JP2000226567A - シール組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 CR合成ゴムと同様に射出でき、しかも、塩素
成分を含有しないため環境に優しく、LPGガスにも耐性
のあるシール組成物を提供する。 【解決手段】 トルエン又は高沸点芳香族系溶剤等の芳
香族系溶剤又はメチルイソブチルケトン等のケトン系溶
剤中に加硫剤と不飽和型アクリロニトリル−ブタジエン
共重合エラストマーとを均一に分散してなり、２５℃に
おける粘度が10,000cps以下、好ましくは3,000〜6,000c
psである加熱成形性のシール組成物。エラストマーの結
合アクリロニトリル量は10〜45％であることが好まし
く、さらに、ポリブタジエンを含有してもよい。溶剤
は、組成物全量に対して40〜60重量％であることが好ま
しい。タルク、クレー等の充填剤を含有してもよい。加
硫促進剤として、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチア
ジル スルフェナミドとブチルアルデヒドアニリンとを
併用すると発色によって加硫の達成を確認できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エアゾール缶の
本体とマウントカップ部との接合部のようなカシメ部に
射出した後、加熱して加硫することによって成形して当
該カシメ部を密閉するために好適なシール組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】エアゾール缶の本体とマウントカップと
は、一般に、カシメによって接合されており、該カシメ
部を密閉するためのシール剤としては、一般に、CR（ク
ロロプレン）合成ゴムが使用されている。

【０００３】かかるCR（クロロプレン）合成ゴムからな
るシール剤は、加硫剤、加硫促進剤、充填剤、可塑剤及
び老化防止剤等の各種添加物を配合し、溶媒に溶解した
液状組成物として構成されている。そして、使用時、こ
の組成物をカシメ部に射出して、加熱して加硫すること
によりシール剤として固化される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このCR合成ゴ
ムは、塩素を多量に含有しているために、エアゾール缶
体の構成金属、特にアルミニウム缶の素材を腐食させる
という欠点がある。また、この塩素成分は、環境汚染原
因であるダイオキシン発生源であることが最近の調査で
問題化しているため、CR品の代替材料が望まれている。

【０００５】さらに、スプレー缶のガス発生用プロペラ
ントとしては、従来、フロンガスが使用されていたが、
使用規制により、LPGガスに置き換えられつつある。し
かし、このLPGガスはCR合成ゴムを体積減少させるた
め、シール効果を劣化させ、漏洩の問題を生じさせるこ
とがある。

【０００６】そこで、LPGガスに耐性のあるアクリロニ
トリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）のような材
料を用いてシールすることが考えられるが、既存のシー
ル材はガスケットのような成形物であり、缶体部品に嵌
め込むアッセンブル作業を必要とし、シール性にばらつ
きが生じやすい。また、ＮＢＲは溶剤に溶解し難く、従
来、溶剤と混練しても溶剤が滲出して分離してしまい、
ＮＢＲを高濃度で含有し射出可能な流動性を備えた均一
な液状組成物に調製することは困難であった。

【０００７】本発明は、CR合成ゴムと同様に射出してシ
ールすることができ、しかも、塩素成分を含有しないた
め環境に優しく、かつ、LPGガスにも耐性のあるシール
組成物の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、エラス
トマーと加硫剤とを該エラストマーに相溶性のある溶剤
中に分散させてなる加熱成形性のシール組成物であっ
て、前記エラストマーとして不飽和型アクリロニトリル
−ブタジエン共重合エラストマー(NBR)を含有し、か
つ、２５℃における粘度が10,000cps以下、好ましくは
3,000〜6,000cpsであることを特徴とする加熱成形性の
シール組成物が提供される。かかる粘度、即ち、流動性
を備えるNBR組成物は従来得られなかった。これに対
し、本発明の組成物は、かかる物性を有するため、従来
のCR合成ゴムを用いたカシメ部のシールの製造ラインに
変更を加えることなく、射出して所望の形状に成形する
ことが可能であり、さらに、組成中に塩素成分を含有し
ないため環境に優しく、さらに、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合エラストマーからなるため、LPGガスに
耐性のあるシールを提供することができる。

