JP6038472B2 - 容器蓋内面にガスケットを形成する方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器蓋内面にガスケットを形成する方法に関するものであり、より詳細には型押しや焼付け等の操作が不要なガスケットの形成方法に関する。

容器蓋の頂板部内面側には、容器口部先端と密着して容器の密封性能を高める樹脂製ガスケットが設けられている。
樹脂製ガスケットの形成方法は、ガスケットを構成する材料によって異なり、例えば、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂から成るガスケットの場合には、容器蓋内に供給された熱可塑性樹脂から成る溶融樹脂を型押するインシェルモールド法（特許文献１）或いは、容器蓋を成形型の一部として熱可塑性樹脂を射出成形して成るインサート成形法（特許文献２）等が提案されている。
また塩化ビニル樹脂から成るガスケットの場合には、塩化ビニルのプラスチゾルをスピンライニングにより供給して形成する方法（特許文献３）、天然ゴム等から成るガスケットの場合には、天然ゴム等の水分散ラテックスを用い、これを乾燥させることにより形成する方法（特許文献４）、或いはウレタン系エラストマーから成るガスケットの場合には、イソシアネート成分及びポリオール成分を混合した後、架橋させることにより形成する方法（特許文献５)等によって形成されている。

特開平２−４６２４号公報 特開２００１−２６１０５４号公報 特開平３−１２４５７２号公報 特開平６−２５５６８０号公報 特開２００３−１３７３２１号公報

しかしながら、熱可塑性樹脂から成るガスケットは耐水性に優れているが、インシェルモールド或いはインサート成形による形成方法では、ガスケットを形成するために専用の金型が必要であり、またプラスチゾルを用いた形成方法では、可塑剤が必須であり、可塑剤由来の臭気が問題であると共に、可塑化に際して焼き付けを行うオーブンが必要であり、一定の設備が必要である。またゴムラテックスを用いた場合には、材料中の水分を乾燥させるために長時間の乾燥工程が必要である。更にはウレタン系エラストマーからなるガスケットは水分バリア性が低く、また形成に際して架橋のためにオーブンが必要である。
このような観点から、臭気や水分バリア性等の問題がないと共に、特別な設備を必要とすることがなく、生産性及び経済性に優れたガスケットの形成方法が望まれている。
従って本発明の目的は、上述した問題を生じることのないガスケットの形成方法を提供することである。

本発明によれば、容器蓋内面にガスケットを形成する方法であって、Ｂ型粘度計による１８０℃での粘度が５００乃至２０００ｍＰａ・秒の範囲にある、エチレン酢酸ビニル共重合体をベース樹脂とするホットメルト組成物から成るガスケット形成材料をスピンライニングにより容器蓋内面に環状に塗布した後、該環状に塗布されたガスケット形成材料を後加熱すると共に、容器蓋の頂板部中心を軸に回転させることにより、表面を平滑化することを特徴とするガスケットの形成方法が提供される。
本発明のガスケットの形成方法においては、
１．ガスケット形成材料の塗工前から容器蓋を加熱すること、
２．後加熱の際に、ガスケット形成材料のＢ型粘度計による粘度を７００ｍＰａ・秒以下にして平滑化すること、
が好適である。

本発明のガスケットの形成方法によれば、ガスケット形成のために焼き付けする必要がないため、オーブン等の特別な設備が必要でなく、経済性に優れている。
また容器蓋内にスピンライニングでガスケット形成材料を供給することができると共に、塗工後容器蓋を加熱することによって容易に表面を平滑化することができるため、密封性に優れたガスケットを生産性よく形成することができる。
更に本発明の形成方法により形成されたガスケットは、耐湿性に優れた熱可塑性樹脂をベース樹脂とするものであることから水分バリア性に優れていると共に、ＪＩＳ Ａ硬度が７０乃至９５の範囲にあり、適度な柔軟性を有し、優れた密封性を有している。更に静摩擦係数が０．７０以下であり、開栓トルクが小さく開栓性にも優れている。

本発明のガスケットの形成方法においては、ガスケット形成材料としてＢ型粘度計による１８０℃での粘度が５００乃至２０００ｍＰａ・秒の範囲にある熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物を用いることが重要な特徴である。
本発明においてガスケットの形成に用いるガスケット形成材料は、常温で固体であると共に加熱することにより液状になるため、容器蓋内にスピンライニングにより供給することができる。供給されたガスケット形成材料は、容器蓋に接触するとすぐに固化してしまうことから、本発明においてはこれを再加熱して表面を平滑化することによってガスケットを形成することができる。このため、従来のガスケットの形成方法のように、金型や焼き付けのためのオーブン等の設備が不要である。

