JPS587864B2 - 注型パッキングの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスクリュー・キャップの密封用パッキングの製
造方法に関する。

従来、ガラスビン、プラスチックビン等のスクリュー・
キャップのパッキングにゴム、プラスチック、コルクな
どが使用されてきたが、これらのパッキングの製造に当
っては、シート状あるいはコルクではポリエチレン等の
フイルムをシート状コルクに接着剤にてはりつけたのち
、それをキャップの形状に打ち抜くことによって行われ
ている。

しかしながら、これらの方法は所定の形状に打ち抜く際
、未利用部分が損失になると共に、加工コストが大きく
、またパッキング落ちが多いという欠点があった。

そこで、液状樹脂をキャップ内に注入し、それを加熱、
あるいはその他の方法で硬化させて、パッキングを形成
せしむる方法が試みられた。

その一つはポリ塩化ビニルプラスチゾルを用いる方法で
あり、他の一つは水性ゴムラテックスを用いる方法であ
る。

ところで、スクリュー・キャップの材質としては、金属
、ユリア樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフイン系熱可塑性
樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂等のポリスチレン系熱可塑
性樹脂等が用いられるが、上記の液状樹脂を軟化点の低
い熱可塑性樹脂のキャップに適用する場合、大きな欠点
があった。

すなわち、軟化点の低い熱可塑性樹脂製のキャップを変
形せしめない温度でプラスチゾルを硬化させるのはかな
り困難であるし、また同様な条件で水性ゴムラテックス
を乾燥・硬化せしめるにはかなり長い時間を要する。

これら上記の欠点を克服する方法が特公昭５１−２９０
７５明細書に開示されている。

この方法は［ポリメチレンポリフエニルイソシアナート
及び粗製ジフエニルメタンジイソシアナートから選ばれ
たポリイソシアナート、分子量４００〜４，０ ０ ０
のポリオキシプロピレングリコール及び分子量１，０
０ ０〜４，０ ０ ０のポリオキシプロピレングリセ
ロールから選ばれたポリオール並びに触媒を含有し、低
分子量のポリオールを含有しないポリウレタン用組成物
を冠帽の内部に注入し、次いで常温又は低温で硬化処理
してポリウレタンを生成させることにより冠帽の内部に
接着したパッキングを形成させることを特徴とするポリ
ウレタンパッキングを内装した冠帽の製造方法」である
上記方法により製造された金属性冠帽のパッキングは沸
騰水中に１５分間浸漬し、次いで大気中に１ケ月間放置
しても品質の変化を示さないことが開示されている。

しかしながら、上記方法によりガラスビン用等のスクリ
ュー・キャップのパッキングを製造した場合、キャップ
の開閉時に不快なきしみ音を発し数回ないし十数回開閉
を行う時、パッキングが破れてしまい、ガラスビン用等
のスクリュー・キャップ用パッキングの如き高い引裂抵
抗性を必要とするパッキングには上記方法は適用できな
いことが判明した。

そこで、本発明者らは、触媒量の変動によってポット・
ライフを調整することにより低温もしくは常温下、数分
間で硬化することができ、かつ、ＭＯＣＡ（ ３ ，３
’−ジクロロ・４，４′−ジアミノジフエニルメタン）
を用いて１００℃で、数時間の硬化反応を行う加熱硬化
型２液性ポリウレタンに匹敵する物性（機械的強度特に
反撥弾性その他）を有する速硬化型２液性ポリウレタン
を基本とし、化粧品、薬品、食品等に用いられる各種容
器特にガラスビン用のスクリュー・キャップのパッキン
グに要求される諸性能、すなわち密封性、接着性、すべ
り性、高引裂抵抗性、耐内容物性（主として耐水性、耐
アルコール性等）を満足するべく鋭意研究を進めた。

上記速硬化型２液性ポリウレタンに、ある種のポリシロ
キサン化合物を添加することにより、成型されたパッキ
ングに適度のすべり性、耐摩擦性が付与されることは、
勿論、予想もつかない程度に耐内容物・性を大きく改良
しうろことを見い出し本発明に到達した。

すなわち、本発明はジフエニルメタンジイソシアナート
（以下単にＭＤＩとかく）及び／又は変性液状ＭＤＩ
１当量に対して、０．０５〜０．３当量のポリヒドロ
キシル化合物を反応せしめたプレポリマーＡと分子量６
５０〜７，０ ０ ０の長鎖ポリオール１当量、鎖延長
剤としての分子量２５０以下のジオール１〜１０当量及
び触媒よりなる硬化剤Ｂとを混合し、これをスクリュー
・キャップ内に注入し、硬化せしめ、ポリウレタン樹脂
とすることによるスクリュー・キャップのパッキングの
製造に際して、前記ポリウレタン樹脂に対して０．１〜
１０重量％のポリシロキサン化合物を添加することを特
徴とする注型パッキングの製造方法、である。

