JPH04261436A - コンテナクロージヤー形成の方法及び組成物 - 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】

【０００１】キャップ、及びキャップによって閉じるコ
ンテナの間の密閉を良くするためにコンテナキャップ中
にガスケットを備えるのが標準実施法である。ガスケッ
トを備える種々の方法が周知であり、普通の方法は液体
ガスケット配合物をキャップ内に裏打ちしてからガスケ
ット配合物を固化、及び硬化させ、所望のガスケットを
形成することを含む。

【０００２】この目的のために多種の液体ガスケット配
合物が周知であり、それには有機溶液、水性分散液、及
びプラスチゾルが含まれる。

【０００３】水性分散液、特にゴムラテックスに基づく
分散液は、ガスケットが薄い（例えばカールの下の最も
厚い部分で最高０．３ｍｍ）缶封止配合物において普通
使用される。これらの非常に薄い層は比較的容易に乾燥
する。

【０００４】厚いガスケットの形成のための水性分散液
の使用も周知である。特にドラムカバーは水性分散液を
用いて厚さが典型的に５ｍｍかそれ以上の厚いガスケッ
トを備える。このような厚い沈着物からの水の蒸発は非
常に困難である。従来の粘度の配合物からの水の蒸発が
速すぎると、ガスケットの均質性が破壊される。そして
最終的ガスケット内に気孔が存在し、キャップ材料の一
部を持ち上げ、その結果基質に均一に粘着しない。

【０００５】従って水性配合物を裏打ちすることにより
厚いガスケットを形成する場合は常に、配合物の乾燥及
び硬化を比較的ゆっくり行わなければならないのが従来
の実施法である。例えばある以前の水性分散液ガスケッ
ト配合物を２ｍｍ前後で被覆し、乾燥する場合、９０℃
の温度で３０分かそれ以上の乾燥時間が典型的に必要で
あった。温度を上げ、乾燥時間を短縮しようとすると、
ガスケットがふくれを生じ、亀裂を起こす。ドラムカバ
ー用の最近の配合物の乾燥は少し速く、典型的には１１
０−１４０℃にて１０−３０分行うが、他の広く使用さ
れている種類の液体配合物、すなわちプラスチゾルの場
合に必要な時間と比較するとこれもまだ非常におそい。

【０００６】多年、王冠、ＲＯクロージャー、及びラグ
キャップなどのクロージャーのための比較的厚いガスケ
ット（例えば０．５−４ｍｍ厚さ）の大部分がＰＶＣプ
ラスチゾルから製造されてきた。液体プラスチゾルをキ
ャップ内に裏打ちし、その後キャップを非常に短時間、
高温に、典型的には１８０−２１０℃で１−２分加熱す
る。適した炉中を通過させることにより加熱を行う。

【０００７】現在特に食用材料のためのガスケットとし
てのＰＶＣプラスチゾルの使用に関する懸念があり、代
わりとなる液体配合物を使用することができるのが望ま
しい。産業におけるユーザーは裏打ち過程全体を遅くし
たり、よりおそい乾燥時間を可能にするためにもっと大
きな炉を準備したりしなければならないことを望まない
ので、どんな代替配合物も非常に速くその固化、及び硬
化状態に変換できる必要があることが重要である。その
結果、現在ドラムカバーにおいて水性分散液に使用され
ている乾燥条件、すなわち１４０℃までの温度で３０分
までという条件を使用する必要性は受け入れられないで
あろう。水性分散液の乾燥と関連する従来の考察により
、単に乾燥温度を上昇させると必然的にガスケット中の
ふくれ及び気孔を生ずることがはっきりと言われている
。

【０００８】従って液体（好ましくは水性）配合物をキ
ャップ上に裏打ちし、非常に短時間加熱することにより
比較的厚いガスケット（例えば０．５ｍｍ−４ｍｍ）を
形成することができ、均一で強く粘着するガスケットを
与え、ＰＶＣ又は環境に望ましくない他の化学品の使用
を含まないことが望まれている。