【０００９】また、本発明によれば、エラストマーが溶
剤中に均一に分散した流動性のシール組成物は、NBRと
して所定の結合アクリロニトリル量を備えたものを選択
することにより達成できることが見いだされた。したが
って、本発明の他の局面によれば、エラストマーと加硫
剤とを該エラストマーに相溶性のある溶剤中に分散させ
てなる加熱成形性のシール組成物であって、前記エラス
トマーとして不飽和型アクリロニトリル−ブタジエン共
重合エラストマーを含有し、かつ、前記エラストマーの
結合アクリロニトリル量は10〜45％であることを特徴と
する加熱成形性のシール組成物が提供される。

【００１０】また、本発明の組成物は、従来不可能であ
った形態、即ち、一定量の溶媒とエラストマーとが均一
に混合及び分散した形態を備える。したがって、本発明
のさらに別の局面によれば、エラストマーと加硫剤とを
該エラストマーに相溶性のある溶剤中に分散させてなる
加熱成形性のシール組成物であって、前記エラストマー
として不飽和型アクリロニトリル−ブタジエン共重合エ
ラストマーを含有し、かつ、前記溶剤が組成物全量の40
〜60重量％を占めることを特徴とする加熱成形性のシー
ル組成物が提供される。

【００１１】また、本発明のシール組成物は、加熱して
溶剤を蒸発させるとともにエラストマーを加硫すること
によって、シール材として成形される。したがって、本
発明の更に別の局面によれば、エラストマーを加硫して
なるシール組成物であって、前記エラストマーとして結
合アクリロニトリル量が10〜45％のアクリロニトリル−
ブタジエン共重合エラストマーを含有することを特徴と
するシール組成物が提供される。

【００１２】本発明で用いる不飽和型アクリロニトリル
−ブタジエン共重合エラストマー(NBR)は、結合アクリ
ロニトリル量が10〜45％、好ましくは15〜43％、更に好
ましくは、15〜40％、特に好ましくは15〜36％である。
かかるエラストマーは、芳香族系溶媒に混合することに
よって、均一な溶液状の混合物に容易に調製することが
できる。結合アクリロニトリル量が高くなると、エラス
トマーの溶剤溶解性が悪くなり、エラストマーと溶剤と
を混合しても溶剤が滲出してしまい、流動性のある均一
な組成物が得られない。また、結合アクリロニトリル量
が低くなると、粘度が高いため十分な流動性を得るため
には多量の溶剤で希釈する必要が生じ、その結果、固形
分が低下せざるを得ず、十分なシール性能が得られなく
なる。従って、本発明の組成物は、当該エラストマーと
して、結合アクリロニトリル量が15〜36％のものを主体
に使用し、必要に応じて、それよりもアクリロニトリル
量の低い又は高いものを副次的に添加することが望まし
い。さらに、本発明のエラストマー成分として、必要に
応じて、ポリブタジエン(BR)を添加することもできる。
ポリブタジエンの添加量は、不飽和型アクリロニトリル
−ブタジエン共重合エラストマー(NBR)１００重量部に
対して５〜３０重量部とすることができる。ポリブタジ
エンを添加することにより、エラストマーと加硫剤等の
他の成分との混練時の作業性が良好になるとともに、組
成物の成形後もシール性が良好に維持される。なお、本
発明の組成物において、エラストマーの添加量は、組成
物全体の15重量％以上とすることが好ましく、この場
合、上記所定の粘度を備え、且つ、シール性に優れた液
状組成物を得るのに好都合である。

