JPS61145273A - 缶蓋用シ−リングコンパウンド - 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】 産業上の利用分野 本発明は、缶蓋用シーリングコンパウンドに関するもの
で、より詳細には、耐熱水性、密封性及び巻締性能乃至
機械的特性に優れた缶蓋用シーリングコンパウンドに関
する。

従来の技術 従来、缶詰の製造に際しては、缶胴に内容物を充填した
後、缶端（キャン・エンド）を被蓋し、次いで缶胴フラ
ンジと缶端周縁部との間で二重巻締を行って密封を行う
。缶胴と缶蓋との二重巻締部分における密封を完全にす
るために、缶端の周縁に設けられた溝内に、シーリング
コンパウンドをライニング属よね施こし、前記二重巻締
部に密封用エラストマーを介在させる。このようかシー
リングコンパウンドとしては、従来スチレン−ブタジエ
ンゴム、粘着剤及び充填剤を、必要により老化防止剤、
増粘剤、陵いは界面活性剤と共に、有機溶媒或いは水中
に溶解乃至は分散せしめたも。

のが一般に使用されている。

しかし力から、このようなシーリングコンノやランドか
ら形成されるエラストマーは、缶の巻締部において極め
て苛酷な条件下に貿かれる。先ず、形成されるシーラン
トは巻締時に圧力や押曲げ等の影響を受けるばかりでは
々く、レトルト殺菌時には高温の熱水や熱水蒸気の作用
を受け、また、ビールや炭酸飲料の缶詰では保存時に内
圧を受け、１だ一般食用缶詰の場合には、缶内部が真空
と々ることにより外圧の影響を受ける。更に、このシー
ラントは水性或いは油性の内容物によりたえず抽出条件
に曝されることになる。

従来シーリングコンパウンド９に用いられている組成物
は、巻締時には満足すべき密封性能を示すものであって
も、前述した苛酷か組合せ条件下では、機械的性質や密
封性能の経時的低下が大である。

発明の骨子及び目的 本発明者等は、シーリングコンパウンドのゴム成分とし
て、カルボキシル変性スチレンーブタジェンゴム単独を
使用し、このゴムを酸化亜鉛及び粘着付与剤と組合せて
缶蓋用シーリングコン・膏つンドとして使用すると、耐
熱水性、密封性及び巻締性乃至機械的特性に優れたシー
ラントが形成され、長期にわたって安宇に持続した密封
性能が得られることを一見出した。

即ち、本発明の目的は、従来の缶蓋用シーリングコン・
母つンドの前述した欠点が解決された缶蓋用シーリング
コンパウンドを提供するにある。

本発明の他の目的は、耐熱水性、密封性及び巻締性乃至
機械的特性に優れた缶蓋用シーリングコンパウンドを提
供するにある。

本発明の更に他の目的は、水性ｐ濁液としての分散安宗
性及びライニング性に優れており、しかも比較的温和な
条件下で架橋可卵であり、更に寸法安定性や機械的特性
に優れたシーラントを形成し得る缶蓋用シーリングコン
パウンドを提供するにある・　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　・・、発明の構成 本発明によれば、０．５乃至６重量％のカルボキシルヲ
含む変性スチレン−ブタジエンゴム、該ゴ至１５０置部
部の粘着付与剤を含有することを特徴とする缶蓋用シー
リングコン／ぐランドが提供される。

発明の特徴及び作用効果 本発明は、前述した量比でカルボキシル変性スチレン−
ブタジエンゴム、酸化亜鉛及び粘着付与剤を含有する組
成物は、缶蓋と缶胴との巻締に特に適したシーラントを
形成するという知見に基づくものセある。

゛缶蓋用シーラントには、通常のゴムとは異なった幾つ
かの特性が要求される。即ち、このシーラントは可圧縮
性という一般的な特性の他に、巻締時に狭い間隔に迄可
朔化流Ｍ１シ、これを充填して隙間を密封するという特
性と共に、この巻締加工時にシーラントのちぎれ等が生
ぜず、しかも耐クリープ性にも優れていることが要求さ
れる。これら２つの特性は相対立する゛要求であり、通
常の架橋ゴムではこれらの２つの要求を満足させること
が因数であることから、未架橋のスチレン−ブタジエン
ゴム（５ＴＩＲ）と粘着付与剤との組合せが使用されて
いる。しかし斤から、このコンパウンドでは、巻締加時
にシーラントのちぎれが発生これが巻締部外にスクイズ
・アウトして、内容物中にこれが混入したり、或いはク
リープにより長期保存後の密封性が低下する傾向があり
、更にシーラントの吸湿や熱水による物性低下を生ずる
傾向がある。