（ガスケット形成材料）
本発明のガスケット形成に用いるガスケット形成材料は、１８０℃での粘度が５００乃至２０００ｍＰａ・秒、特に７００乃至１７００ｍＰａ・秒の範囲にある熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物から成るものであり、一般にホットメルト組成物として市販されているものの中から選択することができる。
ホットメルト組成物としては、オレフィン樹脂等の熱可塑性樹脂或いはスチレン系等の熱可塑性エラストマーに、粘度調整のためのワックスや可塑剤等が必要により配合されてなるものであり、本発明においては、ホットメルト組成物の中でも、Ｂ型粘度計における１８０℃での粘度が５００乃至２０００ｍＰａ・秒、特に７００乃至１７００ｍＰａ・秒の範囲にあり、且つガスケット形成時にＪＩＳ Ａ硬度が７０乃至９５の範囲になる物を好適に使用することができる。また軟化点（Ｒ＆Ｂ式）が７０乃至１１０℃の範囲にあることが望ましい。
好適には、エチレン酢酸ビニル共重合体をベース樹脂とするホットメルト組成物を使用することができる。

（容器蓋）
本発明のガスケットの形成方法に用いられる容器蓋は、金属製或いは樹脂製の何れであってもよいが、本発明のガスケットの形成方法においては、ガスケット材料が容器蓋に供給された後に再加熱されることから耐熱性を有するものであることが望ましく、好適には金属製の容器蓋を用いる。
また本発明のガスケットの形成方法においては、ガスケット表面が平滑化され、静摩擦係数が０．７０以下であることから、開栓トルクを低減させることができるため、螺子部を有する容器蓋を好適に用いることができるが、勿論これに限定されず、容器蓋にスコアが形成され、容器蓋自体を破断して容器口部から取外すタイプの容器蓋にも使用できる。

（ガスケットの形成）
本発明においては、上述したガスケット形成材料を、容器蓋の容器口部先端が当接する環状部分にスピンライニングにより塗布供給する。前述した通り、特に加温されていない容器蓋、特に金属製の容器蓋にガスケット形成材料を塗布すると、ガスケット形成材料は固化する。本発明においては、ガスケット形成材料を塗布した後、再加熱することによって一旦固化したガスケット形成材料を再溶融させて、表面を平滑化させる。
この際、ガスケット形成材料のＢ型粘度計による粘度が７００ｍＰａ・秒以下となるように加熱することが好適である。平滑化し得る限り加温時間に制限はないが、上記粘度の状態を３０乃至１２０秒間維持することが好適である。
加熱方法は、ガスケット形成材料が溶融し平滑化する限り特に制限はないが、好適には、ガスケット形成材料が塗布された面を上にした状態で容器蓋を加熱されたプレート上に載置させる方法、或いは塗布されたガスケット形成材料を上方から、高周波誘導加熱、赤外線加熱等従来公知の加熱方法によって加熱することもできる。
また、ガスケット形成材料を供給する前から、容器蓋を加熱しておいてもよく、これにより後加熱の時間を短縮することができる。
更に後加熱に際して、容器蓋の頂板部中心を軸に回転させることにより、ガスケット形成材料の平滑化を促進することができ、後加熱の時間を短縮することができる。

１．ガスケット
（試験片作製）
表１に示すガスケット形成材料を１０ｃｍ角の枠内で溶融し、平滑面を形成後、冷却固化し、試験片を作製した。

（摩擦係数の測定）
上記試験片を用いてＪＩＳ Ｋ ７１２５に準拠する測定装置（新東科学株式会社製、ＨＥＩＤＯＮ−１４型 表面性測定機、測定速度：１００ｍｍ／ｍｉｎ、ＪＩＳ Ｋ ７１２５における滑り片に相当する測定子：硝子）で静摩擦係数及び動摩擦係数を測定した。また、ＪＩＳ Ｋ ７１２５は、ＩＳＯ ８２９５：１９９５に対応したものであり、実質的に同一の規格である。

