JPS585217B2 - 缶蓋密封用ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スチレン−ブタジェン共重合体ゴムを主成分
とする、密閉缶の缶蓋密封用ゴム組成物に関する。

密閉缶は、缶蓋材料に、シーリングコムパウンドと呼ば
れる密封用組成物をライニングし、これを巻き締めによ
り、缶体に装着することによって作られるのが通常であ
る。

上記のシーリングコムパウンドには、従来、コールドラ
バーと呼ばれる、１０℃以下の温度で乳化重合して得ら
れるスチレン−ブタジェン共重合体ゴムラテックスから
、固形分を分離したドライラバーが用いられた。

スチレンとブタジェンを、３５℃以上のような比較的高
い温度で共重合したホットラバーも、一部用いられてい
るが、この場合も、ラテックスから一旦固形分を分離し
たドライラバーが用いられている。

上記従来方法においては、ラテックスから分離されたド
ライラバーが使用されるので、これを、粘着剤及び充填
剤のような添加剤と共にバンバリーミキサ−で混練した
後、界面活性剤で水に分散させた分散液又は溶剤に溶解
した溶液とする必要があった。

その結果ゴム分子がミキサーにより切断され、シーリン
グコムパウンドの特性が劣化された。

従って本発明の目的は、スチレン−ブタジェン共重合体
ゴムの優れた特性を維持した、密閉缶の缶蓋密封用組成
物を提供するにある。

上記本発明の目的は、スチレン−ブタジェン共重合体ゴ
ム、粘着剤及び充填剤を必須成分として含有する、密閉
缶の缶蓋密封用ゴム組成物において、スチレン−ブタジ
ェン共重合体ゴムとして、３５〜７０℃の温度で乳化重
合して得た２３〜５５重量％のスチレン含有量と３０〜
９８のムーニー粘度（ＭＬ ）を有するスチレ
ン−ブタジェン共重合体ラテックス又はその稀釈物或い
は濃縮物を用いる本発明の組成物によって達成される。

本発明の一つの新規な局面は、３５〜７０℃の温度で乳
化重合して得た２３〜５５重量％のスチレン含有量と３
０〜９８のムーニー粘度 （ＭＬ ）を有するスチレン−ブタジェン共重
合体ラテックス（以下ホットラバーラテックスという）
を、ドライラバーとすることなく、そのま〜或いは単に
、所定の固形分含量に稀釈或いは濃縮して用いる点にあ
る。

コールドラバーを用いる従来法においては、重合の際使
用した重合停止剤を、ゴム成分から分離除去して、重合
停止剤がシーリングコムパウンド中に混入しないように
する必要があり、これが、一旦ドライラバーとして使用
する一つの理由である。

ホットラバーを用いる従来法において、ドライラバーを
用いるのは、コールドラバーな用いる場合の方法を、単
に踏習しているに過ぎないと思われる。

本発明者等は、この点に着目して研究した結果ホットラ
バーラテックスは、それから固形ゴム分を何等分離する
ことなく、そのまゝまたは単に所望の固形分含量に稀釈
或いは濃縮するだけで、缶蓋密封用ゴム組成物（以下シ
ーリングコムパウンドという）に使用し得ることを見出
したのである。

本発明において使用するホットラバーラテックスは、共
重合体中のスチレン含量が２３〜５５重量％、共重合体
のムーニー粘度（ＭＬ ）が３０〜９８である
べぎであり、そしてラテックス中の固形分含量が３０〜
９０重量％であるのがよい。

固形分含有量が、上記の範囲より低い場合は、シーリン
グコムパウンドを作る際、粘度調整の目的で使用する粘
稠剤の量を多くしなければならない結果となり、シーリ
ングコムパウンドの皮膜の物性を低下させるおそれがあ
る。

又、固形分含有量が上記範囲より多い場合は、シーリン
グコムパウンドのゾルの安定性を低下させる。

固形分含有量が４０〜６０の範囲のものが更に好ましい
。

上記のようなホットラバーラテックス及びその製造方法
は知られており、通常、固形分含量３０〜５０重量％で
得られる。

従って常法により製造したホットラバーラテックスがそ
のまゝ使用できるが、場合により、所望の固形分含量に
なるように、稀釈或いは濃縮して使用してもよい。

本発明のシーリングコムパウンドの成分として使用する
充填剤の例は、コロイダルシリカ、無水ケイ酸、含水ケ
イ酸及び合成ケイ酸塩のようなシリカ質充填剤、軽質乃
至重質炭酸カルシウム、活性化炭酸カルシウム、カオリ
ン、焼成りレー、アルミナホワイト、タルク粉、ドロマ
イト、硫酸アルミナ、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム
、ケイ酸マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸カルシ
ウム、軽石粉、ガラス粉、アスベスト粉、酸化亜鉛、二
酸化チタン及びカーボンブラックであり、単独で使用す
ることも、２種以上併用することもできる。