【００１３】上記不飽和型アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合エラストマー(NBR)は、ムーニー粘度ML₁₊₄(100
℃)が25〜95であることが好ましく、かかるエラストマ
ーは、例えば、日本合成ゴム株式会社から市販されてい
るJSR NBRなる商品名の製品群から選択することがで
き、具体的には、JSR NBR N222L、N230SV、N239SV、N25
1H、N260S等の製品が挙げられる。

【００１４】本発明で用いる溶剤としては、上記エラス
トマーと相溶性のあるものが用いられ、具体的には、芳
香族系溶剤及びケトン系溶剤から選ばれた少なくとも1
種を用いることができる。芳香族系溶剤としては、トル
エンの他に、トリメチルベンゼンなどの高沸点芳香族系
溶剤を用いることができる。高沸点芳香族系溶剤は、ト
ルエンに比べて引火点が高いため、安全性の点で好都合
である。かかる高沸点芳香族系溶剤としては、日本鉱業
から市販されているP-100等の製品がある。ケトン系溶
剤としては、高沸点のものが好ましく、具体的にはメチ
ルイソブチルケトンなどが挙げられる。メチルイソブチ
ルケトンは、エラストマーとの相溶性が高いため、固形
物含量を高めるために好都合である。これらの各種溶剤
は、単独で用いてもよいし、混合して用いてもよい。本
発明の組成物を調製するためには、溶剤の添加量は、通
常、組成物全量の40〜60重量％とすることができる。

【００１５】本発明で用いる加硫剤は、アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合エラストマーの加硫に用いられて
いる公知の加硫剤を使用することができ、一般的には、
硫黄及び亜鉛化合物が用いられる。亜鉛化合物として
は、例えば、酸化亜鉛が挙げられる。硫黄の添加量は、
通常、エラストマー１００重量部に対して0.5〜5.0重量
部とすることができる。亜鉛化合物の添加量は、通常、
酸化亜鉛換算で、エラストマー１００重量部に対して3.
0〜20重量部とすることができる。

【００１６】さらに、本発明の組成物は、加硫を効率的
に行うために、加硫促進剤を含有することが好ましい。
加硫促進剤としては、公知のものを使用することができ
るが、好ましくは、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチ
アジル スルフェナミド (N-cyclohexy1-2-benzothiazy
l sulfenamide)が使用される。また、このＮ−シクロヘ
キシル−２−ベンゾチアジル スルフェナミドは、ブチ
ルアルデヒドアニリン(butyraldehydeaniline)、と併用
した場合は、加硫後にチョコレート色の発色反応を呈す
るので、加硫が正常に達成されたかどうかを目視で確認
することができるので好都合である。なお、かかる発色
反応を利用する場合、本発明の組成物中には、カーボン
ブラック等の暗色の顔料は含有させないことが望ましい
ことは言うまでもない。加硫促進剤の添加量は、通常、
エラストマー１００重量部に対して1〜10重量部とする
ことができる。

【００１７】本発明の組成物には、粘度調整のために、
ジオクチルセバケート（DOS）、ジブチルフタレート（D
BP）、リン酸トリクレジル（TCP）のような可塑剤を添
加しても良い。可塑剤の添加量は、通常、エラストマー
１００重量部に対して15〜200重量部とすることができ
る。また、液状の不飽和型アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合エラストマーを添加することで本発明の組成物
の粘度調整をしてもよい。

【００１８】また、本発明の組成物には、エアゾール缶
のアルミ又はその他の金属（鉄、ブリキ、ステンレス等
を含む）製部分との接着性を付与するために、酸化マグ
ネシウム、酸化亜鉛などを添加することもできる。かか
る化合物の添加量は、通常、エラストマー１００重量部
に対して2.0〜20.0重量部とすることができる。

【００１９】また、本発明の組成物は、オクチル化ジフ
ェニルアミン混合物のような老化防止剤を含有してもよ
い。かかる老化防止剤の添加量は、通常、エラストマー
１００重量部に対して0.1〜4.0重量部とすることができ
る。