（表面硬度の測定）
上記試験片を用いてＪＩＳ Ｋ ７１２５に準拠する測定装置（Ａ硬度計）でＡ硬度を測定した。

（粘度の測定）
１８０℃で溶融状態を保持した熱可塑性樹脂の粘度をＢ型粘度計（ＪＩＳ Ｋ ７１１７−１）にて測定した。

２．容器蓋
（容器蓋の作製）
ポリエステル塗装を施したブリキ板からプレス成形及びネジ加工を施したキャップシェルを作製した。このキャップシェル内面にホットメルトガン（白光社No.806-1）にて溶融させた熱可塑性樹脂を環状に塗布した。この後、２１０℃に加熱したホットプレート上にてレベリングさせ、環状のガスケットを有したキャップを作製した。

（平滑性の確認）
前記方法により作製したキャップの環状ガスケット部の厚みを８点計測し、最大点と最小点の差を平滑度とした。

（摩耗性の確認）
前記キャップをガラスびんに繰り返し５回締め込み、塗布した熱可塑性樹脂が摩耗によって、びん口へ付着するか否かを確認した。付着が認められなかったものを○、認められたものを×とした。

（開栓性の確認）
前記キャップを締めトルク２００Ｎ・ｃｍにて締め込んだ後、開栓時の開栓トルクを測定した。設定した締めトルク２００Ｎ・ｃｍ以下を○、超えるものを×とした。

（透湿量の測定）
ガラスびんに塩化カルシウムを充填し、前記キャップを締めトルク２００Ｎ・ｃｍにて締め込んだ。この後、経時による重量増加量を測定し、一日あたりの透湿量を算出した。

（実施例１〜３）
ガスケット形成材料として表１に示す材料の中からＡ(実施例１)、Ｂ(実施例２)、Ｃ（実施例３）を用い、前記キャップ作製方法によりキャップを作製した結果、平滑なガスケットを形成できた。また、摩耗性、巻締め性、開栓性、透湿量は良好であった。結果を表２に示す。

（参考例４、５）
ガスケット形成材料として表１に示す材料の中からＤ(参考例４)、Ｅ(参考例５)を用い、前記キャップ作製方法によりキャップを作製した結果、平滑なガスケットを形成できた。また、透湿性は良好であったが、摩耗性確認においてガラスびん口への付着がみとめられた。これは摩擦係数が高いためであると考える。結果を表２に示す。

（参考例６）
ガスケット形成材料として表１に示す材料の中からＦを用い、前記キャップ作製方法にて作製した結果、平滑なガスケットを形成できた。また、透湿性は良好であったが、摩耗性確認においてガラスびん口への付着およびホットメルト材のせん断破壊がみとめられた。これは摩擦係数が高く、過度に柔らかいことによると考える。結果を表２に示す。

（比較例１）
ガスケット形成材料として表１に示す材料の中からＧを用い、前記キャップ作製方法にて作製した結果、レベリング処理による平滑化が困難であった。これは粘度が高いため、レベリングできなかったと考える。結果を表２に示す。

本発明のガスケットの形成方法によれば、金型やオーブン等の特別な設備が必要でなく、生産性及び経済性に優れていることから、大量生産される汎用品である容器蓋のガスケットの形成に好適に使用される。
また本発明のガスケットの形成方法により形成されるガスケットは、耐湿性に優れていると共に、ＪＩＳ Ａ硬度が７０乃至９５の範囲にあり、適度な柔軟性を有し、優れた密封性を有し、静摩擦係数が０．７以下であり、開栓トルクが小さいことから、特にネジ部を有する容器蓋に好適に使用できる。

Claims (3)

1. 容器蓋内面にガスケットを形成する方法であって、Ｂ型粘度計による１８０℃での粘度が５００乃至２０００ｍＰａ・秒の範囲にある、エチレン酢酸ビニル共重合体をベース樹脂とするホットメルト組成物から成るガスケット形成材料をスピンライニングにより容器蓋内面に環状に塗布した後、該環状に塗布されたガスケット形成材料を後加熱すると共に、容器蓋の頂板部中心を軸に回転させることにより、表面を平滑化することを特徴とするガスケットの形成方法。
2. 前記ガスケット形成材料塗工前から容器蓋を加熱する請求項１記載のガスケットの形成方法。
3. 前記後加熱の際に、ガスケット形成材料のＢ型粘度計による粘度が７００ｍＰａ・秒以下になるように加熱して平滑化する請求項１又は２記載のガスケットの形成方法。