JPS6330216B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、周状側面継目を有する金属製容器に
関するもので、より詳細には継目の接着性、密封
性及び耐腐食性の顕著に改善されたびんの形状の
容器に関する。 金属素材の絞り加工或いは絞り−しごき加工で
形成されたカツ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ツプ（重ね
合せ）接合し、周状の側面継目を形成させたビン
状の金属製容器は、所謂罐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
属素材の絞り加工或いは絞り−しごき加工で形成
されたカツプ状罐胴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
重によつて継目を構成する素材が先に変形し、こ
の変形によつ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つて座屈を生じ
やすいという問題がある。 夫々がカツ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ツプ接合して成る金
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、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ツプ接合して周状の側面継
目を形成する場合には、用いる接着剤及び接着プ
ライマー兼保護塗膜に関して多くの制約が存在す
る。 即ち、罐胴のストレートなラツプ接合の場合に
は、この継目の両端部が罐蓋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、全周にわたつ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しようとするため
接着層に応力が生じ易い。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
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、金属素材表面の塗膜
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、寸法安定性が大であり、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。 更に、用いるプライマー塗膜も前述した苛酷な
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
い。しかも、下部体及び上部体は高度の絞り加工
や絞り−しごき加工で形成されることから、接着
用プライマー兼保護層としての塗膜もこれらの成
形加工に耐え、しかも耐腐食性に優れたものでな
ければならない。 本発明によれば、下部体及び上部体の各々が塗
装金属カツプ状成形体から成り且つ該下部体と上
部体とはそれらの開放端部同志が接着剤を介して
重ね合せ接合されて周状側面継目を形成している
金属製容器であつて、 前記塗装金属カツプ状成形体は、全体当りの塩
化ビニル単位の含有量が30乃至97重量％であり且
つカルボキシル基及び／又は水酸基を10乃至500
ミリモル／100ｇ樹脂の濃度で含有するガラス転
移温度が40℃以上の塩化ビニル系樹脂塗膜を備え
た金属素材で形成され、前記接着剤は酸成分とし
てテレフタル酸成分を50モル％以上、アルコール
成分として１，４−ブタンジオール成分を50モル
％以上で且つ上記以外の酸成分及びアルコール成
分の少なくとも１種を１モル％以上の量で主鎖中
に含有するコポリエステルを主体とする接着剤で
あり、且つ該下部体及び上部体は前記塩化ビニル
系樹脂塗膜及びコポリエステル系接着剤を介して
接合されていることを特徴とする金属製容器が提
供される。 本発明を以下に詳細に説明する。 ビン状の金属製容器の一例を示す第１乃至３図
においてこのビンは、例えば塗装金属製の無継目
カツプ状成形体から成る下部体１と、塗装金属製
の無継目カツプ状成形体から成る上部体２とから
成つており、これらのカツプ状成形体は、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は塗装金属素材
の絞り加工で形成された側壁部６と底部７とから
成るカツプであり、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
カツプである。下部体１の側壁６と上部体２の側
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つて、継目５は
容器のほぼ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、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は所謂ビンの肩、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
３はそれに近接した部分でのネツクイン加工によ