【０００９】本発明に従い、キャップに液体ガスケット
配合物を裏打ちし、ガスケット配合物の固化及び硬化に
十分な温度ならびに時間でキャップを加熱してびん又は
ジャーのキャップ中に０．５−４ｍｍの厚さのガスケッ
トを形成した。この方法においては約１４０℃から約２
２０℃の温度で約１／４から１０分間加熱した。液体ガ
スケット配合物は充填剤入りの水性ゴム分散液であり、
加熱中及び加熱後キャップに粘着し、裏打ちされている
間は液体であるが、ゲル化剤を含み、加熱中に実質的な
水の蒸発が起こる前にガスケット配合物を実質的に均一
な配合物の状態でゲル化し、キャップへの粘着及び加熱
の間の均一性を実質的に保持する。

【００１０】従って我々は、王冠、ＲＯクロージャー、
ラグキャップ、及び類似キャップ中にガスケットを形成
する方法において、操作が非常に速いがＰＶＣプラスチ
ゾルの使用を含まず、優れた封止性を持つガスケットを
与える方法を初めて提供した。

【００１１】キャップは典型的にびん又はジャーのクロ
ージャーであり、典型的に直径が２０−１５０、一般的
に２５−１００ｍｍ前後である。ガスケットの厚さは少
なくとも１ｍｍであることが好ましく、典型的に１−３
ｍｍであり、２ｍｍ前後の場合も多い。

【００１２】温度と時間は相互に関連している。温度は
一般に約１５０℃以上である。非常に高温も使用できる
が、一般に少し低い温度、例えば約２００℃以下、及び
通常約１８０℃以下の温度で行う方が良い。一般に約１
６０℃前後の温度で最も良い結果が得られる。乾燥温度
が５分以下、通常３分以下となるように温度を選ぶのが
好ましいが、乾燥が速すぎるとふくれを生ずる傾向があ
り、乾燥に少なくとも１分かけるのが十分である。２分
前後の乾燥時間が通常好ましい。並べたキャップに、所
望の時間に対応する所望の温度を与える炉中、あるいは
加熱器の下を通過させることにより簡便に乾燥を行うこ
とができる。通常液体配合物を裏打ちした実質的直後に
加熱を行うが、必要なら裏打ちと加熱の間に滞留時間を
おくことができ、それは通常短い。例えば一般に加熱は
裏打ち後５分以内、一般に１分以内に開始する。

【００１３】水性分散液はゴムラテックスを分散液の他
の成分と組み合わせることにより製造するのが好ましい
。

【００１４】分散液のゴムは１種類かそれ以上のゴム性
ポリマーから成る。ゴム性成分は天然ゴムラテックスを
含むのが好ましく、一般にゴム性ポリマーの少なくとも
５０％が天然ゴムの場合に最も良い結果が得られる。天
然ゴムラテックスと合成ゴムラテックスの配合物を使用
することができる。合成ゴムラテックスの例としては、
ブチルゴム、ニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリイ
ソプレン、ブタジエン−アクリロニトリル−スチレン　
　コポリマー、ポリブタジエン、ポリビニルアセテート
、ビニルアセテート　　コポリマー、アクリル酸コポリ
マー、メタクリル酸コポリマー、アクリル酸エステルコ
ポリマー、スチレン−アクリル酸エステルコポリマー、
スチレン−ブタジエン　　ブロックコポリマー、及びス
チレン−ブタジエン　　ゴムが含まれる。場合によって
はこれらのいずれもカルボキシル化することができる。

