JPS6134460B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は封蓋（closure）シーリング組成物及
びその他のラテツクスをベースとする調製物の製
造方法に関する。 揮発性溶剤又は水性媒体中に分散された又は溶
解された天然又は合成ゴムを含有する組成物は、
容器封蓋用の「流し込み」（flowed in）ガスケツ
トの製造に使用されている。これらのガスケツト
を製造する場合、流体組成物のバンドを、ノズル
から封蓋のシーリング領域、即ち究極的に気密性
で且つ液体漏のない閉鎖を達成せしめるように容
器の本体と嵌合する区域に施用する。溶剤の発散
に対する現行及び予知しうる将来の政府の規制の
ために、古くから知られ且つ広く用いられている
水をベースとする封蓋シーリングコンパウンドが
その通常の用途において良好に機能するようにす
ることができるのみならず、できる限り多くのシ
ーリング用途において有機溶媒をベースとするコ
ンパウンドにとつて代りうるように、該水をベー
スとするコンパウンドを改良することに興味がも
たれている。 水をベースとする（water―based）シーリン
グコンパウンドから作られるフイルム又はガスケ
ツトの特徴の１つは、該フイルム又はガスケツト
が有機溶媒をベースとする組成物から得られるフ
イルム又はガスケツトに比べて比較的多孔性であ
るということである。この多孔性は、ある用途の
場合、それが一般に接着性、吸水性及び水保持性
の如きガスケツトの性質に悪影響を及ぼすため、
シーリング問題を生ずる可能性がある。多孔性の
ガスケツトは、次の浸透及び水溶性物質が存在す
る場合にはその抽出に対する多くの通路を含有す
る。この望ましからぬ多孔性は、ガスケツト組成
物成分を相互に混合する方法、即ち各々及びすべ
ての成分が明確な個々の粒子として水中に懸濁さ
れている調製物を与える方法に一部基因し得る。
多くの組成物は多量の硬い樹脂及び充填剤を含有
しているから、乾燥時に、種々の粒子が水の消散
につれて互いに近づいてくるけれども、理論的に
は連続フイルムとして合着しうる重合体及び樹脂
粒子の合着は充填剤粒子の存在によつて妨げられ
る。高充填系では、各充填剤粒子を被覆するのに
十分な可塑性物質が存在せず、従つて得られるフ
イルムは部分的に被覆されて分散している充填剤
を含む樹脂及び重合体の島からなつている。この
種の不完全に合体したフイルムは、フイルム―物
質界面において、充填剤と直接接触した物質の面
積が大きくなるであろう。そのような部位では接
着は起らない。 そのような合体していないフイルムを与えるシ
ーリングコンパウンドは、各成分を固体として又
は水性分散液として順次水性媒体に添加し、前述
の如く重合体、樹脂、充填剤などが個々の粒子と
して懸濁している液体を製造することによつて通
常生成せしめられる。 本発明の主たる目的は、有機溶媒をベースとす
る材料から得られるものに似たフイルム、即ちフ
イルムの連続性が非接着性の親水性顔料及び充填
剤粒子によつて過度に中断されていないフイルム
を与える水性シーリング組成物の製造方法を提供
することである。 今回、連続性の乾燥フイルムを与えうる水性の
容器シーリングコンパウンドは、充填剤、顔料及
びその他の粒状の非可塑性物質を、先ず溶融した
樹脂中に高剪断力で混入し、得られる混合物を水
性媒体中に乳化させることにより、通常の成分か
ら製造されることが見出された。このようにして
得られるエマルジヨンを、次いでラテツクス及び
残りの成分と混合して、通常の生成物と同様の方
法により高速ライニング機で使用することができ
る貯蔵安定性のあるシーリングコンパウンドを製
造する。ここに記述する方法は、塗料、シーラン
ト、接着剤、並びに樹脂及び非可塑性粒状成分を
さらに含有する他の標準的なラテツクスをベース
とする組成物にも同様に適用される。 本発明の方法をいくつかの実施例によつてさら
詳細に説明する。これらの実施例は新規な方法で
製造される物質の性能を、通常の同様な物質の性
能と対比するのにも役立つであろう。これらのデ
ータは例示の目的で示すものであり、特許請求の
範囲を越えて本発明を制限する意図のないことを