上に例示したような充填剤は、ゴム固形分１００重量部
に対し、３０〜２００部の割合で配合するのがよく、更
に好ましくは、５０〜１４０部である。

クレー６０〜１００重量部、チタンホワイト１０〜４０
重量部及びカーボンブラック０．１〜１重量部を併用す
るのが最も好ましい。

本発明において使用される粘着剤の例はロジン、水素添
加ロジン、及びこれらのエステル類及び硬化ロジンのよ
うなロジン系樹脂、テルペン樹脂、フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂、ロジン或いはテルペンのような天然樹
脂で変性したフェノール樹脂、キシレンーホルムアルテ
ヒド樹脂及びその変性樹脂及び石油樹脂（ピコペール樹
脂）である。

上に例示したような粘着剤は、ゴム固形分１００重量部
に対し、５〜２００重量部の割合で使用するのが好まし
く、３０〜１５０重量部が更に好ましい。

本発明の組成物には、その他に、アルギン酸ナトリウム
、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カ
ルボキシメチル澱粉、ポリビニルアルコール、ポリアク
リル酸ナトリウム及びカラヤゴムのような粘稠剤、防腐
剤、界面活性剤、老化防止剤及び水素イオン調節剤を随
時添加することができる。

ホットラバーラテックスに充填剤、粘着剤及びその他の
各種添加剤を混合する方法は格別限定的なものでなく、
任意の公知混合機械を用いて混合することかできる。

充填剤、粘着剤及びその他の添加剤を、水分散液の形に
して添加混合するのは好ましい方法であるが、これらの
添加剤を、そのま瓦ホットラバーラテックスに添加混合
してもよい。

缶蓋用のシーリングコムパウンドには、耐クリープ特性
及び耐熱水性に優れていることが要望される。

耐クリープ性は、平行板プラストメーターで測定したク
リープ−コンプライアンスの合成曲線の傾きによって評
価され、この傾きの小さい方が耐クリープ性に優る。

耐クリープ性の劣るシーリングコムパウンドは、密封能
が不充分であり使用に耐えない。

耐熱水性は、一定歪（３０％）における圧縮モジュラス
の、沸とう水浸漬による低下によって評価され、この低
下の少ないことが望まれる。

低下が大ぎいシーリングコムパウンドは、熱間充填缶詰
の場合の密封能が劣る。

従来のシーリングコムパウンドはバンバリーミキサ−に
よる混練の際、ゴム分子が切断され、シーリングコムパ
ウンドの耐クリープ性及び耐熱水性が劣化し、その結果
、密封性が不充分で、缶詰内容物が漏洩する、という問
題を生じた。

又、パンバリミキサーによる混練中に、ゴム分子が熱分
解を起し、この分解生成物が缶詰内容物のフレーバに悪
影響を与えた。

又、たとえ、パンバリミキサーを用いなくてもコールド
ラバーは、ホットラバーに比べ、耐クリープ性及び耐熱
性が劣る。

本発明のシーリングコムパウンドにおいてはホットラバ
ーラテックスがそのまゝ、又は単に稀釈或いは濃縮され
るだけで使用されているので、ホットラバーの優れた耐
クリープ性及び耐熱水性が何等劣化されることなく保持
され、その結果、漏洩のない優れた密封が得られ、かつ
フレーバに対する悪影響も生じない。

以下に、実施例を挙げ、本発明を更に具体的に説明する
。

実施例 １ 表１及び表２で示す重合処方及び条件で２種類のスチレ
ン、ブタジェン共重合体ラテックスを合成した。

表１及び表２の処方及び条件で重合したスチレン−ブタ
ジェン共重合体ラテックスの特性を表３に示す。

共重合体Ａのラテックス及び共重合体Ｂのラテックスの
各々に、下記の添加剤を加えて攪拌混合し、シーリング
コムパウンドとした。

又、その際、水を加えて、シーリングコムパウンドの固
形分含量が４０％になるよう調整した。

得られたシーリングコムパウンドをそれぞれコムパウン
ドＡ及びコムパウンドＢとする。

この２種類のシーリング−コムパウンドを２０２ダイヤ
の缶蓋に塗布し、９０℃で１０分間乾燥した。

これらの缶蓋を用いて２５０ｍ１２０２ダイヤのサイド
ラップシーム接着缶胴に、内容物として、１．５％クエ
ン酸水溶液を充填し、重ソウを加えて炭酸ガス・ボリウ
ムが４．５になるように調整して缶蓋を二重巻締めした
。

