JPS5853677B2 - 鋼板の接着方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼板をポリアミド系接着剤で接着するに際し
、予め鋼板に平均分子量１２００以上のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂６０〜９７重量％とメチルエーテル化
メラミンホルムアルデヒド縮合樹脂（不揮発分）（以下
、メチル化メラミン樹脂と略す）４０〜３重量％よりな
る組成物を塗布し加熱処理することを特徴とする鋼板の
接着方法である。

従来、食品缶詰を始めとする一般缶などの多くの金属製
容器材料は、錫メッキを施したブリキが実用に供されて
きており、この場合缶胴部の接合は、ハンダによってい
る。

しかし最近ブリキに代る材料の１つとしてクロム酸処理
鋼板が脚光をあびてきた。

クロム酸処理鋼板は価格的にブリキより安価であり、印
刷適性に優れているなどの長所を有するが、ハンダ付け
ができないため、この材料での接合としては、接着剤を
用いる方法がとられている。

接着剤としては一般にポリアミド系樹脂が用いられるこ
とが多いが、ポリアミド系接着剤に共通した欠点として
秒単位での短時間接着を行う場合に接着力が低く、又接
着力のバラつき等も大きい。

従って鋼板への高速短時間接着での接着力を向上させる
ため、接着しようとする両鋼板の各々の表面にエポキシ
・フェノール型の熱硬化性樹脂を主成分とするプライマ
ーを塗布しそれぞれ焼付硬化させ、この２枚の塗装鋼板
の間にポリアミド系接着剤を挿入し、加熱、加圧して接
合する方法が広く行われている。

この鋼板を、製缶に使用する場合においては、鋼板全面
に前記の熱硬化性樹脂を塗布し焼付けを行って、鋼板表
面の保護と腐食の防止を図るいわゆる缶用塗料として用
い、同時に缶胴部の接合にポリアミド接着剤を用いて接
着する場合のプライマーとして接着力を増強させる方法
が実用化されている。

しかしながら現在実用化されているエポキシ・フェノー
ル樹脂型の熱硬化性樹脂は、焼付時において黄褐色に発
するため、美観を損ない、特に缶外面の印刷インキの下
地塗料いわゆるサイズコートとして、この樹脂を使用す
る場合には、缶の外面に施こす印刷インキの色あいを悪
化させるという欠点がある。

本発明は、無色にして美しい光択をもち、なおかつ良好
な印刷適性と高い接着力をもたらす鋼板用塗料について
種々検討した結果、官記本発明を完成した。

本発明に用いるメチル化メラミン樹脂は、メラミンとホ
ルムアルデヒド水溶液をアルカリ触媒と共に加熱し反応
させて得られる縮合物に、酸触媒の存在下メタノールを
加えて加熱還流し、メチロール基をメチルエーテル化す
ることによって得られる。

本発明において適用できるメチル化メラミン樹脂の市販
品としては、例えば日本サイアナミド社製のサイメル３
００．３０１．３０３，３０５゜３７０など、住友化学
社製のスミマールＭ−５５゜Ｍ−４０Ｗ、Ｍ−３０Ｗ、
Ｍ−１００などである。

一方本発明におけるエポキシ樹脂としては、エピクロル
ヒドリンとビスフェノールＡとの反応によって得られる
いわゆるビスフェノールＡ型と一般に称せられているタ
イプのもので、本発明において特に数平均分子量１２０
０以上、好ましくは１２００〜４０００の樹脂が適用で
きる。

か＼るエポキシ樹脂としては、シェル社製のエピコート
１００９（エポキシ当量２４００〜３５００ ｇ／当量
、水酸基含有量０．４６当量／１００ｇ、平均分子量３
７５０）、エピコート１００７（エポキシ当量１７５０
〜２１５０、水酸基含有量０．３６当量／１００ｇ、平
均分子量２９００）、エピコート１００４（エポキシ当
量９００〜１０００ ｇ／当量、水酸基含有量０．３３
当量／１００．９．平均分子量１４００）、チバ社製の
アラルダイト６０９７（エポキシ当量１７５０〜２１５
０ｇ／当量）などがあり、これらの混合物も又使用でき
る。