本発明において使用する変性液状ＭＤＩとはＭＤＩを触
媒を使用し又はせずして加熱した室温で液状のもので、
特公昭３８−４５７６、特公昭４５−７５４５ほかの方
法が公知である。

しかし、下記一般式においてｎ ＝ １以上のものを含
有するポリメチレンポリフエニルイソシアナートは本発
明の目的に対しては不適当である。

本発明に使用するポリヒドロキシル化合物には、プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール又はそれらに
プロピレンオキサイド及び／又はエチレンオキサイドを
付加重合させたポリエーテルジオール、ポリテトラメチ
レンエーテルグリコール、等のポリエーテル・ジオール
、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４
−ブタンジオール等の低分子グリコールとアジピン酸、
フタル酸等の有機酸とから脱水縮合して得られるポリエ
ステルジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン
、ペンタエリスリトール等及びそれらにプロピレンオキ
サイド及び／又はエチレンオキサイドとを付加重合させ
たポリエーテル・ポリオール等がある。

また、本発明に使用する分子量６５０〜７，０００の長
鎖ポリオールにはプロピレングリコール等にプロピレン
オキサイド及び／又はエチレンオキサイドを付加重合せ
しめ末端に１級ＯＨを保有させたポリエーテル・ジオー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等のポリエ
ーテル・ジオールエチレングリコール、フロピレングリ
コール、１，４−ブタンジオール等の低分子グリコール
とアジピン酸、フタル酸等の有機酸とから脱水縮合して
得られるポリエステル・ジオール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン等にプロピレンオキサイド及び／又は
エチレンオキサイドとを付加重合せしめ末端に１級ＯＨ
を保有させたポリエーテル・トリオール等が使用できる
。

鎖延長剤として用いられる分子量２５０以下のジオール
にはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリ
エチレングリコール―テトラエチレングリコール、１．
４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、Ｎ，
Ｎ−ジヒドロキシエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキ
シプロピルアニリン、ビスヒドロキシエトキシベンゼン
等がある次に触媒には公知の各種金属触媒、すなわちジ
ブチル錫ジラウレート、ナフテン酸コバルト、オクチル
酸鉛などが、また公知の各種アミン触媒、すなわち、ト
リエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルエ
ーテル、テトラメチルブタンジアミン等が使用できる。

又、本発明に使用するポリシロキサン化合物には、各種
重合度のポリジメチルシロキサン、末端にシラノール基
、エポキシ基等の活性基を有するポリジメチルシロキサ
ン化合物、及びポリジメチルシロキサン中のメチル基の
いくつかをオキシアルキル基（一Ｒ−ＯＨ）等により置
換したものなどが使用できる。

ポリシロキサン化合物をポリウレタン樹脂に添加する方
法は、イソシアナートと反応するものについては硬化剤
側に、また反応しないものについては、プレポリマーか
又は硬化剤のいずれか又は両方に混合することによって
行われる。

次に、本発明の実施態様であるが、手攪拌によるか、あ
るいは、通常の２液タイプのポリウレタンに適用しうる
注型機を用い攪拌によって混合しスクリュー・キャップ
内に適量を注入する。

ポット・ライフの調整により数１０秒ないし数分で注型
されたパッキングは粘着性がなくなるが次いで、常温の
まま放置するか、５０〜６０℃で１０数分程度の後硬化
を行ったのち常温で放置すればよい。

その際、容器口部に対向するパッキング面に硬化する直
前に圧搾加工を施すことによつて、所望の形状にするこ
ともできる。

プレポリマー及び硬化剤は室温のまま又は粘度を低下せ
しむるために若干加温した状態で用いてもよい。

また必要に応じて、可塑剤、炭酸カルシウムのような充
填剤、着色剤を添加してもよい。

本発明を更に詳しく説明するために次にいくつかの実施
例および参考例を示す。

以下の例におけるパッキングの物性評価試験方法につい
て記す。

特に断りなき限り以下の例において部及び％は重量に拠
る。

（１）パッキング落下試験 パッキングを注型したキャップを４０℃で１時間、次い
で−２０℃で１時間放置するサーマルショックテストを
１サイクルとしてこれを５サイクル繰り返す。

この間−２０℃の冷却毎に１ｍの高さから３回連続して
キャップを自然落下させ、パッキングの外観変化、パッ
キング落ちの有無を見る。

（２）トルク耐摩擦性試験 トルクメーターを用いて２３ｋｇ・ｃｍのトルクをかけ
、注型パッキングを内装したスクリュー・キャップをガ
ラスビンにしめつけ、次に戻して戻りトルクを測定する
と共にパッキングの表面の外観変化（白化、すれカスの
発生の有無等）を調べる。