【００２０】また、本発明の組成物は、タルク、クレ
ー、マイカ、酸化珪素のような充填剤を含有してもよ
い。かかる充填剤の添加量は、通常、エラストマー１０
０重量部に対して50〜150重量部とすることができる。

【００２１】また、本発明の組成物は、ステアリン酸の
ような滑剤等の添加剤を含有してもよい。かかる添加剤
は、通常、エラストマー１００重量部に対して0.1〜2.0
重量部とすることができる。

【００２２】本発明の組成物は、加熱により溶剤を揮発
させて固化し、さらに、１５０〜１８０℃程度まで加熱
することにより加硫することで耐油性の高い成形品とす
ることができる。なお、急激に加熱すると溶剤の揮発時
に発泡が生じるので、発泡を防止するように穏やかに加
熱することが望ましい。

【００２３】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に
説明するが、本発明は、該実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００２４】実施例１ 下記の１乃至８の組成（固形物）を混練して固形状混合
物を得た。

【００２５】 １）NBR（日本合成ゴム株式会社製JSR N230SV、結合アクリロニトリル量35％、 ムーニー粘度ML₁₊₄(100℃) 32） １００重量部 ２）BR（日本合成ゴム株式会社製JSR BR、シス1,4結合量 96％、ムーニー粘度M L₁₊₄(100℃) 44） １０重量部 ３）酸化亜鉛 １０重量部 ４）酸化マグネシウム ５重量部 ５）老化防止剤（オクチル化ジフェニルアミン混合物） ２重量部 ６）可塑剤（ジブチルフタレート） １０重量部 ７）クレー（シリカ） １２５重量部 ８）硫黄 ２重量部

【００２６】次に、上記混合物２６４重量部を下記９乃
至１３の組成を備えた溶剤３４６重量部に混合し溶解さ
せた。

【００２７】 ９）トルエン ２７４重量部 １０）加硫促進剤（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル スルフェナミド 、商品名：ノクセラーCZ(NOCCELER CZ)、大内新興化学工業（株）製） ４重 量部 １１）加硫促進剤（ｎ−ブチルアルデヒドアニリン、商品名：ノクセラー８(NOC CELER 8)、大内新興化学工業（株）製） ３重量部 １２）可塑剤（ジブチルフタレート） １５重量部 １３）可塑剤（ジオクチルセバケート） ５０重量部

【００２８】得られた組成物の液状性質は固形分５５
％、粘度5000cps(25℃)であった。なお、粘度は、Ｂ型
回転粘度計によって２５℃にて測定した。

【００２９】得られた組成物を気泡の出ない方法で、90
℃で60分、130℃で60分及び165℃で60分で順次加熱して
加硫させ、シートを作成した。このシートの物性値は、
伸び率300％、抗張力69kgf/m²であった。また、当該シ
ールをアルコール及びガソリンにそれぞれ72時間浸して
引き上げ耐油性の確認をしたところ充分な耐性を備えて
いた。さらに、当該シールをＬＰＧに２５℃で７２時間
浸漬したところ、NBR及びBRの炭化水素系溶剤に対する
膨潤性が大きいため、体積が５％増加した。同様の試験
で、従来のCRは体積が６％減少することから、本発明の
シール剤がＬＰＧをプロペラントとして含有するエアゾ
ール缶等のシール剤に好適であることが示された。

【００３０】また、このシートは、160℃以上に加熱し
た際に、桜色から濃いチョコレート色に発色することが
確認された。したがって、この発色を確かめることによ
り、加硫度合の品質管理を行うことができ好都合であ
る。従来のＮＢＲ製ガスケットはカーボンブラック等の
着色材を含有するため、このような発色反応を認識する
ことはできなかったものと思われる。なお、加硫促進剤
としてＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジル スル
フェナミドとｎ−ブチルアルデヒドアニリンを併用する
ことにより、この発色反応が顕著に現れることが確認さ
れた。

