JPS61160238A - 器壁内面強化金属製容器及びその製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、金属製容器の器壁の内面に剥離し難い熱可
塑性樹脂層を形成させて、物理的にも化学的にも金属製
容器の器壁を保護するようにしだ器壁内面強化金属製容
器及びその製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 金属製容器には種々の用途があるが、一般に次のような
欠点がある。

（１）器壁を薄くすると力学的な耐久力に欠け、器壁を
厚くすると耐久力は増すが、コストが高くつき、また重
量が増加し不便である。

（２）金属は酸、アルカリ等の薬品に腐食され錆易いの
で、これらが直接器壁に接触する状態では収納すること
ができない。

従来、金属製容器の器壁の内面を合成樹脂でコーティン
グした製品も皆無ではなかったが、これらは、単に容器
の開口部を介して、合成樹脂のラテックスを器壁に塗布
または薄く拡げた後固化させたものに過ぎなかった。従
って、金属壁に化学的耐性を付与するという見地からは
評価されても、金属壁の力学的耐久力を増すという見地
からはほとんど効果がなく、また開口部の小さい容器の
器壁の内面に均一な厚さの合成樹脂層を形成することは
不可能であった。更に、合成樹脂層の素材としては加工
性及び価格からポリオレフィン樹脂が最適であるが、こ
の樹脂は、高分子自体に全く極性が無いので、金属との
接着性が不良で剥離し易く実用にならなかった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 この発明は、金属と接着性の悪い熱可塑性樹脂の接着性
を高め、金属製容器の内壁に平滑なしかも剥離し難い合
成樹脂層を形成することによって、金属製容器の物理的
及び化学的耐久性を高めようとするものである。

く問題点を解決するための手段〉 発明者は、従来金属との接着性が不良であるとされてい
る熱可塑性樹脂であっても、これを発泡体とすることに
より両者の接着性が向」−すること、また金属と発泡体
とを接着した物は剛性が飛躍的に増すことを知り本発明
を完成した。

すなわちこの発明は、器壁を外側から順に金属層９発泡
熱可塑性樹脂層及び未発泡熱可塑性樹脂層で形成した器
壁内面強化金属製容器（第１発明）及びその製造方法（
第２発明）を提供することを目的として開発したもので
ある。

この発明に用いる熱可塑性樹脂としてはポリエチレン、
ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂の外に塩化ビニ
ル樹脂、ＥＶＡ（エチレン−酢醇ビニル共重合体）、各
種ナイロン、ＡＢＳ樹脂等も用いることができる。従来
ポリエチレン等のポリオレフィン樹脂は、高分子自体に
全く極性が無いので、金属との接着性が悪く、なかなか
実用にならなかったが、本発明の第２発明にかかる回転
成形方法によると接着性が良好となることが判明・　　
した。

これは次のように考えられる。

（１）発泡させるために添加する発泡剤が、熱可塑性樹
脂と一部化学反応を起し、熱可塑性樹脂の無極性高分子
に極性を与える。

（２）一番高温となる金属と発泡体の界面で熱可塑性樹
脂が発泡体の含んでいる空気（酸素）により酸化されカ
ルボニル化合物等が生成し極性が付与される。

（３）接着性とは直接関係ないが、発泡樹脂層は未発泡
樹脂層に比較して金属面と接着したとき、外力に対し緩
衝作用が働くので剥離しにくい。特に、発泡樹脂層の表
面に形成した未発泡樹脂層が冷却時に収縮（約３％）し
たとき、収縮力を緩衝する効果が大きい。

なお、無極性のポリエチレン、ポリプロピレン等に代え
て、最近開発された接着性ポリオレフィンを使用すれば
より接着性の良好な容器を得ることができる。接着性ポ
リオレフィンとしては次のようなものが使用できる。

（１）エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）エチレ
ンとアクリル酸との高圧ラジカル共重合反応により製造
され、その分子構造はメチル鎖の中にランダムにカルボ
キシル基が配置されたもの。

（２）無水マレイン酸グラフトポリオレフィンポリオレ
フィン主鎖に無水マレイン酸をグラフト重合することに
より得られ、その構造はポリオレフィン主鎖にペンダン
トに、無水マレイン酸が配置されている。

（３）アイオノマー エチレンと不飽和カルボン酸（メタ・グリル酸。

アクリル酸）の共重合体を金属塩（Ｎａ、Ｚｎ）で部分
的に、あるいは完全に中和した樹脂。

この発明に係る器壁内面強化金属製容器を製造するには
、金属製容器内へ、熱可塑性樹脂の粉末と発泡剤を予め
よく混合して投入する。この場合、熱可塑性樹脂と発泡
剤を用いる代わりに、予め両者を発泡剤の発泡開始以下
の温度で溶融混合し、発泡剤を熱可塑性樹脂内に均一に
分散させた後粉砕して粉末としたものを用いると後の操
作が容易となり均一な発泡樹脂層が得られ易い。

また、熱可塑性樹脂の粉末に一定の比率で特に粗粒子を
添加しておくと、最初に微粉末と発泡剤により発泡層が
形成され、その後粗粒子により、発泡層の表面に未発泡
層が形成されるので、この発明に係る容器を一工程で製
造することができる。この方法は、前記熱可塑性樹脂に
予め発泡剤を分散させておく場合にも、これに粗粒子の
熱可塑性樹脂を添加することにより同様に適用できる。

この発明に係る器壁内面強化金属製容器の製造方法は、
金属製容器自体が、いわゆる回転成形方法における型枠
の役目をするので、金属製容器本体は高温に加熱されて
いる。従って、容器の外壁に塗料を予め塗布しておけば
、成形中に焼付も同時に行うことができるという利点も
ある。