これを連続１００回繰り返す。（３）トルク耐内容物性
試験 ガラスビンに内容物を入れ、注型パッキングを内装した
スクリュー・キャップに２３ｋｇ・ｃｍのトルクをかけ
てしめ、これを逆立てた状態（内容物にパッキングが浸
された状態）で４０℃の恒温槽中に放置し戻りトルク（
キャップを開けるのに要するトルク）の経日変化、外観
変化（膨潤等）を調べる。

実施例 １ ポリテトラメチレンエーテルグリコールーＭＤＩ系プレ
ポリマー（三井日曹ウレタン社、ハイプレンＱ−５８３
）Ａとポリテトラメチレンエーテルグリコール系硬化剤
（三井日曹ウレタン社、ハイプレンＭＣ−５３２）１０
０部に対して、シリコンオイノレＬ−９０００（１００
）（日本ユニカー社製）５部、ジブチル錫ジラウレート
０．１部を添加し、ポット・ライフを１分に調整した硬
化剤（Ｂ）とを（Ａ）／（Ｂ）＝ １ ０ ０／６ ９
．３の配合比率で２成分型小型エラストマー注型機（ギ
ャーポンプを使用し、ローターによって混合するタイプ
）により吐出量２ｇ／秒で攪拌混合し、第１図に示すよ
うに直径４５ｍｍ、高さ３０ｍｍのＡＢＳ樹脂製スクリ
ュー・キャップに１個当り０．７ｇ（注入秒数０．３５
秒）注入し、常温で放置した。

こうして得たパッキングは混合後２分を経過しないうち
に粘着性がなくなった。

パッキングの肉厚は約１．５ｍｍであった。

この様にして得た注型パッキングを内装したキャップに
ついて前記の各種物性評価試験を行ったパッキング落下
試験において何らの外観変化、パッキング落ちも認めら
れなかった。

トルク耐摩擦性試験においても、キャップの開閉時に不
快なキシミ音は聞かれず、第１表に示した如く、連続１
００回の開閉を行ってもすれカスの発生等の外観の変化
は全く認められず、又戻りトルクの減少も認められなか
った。

また、トルク耐内容物試験において、内容物としてエタ
ノール５０％水溶液及びアストリンゼントローションを
選び、１週間の経日変化を調べたが、第２表に示した如
く、外観の変化も戻りトルクの増加も認められず、キャ
ップのゆるみやしまり過ぎがないことが認められた。

実施例 ２ 前述ハイプレンＱ−５８３（Ａ）と前述のハイプレンＭ
Ｃ−５３２ １００部に対して、シリコンオイルＤＣ
Ｑ２−３ １ ０ ７ （ トーレ．シリコン社製）５
部、ジブチル錫ジウウレート０．１部を添加しポット・
ライフを４分に調整した硬化剤Ｂとを配合比率（Ａ）／
（Ｂ）＝ １ ０ ０／６ ９． ３でラボスターラー
を用いて泡を巻き込まないように３０秒間よく攪拌混合
し、実施例１に示したキャップに１個当り０．７ｇを注
入した。

しかる後、６０℃のオーブン中で約１５分ポスト・キュ
アしたのち常温で放置した。

こうして得たパッキングは混合後５分間程で粘着性がな
くなった。

このようにして得た注型パッキングを内装したキャップ
について実施例１と同様なテストを行った。

パッキング落下試験において何らの異常も認められず、
トルク耐摩擦性試験においても、キャップの開閉時に不
快なキシミ音もなく、すれカス発生等の外観の変化も認
められなかった。

又、第１表及び第２表に示した如く、トルク耐摩擦性試
験における戻りトルクの減少もトルク耐内容物試験にお
ける戻りトルクの増加も認められず、キャップのゆるみ
やしまり過ぎがないことが認められた。

実施例 ３ ハイプレンＡＸ−５９８（三井日曹ウレタン社製、ポリ
オキシプロピレンポリオールＭＤＩ系プレポリマー）（
Ａ）とハイプレンＭＣ−６１３（三井日曹ウレタン社製
、ポリオキシプロピレンポリオール系硬化剤）１００部
に対してシリコンオイルＬ−９０００（ １００）（日
本ユニカー製）３．３部、ジブチル錫ジラウレート０．
１部を添加してポット・ライフを１分に調製した硬化剤
（Ｂ）とを、配合比率（Ａ）／（Ｂ）−１ ０ ０／
１ ５ ４にて、２成分型小型エラストマー注型機によ
り、吐出量２．５ｇ／秒で攪拌混合し、実施例１に示し
たキャップ内に１個当り０．７ｇ（注入秒数 ０．２８
秒）を注入し、常温で放置した。