本発明者等の研究によると、巻締部において、シーラン
トが細片状にちき゛られ、こわが巻締部外にスクイズ・
アウトする現象は、シーラントの抗張力及び伸びと密接
Ｖ、関連しており、抗張力や伸びが一定の基準より小さ
い場合には前述したスクイズアラ）　Ｔ！象が顕著に発
生し、一方このシーラントの伸びが小さすぎたり或は抗
張力が高すぎると、前述した充填密封性卵が低下する。

本発明は、カルボキシル変性スチレンーブタジェン・ゴ
ムは、カルボキシル基の官能性によシ、酸化亜鉛と反応
して、シーリングコンパウンドの用途に特に適した架橋
状態のゴムを形成するという知見に基づくものである。

即ち、この架橋ゴムと粘着付与剤との絹合せは、前述し
たスクイズアウト現象を防止するには十分でしかも充填
密封性能が１目害されない程度の抗張力と伸びとの組合
せを有している。

ゴム成分として、カルボキシル変性ＳＢＲを用イ、酸化
亜鉛を配合しない場合には、カルボキシル変性したこと
によるゴム自体の耐油性の向上がコンパウンドにも反映
して、従来のＳＢＲ使用のコン／ぐランドよりも耐油性
が良くなるが、本特許のべ？化亜鉛配合のもの種の性能
は得られかい。

添付図面第１図は、後述する実施例１において、カルが
キシル変性スチレンーブタゾエンゴムニ対する酸化亜鉛
の配合−（ＰＩ−ＪＲ）を横軸とし、ガスケットを沸騰
水に３分間浸漬後の杭、張力（ｋｑ／ｌ：ｍ　２）及び
伸び（係）を縦軸としてプロットした結果を示す。この
結果によると、表１に示す様に従来のＳＢＲ系シーリン
グコンパウンドの抗張力は約２〜５ｋｇ／ｃｒｎ２、ま
た逆常の加硫ＳＢＲゴムの抗張力は一般に１５０〜２０
０　ｋｇ／ｚ　　のオーダーであるのに対して、本発明
に用いる系では０．５重量部の酸化亜鉛で抗張力が約１
３　ｋｇ７ｒｍ　　のオーダとなり、配合量の増大につ
れて抗張力が増大するが、抗張力は約２８　ｋｇ／ｃｍ
　　のオーダーで飽和することがわかる。

従来の５ＴＪＲ系シーリングコンノぐランドでは酸化亜
鉛を配合しても抗張力は低く、缶内へのスクイズアウト
は多く配合効果が認められないのに対し、本発明に用い
る系では、缶内へのスクイズアウト数は酸化亜鉛の配合
量の増大とともに減少し、酸化亜鉛１重量部の添加で缶
内へのスクイズアウトは認められ々〈々る。耐衝撃密封
性についても酸化亜鉛量の増大とともに真空度低下相数
が減少するが、配合量が９０重量部を超乏ると抗張力は
さほど高くは力いが次第に圧縮弾性率が大きくカリ伸び
が低下し真空庶低下缶数が増えてくる。かくして、本発
明によれば、高い充填密封性能と而・１スクイズ・アウ
ト性との組合せが得られることがわかる。

更に、本発明のコンパランＰを用いて得られる巻締部シ
ーラントは、適度力架橋構造を導入されていることから
、従来のものに比して、耐クリープ性に優れており、内
圧缶及び外圧缶としての用途に対しても持続耐圧密封性
が得られるという利点があり、寸だ熱水と接触した場合
の吸湿傾向や油性内容物と接触した場合の抽出傾向も低
い水準に抑制されるという利点がある。

添付図面第２図は、後述する実施例１において、カルｙ
＋？キシル変性スチレンーブタジェンゴムに対する酸化
亜鉛の配合量を変化させた場合の配合量と吸水率との関
係を示１−だものであり、酸化亜鉛による架橋構造の導
入により、吸水率が顕著に減少する事実が明らかとなる
。

本発明において、シーリングコンパウンド中ンパウ ジェンゴムを使用することの利点は、このゴム自体が成
る程度の乳化分散性を有しており、ゴムラテックスの界
面活性剤量を減らすことができ、従って、充填剤、顔料
、樹脂等の分散安定の目的で配合される界面活性剤を含
めた、シーリングコンパウンド水性懸濁液中に含ｔｉる
界面活性剤の量を、分散安定性及びライニング件部を低
下させることなく、０８乃至７重量部のような著しく少
カい量に抑制できるという利点がある。

