JP2013203476A - Method of forming gasket on inner surface of container lid - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a method for forming a gasket on the inner surface of a container lid, and more particularly to a method for forming a gasket that does not require operations such as embossing and baking.
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。
On the inner surface side of the top plate portion of the container lid, a resin gasket is provided that is in close contact with the tip of the container mouth and improves the sealing performance of the container.
The method of forming the resin gasket differs depending on the material constituting the gasket. For example, in the case of a gasket made of a thermoplastic resin such as polyethylene, a molten resin made of a thermoplastic resin supplied into the container lid is embossed. An in-shell mold method (Patent Document 1) or an insert molding method (Patent Document 2) formed by injection molding of a thermoplastic resin using a container lid as a part of a mold has been proposed.
Further, in the case of a gasket made of vinyl chloride resin, a method of forming by supplying vinyl chloride plastisol by spin lining (Patent Document 3), and in the case of a gasket made of natural rubber, water-dispersed latex such as natural rubber. In the case of a gasket made of urethane elastomer, a method of forming by mixing an isocyanate component and a polyol component, followed by crosslinking (Patent Document 4) 5) etc.
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。
However, although a gasket made of a thermoplastic resin is excellent in water resistance, an in-shell mold or insert molding method requires a special mold for forming the gasket, and a forming method using plastisol. In this case, a plasticizer is indispensable, the odor derived from the plasticizer is a problem, and an oven for baking during plasticization is necessary, and certain equipment is required. In addition, when rubber latex is used, a long drying process is required to dry the moisture in the material. Furthermore, a gasket made of urethane-based elastomer has a low moisture barrier property, and an oven is required for crosslinking in forming.
From such a point of view, there is a demand for a method for forming a gasket that is free from problems such as odor and moisture barrier properties, does not require special equipment, and is excellent in productivity and economy.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for forming a gasket that does not cause the above-mentioned problems.
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・秒の範囲にある熱可塑性樹脂又は熱可塑性樹脂組成物から成るガスケット形成材料を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、容器蓋を回転させること、
３．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。
According to the present invention, there is provided a method for forming a gasket on the inner surface of a container lid, which comprises a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composition having a viscosity at 180 ° C. in a range of 500 to 2000 mPa · s by a B-type viscometer. After the gasket forming material is applied to the inner surface of the container lid in a ring shape, the gasket forming material applied in a ring shape is post-heated to smooth the surface.
In the method of forming the gasket of the present invention,
1. Heating the container lid before applying the gasket-forming material,
2. Rotating the container lid during post-heating,
3. During post-heating, the viscosity of the gasket-forming material with a B-type viscometer is 700 mPa · sec or less and is smoothed,
Is preferred.
本発明によればまた、上記ガスケットの形成方法によって形成されたガスケットを有する容器蓋であって、前記容器蓋が螺子部を有するものであると共に、前記ガスケットが、ＪＩＳ Ａ硬度が７０乃至９５且つ静摩擦係数が０．７０以下であることを特徴とする容器蓋が提供される。 According to the present invention, there is also provided a container lid having a gasket formed by the gasket forming method, wherein the container lid has a screw portion, and the gasket has a JIS A hardness of 70 to 95 and A container lid is provided having a static friction coefficient of 0.70 or less.
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。
According to the method for forming a gasket of the present invention, since it is not necessary to bake for forming the gasket, no special equipment such as an oven is required, and the cost is excellent.
In addition, the gasket forming material can be supplied into the container lid by spin lining, and the surface of the container can be easily smoothed by heating the container lid after coating. Can be well formed.
Furthermore, since the gasket formed by the forming method of the present invention is based on a thermoplastic resin having excellent moisture resistance, it has excellent moisture barrier properties and has a JIS A hardness in the range of 70 to 95. Yes, it has moderate flexibility and excellent sealing properties. Further, the coefficient of static friction is 0.70 or less, the opening torque is small, and the opening performance is excellent.
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。
In the method for forming a gasket according to the present invention, it is important to use a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composition having a viscosity at 180 ° C. in a range of 500 to 2000 mPa · sec as measured by a B-type viscometer as a gasket forming material. It is.
In the present invention, the gasket forming material used for forming the gasket is solid at room temperature and becomes liquid when heated, so that it can be supplied into the container lid by spin lining. Since the supplied gasket forming material solidifies as soon as it comes into contact with the container lid, in the present invention, the gasket can be formed by reheating it to smooth the surface. Therefore, there is no need for equipment such as a mold or an oven for baking as in the conventional gasket forming method.
（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。
(Gasket forming material)
The gasket forming material used for forming the gasket of the present invention is composed of a thermoplastic resin or a thermoplastic resin composition having a viscosity at 180 ° C. in the range of 500 to 2000 mPa · sec, particularly 700 to 1700 mPa · sec. It can be selected from those commercially available as hot melt compositions.
As a hot melt composition, a thermoplastic resin such as an olefin resin or a thermoplastic elastomer such as styrene is blended with a wax or a plasticizer for viscosity adjustment if necessary, and in the present invention, Among hot melt compositions, the viscosity at 180 ° C. in a B-type viscometer is in the range of 500 to 2000 mPa · sec, particularly 700 to 1700 mPa · sec, and the JIS A hardness is in the range of 70 to 95 when the gasket is formed. A thing can be used conveniently. The softening point (R & B formula) is preferably in the range of 70 to 110 ° C.
Preferably, a hot melt composition based on an ethylene vinyl acetate copolymer can be used.
（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。
(Container lid)
The container lid used in the gasket forming method of the present invention may be made of metal or resin, but in the gasket forming method of the present invention, reheating is performed after the gasket material is supplied to the container lid. Therefore, it is desirable to have heat resistance, and a metal container lid is preferably used.