【００１５】ゴム性ポリマーはカルボキシル化ゴム、例
えばカルボキシル化スチレン　　ブタジエン　　ゴムを
含むのが好ましい。典型的には、カルボキシル化ゴムを
形成するモノマーはフマル酸、又はメタクリル酸などの
エチレン性不飽和カルボン酸を１−５％含む。カルボキ
シル化ゴムの量は一般にゴムの全体量の５０％以下であ
るが、通常５％以上、又は１０％以上である。適量は典
型的に１５−３５％前後、より好ましくは約２５％−３
０％である。

【００１６】大部分の天然ゴムラテックス、及び小部分
のカルボキシル化スチレン　　ブタジエン　　ゴムの配
合物、例えば乾燥ゴムの重量比として５：１から２：１
、しばしば３：１前後の配合物としてゴムを与えると本
発明の最も良い結果が得られる。配合物は充填剤を含む
。 これは典型的に５０ｐｈｒ（１００重量部のゴム当たり
の重量部）以上の量で存在し、通常少なくとも８０ｐｈ
ｒである。その量は例えば１８０ｐｈｒもの多量である
こともできるが、一般に１５０、最も好ましくは１３０
ｐｈｒ以下である。充填剤は少量の顔料性充填剤、例え
ば二酸化チタンなどを含むことができるが、充填剤の大
部分、例えば少なくとも８０％、通常少なくとも９０％
はカオリン、ホワイチング、バライト、タルク、又はア
ルミニウム三水和物などのゴム−ベース封止配合物のた
めの従来の充填剤から選ぶことができる。

【００１７】配合物は通常１種類かそれ以上の乳化剤、
及び分散安定剤を含む。例えば最初のゴムラテックスが
一般に乳化剤（又は石鹸）を含み、さらに安定剤を最終
的配合物の安定化の促進のために加えることができる。 乳化剤及び安定剤は一般にアニオン性乳化剤、及び安定
剤から成る。配合物は一般に従来の方法でアンモニア（
又は揮発性アミン）を含み、従ってアニオン性安定剤及
び乳化剤はアンモニア塩として配合物に導入することが
でき、又は配合物中でアンモニア塩を形成することもで
きる。

【００１８】好ましい乳化剤は脂肪酸塩、又はこれらの
酸のエステルである。オレイン酸アンモニウムが好まし
い。代わりとしては、室温で液体である脂肪酸、特にＣ
１６−１８の脂肪酸のアンモニウム塩、又はこれらの酸
のメチル、又はブチルエステルなどのエステルがある。

【００１９】使用することができる安定剤には不均化ロ
ジン酸を含むことができる。

【００２０】本発明の重要な特徴は液体ガスケット配合
物がゲル化剤を含み、それが水の実質的蒸発の前にガス
ケット配合物をゲル化し、粘着性の実質的に均一な配合
物を形成することである。従来の配合物では水の含有量
が減少すると徐々に粘度が上昇するが、本発明の場合は
含水量がまだ十分高く、ゲル化機構がなければ配合物が
非常に流動的である間にゲル化が起こる。このようにゲ
ル化が起こるためにかなりの量の水の蒸発は必要でなく
、その代わりに含水量には実質的に依存しない機構によ
りゲル化が起こる。従って本発明においてガスケット配
合物は液体として裏打ちすることができ、その後かなり
の量の水が蒸発する前にゲル化してキャップに粘着する
ように調製する。従って従来液体配合物からかなりの量
の水が蒸発すると起こっていたふくれなどの問題を避け
ることができる。

【００２１】配合物は裏打ちの前のゲル化にたいして安
定でなければならない。ゲル化は裏打ちの時、又は直後
に、例えば配合物を周囲大気に暴露することにより起こ
すことができるが、一般に裏打ちの時、又は通常その後
に加熱することによりゲル化が始まる。このように配合
物は周囲温度で保存、及び裏打ちすることができ、裏打
ちした配合物を加熱することができる。最初、この加熱
の主要な効果はゲル化を起こすことであるが、その後加
熱によりゲル化配合物からの水の蒸発が起こる。ラテッ
クスのためのゲル化剤は周知であり、保存中不活性で適
した時点で、例えば裏打ちの後ゲル化を起こすために配
合物を加熱した結果分解してゲル化を起こすことができ
るどのようなゲ化剤も本発明において使用することがで
きる。従ってゲル化剤は加熱すると分解、又は揮発して
ゲル化を起こす化合物を含むのが好ましい。述べた通り
、配合物は一般にアンモニアを含み、多くの場合分解に
はアンモニア塩又は錯体からのアンモニアの放出が含ま
れる。