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護層としての塗膜１２
ａ，１２ｂとから成つている。下部体開放端部３
の外面と上部体開放端部４の内面との間には接着
剤層１３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１３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１４に対する被覆層１５を形成している
ことが、耐腐食性の点で望ましい。 本発明は、塗膜１２ａ，１２ｂとして、全体当
りの塩化ビニル単位の含有量が30乃至97重量％、
特に好適には50乃至95重量％であり且つカルボキ
シル基及び／又は水酸基を10乃至500ミリモル／
100ｇ樹脂、特に好適には20乃至400ミリモル／
100ｇ樹脂の濃度で含有するガラス転移温度が40
℃以上、特に望ましくは60℃以上の塩化ビニル系
樹脂及び接着剤層１３として、酸成分としてテレ
フタル酸成分を50モル％以上、特に好適には70モ
ル％以上の量で、アルコール成分として１，４−
ブタンジオール成分を50モル％以上、特に好適に
は60モル％以上の量で、しかも上記以外の酸成分
及びアルコール成分の少なくとも１種を１モル％
以上、特に好適には３モル％以上の量で主鎖中に
含有するコポリエステルを主体とする接着剤を組
合せで用い、下部体１及び上部体２を、金属基質
１１、塗膜１２ａ、接着剤１３、塗膜１２ｂ、金
属基板１１の順で接合させることに重要な特徴を
有するものである。 先ず、本発明は、上述した特定の塩化ビニル系
樹脂塗膜と特定のコポリエステル系接着剤とは加
熱により強固な接着結合を生じるという現象を利
用するものである。即ち、本発明者等の研究によ
ると、塩化ビニル系樹脂塗膜にコポリエステル系
接着剤を熱融着させると、両者の接着界面におい
て両樹脂の混じり合いが極めて良好に行われてお
り、これが強固な接着が可能となる原因と考えら
れる。これら両樹脂の化学構造が全く異なるにも
かかわらず、熱融着条件下で両樹脂の混じり合い
が良好に行われるのは、両樹脂の溶解度指数がか
なり接近しているという事実と関連するものと認
められる。 溶解度指数（Solubility Parameter Sp値）と
は、例えばJ.BRANDRUPら編“Polymer
Hondbook”第４章（Johm Wiley ＆ Soons、
Inc.発行、1967年）に定義されているように、凝
集エネルギー密度（cal／c.c.）の1/2乗値として定
義される。この溶解度指数は、熱可塑性樹脂の水
素結合の強さとも密接に関連しており、水酸基、
アミド基、エステル基、ニトリル基或いは塩素原
子等の極性基を重合体主鎖または側鎖に含有する
熱可塑性重合体は、これらの極性基の含有量や分
布状態にも関連し、一般に９以上の高い溶解度指
数を示す。 下記第Ａ表は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの
Sp値を示す。 第Ａ表 樹 脂 Sp値〔（Cal／c.c.）^1/2〕 ポリ塩化ビニル 9.53 ポリエチレンテレフタレート 10.7 ポリブチレンテレフタレート 9.8 共重合体の溶解度指数（Sp値）は共重合体を
構成する各単量体のホモ重合体のSp値から算術
平均値として近似的に求めることもできる。例え
ば、ポリブチレン／エチレン・テレフタレールの
Sp値は下記式 Sp＝Bsp・B_M＋Esp・E_M ……(1) 式中、BspはポリブチレンテレフタレートのSp
値であり、B_Mはコポリエステル中のブチレンテ
レフタレート単位のモル分率であり、Espはポリ
エチレンテレフタレートのSp値であり、E_Mはコ
ポリエステル中のエチレンテレフタレート単位の
モル分率である によつて近似的に求めることできる。これは共重
合タイプの塩化ビニル系樹脂についても同様であ
る。 塩化ビニル系樹脂塗膜に、通常のポリエチレン
テレフタレートを融着させても殆んど接着は認め
られない。これに対して、エステル連鎖中にブチ
レンテレフタレート単位を導入することにより、
両者の接着強度が顕著に向上するのであつて、こ
の事実は、コポリエステルとすることによる熱接
着性の一般的な増加の他に、両樹脂層の溶解度指
数が接近することにより接着界面での樹脂混和性
の向上が重大な要因となつていることを示唆して
いる。本発明に用いる塗料樹脂とコポリエステル
系接着剤とはSp値の差が1.0（（Cal／c.c.）^1/2）以内
、
特に0.8（（Cal／c.c.）^1/2）以内にあることが望まし
い。 更に、塩化ビニル系樹脂塗膜を用いることは、
コポリエステル接着剤との強固な接着を可能にす
るという以外は、塗膜の加工性や保護塗膜として
の耐腐食性の点で顕著な利点をもたらす。後に詳
述する如く、塩化ビニル系樹脂は機械的特性と加
工性とに優れた熱可塑性樹脂であり、この塗膜を
備えた金属素材は高度の絞り加工、例えば絞り−
再絞り加工等に賦した場合にも、クラツク、ピン
ホール、シワ等の塗膜欠陥を生じることがない。
しかも、塩化ビニル系樹脂は比較的強い極性を有
する樹脂でありながら耐水性に優れており、しか
も容器内容物中に含まれる金属腐食性成分に対し
ても優れたバリヤー性を示す。 本発明に用いる塩化ビニル系樹脂塗料は、前述