【００３１】実施例２ 溶剤としてトルエンの代わりに高沸点芳香族系溶剤（日
本鉱業製P-100）を用いた以外、実施例１と同様にして
試験したところ、実施例１と同等の特性を有する組成物
を得ることができた。

【００３２】したがって、高沸点芳香族系溶剤も、トル
エンと互換的に使用できることが確認できた。なお、ト
ルエンは消防法危険物分類（第４類）第１石油類に属す
るのに対し、高沸点芳香族系溶剤は消防法危険物分類
（第４類）第２石油類に属するため、安全性の点でトル
エンよりも好ましい。

【００３３】実施例３ 溶剤としてトルエンの代わりにメチルイソブチルケトン
を用いた以外、実施例1と同様にして試験したところ、
実施例1と同等の特性を有し、かつ、実施例1よりもエラ
ストマーが均一に分散した組成物を得ることができた。使用例 実施例１乃至３のシール用液状組成物をエアゾール缶の
生産ラインで用いて製造確認試験をした。すなわち、高
速塗布機（GRライニングマシン）を使用して、マウント
カップ（1個当たり）液状重量で0.6〜1.0グラムの組成
物を塗布し、乾燥後のシートガスケットの厚みを測定し
たところ、0.75±0.2mmであり、密着強度は600grf以上
でありシール材として使用できる特性であった。

【００３４】比較例 NBRとして結合アクリロニトリル量48％のものを用いた
以外、実施例１と同様にして組成物を調製した。この組
成物は、溶剤と混合後直ちに、NBRから溶剤が滲出し
て、NBR塊と溶剤とに分離してしまい、NBRが均一に分散
又は溶解した流動性の組成物として得ることはできなか
った。したがって、組成物全体の粘度の測定も不可能で
あった。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述のように、この発明のシール組
成物は、NBRが溶剤に均一に分散した流動性の形態を有
するため、従来のCR（クロロプレン）シール組成物の代
替品として用いることができ、また、従来の成形品NBR
パッキングのようなアッセンブル工程も必要ない。さら
に、本発明の組成物は、塩素成分を含有しないので、環
境破壊の原因であるダイオキシンの発生をさせることが
なく環境上も好ましく、かつ、塩素によるアルミニウム
素材の腐食の問題も起さず、アルコールやLPG等の溶剤
に対する耐性にも優れており、エアゾール缶のマウント
カップ部のシール材などに好適である。