本発明において数平均分子量が１２００未満の樹脂を使
用した場合には充分な接着強度が得られず、焼付後の塗
膜の保護塗膜としての性能も不足する。

又数平均分子量５０００以上の樹脂では、溶剤に対する
溶解性が悪くなる傾向にある。

メチル化メラミン樹脂とエポキシ樹脂の混合割合は、メ
チル化メラミン樹脂（不揮発分）３〜４０重量％、好ま
しくは５〜３０重量％、エポキシ樹脂９７〜６０重量％
、好ましくは９５〜７０重量％が適当である。

メチル化メラミン樹脂の効果は、エポキシ樹脂の架橋剤
として働くもので、その添加量が上記範囲より少ない場
合には、エポキシ樹脂の硬化が不足し、鋼板表面の保護
作用が充分果せず、接着強度も又低下する。

又多すぎる場合も接着強度は満足できるものでない。

組成物の鋼板への塗布方法については、特に限定するも
のではないが、通常メチル化メラミン樹脂とエポキシ樹
脂をアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノンナトのケトン類、ベンゼン、
トルエン、キシレン及びその他のアルキルベンゼン等の
芳香族炭化水素類、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ等のグリコールエーテル類、メチ
ルセロソルブアセテート、エチルセロンルブアセテート
、ブチルセロソルブアセテート、メトキシブチルアセテ
ート等のエステル等、ジアセトンアルコール、ブタノー
ル等のアルコール類などのうちの１種又は２種以上の混
合溶媒に溶解し、常法により塗布後、溶媒を乾燥し、次
いで焼付けを行うことによって実施される。

焼付後の鋼板上の塗膜量は、５〜１００ｍ９／ｄｉが適
当であるが、接着強度に対する影響などから、１０〜４
０■／ ｄ ｍ”が好ましい。

本発明における鋼板の種類としては、クロム処理鋼板、
極薄ニッケルメッキ処理鋼板、極薄クロムメッキ処理鋼
板、極薄アルミメッキ処理鋼板、無処理冷延鋼板等が挙
げられる。

これらの鋼板表面への塗装焼付は条件は、１５０〜２６
０℃で３０秒〜３０分、特に１７０〜２３０℃で２〜２
０分が好ましい。

本発明に適用されるポリアミド系接着剤としては、ナイ
ロン６．６−６．６−１０．６−１２゜１１および１２
などのナイロン及びダイマー酸などの不飽和脂肪酸の縮
合酸とジアミンの縮合ポリアミドおよび各種の共重合ナ
イロンがあり、又これらのナイロンの２種以上をブレン
ドした組成物や更にこれらのナイロンにポリエチレン、
アイオノマーなどを適当量ブレンドしたものも使用可能
である。

鋼板の接着に当っては、あらカルめ接着せんとする鋼板
の表面に本発明にかＳる組成物を塗布し焼付け、得られ
た塗装鋼板の間にポリアミド系接着剤を膜状にして挿入
し、該ポリアミド樹脂を融解させるに充分な温度で接着
すれば良く、例えばナイロン１２などを使用する場合接
着温度は２００〜３００℃、好ましくは２１０〜２７０
℃である。

接着時間は一般の接着缶のラインスピードである０、１
〜１秒の加圧接着で充分である。

以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

実施例 １ メラミン１２６ｇ（１，０モル）、３７．３％ホルマリ
ン水溶液４８７．９（６，０６モル）、メタノール２５
６ｇ（８，０モル）を還流冷却器付きガラス製フラスコ
内に入れ、アンモニア水でｐＨ８に調整した後、沸とう
還流を３０分行った後、これに酸触媒を加えてｐＨ５に
調整し、更に６０分還流を続けた。

反応終了後、過剰のメタノールを除くと粘稠な樹脂液が
得られた。

上で得られた樹脂１１にシェル社製ビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂エピコート１００９（平均分子量３７５０
、エポキシ当量２９５０．９／当量、水酸基含有量０．
４０尚量／１０（１）９０ｇを加え、これにエチルセロ
ソルブ２重量部と混合キシレン１重量部よりなる混合溶
剤にとかし、樹脂分濃度１０％の溶液を調製した。