した範囲の塩化ビニル単位を有することも極めて
重要である。塗膜中の塩化ビニル単位の量は、コ
ポリエステルとの接着性と金属基質の耐腐食性と
の両方に関連している。即ち、塗膜中に含まれる
全塩化ビニル単位の量が30重量％よりも少ない場
合には、コポリエステルに対する接着力が低下
し、また腐食性成分に対するバリヤー性も低下す
る。一方塩化ビニル単位の含有量が97％を越える
と、塗膜が硬くなり加工性や金属素材との密着性
が低下することになる。 更に、本発明に用いる塩化ビニル系樹脂塗膜
は、金属基体に対する密着性の見地からは、カル
ボキシル基及び水酸基から成る群より選ばれた少
なくとも１種の極性基を前述した範囲の濃度で含
有することも重要であり、この濃度が10ｍ−
mol／100ｇ樹脂よりも低い場合には、金属基体
−塗膜間で剥離を生じる傾向があり、一方この濃
度が500ｍ−mol／100ｇ樹脂よりも高いと塗膜の
耐水性が低下し、耐腐食性も失われるようにな
る。 更にまた、この塩化ビニル系樹脂塗膜は40℃以
上、特に60℃以上のガラス転移温度（Tg）を有
することも重要である。即ち、本発明が対象とす
る周状の側面継目を有する金属製容器において
は、加熱殺菌時、保存時或いは輸送時等において
容器に加わる荷重は殆んどの場合接着剤及び塗膜
に対する剪断力として作用する。可塑剤を20乃至
30重量％程度の比較的多い量で含有する通常の塩
化ビニル系樹脂塗膜においては、ガラス転移温度
が室温附近であり、このような塗膜は前述した剪
断力に耐えられず、金属或いは接着剤層との間で
剥離を生じやすいが、本発明の塗膜は、上述した
ガラス転移温度を有するため、継目に加わる剪断
力に耐え、接着劣化や気密低下を防止し得る。 本発明においては、種々の熱融着型の熱可塑性
接着剤の内でも、前述したコポリエステル系接着
剤を用いることが重要となる。先ず、このコポリ
エステル系接着剤は、既に指摘した通り、塩化ビ
ニル系樹脂塗膜に対して優れた接着力を示すばか
りではなく、他の樹脂から成る接着剤に比して引
張り強度、曲げ強度等の機械的強度が大であり、
継目の接着剤層に加わる剪断力に耐え、苛酷な条
件下においても、接着劣化、気密性低下等を防止
することができる。しかもこのコポリエステル
は、強靭性、可撓性等の性質をも有しているた
め、接着剤層に応力による歪が生じ、継目に変形
が生じた場合にも、継目の破壊や漏洩が防止され
る。更に、このコポリエステル系接着剤は、耐熱
性に優れていると共に、熱接着温度が好都合な範
囲内にあり、またポリアミド系熱接着剤に比して
吸水率が小さく、耐水性、耐熱水性等にも優れて
いる。 このコポリエステル接着剤において、テレフタ
ル酸成分、１，４−ブタンジオール成分及びそれ
以外の酸成分及び／又はジオール成分を、前述し
た量比で含有することも重要である。テレフタル
酸成分は、主としてコポリエステルの耐クリープ
性等の機械的や耐熱性に関連しており、この量が
前記範囲よりも低いとこれらの特性が低下する。
１，４−ブタンジオール成分は主としてコポリエ
ステルの融点以下による接着作業性の向上とコポ
リエステルの可撓性等の性質に関連しており、こ
の量が上記範囲よりも少ないとやはりこれらの特
性が低下する。また、これら以外の酸及び／又は
アルコール成分も融点低下による接着性の向上及
び接着作業性の向上と関連しており、前記範囲よ
りも低いと上記特性に関して満足すべき結果は得
られない。 無継目カツプを構成する金属素材としては、未
処理の鋼板（ブラツクプレート）、各種表面処理
鋼板、例えば錫メツキ鋼板（ブリキ）、亜鉛メツ
キ鋼板、アルミメツキ鋼板、ニツケルメツキ鋼
板、クロムメツキ鋼板等のメツキ鋼板；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。 金属素材の塗装に用いる塩化ビニル系樹脂とし
ては、前述した要件を満足するものであれば、特
に制限なしに使用し得る。先ず、この塗料は、塩
化ビニル単位を30乃至90重量％の量で含有する
が、この塩化ビニル単位は、後述する他の単量体
との共重合体の形で、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、塗料中のカル
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不飽和単量体単位と塩化ビ
ニル単位との共重合体の形で塗膜中に存在しても
よいし、また前述した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。要するに、本発明においては、塗膜中に共重
合体或いはブレンド物の形であれ、塩化ビニル単
位とカルボキシル基及び／又は水酸基とが前述し
た量及び濃度で含有されればよい。更に、塗膜の
加工性や密着性の点では、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30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チレン系不飽和単量
体の適当な例は、アクリル酸、メタクリル酸、フ
マル酸、無水マレイン酸、クロトン酸、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、水酸基を与える単量体の適当な例は、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