【００２２】ゲル化剤は分解して酸を放出することがで
き、それがゲル化を起こすのに十分配合物のｐＨを下げ
るであろう。例えばゲル化剤は酢酸アンモニウムなどの
弱酸のアンモニウム塩であることができる。

【００２３】ゲル化剤は加熱により分解して多価金属イ
オンを放出する物質であるのが好ましく、それが配合物
中のアンモニウム石鹸、又は他のアニオン性乳化剤又は
安定剤と反応することができ、おそらく石鹸を析出した
結果、配合物のゲル化を起こす。

【００２４】特に亜鉛、又は他の適した多価金属のアン
モニウム錯体を含み、加熱により分解して多価金属イオ
ンを放出し、ゲル化を起こすのが好ましい。例えば酸化
亜鉛、酸化マグネシウム、又は硫酸亜鉛などの化合物が
アンモニア、又は他の揮発性アミン（これは通常ｐＨの
調節のためにゴムラテックス中に含まれる）と共に配合
物中に含まれ、これらの化合物が相互作用して亜鉛又は
他の多価金属イオンの第４アンモニウム又はアミン錯体
を形成しており、アンモニア又は他の揮発性アミンが追
い出されて亜鉛又は他の多価金属イオンが分散剤中のア
ニオン性石鹸、又は乳化剤と相互作用し、ゲル化を起こ
す。

【００２５】ゲル化剤の量は使用する材料、特に石鹸、
又は他のアニオン性乳化剤に依存するであろう。一般に
ゲル化剤に対する石鹸の比率は１５：１から３：１、通
常９：１から５：１の範囲である。ゲル化剤が多価金属
のアンモニウム錯体の場合、ゲル化剤の量は錯体の形成
のために配合物に加える多価金属酸化物、又は塩の量と
して表す。

【００２６】形成されるゲルは乾燥の間にキャップから
ふくらむのに十分抵抗できる強さでキャップに粘着しな
ければならず、乾燥配合物はキャップに粘着しなければ
ならない。

【００２７】配合物が粘着するキャップの表面は多くの
場合ラッカー皮膜が施されており、その場合ガスケット
配合物、中間ゲル、及び最終的乾燥ガスケットは被覆さ
れた基質よりこのラッカー皮膜に十分粘着性を持たなけ
ればならない。カルボキシル化ゴムはほとんどのラッカ
ー及び他の表面に液体、ゲル化、及び乾燥配合物の非常
に優れた粘着を起こすので、ゴム配合物の一部又はすべ
てとしてカルボキシル化ゴムを含む場合に所望の粘着を
最も良く得ることができる。

【００２８】ガスケット中のゴムはガスケットの機械的
性質を改良するために架橋されているのが好ましく、架
橋は又、適したゲルを与えることにも寄与することがで
きる。例えばふくれ、及び亀裂に対する抵抗性を助長す
ることができる。架橋は加硫剤を用いて最も良く得るこ
とができ、これは典型的に加熱により活性化される。典
型的加硫剤には硫黄、ジ−ペンタメチレンチウラム　　
テトラスルフィドなどの硫黄供与体、及び酸化亜鉛、な
らびに亜鉛ジ−アルキル　　ジ−チオカルバメートなど
の促進剤が含まれる。