こうして得たパッキングは混合後、２分を経過しないう
ちに粘着性がなくなった。

このようにして得た注型パッキングを内装したキャップ
について実施例１と同様なテストを行った。

パッキン落下試験において何らの異常も認められず、キ
ャップ開閉時に不快なキシミ音もなく、トルクをかけキ
ャップの開閉を１００回繰り返しても、すれカスの発生
等の外観の変化も認められなかった。

又、第１表及び第２表に示した如くトルク耐摩擦性試験
における戻りトルクも、トルク耐内容物試験における戻
りトルクも変化は少なく、キャップのゆるみやしまり過
ぎがないことが認められた。

参考例 ｌ 前述のハイプレンＱ−５８３（Ａ）と、前述のハイプレ
ンＭｅ−５３２ １００部に対してジブチル錫ジラウ
レート ０．０１部を添加し、ポット・ライフを４分に
調整した硬化剤（Ｂ）とを配合比率（Ａ）／（Ｂ）＝１
０ ０／６ ６でラボスターラーを用いて泡をまき込
まないように３０秒間良く攪拌混合し、実施例１に示し
たキャップに１個当り０．１を注入した。

しかる後に６０℃のオーブン中で約１５分間ポスト・キ
ュアしたのち、常温に放置した。

こうして得たパッキングは混合後５分間程で粘着性がな
くなった。

このようにして得た注型パッキングを内装したキャップ
について実施例１と同様な各種物性評価試験を行った。

パッキング落下試験においては何らの外観変化もパッキ
ング落ちも認められなかったが、トルク耐摩擦性試験に
おいては、パッキングにスリップ性が乏しく、キャップ
開閉時に不快なキシミ音を発し、第２表に示した如く１
０回程の開閉でパッキングの表面にビンの口の跡がつき
、２０〜３０回で、すれカスが発生した。

また、すれカスの発生と共に開閉の際に音をたててスリ
ツプするようになり、戻りトルクも徐々に低下を示し、
すなわちキャップのゆるみが発生した。

一方、トルク耐内容物試験においては第２表に示した如
くエタノール５０係水溶液でもアストリンゼントローシ
ョンにおいても、２日後には戻りトルクは４０ｋｇ・ｃ
ｍになった。

戻りトルク４０ｋｇ・ｃｍでは手でキャップを開けるこ
とは不可能である。

参考例 ２ 前述のハイプレンＡＸ−５９８（Ａ）と同ハイプレンＭ
Ｃ−６１３ １００部に対してジブチル錫ジラウレー
ト ０．Ｏ１部を添加し、ポット・ライフを４分に調整
した硬化剤（Ｂ）とを、配合比率（Ａ）／（Ｂ）＝１
０ ０／１ ４ ９でラボスターラーを用いて泡をまき
込まないように３０秒間よく攪拌混合し実施例１に示し
たキャップに１個当り０．７ｇを注入した。

しかる後に、６０℃のオーブン中でポスト・キュアした
のち、常温に放置した。

このようにして得た注型パッキングを内装したキャップ
について実施例１と同様な試験を行った。

パッキング落下試験では何らの異常は認められなかった
が、トルク耐摩擦性試験においては参考例１と同様パッ
キング表面のスリップ性欠如により、開閉時のキシミ音
発生があり第１表に示すようにパッキング表面の白化、
すれカス発生が認められ、戻りトルクも急激に低下を示
した。

また、耐内容物試験においても第２表に示したように戻
りトルクが増加し、２日後には４０ｋｇ・ｃｍ近くとな
り、手でキャップを開けることができなくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の注型パッキングを装着したスクリュー
・キャップの縦断面の一例を示す。 第１図の１は注型パッキング、２はメネジ、３はスクリ
ュー・キャップである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ジフエニルメタンジイソシアネート及び／又は変性
   液状ジフエニルメタンジイソシアネート１当量に対して
   、０．０５〜０．３当量のポリヒドロキシ化合物を反応
   せしめたプレポリマーＡと分子量６５０〜７，０ ０
   ０の長鎖ポリオール１当量、鎖延長剤としての分子量２
   ５０以下のジオール１〜１０当量及び触媒よりなる硬化
   剤Ｂとを混合し、これをスクリュー・キャップ内に注入
   硬化せしめポリウレタン樹脂とすることによるスクリュ
   ー・キャップのパッキングの製造に際して、前記ポリウ
   レタン樹脂に対して０．１〜１０重量％のポリシロキサ
   ン化合物を（Ａ）及び／又は（乃に添加することを特徴
   とする注型パッキングの製造方法。