本発明の絞りしごき金属容器の最も好適な態
様を示す断面図、 第３図は、上部体と下部体との重ね合わせ接合部分の拡
大断面図、 第４図は、デンチングチストの概略を示す図であって、 引照数字はそれぞれ、１は下部体、２は上部体。 ６及び４は開放端部、５は円状側面継目、６は薄肉側壁
部、７は罐底部、１０は注ぎ口、１２αは下部体の接着
プライマー、１２Ａは下部体の内面塗膜、１１及び１６
は金属基質、１４及び１５はそれぞれ上部体のベースコ
ート及びトップコート、１６は上部体の外面塗膜、１７
は接着剤、１８は金属素材切断端縁、１９は被覆層を示
す。 第　１　図　第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属素材からカップ状の上部体及び下部体を製造
   する工程と、上部体及び下部体をそれらの開放端部にお
   いて接着剤を介して嵌合し、接着剤で接合して周状継目
   を形成させる工程とから成る金属容器の製法において、 金属基体に極性基含有熱硬化性樹脂のベースコート層を
   介Ｅ−で、極性基含有熱硬化性樹脂、極性基含有熱可塑
   性樹脂又はこれらの組成物から成るトップコート層を設
   けて成る塗装金層素材を、下記式 式中、Ｌｏ　は加工後の金属素材より剥離１−だ塗膜の
   円周方向の長さを表わし、Ｌは該塗膜をガラス転移温度
   を（Ｔ１）十ｉｏｃの温度で１時間加熱した後の 長さを表わし、Ｒは下記式で定義され る側壁塑性加工比を表わす： （式中、Ｗは上部体の素材の重量（１）を表わし、ｔけ
   該素材の側壁における厚 み（σ）を表わし、ρは該素材の密度 （１７’／ｃｒ／ｌ）を表わし、Ｄｏ　は上部体に注ぎ
   口がある場合、その内径（ｃｒｎ）を表わし、ＤＩ　は
   側壁の平均内径（ｃｒｎ）を表わす） で定義される歪回復率Ｓが、ベースコート層において５
   乃至６５％、またトップコート層の値はベースコート層
   の値よりも大となるように、絞り乃至深絞り加工に付し
   てカップ状の上部体を製造し、且つ継目近傍における多
   層塗膜の歪回復率が６チ以下とならないように接着剤を
   介して下部体との間の周状継目の形成を行うことを特徴
   とする塗装金属製容器の製法。