【００２９】例えば亜鉛、又は多価金属イオンを用いた
ゴム中のカルボキシル基の架橋はゲル、及び／又は最終
ガスケットに適した特性を与えるのを助けることができ
る。ガスケットは固体構造を持つことができ、その場合
ガスケットは非発泡性で配合物は裏打ちの前に脱気する
のが好ましい。しかしガスケット、及びゲルが気泡構造
を持つことが好ましいことが多い。これは発泡剤を含む
ことにより達成でき、発泡剤は加熱により分解して発泡
するが、一般に十分な発泡は溶液からの空気の加熱に伴
い、その一部を水の蒸発に負うこともできる。

【００３０】配合物は、スクリューオンキャップをゆる
めるのに必要なトルクを減少させるために滑り助剤を含
むことが好ましい。適した潤滑剤は炭化水素ワックス、
シリコン油、及び酸化ポリエチレン、ならびにそのよう
な材料と油の配合物である。潤滑剤の適量は実験により
見いだすことができ、一般に０．５−５ｐｈｒの範囲で
あるが、例えば１０ｐｈｒなどの多量を使用することも
できる。

【００３１】配合物は、酸化防止剤、殺バクテリア剤、
腐食防止剤、湿潤剤、キレート剤、脱泡剤、及びｐＨ調
節剤などの従来の添加剤を含むことができる。

【００３２】ゲル化剤を含む配合物全体の保存寿命が比
較的短い場合は、成分を裏打ちの少し前に配合すること
により製造するべきである。

【００３３】以下は本発明の実施例である。

【００３４】

【実施例】実施例１ 方法は裏打ち器上で行い、そこでＰＶＣプラスチゾルを
裏打ちしそれを硬化するための装置と実質的に同一の装
置を用いて直径が６３ｍｍのラグキャップの中側に液体
配合物を裏打ちすることができる。

【００３５】裏打ちする配合物はアンモニアにより中和
し、以下から形成する：

【００３６】

【表１】 　　　　　　　　　　　　　　　　成　　分　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　ＰＨＲ（乾燥）　　　　　　　　天然ゴムラテック
ス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　７５　　　　　　　　カルボキシル化
スチレンブタジエンゴム　　　　　　　　　　　　　　
２５　　　　　　　　充填剤　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　１２０　　　　　　　　二酸化チタン　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１０　　　　　　　　乳化剤（オ
レイン酸）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　７　　　　　　　　パラフィ
ンワックス　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　２．５　　　　　　　　
ホワイトオイル　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　
　　　　酸化防止剤　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２　　　　　　　　硫黄　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　１　　　　　　　　亜鉛ジブチル
ジチオカルバメート　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１　　　　　　　　酸化亜鉛　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　１　　　　　　　　粘度調
整剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１　　　　　
　　　発泡剤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　０．５この配合物を混合により製造し、保存せずに
従来の方法でラグキャップに裏打ちし、実質的直後に配
合物を１６０℃の炉に２分間通過させる。配合物の温度
が上昇し始めるとすぐにゲル化し、最初の流動状態を失
い、約２分後の加熱の終了の時までにガスケットは堅く
、弾性となり、乾燥し、キャップに十分粘着するようで
ある。最終的ガスケットの厚さは約２．５ｍｍ、重量は
約２．０ｇである。 実施例２ 天然ゴムとカルボキシル化ＳＢＲの配合物を７０ＰＨＲ
の天然ゴムラテックスと３０ＰＨＲのスチレン／ブチル
アクリレート／アクリル酸　　コポリマーラテックスの
配合物に置き換える以外は実施例１の方法を繰り返した
。 満足すべき結果を得た。

【００３７】実施例３ 天然ゴムラテックスとカルボキシル化ＳＢＲの配合物の
代わりに１００ＰＨＲの天然ゴムラテックスを使用する
以外は実施例１の方法を繰り返した。ガスケットは優れ
た性質を持つようだが、キャップへの粘着がいくらか弱
く満足度が低かった。