理解すべきである。 比較例 １ これは通常の混合法により、下記に掲げる成分
から製造される対照の調製物である。

【表】

【表】 上記の表示した成分は、すべて封蓋シーリング
コンパウンドの標準的な成分である。例えばSBR
ラテツクスは、重合体中に31重量％のスチレン単
位を含みそして100℃で75〜80MS―４分間のムー
ニー粘度を有する冷重合物質である。非イオン性
表面活性剤はポリエチレングリコールのイソオク
チルフエニルエーテル〔Triton Ｘ―100〕であ
り、抗酸化剤は２，2′―メチレン―ビス〔６―
（１―メチルシクロヘキシル）―Ｐ―クレゾー
ル〕である。ロジンエステルは20℃で1.025の比
重、365℃の沸点及び約６の酸価（acid
number）を有する液体である。一方、エステル
ゴムは約85℃で溶融し、約７の酸価及び25℃で
1.095の密度を有する。珪酸アルミニウムは粒径
0.1〜４μ及び比重2.58を有する。 上述の成分は、固体又は言及した濃度の水性懸
濁液に拘らず、混合装置に添加し、表示した順序
で一緒に充分に混合した。この結果、全固体含量
約63％を有し且つ高速封蓋ライニングに適したレ
オロジー特性を有する灰色の液体組成物が得られ
た。 実施例 １ 本実施例で用いる成分は、性状及び割合のいず
れも比較例１におけると本質的に同様である。し
かしそれらの混合法は全く異なる。 最初に無機充填剤及び顔料を組成物の樹脂成分
に混入し、この混合物を適当な表面活性剤を含む
水性媒体中に分散させた。続いてゴムラテツクス
を得られた分散液に添加して最終の封蓋シーリン
グコンパウンドを製造した。 更に具体的には、 ロジンのメチルエステル 28.0重量部 エステルゴム樹脂 42.0 立体障害されたフエノール―抗酸化剤 0.7 の混合物を107℃（225〓）に加熱し、溶融した
樹脂を滑らかになるまで撹拌した。次いでこの溶
融物中に次の顔料及び充填剤を徐々に撹拌混入し
た： 珪酸アルミニウム（カオリン） 100.0p.b.w. 二酸化チタン 10.0 カーボンブラツク 0.4 得られる充填剤―樹脂分散液を、先ずこれに非
イオン性表面界性剤を添加しそして次いで混合物
の温度を93℃（200〓）に保ちつつ高速撹拌しな
がら必要量の水中に徐々に混合して乳化させた。
これら最後の２成分は次の量で使用した： 非イオン表面活性剤 4.2p.b.w. 水 80.0 殺カビ剤溶液、即ち ナトリウムペンタクロロフエネート 0.2p.b.w. 水 20.0 を添加して樹脂―充填剤分散液を完成した。 次いでこの固体含量65％の樹脂―充填剤分散液
に、次の成分を表示の順序で添加した： 非イオン性表面活性剤 4.0p.b.w. 立体障害されたフエノール （固体46％） 2.2 安息香酸ナトリウム（固体40％） 12.5 SBRラテツクス （固体70.9％） 141.0 この結果、固形分を67.4重量％含有する最終の
シーリングコンパウンドが得られた。 比較例 ２ 比較例１の方法に従い且つSBRラテツクスを除
いて同一成分を用いることにより、他の対照の封
蓋シーリングコンパウンドを製造する。この場
合、用いたラテツクスは固体含量約54％及び100
℃でのムーニー粘度60〜90ML―４分間を有する
１：１スチレン―ブタジエン共重合体のラテツク
スであつた。 実施例 ２ 実施例１に記載したと同じ本発明による新規な
方法で、比較例２で用いたと同じ成分を混合し、
実質的に実施例１で製造したと同様のシーリング
コンパウンドを得た。 本発明の新規な封蓋シーリングコンパウンド
（実施例１及び２）の特性のいくつかを、通常の
コンパウンド（比較例１及び２）の特性と比較す
る。この場合、種々の調製物を吸水試験、はぎと
り試験（pick test）及び回転試験（tum―bler
test）に供した。これらの試験はシーリング及び
接着用途のために意図された材料の性能を測定す
るために伝統的に用いられているものである。 吸水試験： ガードナー（Gardner）ナイフを用いることに
より試験すべき化合物をシリコーン剥離紙上に適
用して乾燥時に厚さ約10ミルを有するフイルムを
調製した。このコーテイングを空気乾燥し、シリ