メタクリレート、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−酢酸ビニル共重合体部分ケン化物、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル−アクリル酸共重合体、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体部分ケン化・部分ブチラ
ール化物、塩化ビニル−酢酸ビニル−メタクリル
酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレ
イン酸共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ヒド
ロキシエチルアクリレート共重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル−ヒドロキシエチルメタクリレート
共重合体等である。一般にポリ塩化ビニル、塩化
ビニル−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
い。 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樹脂、例えばレゾー
ル型及び／又はノボラツク型のフエノール・アル
デヒド樹脂、尿素−アルデヒド樹脂、メラミン−
アルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂等
の１種又は２種以上と組合せて用いることができ
る。 これらの塩化ビニル系樹脂塗料は、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、プロパノール、ブタノール等のアルコール系
溶媒；エチルセロソルブ、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種以上に溶解させ
た有機溶媒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、塩化ビニル重合
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、固形分濃度が
10乃至50重量％の範囲内で、塗装に適した粘度で
金属素材への塗布に用いられる。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。金属素材への塗工量は、乾燥基準で
0.5乃至30ｇ／m²、特に１乃至20ｇ／m²の範囲と
することが、本発明の目的に好都合である。塗装
後の金属素材は、熱風炉、赤外線加熱炉等におい
て、150乃至350℃で５秒乃至30分間焼付けて所望
の塗膜とする。 既に詳述した通り、本発明において、塩化ビニ
ル系樹脂塗膜は、40℃以上のガラス転移温度を有
することが重要である。この点に関して、本発明
の塩化ビニル系樹脂塗膜は、可塑剤を全く含有し
ないか、或いは含有するとしても、ガラス転移温
度が40℃よりも低くならない範囲の比較的少量で
含有すべきである。また、塩化ビニル系樹脂中に
組込まれた酢酸ビニル単位もガラス転移温度を低
下させる傾向があるので、ガラス転移温度が上記
範囲内となる範囲で酢酸ビニル単位を組込むべき
である。 この塩化ビニル系樹脂には、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ツクス、
高級脂肪酸アミド等の滑剤や、炭酸カルシウム、
焼成クレイ等の充填剤をそれ自体公知の処方で配
合し得る。 無継目カツプを得るために、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
し、所望により絞りカツ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加工に賦す。これ
らの絞り加工やしごき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。 加工に対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つても相違するが、一
般に0.10乃至0.5mm、特に0.2乃至0.35mmの範囲に
あるのが望ましく、一方しごき加工を行う場合に
はその側壁部の厚みは0.05乃至0.20mm、特に0.06
乃至0.17mmとなるようにするのがよい。 本発明においては、塗装金属素材に絞り成形、
或いは絞り−再絞り（深絞り）成形を行つて、カ
ツプ状成形体を製造することが望ましいが、未塗
装の金属素材に絞り−しごき加工を行つてカツプ
状成形体を製造し、このカツプ状成形体に前記塩
化ビニル系樹脂塗料を塗装することも勿論可能で
ある。 本発明に用いるコポリエステル系接着剤も、主
鎖中に、テレフタル酸成分を酸成分として50モル
％以上、１，４−ブタンジオール成分をアルコー
ル成分として50モル％以上含有し且つ上記以外の
酸成分及びアルコール成分の少なくとも１種を１
モル％以上含有するコポリエステルを主体とする
という条件下で、コポリエステル単独、コポリエ
