罐用密封化合物(译).doc

罐用密封化合物(译)技术领域 本发明涉及具有良好填充效果的密封化台物，特别是本发明涉及到构成密封化合物的主要成份如丁苯乳胶的改进，而且，此发明中的密封化合物能有效地防止罐体所及部位金属切口暴露表面的锈蚀。背景技术 生产制造金属罐中，涂布密封胶时，将这种被称作为密封化台物的液体混合物嵌人罐底盖的环状沟槽中、通过干燥就形成了密封化合物的环状密封层。然后，罐底盖与罐体卷合形成一体，成为一个整罐。 本发明中的密封化合物的主耍成份是丁苯乳胶。这种由增粘剂、填充剂、乳化剂或分散剂以及增稠剂与丁苯乳胶制成的密封化台物能够广泛地适用于金属容器的密封要求。 一般密封化合物的主要成份丁苯乳胶由直径为12001500的丁苯乳胶微粒组成。当这种我们已知的密封化台物用泵以每分钟20150次往复相对较低的速度对罐底盖进行涂布时，能获得较为满意的效果。但是，我们发现，当我们以比如每分钟180400次往复的相对高速对罐底盖进行涂布时，这种密封涂层的密封性能以及其它质量就不太尽如人意了。 更正确地说，上述密封化合物乳液在通过经调整的能重复开闭的防漏的针形阀和喷管喷向罐底盖环形沟槽时，经受了机械磨擦。随着机械磨擦的加剧，丁苯乳胶的微粒每分钟的撞击次数也随之增加，随之而来发生的间题是密封化合物的温度就跟着上升。 在通常的密封胶喷涂过程中，随着机械磨擦的加剧和胶液温度的升高，胶液内的凝结附聚物也就随之增加。同时胶液的粘度也随之加大。所以，高速的或者长时间的连续的密封胶喷涂过程，能造成密封化合物适应能力的降低。结果造成了密封胶层的密封性能和质量的降低。 此外，已经发现，当上述密封化合物乳液喷涂在罐底盖环状沟槽上后，底盖的外缘切面会发生锈蚀。自从如镀锡、镀铬等表面金属镀层钢板应用于金属容器后，由于这些表面镀层的抗氧化能力，有效地防止了钢铁表面的锈蚀。但是，在底盖的外缘切面上，钢基体是完全暴露的，这些钢基体接触到密封化台物就会导致锈蚀。 如果发生了锈蚀，那么，当罐底盖与罐身卷台后。这些锈蚀便包容在密封化合物之中，进而引起这些密封化合物的分解，从而导致密封质量的降低。此外，这种发生在卷合边中的纤维状的锈蚀，还将引起延伸，导致罐体其它表面的损害。一旦盛装了物品，必将还会引起内装物品的损害。发明内容 实验发现，当丁苯乳胶的微粒平均直径在16003000之间的时候，可以被用作密封化合物的胶乳。前文曾表述，凝结附聚物及其它异常现象的增加，还有粘度的上升，是由于在高速或长时间连续喷胶过程中的机械磨擦导致温度的升高引起的。所以，只要有效地控制机械磨擦和升温以及改善喷涂适应性，那么，上述的凝结附聚物等异常现象就会被有效地消灭。 经我们反复研究，找到了罐底盖外缘切面锈蚀的原因。那就是，当一些电介质，如氯化钠混合在丁苯乳胶中，作为密封化台物胶液载体的一部分来校正胶乳微粒直径大小的时候，能够导致上述罐底盖外缘切面的锈蚀。然而，当碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐被用作电介质来校正胶乳微粒直径大小的时候，罐底盖外缘切面的锈蚀就能够被有效地防止。 我们在以上发现的基础上完成了此项发明。 更正确地说，这项发明的中心是，提供了与喷涂性能相适应的，并且能防锈的金属容器的优秀的密封化台物。而此密封化合物是在平均直径为16003000之间的丁苯乳胶微粒中，以加入合适的分散剂或乳化剂、增稠剂和填充剂来实现的。 这项发明的另一方面，如前文所提到的，提供了金属容器所用密封化台物中的丁苯乳胶微粒直径的调整剂。它们就是碱金属碳酸盐和碱金属磷酸盐，它们所占的比例为占丁苯胶总固体重量的0.32.0。顺便说一下，在通常的微粒介绍中，更直接的、详细的微粒大小情况需用电于显徽照片来说明。而本文为叙述方便起见略去有关图表。