コーン紙を取り除き、フイルムから直径１インチ
の円板を切り取り、秤量する。この円板を室温で
種々の期間蒸留水中に浸し、続いてそれを取り出
し、紙タオルで軽く水を吸いとり、すぐに秤量し
て重量変化を決定する。次いで得られる重量変化
から吸水量を計算する。次いで円板を40分間82℃
（180〓）の温度のオーブン中で乾燥し、抽出損失
を得られる値から計算する。 下記の表は、本発明の方法で製造した封蓋シー
リングコンパウンド（実施例１）及び従来の方法
で製造したコンパウンド（比較例１）に対して決
定した吸水性を示すものである。 吸水び抽出損失

【表】

【表】 他の観察： 比較例１のコンパウンドを浸漬した水は、ジヤ
ー中で白色沈殿が観察される位まで漸次濁つた。
フイルムはかなり脆くなり、ねばねばになつた。
一方、実施例１のコンパウンドの場合、フイルム
は殆んど脆くならず且つねばねばにならず、水は
透明のままであつた。 上記の数値から、従来の混合法のシーリングコ
ンパウンドの吸水量が、本発明による新規な方法
で混合したコンパウンドの吸水量より高く（39
％）且つそのピークが後になつて起こる（浸漬か
ら約２時間後）ことは明らかである。この点に関
し、実際の吸水量が表に示した数値より多分多い
ということを特記すべきである。その理由はある
瞬間のフイルムの実際の重量が、その瞬間にフイ
ルムからすでに抽出された抽出分に等しい量だ
け、吸水量の計算に用いた重量より軽いからであ
る。 清涼飲料の包装の観点から更に重要なことは、
実施例１の組成物で作つたフイルムが吸水及び抽
出工程で濁りも沈殿も与えないという点で、比較
例１のフイルムより明らかに優れていることであ
る。抽出の値が究極的に示すように、実施例１の
コンパウンドで作つたフイルムは、比較例１の材
料からのフイルムよりもはるかに一体性に優れた
構造を有し、従つて水の浸透性が低い。 はぎとり試験： 再び試験すべきコンパウンドを基体、今度は錫
板上に置き、乾燥時の厚さが約10ミルの層を生成
せしめた。空気乾燥後、尖つた薄い金属棒で得ら
れたフイルムをはぎとり、コーテイングされた物
質の挙動を観察する。 実施例２に従い、実施例２に記載の各成分を用
いて製造した組成物で作つたフイルムは、錫板か
らはぎとるとき、はぎとり物と錫板との間に“脚
（legs）”ができることで明らかなように、より伸
張性、弾性及び柔軟性を示した。また伸びた脚
が、接着の限界時に、はぎとり物から離れると
き、この“脚”を形成している物質は破壊されず
に錫板にパチンと戻つた。従来の混合法で調製し
たシーリングコンパウンドで作つたフイルムをは
ぎとる場合には、はぎとり物を引張るときに生ず
る“脚”は、上記の場合よりも非常に短かく、延
伸した物質は延伸工程中の非常に早い時期に切断
した。 この挙動から、実施例２のコンパウンドから作
つたフイルム、即ち本発明の方法に従つて混合し
たコンパウンドのフイルムは、従来の如くして製
造したフイルムよりも良好な接着性、フイルム強
度及び柔軟性を示すものと結論することができ
る。この性質の重要性は、そのような材料のガス
ケツトを備えた封蓋カバー、例えば缶端を２重シ
ーム形で缶の本体にしつかり留める場合に明らか
となる。本発明に従つて混合した該物質は、適用
される機械的応力の影響下に破壊されにくいよう
である。 回転試験： ４オンスのジヤーの２／３の容量まで試験すべきシ ーリングコンパウンドで満し、ゴム含量に基づい
て２重量％の非イオン性表面活性剤、例えばポリ
エチレングリコールのイソオクチルフエニルエー
テル（Triton―Ｘ―100）を添加した後蓋をし
た。次いでジヤーを回転台に垂直に置き、ジヤー
をその端部の上に端部が順次くるように回転させ
た。工業的に受け入れうる製品はこの工程100時
間に亘りゲル化又は合着せずに生き残りうるであ
ろう。 この方法で比較例１及び実施例１の封蓋シーリ
ングコンパウンドを試験したとき、従来の方法で
製造したコンパウンドは40時間後にゲル化し、一
方、本発明の方法で製造したコンパウンドは回転
130時間後でも依然良好であることが観察され
た。高度に混合されたコンパウンドのそのような
機械的安定性は、工業的な貯蔵及び迅速なポンプ