ステル同志あるいはコポリエステルとホモポリエ
ステルとのブレンド物或いはコポリエステル或い
は上記ブレンド物と他の熱可塑性樹脂とのブレン
ド物であり得る。 テレフタル酸以外の酸成分としては、イソフタ
ル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフエニルジカ
ルボン酸、ジフエニルメタンジカルボン酸、アジ
ピン酸、セバチン酸、マレイン酸、フマール酸、
コハク酸、ヘキシヒドロテレフタル酸等を挙げる
ことができ、また１，４−ブタンジオール以外の
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、ネオペンチルグリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、シクロヘキサンジオール、キシレングリコ
ール等を挙げることができる。 このコポリエステルは、機械的特性の点から
は、十分に高い分子量を有するべきであり、一般
に6000以上、特に9000乃至500000の数平均分子量
を有することが望ましい。更に、このコポリエス
テルは、前述した耐クリープ性の見地から、密度
法で測定して、３乃至45％、５乃至40％の結晶化
度を有することが好ましい。更に、このコポリエ
ステルは、熱接着作業性の見地から、80乃至280
℃、特に90乃至240℃の融点を有することが望ま
しい。 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、他の熱可
塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−
ブテン−１共重合体、イオン架橋オレフイン共重
合体（アイオノマー）、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、酸変性
ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン等のオレフ
イン系樹脂等のブレンド物の形でも使用し得る。
勿論、これらのオレフイン系樹脂は接着剤全体の
50重量％を越えない範囲、特に30重量％以下の量
で使用される。 本発明において接着剤は、カツプの接合すべき
開放端縁部に、カツプ相互の嵌合に先立つて施こ
す。この接着剤層は、樹脂層の厚みが10乃至
200μｍ、特に20乃至150μｍとなるように施こす
のがよく、且つ重ね合せ接合部の巾、即ちラツプ
巾が１乃至30mm、特に２乃至20mmとなるように施
すのがよい。 接着剤樹脂は、種々の形態、例えばフイルム、
粉体、スラリー、溶液、プラスチゾル乃至はエマ
ルジヨンの形で所望とするカツプの部分に施こす
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イルムの
形で施用す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（エクストルード）、静電粉体塗装、
電着塗装、スプレーコート、ノズル吐出、デイツ
プコート、ロールコート、ブラツシング（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
ーとして作用し、望ましい接着性が得られる。 カツ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ツト
エツジが露出する。このカツトエツジを、カツプ
の嵌合に先立つて、接着剤テープで包み込む或い
は接着剤の粉末、スラリー、溶液をこのカツトエ
ツジに施こして、カツ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ツプ
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。 接着剤を施したカツプに他方のカツプを嵌合さ
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、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D_I、
外側に位置するものの内径をD_O、両者の間に介
在させる接着剤層の厚みをd_Aとしたとき、下記不
等式 D_O−D_I＜2d_A 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
100μｍとなるようにするのが望ましい。 また、カツプの嵌合に際しては、外側に位置す
る開放端部を加熱による膨脹させておくと嵌込み
が容易である。 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
器等として特に有用である。 本発明を次の例で説明する。 （参照） 〔塗料の調整〕 以下の実施例に使用する塗料は、下記(1)〜(6)の
成分をそれぞれ表１に記した割合に混合し、不揮
発分が25重量％となるように溶剤に溶解及び／又
は分散したものである。 (1) 塩化ビニル樹脂：QYNV−２（U.C.C.社製ビ
ニル樹脂、商品名） (2) 塩化ビニル系共重合樹脂： オートクレーブ中に、加水分解率80％のポリ
ビニルアルコール0.6ｇを溶解した水300ml、ア