本発明によればシーリングコンパウンド水性懸濁液中の
界面活性剤の情を著しく減少させることにより、最終シ
ーラントの耐熱水性を一層向上させ、更にシーラントの
機械的性質をも一層向上させることができる。

添付図面第３図は、後述する実施例２においてシーリン
グコンパウンド中の界面活性剤ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ソーダの含有量を変化させ、この含有量と沸騰水３
分間浸漬後の吸水率との関係を示す。この結果から界面
活性剤の含有量を少なくすることにより、シーラントの
吸水性を著しく減少させ得ることがわかる。

また、第４図は、同じく界面活性剤の含有量とシーラン
トの抗張力及び伸びとの関係を示す。この結果から界面
活性剤の含有量を減少させることにより、高い抗張力が
得られることがわかる。

発明の好適態様 本発明をその好適態様について以下に詳細に説明する。

配合成分 本発明に用いるカルボキシル変性スチレンーブタジェン
・ゴムは、該ゴム重合体当り０．５乃至６重量％、特に
１乃至５重量％のカルボキシル基を含有することがＶ要
である。即ち、カルがキシル基の量が上記範囲よりも少
ない場合にけ、前述した抗張力を与えるに十分な架橋構
造の導入が困難であり、一方上記範囲よりも多い場合に
はゴムが可溶化したり或いはゴム自身の耐水性が低下す
る傾向がある。

このカル？キシル変性スチレンーブタジェン・ゴムは、
スチレンとブタジェンとの合計量を基準として、一般的
に言って２０乃至５５重量部、特に２３乃至５０重量部
のスチレン成分を含有することが望寸しい。カルボキシ
ル変性に使用されるエチレン系不飽和カルデン酸乃至は
その酸無水物としては、フマル酸、マレイン酸、無水マ
レイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イ
タコン酸、無水イタコン酸、アコニット酸、テトラヒド
ロフタル酸等を挙げることができるが、勿論例示したも
のに限定されない。

本発明の目的に特に好適なカルボキシル変性スチレン−
ブタジェン・ゴムは、フマル酸変性スチレン−ブタジェ
ン・ゴムである。

本発明に使用するカルボキシル変性スチレンーブタジェ
ン・ゴムは、ムーニー粘度〔■・１＋４（１００℃）〕
が２０乃至１５０、特に好適には３０乃至１３０の範囲
にあるのがよい。ムーニー粘度が上記範囲よ秒も高い変
性ＳＢＲでは、溶液粘度が高くなったり或いはラテック
ス安定性が悪くなり、これによりライニング操作が困難
に々ったり或いは缶端にコンパウンドを施す場合の生産
性が極端に低下することになる。一方、ムーニー粘度が
上記範囲よりも低い変性ＳＢＲでは、圧縮弾性゛ｈ 率、引張り強度等の物性が低下することになる。　　　
　□本発明においては、ゴム成分としてカル、＋ｆキシ
ル変性ＳＢＲ単独を用いることが好ましいが、所望によ
っては未変性ＳＢＲ又は天然ゴムの少量を併用すること
ができる。本発明の目的には、未変性ＳＢＲ又は天然ゴ
ムの使用量はゴム成分全体当り、２０重量部よりも少な
い量とすべきである。

酸化亜鉛としては微粒子の酸化亜鉛を使用するのが望ま
しく、特に粒径が１μｍ以下、好適には０．５μｍ以下
の酸化亜鉛を用いる。このような酸化亜鉛は、ラテック
ス用亜鉛華、活性亜鉛華として入手できる。この酸化亜
鉛は、架橋剤としての作用と充填剤としての作用を有す
る。

ライニングにより施すコンパウンドと缶端との接着性を
改善し、寸だシーラントに可塑性を付与するために、本
発明のゴム組成物には、粘着付与剤を含有せしめる。こ
のような粘着付与剤はそれ自体周知であり、これらの内
耐抽出性やフレパー特性の良いものを選択使用する。そ
の適当な例は、ロジン、水素添加ロジン、硬化ロジン、
ロジンまたは水素添加ロジンの各種エステル等のロジン
樹脂；チルイン樹脂；フェノール・ホルムアルデヒド樹
脂、ロジン−或いはチルイン−等の天然樹脂変性フェノ
ール樹脂；キシレン−ホルムアルデヒド樹脂或いはその
変性樹脂；石油樹脂、直釧炭化水素樹脂（Ｐ　１ｃｃｏ
ｐａｌｅ樹脂）等である。