輸送及び効果的な輸送及びライニングノズルから
の分配のためのかなりの高圧を含む処理操作にお
いて非常に重要である。 配合物の粒状の非可塑性成分が水性分散液中に
区別しうる別々の粒子として存在しないように該
成分を樹脂成分中に埋め込むようにして水性封蓋
シーリングコンパウンドを製造することにより重
大な利点が得られることは、上記の試験結果から
明らかである。そのようなコンパウンドの適用時
に不連続性のないフイルムが生成することを示す
証拠について記述した。更に分散状態は、フイル
ムの改良された機械的挙動の一部を説明しうる非
可塑性粒子及び熱樹脂間の反応を引き起こすと思
われる。 本発明による新規な混合法の他の利点は、それ
によつて製造されるコンパウンドが既知の方法で
製造したコンパウンドより暗色であり、その結果
望ましい効果を達成するための着色剤、例えばカ
ーボンブラツク及び二酸化チタンが少くてすむと
いうことである。 更に、本発明の新規な混合法の利点は、本方法
が樹脂相及び粒状無機相の両方を含有する任意の
水性ラテツクスをベースとするコンパウンドに明
らかに適用できるという点で、先に試験した調製
物に限定されないということは明白である。 そのような物質は、種々の通常の原料、例えば
天然及び合成ゴム例えば種々のスチレン―ブタジ
エンタイプ、ポリクロルブタジエン、ブチルゴ
ム、これらのゴムの部分的カルボキシル化物、こ
れらの混合物などのラテツクス：イオン性物質例
えばアルキルアリールサルフエート及びスルホネ
ート並びに非イオン性物質例えば実施例に用いた
種類の置換ポリエチレングリコールを含む表面活
性剤；炭酸カルシウム、珪酸マグネシウム、珪酸
アルミニウム、水和アルミナ、カーボンブラツ
ク、二酸化チタン及び適当な組成物では酸化亜鉛
及び酸化マグネシウムを含む適当な粒径の充填剤
及び着色剤；種々の天然及び合成増粘剤、抗酸化
剤、消泡剤、架橋剤、乳化安定剤などを用いて製
造することができる。これらの列挙した原料のタ
イプは当業者に良く知られている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記順序の工程、すなわち (a) 樹脂成分を約65゜〜99℃（約150゜〜210〓）
   に加熱することによつて液状にし、 (b) 該樹脂を液状状態に保ちながら高剪断速度で
   該樹脂中に粒状の非可塑性物質を混合し、それ
   によつて該粒状の非可塑性物質を該樹脂中に実
   質的に完全に包囲せしめ、 (c) 工程(b)からの混合物を水性媒体で乳化させて
   エマルジヨンを形成せしめ、そして (d) 天然又は合成ジエンゴムラテツクスを該水性
   エマルジヨン中に混入して水をベースとする重
   合体組成物を形成せしめる 各工程から成ることを特徴とする樹脂成分、粒
   状の非可塑性物質及び天然又は合成ジエンゴムラ
   テツクスを含んでなる水をベースとするフイルム
   形成性組成物又は水をベースとする封蓋シーリン
   グ組成物として用いるための重合体組成物の製造
   方法。 ２ 該樹脂成分が少なくとも１種の固体樹脂を含
   んでなり且つ該樹脂成分を該樹脂成分の溶融点よ
   り少なくとも10゜高い温度に加熱しその温度に維
   持する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 該ラテツクスがスチレン―ブタジエン共重合
   体分散液であり、そして該粒状の非可塑性物質が
   微粉砕した無機充填剤及び顔料を含んでなる特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 該充填剤及び顔料が珪酸アルミニウム、二酸
   化チタン、カーボンブラツク及びそれらの混合物
   よりなる群から選ばれる特許請求の範囲第３項記
   載の方法。 ５ 天然又は合成ジエンゴムラテツクスと、粒状
   の非可塑性物質が樹脂成分中に完全に包囲される
   ようにして樹脂中に混合された粒状の非可塑性物
   質を有する樹脂成分とから成ることを特徴とする
   シーリング性、接着性、柔軟性及びフイルム強度
   が改善された水性ベースの重合体分散液。