ゾビスイソブチニトリル0.15ｇ及び酢酸ビニル
モノマー10ｇを加え、ドライアイス−メタノー
ル浴中で−20℃に冷却した。次いで液状の塩化
ビニルモノマー90ｇをすばやく加えた。温度を
58℃に上げ、かく拌しながら３時間重合を行な
つた。得られたポリマーは、重合度325、塩化
ビニル／酢酸ビニル＝91／９（重量％）の組成
であつた（これをＶ−１とする）。 同様にして、重合度310、塩化ビニル／酢酸
ビニル＝87／13（重量％）（Ｖ−２）；重合度
290、塩化ビニル／酢酸ビニル＝80／20（重量
％）（Ｖ−３）、の塩化ビニル−酢酸ビニル共重
合体を合成した。 また、重合度295、塩化ビニル／酢酸ビニ
ル／無水マレイン酸＝86／10／３（重量％）（Ｖ
−４）の３元共重合体も同様の方法で合成し
た。 また、前記塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体
Ｖ−１、Ｖ−３をアルカリで部分ケン化するこ
とにより、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルア
ルコール共重合体を得た。それぞれ、重合度
325、塩化ビニル／酢酸ビニル／ビニルアルコ
ール＝91／３／６（重量％）（Ｖ−５）；重合度
290、塩化ビニル／酢酸ビニル／ビニルアルコ
ール＝80／５／15（重量％）（Ｖ−６）の組成で
あつた。 (3) エポキシ樹脂：Epon828（シエル化学社製品、
商品名、ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂、平
均分子量380、エポキシ当量184〜194） (4) アミノ樹脂：ベツカミンＰ−138（大日本イン
キ社製品、商品名、ブチルエーテル化ユリア樹
脂） (5) フエノール樹脂： 石炭酸0.5モルとｐ−クレゾール0.5モルを37
％ホルムアルデヒド水溶液1.5モルに溶かし、
触媒としてアンモニア0.15モルを加えて95℃で
３時間反応させた。反応生成物はケトン、アル
コール、炭化水素などから成る混合溶剤で抽出
し、水で洗滌した後水層を取り除き、更に共沸
法で残つた少量の水分を除去し、冷却してレゾ
ール型フエノール樹脂の30％溶液を得た。 (6) 可塑剤：エポキシ化大豆油 また、各塗料の最終的塩化ビニル単位含有
量、及びカルボキシル基と水酸基の赤外スペク
トル特性吸収から検量線法を用いて求めたカル
ボキシル基及び／又は水酸基の濃度、また昇温
速度５℃／分でTMAを用いて測定したガラス
転移温度を表３に示す。

〔コポリエステル接着剤の作成〕

以下に実施例に使用するコポリエステルあるい
はそれを主体とする接着剤試料等は次に述べる方
法に従つて作成した。はじめに各々あらかじめ所
定の、相当する酸成分、アルコール成分を約
0.04wt％に相当するテトラ−ｎ−ブチルチタネー
ト等の触媒とともにガラス製反応装置に仕込み、
撹拌しつつ200℃に加熱し、発生するメタノール
を除去しつつ約100分間反応を続け、次いで約260
℃に昇温し0.1〜0.5mmHgの減圧下で約２時間重合
を行つた。得られた重合物はペレツト化した後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20〜30℃の温度下でホツトプ
レスにより成形して厚さ約80μｍのフイルム状シ
ートを作成した。各試料の最終的な組成はプロト
ンNMR、ガスクロマトグラフイーにより分析し
た。表２にはその分析結果に従つた組成比をモル
％で示した。この重合条件によると、その重合度
は組成とも関連して変化するが、数平均分子量と
して約15000〜35000の範囲のものが得られた。な
お、ブレンド試料Ｂ−１、Ｂ−２についてはそれ
ぞれアイオノマーとしてサーリン1706、別途に重
合したポリエチレンテレフタレート（数平均分子
量約18000）ポリエチレンテレフタレート／イソ
フタレート（組成比70／30）（同約16000）を使用
し、高温型ニーダーを用いそれぞれ約240℃、270
℃窒素雰囲気内でブレンドした後ペレツト化し
た。

〔金属製容器の評価〕

(イ) 接合部せん断強度の測定 接合後の金属製容器、そして、これに水を充
填して70℃にて10時間経時させたものについ
て、それぞれ高さ方向７cm、円周方向２cmの接
合部を含む試料片を切り出し、テンシロンを用
いて引張り速度100mm／min、室温下でせん断
破壊試験を行い、ラツプ接合部の接着面積を考
慮してせん断強度として表記した。各々３個の
容器について測定し、それらの算術平均値を持
つて測定値とした。なお、ここで54〜57Kg／cm²
以上と表記されているものは、板の破断が生じ
たもので、実際の強度はこれ以上の値である事
を表わしている。 (ロ) 接合部はく離強度の測定 接合後の金属製容器、そして、これに水を充
填して70℃にて10時間経時させたものについ
て、それぞれ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200mm／min、室温
下でＴピール破壊強度を行つた。ラツプ接合部
の幅を考慮した上で各々３個の容器ついて平均
のはくり強度を求め主要な破壊形式を．塗膜
−板間、．塗膜−接着剤、．接着剤、．
塗膜に分類し、目視観察の上表に示した。 (ハ) デンテイングテスト 金属製容器にそれぞれの所定の内容品を充填