一方、前記と同様の缶胴に９５℃のオレンジ・ジュース
を次項し、各缶蓋を二重巻締めした。

内容物を充填した缶詰は、各３０００缶であり、そのう
ち１５００缶を５０℃で、残りの１５００缶を室温で保
存し、漏洩試験に供した。

炭酸ガスを含む内圧缶詰に関しては、漏洩場所を直接観
察し、又、９５℃で充填した缶詰については、打検によ
り音響不良缶を調べ、更に不良缶については真空変針で
真空度を測定し、真空度の低下しているものを漏洩缶と
した。

試験結果を表４に示す。

表から明らかなように本発明によるシーリングコムパウ
ンド（コムパウンドＡ）は、コールドラバーラテックス
な用いたシーリングコムパウンド（コムパウンドＢ）に
較べて、内圧缶、９５℃で充填した缶、ともに優れた密
封能を示す。

上記コムパウンドＡ及びコムパウドＢの各々について、
圧縮クリープコンプライアンス及び耐熱水性を試験した
。

圧縮クリープ・コンプライアンスはシーリングコムパウ
ンドの乾燥シートを数枚重ねて一定断面積の円盤状ディ
スクに打抜き、平行板プラストメーターで厚さ変化を測
定し、次式により圧縮クリープ・コンプライアンスを求
めた。

ここで Ｊｏ（ｔ）：時間ｔに於けるクリープ・コンプライアン
ス υ：試料の体積 π：円周率 ｆ：荷重 ｈ：時間ｔに於ける試料の厚さ ｈｏ：試料の初期厚さ である。

添付図面の第１図にコムパウンドＡ及びコムパウンドＢ
の圧縮クリープの合成曲線を示す。

第１図から明らかなように、コムパウンドＡはコムパウ
ンドＢに比べ、その傾きが小さく、容易に流動しない性
質を有している。

耐熱水性は試料を一定時間沸騰水に浸漬した後、円盤状
ディスクに打抜いて圧縮試験を行い、歪３０％に於ける
モジュラスの浸漬時間による変化として測定した。

添付図面の第２図にコムパウンドＡ及びコムパウンドＢ
に対する試験結果を示す。

第２図から明らかなように、コムパウンドＡば、コムパ
ウンドＢに比べ、沸騰水浸漬によるモジュラスの低下は
少く、耐熱水性が優れていることがわかる。

実施例 ２ 表５に示すようなゴム特性をもつ３種のシーリング・コ
ムパウンドを調製した。

コムパウンドＣは、５０℃で重合したホットラバーラテ
ックスに、乾燥ゴム１００部に対して１０部のチタンホ
ワイト、８５部のクレー及び１部のカーボンブラックを
充填剤として水に分散したものと、６０部のロジン系粘
着剤を水に分散したものに、カラヤゴム０．５部、メチ
ルセルロース３．５ 部、オレイン酸アンモニウム１部
、ジ−β−ナフチルフェニレンジアミン１部を加えて混
合攪拌して得た。

コムパウンドＤは５℃で重合したコールドラバーラテッ
クスかラコムを分離・洗浄・乾燥し、このゴムに、ゴム
１００部に対して１０部のチタンホワイト、８５部のク
レー、１部のカーボンブラックを充填剤として加えてパ
ンバリミキサーで混練りし、更に６０部のロジン系粘着
剤、０．５部のカラヤゴム、３．５部のメチルセルロー
ス、１部のオレイン酸アンモニウム、１部のジ−β−ナ
フチルフェニレンジアミンを加えて高速ミキサーで水中
に分散して得た。

コムパウンドＥはコムパウンドＤと同様に充填剤を加え
て素練りしたゴムに、ゴム１００部に対して６０部のロ
ジン系粘着剤と１部のジ−β−ナフチルフェニレンジア
ミンを加工て、ｎ−へキサンで可溶成分を溶解し、不溶
成分はその中に分散させることにより得た。

これらの３種のコムパウンドを２０２ダイヤのＴＦＳ製
缶蓋に塗布乾燥したものについて充填試験を行った。

試験方法は実施例１と同様である。試験結果を表６に示
す。

表から明らかなように、本発明による高温重合ゴムを使
用したラテックス処決のコムパウンドＣは、製法の異る
他の２種のコムパウンドＤ及びＥに較べて内圧缶、熱間
充填缶ともに優れた密封能を有している。

上記コムパウンドＣ，Ｄ及びＥについて、２社の缶詰製
造室による製品出荷時の密封検査を行つた。

この検査に供された缶詰は、上記３種のシーリング・コ
ムパウンド（コムパウンドＣ１Ｄ及びＥを、夫々、塗布
・乾燥して作製した缶蓋（ＴＦＳ製２０２ダイヤの缶蓋
）と、一端にアルミ蓋を二重巻締して作製したＴＦＳ製
の２５０ｇ缶用接缶用用（２０２ダイヤ）を用いて製造
された。