新日本製鉄社製のクロム処理鋼板キャンスーパー（厚さ
０．１７ｍｍ）及び無処理冷延鋼板（厚み０．２４ｍｍ
）に上記樹脂溶液を塗布し、風乾後、２１０℃で１０分
間熱風乾燥機内で焼付けを行い、無色の光沢のある塗膜
を有する塗装鋼板を得た。

焼付後のそれぞれの鋼板上の塗膜量は１６１１１９／
ｄ ｍ”であった。

次に乾燥したナイロン１１系フィルム（融点１９０℃、
メタクレゾールの０．４ ｗ ／ ｖ％浴溶液２５℃に
おける相対粘度１．６４、厚さ１００μ）を上記それぞ
れ２枚の塗装鋼板間にはさんで２７５℃の熱板プレスで
３秒間はさみ、引続き冷却されたプレスで０．３秒加圧
（３０ｋｇ／ｉ ） シ、冷却することにより接着片を
作成した。

一夜放置後、ショツパー型引張り試験機により２０℃で
引張り速度２００ｍ１／分でＴはくり強度を求めたとこ
ろ次の結果を得た。

クロム処理鋼板： ２５ｋｇ７２５ｍｍ 無処理冷延鋼板＝２３し／２５７Ｉｔ尻 又同じ塗装したクロム処理鋼板を用いてラップ巾５間で
接着したテストピースを用い、引張り剪断強度を１０關
／分の速度で測定したところ母材が破壊した。

（剪断強度１８２ｋｇ／ｉ以上）。実施例 ２ 実施例１において製造したメチル化メラミン樹脂及び表
−１に示す通り各種の市販メチル化メラミン樹脂を用い
、又ビスフェノーノー敦エポキシ樹脂としてシェル社製
エピコート１００９（平均分子量３７５０．エポキシ当
量２９５０ｇ／当量、水酸基含有量０．４０尚量／１０
０ｇ）、エピコート１００７（平均分子量２９００１工
ポキシ当量１９５０ｇ／当量、水酸基含有量０．３６当
量／１００ｇ）、エピコート１００１（平均分子量９０
０１エポキシ当量４７５ ｉ／当量、水酸基含有量０．
２ｇ当量／ＩｏＯｇ）を用い、その重量比を変えて実施
例１と同様の方法で接着強度を測定した。

鋼板には新日本製鉄社製クロム処理鋼板（厚み０．１７
ｍπ）を用いた。

この結果を表−１にボす。

実施例 ３ 実施例１で製造したメチル化メラミン樹脂１５０ｇとシ
ェル社製ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート１
００９（平均分子量３７５０）８５０ｇとをメチルセロ
ソルブ／ブチルセロソルブ／トルエンの１：１：１（重
量比）混合溶媒を加えて溶解し、樹脂分１３％の溶液と
なるように調製した。

新日本製鉄社製クロム処理鋼板キャンスーパー（厚さ０
．１７ｍｍ）に上記樹脂溶液を塗布し、風乾後、１７５
又は２１０℃で１０分間熱風乾燥機内で焼付けを行い、
無色の塗膜を有する塗装鋼板を得た。

焼付後の鋼板上の塗膜量は３２１７９／ｄ ｍであった
。

次にポリアミド系接着剤としてナイロン１１（融点１９
０℃、メタクレゾールの０．４ｗ／ｖ％の溶液の２５℃
の相対粘度１．６４）とナイロン１２（融点１７８℃、
メタクレゾールの０．４ｗ／ｖ％の溶液の２５℃の相対
粘度１．７４）の１：１（重量比）の溶融ブレンドして
得たナイロンフィルム（厚み６０μ）を使用し、実施例
１と同様の方法で接着し、Ｔはくり強度を測定した。

この結果は次の通りである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼板をポリアミド系接着剤で接着するに際し、予め
   該鋼板に平均分子量１２００以上のビスフェノールＡ型
   エポキシ樹脂６０〜９７重量％とメチルエーテル化メラ
   ミンホルムアルデヒド縮合樹脂４０〜３重量％より成る
   組成物を塗布し加熱処理することを特徴とする鋼板の接
   着方法。