した後、図４に示すような、重さ４Kgの錘Ａを
一定高さ（６mm）より水平方向に対して22.5゜
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0.3mm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
接合部にすき間が発生したものを破胴、23℃で
48時間放置後に内圧を測定した充填直後に比べ
て５％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しが観察されるもの
を漏洩と見なした。表には、上記漏洩と破胴の
総和を漏洩率（％）として示し、カツコ内には
そのうちの破胴率（％）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確認
した上で、それぞれ50個の試験を行つた。 (ニ) 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、室温下で高さ90cmより(i)底部が下方に
来る向き、(ii)接合部が下方に来る向きの２方向
で各々25本ずつ落下させ、破胴の有無、更に48
時間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、上記漏洩と破胴の総和を漏洩
率（％）として示し、カツコ内にはそのうちの
破胴率（％）を示した。 (ホ) 50℃３ケ月の経時試験 Γ容積変化 あらかじめ充填前の容器の全容積を測定し
たものに、内容物を充填し、経時した後、漏
洩の全く無いものについて再び全容積を測定
して、その差を容積変化△Ｖとした。各々10
個ずつ測定し、それらの算術平均値を結果と
して採用した。 Γ漏洩および破胴率 上部体と底部体が離別したり、あるいはど
ちらかが変形して接合部にすき間の見られる
ものを破胴とした。また；25℃での内圧が、
充填直後に比べて５％以上低下しているも
の、そして、接合部近傍に何らかの内容品の
にじみ出しが観察されるものを漏洩と見なし
た。時には、50個中の漏洩数と破胴数の総和
を漏洩率（％）として示し、カツコ内にはそ
のうちの破胴率（％）を示した。 Γ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、それらの算術平均値を結果として採用し
た。 実施例１〜８、比較例１〜５ 素材厚0.23mmのアルミ板（3004材H19、クロメ
ート処理）の内外面に表１に示した組成から成る
塗料をそれぞれ全体の塗膜量が180mg／ｄm²、80
mg／ｄm²となるように塗布、焼付を行つた後に
250mmの径の円板に打抜き、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110.6mmで
中心部に直径30mm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250mmの径の円板を打抜
き、プレス加工により成形を行つて接合部端縁の
外径が110.6mmの下部体を作製した。 この下部体の端縁全周にわたつて、その外面側
約5.5mm巾、内面側約1.5mm巾で以下のように接着
剤を塗布した。すなわち、表２に示したコポリエ
ステル（C1、酸成分中のテレフタル酸含有量80
モル％、グリコール成分中の１，４−ブタンジオ
ール90モル％）から成るフイルムで膜厚80μｍ、
巾７mmのものを、あらかじめ高周波加熱した下部
体外面端縁全周にわたり約1.5mm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により折り返して内
面側に貼着させ端縁が接着剤ににより被覆された
下部体を作製した。 この様に得られた、上部体と接着剤を塗布した
下部体とを嵌合し、嵌合部を高周波加熱して接着
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２の金属製容器を作製した。 これら金属製容器の接合部強度を評価する一方
で、ビールを充填した後注ぎ口を密栓し、65℃30
分の殺菌を施した上で50℃で経時させ、内容積の
変化や漏洩、破胴の有無を観察した。また、炭酸
飲料を充填したものについては、アルミ溶出量を
測定した。さらに、デンテイングテスト、落下テ
ストを行なつて、漏洩、破胴の有無を観察した。
表３にこれらの結果を示す。

【表】 実施例９〜18、比較例６〜10 素材厚0.23mmのアルミ板（3004材H19クロメー
ト処理）の内外面に変性ビニル系塗料E1（塩化ビ
ニル単位含有量70.8wt％、水酸基濃度191.1ｍモ
ル／100ｇ樹脂、Tg88℃；表１参照）をそれぞれ
全体の塗膜量が180mg／ｄm²、80mg／ｄm²となな
るように塗布、焼付を行つた後に250mmの径の円
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110.6mmで中心部に直径
30mm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250mmの径の円板を打抜
き、プレス加工により成形を行つて接合部端縁の
外径が110.6mmの下部体を作製した。 この下部体の端縁全周にわたつて、その外面側