これらの缶胴に９５〜９８℃に加熱された果汁飲料を充
填後缶蓋を二重巻締して保存した。

缶詰は室温で６ケ月保存後の出荷時に全数を打検し、音
響不良缶については缶内の真空度を測定して真空度の低
下しているものを漏洩缶とした。

検査結果を下記表Ａに示す。

本発明によるシーリング・コムパウンドＣは従来のシー
リング・コムパウンドＤ及びＥと比較して密封性が優れ
ていることが判る。

実施例 ３ 表７に示すような特性をもつ６種のホットラバーラテッ
クスに、ゴム固形分１００部に対して１５部のチタンホ
ワイト、４０部のクレー、及び１部のカーボンブラック
を水に分散したもの、３５部のロジン系樹脂の水分散物
及び５部のカラヤゴム、５部のメチルセルロース、１部
のオレイン酸ナトリウム、１部のジ−β−ナフチルフェ
ニレンジアミンを加えて混合攪拌することにより、６種
のシーリングコムパウンドを得た。

これらのシーリングコムパウンドを２０２ダイヤのＴＦ
Ｓ缶蓋に塗布乾燥したものを用いて、実施例１の場合と
同様の充填試験を行った。

漏洩もしくは真空度低下の観察結果を表８に示す。

表から明らかなように、乾燥ゴムのムーニー粘度ＭＬ
の値が２５乃至１４０（Ｇ−Ｋ）であるホット
ラバーラテックスを用いた場合、最も密封能のよいシー
リングコムパウンドが得られる。

実施例 ４ 表９に示すような特性を持つホットラバーラテックスを
用いる以外は、実施例２のコムパウンドＣと同じ配合及
び組成で５種のシーリングコムパウンドを調製した。

これらのコムパウンドを２０２ダイヤのＴＦＳ蓋に塗布
乾燥し、実施例１の方法で２種の内容液を充填巻締めし
た。

充填したのは夫々３０００缶であり、そのうち１５００
缶を５０℃で、残りの１５００缶を室温で保存し、漏洩
もしくは真空度低下の経時変化を観察した。

この結果を表１０に示す。

この表の結果より、ゴム中のスチレン含量は２３〜５５
％（Ｍ−Ｐ）であることが好ましいことがわかる。

実施例 ５ 実施例１で調製した本発明によるコムパウンドＡをアル
ミ蓋、ブリキ蓋、ＴＦＳ蓋に塗布、乾燥し、ブリキ半田
缶−アルミ蓋、ブリキ半田缶−ブリキ蓋、ブリキ半田缶
−ＴＦＳ蓋、ブリキツーピース缶−アルミ蓋、ブルキ・
ツーピース缶−ブリキ蓋、ブリキ・ツーピース缶−ＴＦ
Ｓ蓋、アルミ・ツーピース缶−アルミ蓋、アルミ・ツー
ピース缶−ブリキ蓋、アルミ・ツーピース缶−ＴＦＳ蓋
、ＴＦＳセメント接着接着子ルミ蓋、ＴＦＳセメント接
着接着子リキす、ＴＦＳセメント接着接着子ＦＳ蓋の１
２種の缶胴−蓋の組合せで、実施例１と同じ方法で２種
の内溶液を充填巻締めした。

又、だ円１号缶（オーバル缶）及び角８号缶の缶蓋にも
同じコムパウンドを塗布乾燥し、同様の方法で２種の内
溶液を充填し、２重巻締めした。

これらの缶を実施例１の場合同様５０℃と室温で保存し
、漏洩もしくは真空度低下を観察したが、６ケ月以内で
の漏洩缶、不良缶はなかった。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明のシーリングコムパウンドの１例と
従来のシーリングコムパウンドの物性を比較して示すグ
ラフであり、第１図は圧縮クリープ・コンプライアンス
合成曲線、そして第２図は、耐熱水性を表わす沸騰水浸
漬時間−圧縮モジュラス曲線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチレン−ブタジェン共重合体ゴム、粘着剤及び充
   填剤を必須成分として含有する、密閉缶の缶蓋密封用ゴ
   ム組成物において、スチレン−ブタジェン共重合体ゴム
   が３５〜７０℃の温度で乳化重合して得た２３〜５５重
   量％のスチレン含有量と３０〜９８のムーニー粘度（Ｍ
   Ｌ ）を有するスチレン−ブタジェン共重合体
   ラテックス又はその希釈物或いは濃縮物であることを特
   徴とする組成物。 ２ スチレン−ブタジェン共重合体ラテックスの固形分
   含有量が３０〜９０重量％である特許請求の範囲第１項
   に記載の組成物。 ３ 界面活性剤、老化防止剤及び粘稠剤を含有する特許
   請求の範囲第１項記載の組成物。