In the gasket forming method of the present invention, since the gasket surface is smoothed and the coefficient of static friction is 0.70 or less, the opening torque can be reduced. Therefore, a container lid having a screw portion is preferably used. Of course, the present invention is not limited to this, but a score can be formed on the container lid, and the container lid can be used by breaking the container lid itself and removing it from the container mouth.
（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。
(Formation of gasket)
In the present invention, the gasket forming material described above is applied and supplied by spin lining to the annular portion of the container lid where the container mouth end abuts. As described above, when the gasket forming material is applied to a container lid that is not particularly heated, particularly a metal container lid, the gasket forming material is solidified. In the present invention, after the gasket forming material is applied, the gasket forming material once solidified by reheating is remelted to smooth the surface.
At this time, it is preferable to heat the gasket forming material so that the viscosity measured by a B-type viscometer is 700 mPa · sec or less. The heating time is not limited as long as it can be smoothed, but it is preferable to maintain the viscosity state for 30 to 120 seconds.
The heating method is not particularly limited as long as the gasket forming material is melted and smoothed. Preferably, the container lid is placed on the heated plate with the surface to which the gasket forming material is applied facing up. The method or the applied gasket forming material can be heated from above by a conventionally known heating method such as high-frequency induction heating or infrared heating.
In addition, the container lid may be heated before the gasket forming material is supplied, thereby shortening the post-heating time.
Further, when the post-heating is performed, the center of the top plate portion of the container lid is rotated about the axis, whereby the smoothing of the gasket forming material can be promoted and the post-heating time can be shortened.
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。
1. Gasket (test piece preparation)
The gasket forming material shown in Table 1 was melted in a 10 cm square frame to form a smooth surface, and then cooled and solidified to prepare a test piece.
（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。
(Measurement of friction coefficient)
A measuring device based on JIS K 7125 using the above test piece (manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd., HEIDON-14 type surface property measuring machine, measuring speed: 100 mm / min, measuring element corresponding to a sliding piece in JIS K 7125: The static friction coefficient and the dynamic friction coefficient were measured with glass. JIS K 7125 corresponds to ISO 8295: 1995 and is substantially the same standard.
（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。
(Measurement of surface hardness)
A hardness was measured with the measuring apparatus (A hardness meter) based on JISK7125 using the said test piece.
（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。
(Measurement of viscosity)
The viscosity of the thermoplastic resin kept in a molten state at 180 ° C. was measured with a B-type viscometer (JIS K 7117-1).
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。
2. Container lid (preparation of container lid)
A cap shell subjected to press molding and screw processing was produced from a tinplate coated with polyester. A thermoplastic resin melted with a hot melt gun (Hakuko No.806-1) was applied in an annular shape to the inner surface of the cap shell. Thereafter, leveling was performed on a hot plate heated to 210 ° C., and a cap having an annular gasket was produced.
（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。
(Confirmation of smoothness)
The thickness of the annular gasket portion of the cap produced by the above method was measured at 8 points, and the difference between the maximum point and the minimum point was defined as smoothness.
（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。
(Confirmation of wear)
The cap was repeatedly tightened into the glass bottle 5 times, and it was confirmed whether or not the applied thermoplastic resin adhered to the bottle mouth due to abrasion. The case where adhesion was not recognized was marked with ◯, and the case where adhesion was recognized was marked with ×.
（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。
(Confirmation of openability)
After the cap was tightened at a tightening torque of 200 N · cm, the opening torque at the time of opening was measured. The set tightening torque of 200 N · cm or less was marked with ◯, and the tightening torque exceeding x was marked with ×.
（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。
(Measurement of moisture permeability)
The glass bottle was filled with calcium chloride, and the cap was tightened with a torque of 200 N · cm. Thereafter, the amount of weight increase with time was measured, and the moisture permeation amount per day was calculated.
（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。
(Examples 1-3)
As a gasket forming material, A (Example 1), B (Example 2), and C (Example 3) among the materials shown in Table 1 were used, and as a result of producing a cap by the cap production method, a smooth gasket was obtained. I was able to form. In addition, the wearability, winding property, plug-opening property, and moisture permeability were good. The results are shown in Table 2.
（実施例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(実施例４)、Ｅ(実施例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。
(Examples 4 and 5)
Using D (Example 4) and E (Example 5) from the materials shown in Table 1 as the gasket forming material, a cap was manufactured by the cap manufacturing method. As a result, a smooth gasket could be formed. Moreover, although the moisture permeability was good, adhesion to the glass bottle mouth was confirmed in the wear resistance confirmation. This is considered to be due to the high coefficient of friction. The results are shown in Table 2.
（実施例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。
(Example 6)
A smooth gasket could be formed as a result of using the cap preparation method using F from the materials shown in Table 1 as the gasket forming material. Further, although the moisture permeability was good, adhesion to the glass bottle mouth and shear fracture of the hot melt material were observed in the wear resistance confirmation. This is thought to be due to the high coefficient of friction and excessive softness. The results are shown in Table 2.
（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。
(Comparative Example 1)
As a result of using G from the materials shown in Table 1 as the gasket forming material and producing by the cap producing method, smoothing by the leveling process was difficult. This is considered to have failed due to the high viscosity. The results are shown in Table 2.
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。
According to the gasket forming method of the present invention, no special equipment such as a mold or an oven is required, and since it is excellent in productivity and economy, a container lid gasket that is a general-purpose product that is mass-produced is used. It is suitably used for forming.
The gasket formed by the gasket forming method of the present invention is excellent in moisture resistance, has a JIS A hardness in the range of 70 to 95, has appropriate flexibility, and has excellent sealing properties. Since the static friction coefficient is 0.7 or less and the opening torque is small, it can be suitably used particularly for a container lid having a threaded portion.
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