約5.5mm巾、内面側約1.5mm巾で以下のように接着
剤を塗布した。すなわち、表２に各々示した組成
から成るフイルムで膜厚80μｍ、巾７mmのもの
を、あらかじめ高周波加熱した下部体外面端縁全
周にわたり約1.5mmはみ出るように貼着し、しか
る後、このはみ出し部分をロールにより折り返し
再度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覆された下部体を作製し
た。 この様に得られた、上部体と接着剤を塗布した
下部体とを嵌合し、嵌合部を高周波加熱して接着
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２の金属製容器を作製した。 これら金属製容器の接合部強度を評価する一方
でビールを充填した後注ぎ口を密栓し、65℃30分
の殺菌を施した上で50℃で経時させ、内容積の変
化や漏洩、破胴の有無を観察した。また、デンテ
イングテスト、落下テストを行つて漏洩、破胴の
有無を観察した。表４には、これらの結果を各接
着剤の組成として、酸成分中に占めるテレフタル
酸、グリコール成分中に占める１，４−ブタンジ
オールのそれぞれの含有量とともに示した。

【表】 実施例 19 素材厚0.23mmのブライト錫メツキ鋼板（Ｔ−１
材、めつき量＃50／50）の内外面に塗料E3（組成
は表１参照）をそれぞれ全体の塗膜量が150mg／
ｄm²、60mg／ｄm²となるように塗布、焼付を行つ
た後に94mm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64.48mmで
中心部に直径25mmの注ぎ口を有する上部体を作製
した。 一方、素材厚0.30mmの錫メツキ鋼板を約142mm
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85mmのコツプ状に成形する。次いで、こ
のコツプ状成形物を再絞り工程に賦した後、直径
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。この外面に上部体と同一の試料E3
を塗膜量が60mg／ｄm²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、エポキシ
ユリア系塗料を塗膜量150mg／ｄm²になるように
スプレーコートし、焼付を行つた後に、ネツクイ
ン加工を行つてその内周端縁の外径が64.40mmの
下部体を作製した。 次いでこの下部体の端縁全周にわたつて、その
外面側約４mm巾、内面側約２mm巾で以下のように
接着剤を塗布した。すなわちコポリエステル接着
剤C4（組成は表２参照）のフイルム、膜厚80μｍ
巾６mmのもの、をあらかじめ高周波加熱した下部
体外面端縁に全周にわたり約２mm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、嵌合部を高周波加熱して接着
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500mlのビン状の金属製容器を作
成した。 これらの金属製容器に合成炭酸飲料を充填した
後注ぎ口を密栓し、キヤンウオーマーにより42℃
で殺菌を施し50℃での経時試験を行うとともに、
落下テスト、０℃と25℃でのデンデイングテスト
を行つて容器の強度を評価したところ、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、本発明の金属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
属製容器の断面図、第３図は、第２図における接
合部断面の拡大図、第４図は、デンテングテスト
の概略を示す図であつて、 引照数字はそれぞれ、１は下部体、２は上部
体、３及び４は開放端部、５は側面継目、６は薄
肉側壁部、７は底部、９は上壁、１０は注ぎ口、
１１は金属基質、１２ａ，ｂは塗膜、１３は接着
剤、１４は金属素材切断端縁、１５は被覆層を示
す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下部体及び上部体の各々が塗装金属カツプ状
   成形体から成り且つ該下部体と上部体とはそれら
   の開放端部同志が接着剤を介して重ね合せ接合さ
   れて周状側面継目を形成している金属製容器であ
   つて、 前記塗装金属カツプ状成形体は、全体当りの塩
   化ビニル単位の含有量が30乃至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
   リモル／100ｇ樹脂の濃度で含有するガラス転移
   温度が40℃以上の塩化ビニル系樹脂塗膜を備えた
   金属素材で形成され、前記接着剤は酸成分として
   テレフタル酸成分を50モル％以上、アルコール成
   分として１，４−ブタンジオール成分を50モル％
   以上で且つ上記以外の酸成分及びアルコール成分
   の少なくとも１種を１モル％以上の量で主鎖中に
   含有するコポリエステルを主体とする接着剤であ
   り、且つ該下部体及び上部体は前記塩化ビニル系
   樹脂塗膜及びコポリエステル系接着剤を介して接
   合されていることを特徴とする金属製容器。