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エラストマーと加硫剤とを該エラストマ
   ーに相溶性のある溶剤中に分散させてなる加熱成形性の
   シール組成物であって、前記エラストマーとして不飽和
   型アクリロニトリル−ブタジエン共重合エラストマーを
   含有し、かつ、２５℃における粘度が10,000cps以下で
   あることを特徴とする加熱成形性のシール組成物。
2. 【請求項２】 前記組成物の２５℃における粘度が3,00
   0〜6,000cpsである請求項１に記載のシール組成物。
3. 【請求項３】 前記エラストマーの結合アクリロニトリ
   ル量は10〜45％である請求項１に記載のシール組成物。
4. 【請求項４】 前記エラストマーのムーニー粘度ML
   ₁₊₄(100℃)は25〜95である請求項３に記載のシール組成
   物。
5. 【請求項５】 前記エラストマーとして、さらに、ポリ
   ブタジエンを含有する請求項１に記載のシール組成物。
6. 【請求項６】 前記エラストマーが組成物全量に対して
   15重量％以上である請求項１に記載のシール組成物。
7. 【請求項７】 前記溶剤が組成物全量に対して40〜60重
   量％である請求項１に記載のシール組成物。
8. 【請求項８】 加硫剤は、硫黄及び亜鉛化合物である請
   求項１に記載のシール組成物。
9. 【請求項９】 さらに、加硫促進剤を含有する請求項１
   に記載のシール組成物。
10. 【請求項１０】 加硫促進剤は、Ｎ−シクロヘキシル−
    ２−ベンゾチアジルスルフェナミド (N-cyclohexy1-2-b
    enzothiazyl sulfenamide)である請求項９に記載のシー
    ル組成物。
11. 【請求項１１】 加硫促進剤として、Ｎ−シクロヘキシ
    ル−２−ベンゾチアジル スルフェナミド (N-cyclohex
    y1-2-benzothiazyl sulfenamide) とブチルアルデヒド
    アニリン(butyraldehydeaniline)とを併用する請求項９
    に記載のシール組成物。
12. 【請求項１２】 さらに、可塑剤を含有する請求項１に
    記載のシール組成物。
13. 【請求項１３】 可塑剤は、ジオクチルセバケート、ジ
    ブチルフタレート又はリン酸トリクレジルである請求項
    １２に記載のシール組成物。
14. 【請求項１４】 さらに、タルク、クレー、マイカ及び
    酸化珪素から選ばれた充填剤を含有する請求項１に記載
    のシール組成物。
15. 【請求項１５】 前記溶剤は、芳香族系溶剤及びケトン
    系溶剤から選ばれた少なくとも１種である請求項1に記
    載のシール組成物。
16. 【請求項１６】 前記芳香族系溶剤は、トルエン又は高
    沸点芳香族系溶剤である請求項１５に記載のシール組成
    物。
17. 【請求項１７】 前記ケトン系溶剤は、メチルイソブチ
    ルケトンである請求項１５に記載のシール組成物。
18. 【請求項１８】 エラストマーと加硫剤とを該エラスト
    マーに相溶性のある溶剤中に分散させてなる加熱成形性
    のシール組成物であって、前記エラストマーとして不飽
    和型アクリロニトリル−ブタジエン共重合エラストマー
    を含有し、かつ、前記エラストマーの結合アクリロニト
    リル量は10〜45％であることを特徴とする加熱成形性の
    シール組成物。
19. 【請求項１９】 エラストマーと加硫剤とを該エラスト
    マーに相溶性のある溶剤中に分散させてなる加熱成形性
    のシール組成物であって、前記エラストマーとして不飽
    和型アクリロニトリル−ブタジエン共重合エラストマー
    を含有し、かつ、前記溶剤が組成物全量の40〜60重量％
    を占めることを特徴とする加熱成形性のシール組成物。
20. 【請求項２０】 エラストマーを加硫してなるシール組
    成物であって、前記エラストマーとして結合アクリロニ
    トリル量が10〜45％のアクリロニトリル−ブタジエン共
    重合エラストマーを含有することを特徴とするシール組
    成物。
21. 【請求項２１】 さらに、加硫促進剤を含有する請求項
    ２０に記載のシール組成物。
22. 【請求項２２】 加硫促進剤は、Ｎ−シクロヘキシル−
    ２−ベンゾチアジルスルフェナミド (N-cyclohexy1-2-b
    enzothiazyl sulfenamide)である請求項２１に記載のシ
    ール組成物。
23. 【請求項２３】 加硫促進剤として、Ｎ−シクロヘキシ
    ル−２−ベンゾチアジル スルフェナミド (N-cyclohex
    y1-2-benzothiazyl sulfenamide) とブチルアルデヒド
    アニリン(butyraldehydeaniline)とを併用する請求項２
    １に記載のシール組成物。
24. 【請求項２４】 前記エラストマーとして、さらに、ポ
    リブタジエンを含有する請求項２０に記載のシール組成
    物。
25. 【請求項２５】 さらに、タルク、クレー、マイカ及び
    酸化珪素から選ばれた充填剤を含有する請求項２０に記
    載のシール組成物。
26. 【請求項２６】 シール部に射出及び加熱して成形され
    たものである請求項２０に記載のシール組成物。