く実　施　例〉 「実施例１」 （イ）　内面処理（サンドペーパーで磨いた後、トルエ
ンで拭う）を行ブリキ製の５ガロン缶の内部へ接着性ポ
リエチレン（三井化学株式会社製ＮＲ１０６）６００ｇ
及び発泡剤としてアゾジカルボン酸アミド（ＡＺＣ，三
協化成株式会社製セルマイクＣ）３ｇを混合した粉末を
入れ常法により２６０°Ｃで９分間加熱回転（自転及び
公転）して発泡させ金属製容器内壁に発泡ポリエチレン
樹脂層を形成した。その後、中密度ポリエチレン粉末（
三井化学株式会社製２５４０Ｋ）を４００ｇを添加し前
記温度で５分間回転成形して、発泡ポリエチレン樹脂層
の表面に未発泡ポリエチレン樹脂層を形成した。その後
冷却してポリエチレン樹脂による器壁内面強化金属製容
器を得た。

以下この容器の構造を「金属／接着性ＰＥ、ＡＺＣ／中
密度中密度ＰＥ衣わす。

（ロ）　　（イ）の接着性ポリエチレンに代えて、中密
度ポリエチレンを用い同様に、ポリエチレン樹脂による
器壁内面強化金属製容器を得た。

以下この容器の構造を「金属／中密度ＰＥ、ＡＺＣ／中
密度中密度ＰＥ衣わす。

（ハ）　内面処理をしたブリキ製の５ガロン缶の内部へ
、中密度ポリエチレンの粉末をＩＫｇ入れ常法により回
転成形を行ないポリエチレン樹脂による器壁内面強化金
属製容器を得た。

以下この容器の構造を「金属／中密度ＰＥＪと表わす。

（イ）、（ロ）、（ハ）の３種の容器の内壁の剛性を測
定した結果を第１表（巻末）に示す。本願に係る容器（
イ）、（ロ）は、発泡ポリエチレン層を有しない（ハ）
に比較して降伏荷重が大きいことが知られる。

「実施例２」 器壁の厚さが０．２７ｍｍのブリキ缶の内壁に、実施例
１で用いたポリエチレン樹脂（ＮＲＩ０６及び２５４０
Ｋ）の約３．３倍を使用して次の（ニ）、（ホ）、（へ
）の器壁内面強化金属製容器を作った。

（ニ）　　「金属／中密度ＰＥＪ （ホ）　　「金属／接着性ＰＥ　、ＡＺＣ／ＺＣ／ＰＥ
」 （へ）　　「金属／中密度ＰＥ　、ＡＺＣ／ＺＣ／ＰＥ
」 前記（ニ）、（ホ）、（へ）の３種の内壁の内壁の剛性
を測定した結果を第２表に示す。発泡ポリエチレン層を
有しない（ニ）に比較して発泡ポリエチレン層を有する
（ホ）、（へ）はいずれも２倍以」−の剛性を示すこと
がわかる。

「実施例３」 実施例１と同様にして次の構造をもつ容器を作った。

（チ）　　「金属／接着性ＰＥ／中密度ＰＥＪ（す）　
　「金属／中密度ＰＥＪ （ヌ）　　「金属／接着性ＰＥ、ＡＺＣ／ＺＣ／ＰＥ」 （ル）、「金属／中密度ＰＥ　、ＡＺＣ／ＺＣ／ＰＥ」 これら４種別の容器について剥離試験及び衝撃試験を行
った。

（ａ）剥離試験 容器内部の一部を８０°Ｃ（５時間）→常温（２時間）
→−３０°Ｏ（５時間）のサイクルを１０回繰り返した
ところ（す）について底部コーナーに剥離現象が見られ
た。

（ｂ）衝撃試験 水面の上方１ｍの距離から落下操作を繰り返したところ
（す）について１０回目に底部に剥離現象が見られた。

〈発明の効果〉 以上のようにこの発明に係る器壁内面強化金属製容器及
びその製造方法による効果は次のとおりである。

（１）　内壁から剥離し難い熱可塑性樹脂層でコーティ
ングｙれた金属製容器が容易に得られる。

（２）　金属壁と熱可塑性樹脂層とを接着することによ
り、各々の材質では予想できない相乗的に大きい物理的
耐久性をもつ容器が得られる。

（３）　この容器は内容物が金属と全く接触しないので
酸、アルカリ、その他の腐食性薬剤の容器としてきわめ
てすぐれている。

第１表 第２表 手続ネ甫正書（自発） 昭和６１年Ｏ］月２８日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　器壁を外側から順に金属層、発泡熱可塑性樹脂層及
   び未発泡熱可塑性樹脂層で形成したことを特徴とする器
   壁内面強化金属製容器 ２　次の（Ａ）〜（Ｄ）工程を順次経ることを特徴とす
   る器壁内面強化金属製容器の製造方法。 （Ａ）金属製容器本体内へ熱可塑性樹脂の粉末及び発泡
   剤を投入する工程。 （Ｂ）（Ａ）工程終了後の金属製容器本体を加熱すると
   同時に、これを回転して、容器本体の内壁に発泡熱可塑
   性樹脂層を形成する工程。 （Ｃ）（Ｂ）工程終了後の金属製容器本体内へ熱可塑性
   樹脂の粉末を投入する工程。 （Ｄ）（Ｃ）工程終了後の金属製容器本体を加熱すると
   同時に、これを回転して、容器本体の内壁の発泡熱可塑
   性樹脂層の表面に、更に未発泡熱可塑性樹脂層を形成す
   る工程。 ３　（Ａ）工程の熱可塑性樹脂と発泡剤の代わりに、熱
   可塑性樹脂に発泡剤を予め均一に分散させた微粉末を用
   いる特許請求の範囲第２項記載の器壁内面強化金属製容
   器の製造方法。