組成 本発明においては、カルボキシル変性スチレン−ブタジ
エンゴム当り、０．５乃至１３０重景置部特に１乃至９
０重量部の酸化亜鉛及び５乃至１５０重量部、特に１０
乃至１００重量部の粘着付与剤を配合することも重要で
ある。酸化亜鉛の配合量が上記範囲よりも少ない場合に
は導入される架橋の程度が所期の範囲よりも少なくなり
、また上記範囲よりも多い場合にはシーラントの圧縮弾
性率が高くなりすぎる傾向がある。また、粘着付与剤の
量が上記範囲よりも多くなると、シーラントの機械的特
性が低下する傾向があり、寸た上記範囲よりも少なくな
ると缶蓋への接着性が低下したり、或いはシーラントに
必要な熱可塑性が失われることになる。

本発明のシーリングコンノ！ウンドは、一般に固形分濃
度が２０乃至８０重量％、特に２５乃至６０重号係の水
性懸濁液の形で、缶蓋へのライニングに使用される。本
発明によれば、この水性懸濁液において、含有する界面
活性剤の量を、ゴム当り０．８乃至７重量部、特に０．
８乃至３重畳部のような少量とし得ることも特徴の一つ
である。界面活性剤としては、それ自体公知の任意のア
ニオン性及び／又はノニオン性の界面活性剤を使用し得
る。界面活性剤の適当な例は、オレイン酸、ステアリン
酸、パルミチン酸、ラウリル酸、ミリスチンＰ等の脂肪
酸；ロジン酸のような樹脂酸；或いはアルキルアリルス
ルホン酸、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸、脂肪
族アミドのスルホン酸、等の有機スルホン酸；以上の酸
のす）　ＩＪウム塩、カリウム塩或いはアンモニウム塩
である。

更に、本発明の密封用ゴム組成物には、分散液のレオロ
ジー的特性を改善し、更に乾燥皮膜の硬さを調節する目
的で充填剤を含有せしめる。このよ５６充填剤としては
、無機の体質顔料や着色顔料の多くのものが使用される
。その適当な例は、コロイダルシリカ、無水ケイ酸、含
水ケイ酸、合成ケイ酸塩等のシリカ賞充填剤；軽質乃至
重質炭酸カルシウム、活性化炭酸カルシウム；カリオン
、焼成りレイ；アルミナ・ホワイト；タルク粉；ドロマ
イト；硫酸アルミナ：ｉ酸バリウム；炭酸マグネシウム
、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム；硫酸カルシ
ウム；軽石粉；ガラス粉；アスベスト粉；二酸化チタン
；カーボンブラックである。

本発明の密封用ゴム組成物には、所望に応じて、それ自
体周知の配合剤を公知の処方に従って配合することがで
きる。例乏−ば、本発明のゴム組成物には、アミン系、
アルデヒド−アミン反応生成物系、ケトン−アミン反応
生成物系、混合アミン系、フェノール系、或いはその他
の老化防止剤乃至は酸化防止剤や着色剤を配合すること
ができる。まり、ティス／’Ｐ−ジョン乃至はラテック
ス形態のゴム組成物には、水１イオン調節剤；或いはア
ルギン酸ナトリウム、メチルセルロース、カル７＋？キ
シメチルセルロース、カル？キシメチル澱粉、？リビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム等の増粘剤；
成いはソルビン酸等の防腐剤を配合することができる。

これらの配合剤詳細は、ラバーダイジェスト社発行「便
覧ゴム・グラスチック配合薬品」（昭和４１年６月１５
日）に記載されている。

用　　途 本発明のシーリングコンパウンドは、種々の缶体におけ
るライニング用シーラントとして有用である。このよう
な缶体として、ブラックスチール、錫鍍金鋼板、ティン
・フリー・スチール或いはアＡ／Ｓニウム等の金属素材
（ブランク）を、所要サイズに裁断し、半田、接着剤或
いは溶接等の手段により重ね合わせ継ぎ目（サイド・ラ
ップ・シーム）或いはフック・シームを形成させた缶胴
を用いるスリー・ピース缶や、或いは前述した金属素材
を絞り加工、絞りしごき加工、或いはインパクト・エク
ストルージョン加工で形成したシームレス缶胴を用いる
ツーピース缶が知られているが、本発明のゴム組成物は
、これら何れの缶体に対しても、缶胴フランジと缶端（
缶蓋）との間で介在させるシーラントを形成させるため
に適用することができる。