【００３８】実施例４ 加硫系（硫黄、及び亜鉛ジブチルジチオカルバメート）
を省略する以外は実施例１の方法を繰り返した。ガスケ
ットは十分乾燥し、良く粘着したが実施例１のガスケッ
トに比べて弾性が劣った。

【００３９】実施例５ 酸化亜鉛を省略する以外は実施例１の方法を繰り返した
。本方法はつぶれた中空の生成物を与え、ガスケットと
して使用するには全く適さなかった。

【００４０】実施例６ 酸化亜鉛、カルボキシル化ＳＢＲ、硫黄、及び亜鉛ジブ
チルジチオカルバメートを省略する以外は実施例１の方
法を繰り返した。本方法は粘着性の悪い、ふくれのある
被覆を生じた。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　キャップに液体ガスケット組成物を裏
   打ちし、ガスケット組成物の固化及び硬化に十分な温度
   ならびに時間でキャップを加熱してびん又はジャーのキ
   ャップ中に０．５−４ｍｍの厚さのガスケットを形成す
   る方法において、約１４０℃から約２２０℃の温度で約
   １／４から１０分間加熱し、液体ガスケット組成物が充
   填剤入りの水性ゴム分散液であり、該組成物は加熱中及
   び加熱後キャップに粘着し、裏打ちされている間は液体
   であるが、ゲル化剤を含み、該ゲル化剤は加熱中に実質
   的な水の蒸発が起こる前にガスケット組成物を実質的に
   均一な組成物の状態でゲル化し、キャップへの粘着及び
   加熱の間の均一性を実質的に保持することを特徴とする
   方法。
2. 【請求項２】　　請求項１に記載の方法において、ガス
   ケットの厚さが１−４ｍｍであり、加熱時間が１／４か
   ら５分であることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】　　請求項１又は２に記載の方法において
   、約１５０−約１８０℃の温度、及び約１−約３分の時
   間で加熱することを特徴とする方法。
4. 【請求項４】　　前出項のいずれかに記載の方法におい
   て、ゴム分散液がゴムラテックスを充填剤及び他の添加
   剤と組成することにより形成した分散剤であることを特
   徴とする方法。
5. 【請求項５】　　請求項４に記載の方法において、ゴム
   ラテックスが天然ゴムラテックスを含むことを特徴とす
   る方法。
6. 【請求項６】　　請求項４又は５に記載の方法において
   、ゴムラテックスがカルボキシル化ゴムラテックスを含
   むことを特徴とする方法。
7. 【請求項７】　　請求項４に記載の方法において、ゴム
   ラテックスが約５０重量％以上の天然ゴムと５０重量％
   以下のカルボキシル化スチレンブタジエンゴムの組成物
   を含むことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】　　前出項のいずれかに記載の方法におい
   て、組成物が加硫剤を含み、ゴムが加熱の間に加硫され
   ることを特徴とする方法。
9. 【請求項９】　　前出項のいずれかに記載の方法におい
   てゲル化剤が、加熱により分解して組成物のｐＨを下げ
   てゲル化を起こす酸、又は多価金属イオンを放出する物
   質を含み、組成物が多価金属イオンと反応してゲルを形
   成するアニオン性乳化剤を含むことを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】　　請求項９に記載の方法において、ゲ
    ル化剤が亜鉛又はマグネシウムの熱分解性アンモニウム
    錯体を含み、組成物が錯体の分解後、亜鉛又はマグネシ
    ウムにより沈澱せしめられるアニオン性石鹸又は乳化剤
    を含むことを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】　　前出項のいずれかに記載の方法にお
    いて、キャップがスクリューオンキャップであり、組成
    物が除去トルクの減少のための滑り助剤を含むことを特
    徴とする方法。
12. 【請求項１２】　　前出項のいずれかに記載の方法にお
    いて、組成物が加熱の間に発泡し、それによって気泡ガ
    スケットを形成することを特徴とする方法。