本発明のシーリングコンパウンドは、種々のライニング
手段により缶端の周縁部の溝に施すことができる。例え
ば、ゴム組成物のライニングは、打抜成形された缶端を
回転させながら塗布を行うチャック回転型ノズルライナ
ーや、缶端を停止させノズルを回転させ々からゴム系目
放物の塗布を行うノズル回転型ノズルライナーや、或い
はゴム組成物を一度ダイに転移し更に缶端に転写するグ
イライナーを用いて行うことができる。

本発明のシーリングコンパウンドは、缶端周囲の溝の部
分に上述した手段で施した後必要により、乾燥してシー
ラントの層とする。本発明の密封用ゴム組成物から成る
シーラントを備えた缶端と缶胴との巻締により形成され
る缶体或いは缶詰は、加熱殺菌処理（レトルト）、加温
処理等の缶詰工程は勿論のこと、長期間にわたって保存
した場合にも漏洩を生じることがなく、この利点は炭酸
ガスを高濃度で含有する清涼飲料用の内圧缶や、缶内部
が高度の貢空状態となる外圧缶においても同様に達成さ
れる。

本発明を次の例で説明する。

実施例−１ 表−１に示す様なＡ〜に！Ｐでの配合組成で１１種のシ
ーズングコンノ・？ランＰを試作した。抗張力及び伸び
は皮膜厚約２５０μｍの各シーリングコンパウンドの乾
燥皮膜をＪＩＳ　２号ダンベルにて打抜き、これを沸騰
水に３分間浸漬し、引張スピード２００　ｍｍ／ｍｉｎ
で測定した。吸水率は、皮膜厚約２５０μｍの乾燥皮膜
を２０ｍｍＸ４０ｍｍになる様切断１−１これを３分間
沸騰水に浸漬し測定した。スクイズアウトは、各試作シ
ーリングコンパウンドを３０７径蓋に塗布し、加熱乾燥
シーズニング後、この蓋をツナ２号缶に各試作シーリン
グコンパウンＰ当り１０缶ずつ鮪のサラダオイル漬を常
温で充填し、巻締時缶胴と蓋の間に水蒸気を吹きつけ７
）、いわゆるスチームフロラの条件下でシーマ−により
巻締してその後１１３℃−９０分の殺菌を実施し、冷却
後開缶して、シーリングコンパウンドの缶内へのスクイ
ズアウト倍数を数えた。

又、密封絆については、上述の方法により作製した缶、
各１００缶の巻締部に２０００ｇ−αの衝撃量を与え、
７日経時させ真空度の低下した倍数を数えてシーリンダ
コンパウンド各配合処方間の相対的が比較を行なった。

実験結果を表−１、＠１図及び第２図に示す。

′＼ 実施例−２ 表−２に示すように、シーリングコンパウンド中の界面
活性剤含有情を変化させた８種のシーリングコンパウン
ド中試作した。各種試灼については実施例１に記述した
方法により行なった。結果を表−２、第３図及び第４図
に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１において、カルボキシル変性スチレ
ン・ブタジェンゴムに対する酸化亜鉛の配合量と、沸騰
水３分間浸漬後の抗張力及び伸びとの関係を示す線図で
あり、 第２図は、実施例１において、カルｙ＋？キシル変性ス
チレン・ブタノエンゴムに対する酸化亜鉛の配合量と、
沸騰水３分間浸漬後の吸水率との関係を示す線図であり
、 第３図は、実施例２において、界面活性剤含有量と沸騰
水３分間浸漬後の吸水率との関係を示す線図であり、 第４図は、実施例２において、界面活性剤含有量とシー
ラントの抗張力及び伸びとの関係を示す線図である。 虎ｑ６ン　ｑｉ■

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）０．５乃至６重量％のカルボキシル基を含むカル
   ボキシル変性スチレン−ブタジエンゴム、該ゴム１００
   重量部当り０．５乃至１３０重量部の酸化亜鉛及び５乃
   至１５０重量部の粘着付与剤を含有することを特徴とす
   る缶蓋用シーリングコンパウンド。
2. （２）固形分濃度が２０乃至８０重量％の水性懸濁液の
   形で存在する特許請求の範囲第１項記載のシーリングコ
   ンパウンド。
3. （３）カルボキシル変性スチレン−ブタジエンゴム１０
   ０重量部当り０．８乃至７重量部の界面活性剤を含有す
   る特許請求の範囲第１項記載のシーリングコンパウンド
   。
4. （４）カルボキシル変性スチレン−ブタジエンゴムがフ
   マル酸変性スチレン−ブタジエンゴムである特許請求の
   範囲第１項記載のシーリングコンパウンド。