研究方法 在这项发明中，丁苯乳胶的平均微粒直径在16003000之间,但当丁苯乳胶的平均微粒直径在18002800之间时更能够给予密封化合物良好的填充性能和临界性。 根据日本工业标准物理性能测试课目，我们画出厂了丁苯乳胶平均微粒直径和凝结附聚物重量的关系曲线图并根据图，我们得出结论，与常规化合物相比，如果丁苯乳胶的平均微粒直径能够控制在上面提到的范围内，那么，凝结附聚物的形成就能被显著地控制。根据丁苯胶乳液体的温度和粘度之间的关系，经研究认为当粘度在30006000CPs时，密封化合物在高速情况下喷涂是比较适合的。一般的密封化台物粘度随温度的变化比较明显。而当丁苯乳胶的乎均微粒直径在本发明所给出的确定范围之内时，密封化合物的喷涂温度适应范围可显著地扩展。 在上述范围内，本发明通过校正丁苯乳胶的微粒直径来提高密封化合物的物理性能稳定性和对温度变化的稳定性。而这二个稳定性却与丁苯乳胶本身无关，这些稳定性的实现，首先要通过在丁苯乳胶中加入合适的增粘剂、填充剂、增稠剂，乳化剂或分散剂来实现。在按日本工业标准物理性能稳定性测试中，随着丁苯胶乳的微粒直径被改变，如果平均微粒直径在18003000之间时，凝结附聚物几乎不能形成。而丁苯乳胶本身的粘度则受到了温度的影响。随着温度的升高，粘度有所下降，但事实上，粘度受温度的影响并不明显。根据以上的事实可以很容易理解，当丁苯乳胶刚开始通过加人增粘剂、填充剂、增稠剂、乳化剂或分散剂制成密封化台物时，在高遵喷胶过程中，乳胶的物理性能稳定性和对温度变化的稳定性呈下降趋势，然而当通过微粒直径调整剂对丁苯乳胶的微粒直径进行调整后，以上所有的趋势就不存在了。 在本项发明中，只要乳胶的微粒平均直径在前文所说的范围内，那么，根据任何已知方法特别处理过的丁苯乳胶均可选用。而丁苯乳胶的制取，一般均为用苯乙烯和丁二烯在水介质中添加乳化剂或化散剂进行乳液聚合来获得，根据聚合温度的不同，可分为冷、热二种丁苯乳胶。冷胶的聚合温度低于lO，热胶的聚合温度在3570之间。无论是冷胶还是热胶，原则上均可应用于本发明中。然而，由于冷胶中含有相对较多的阻聚剂，所以，如果采用冷胶的活，那么，这些阻聚剂就会留在密封化台物当中。当采用冷胶制成的密封化台物用于金属容器后，一旦装上食品，就会对这些食品的气味产生影响。因此，可取的是，乳液聚合温度在3570之间的热胶作为本发明中的丁苯乳胶。为了给丁苯乳胶密封化台物的弹性和塑性以最佳组合，苯乙烯和丁二烯在乳液聚合中的较好配比为重量比28：7255：45，最好为35：6555：45。 在本文所说的直径范围内对丁苯乳胶微粒的大小进行调整，可以采取以下几种方法。但是，可以实施的方法并不局限于此几种。 方法l： 在乳液聚合中，减少水及乳化剂或分散剂的用量，也可减少引发剂的用量以及降低聚合物的比例。 方法2： 在丁苯乳胶中加入少量铵基氯化铵，形成铵皂，促使乳胶微粒在加热浓缩中粗化。 方法3： 当丁苯乳胶中的PH值及皂量保持恒定或皂量减少时，将一种电介质溶液如氯化钠溶液加入胶液中，由此形成一种不稳定体系，然后将胶液在0以下速冻，再使其融化。 上述乳胶所采纳的配方实例，刊载于1967年11月30日出版的合成橡胶手册的第198页。对相应的加成物的配比和操作条件进行调整，使得丁苯乳胶的平均微粒直径保持在前文所说的范围内。 本发明所用的丁苯乳胶，具体推荐的是其固体含量在4070%之间，PH值在95105之间。 除上面提到的丁苯乳胶外,本发明中密封化台物的其它组成物。如增粘剂，提高了胶液对金属基片的附着力，导致了密封性能的提高；填充剂，给密封化台物以良好的伸缩应力，并改善了它的干燥性能。较好的增粘剂有：松香树脂，如松香、氢化松香、松香脂、氢化松香脂、硬化松香；萜烯树脂，苯酚甲醛树脂：酚醛树脂;天然松香或帖烯的改性树脂；二甲苯甲醛树脂；石油树脂和它的改性树脂。增粘剂的用量占丁苯乳胶总固体重量的5200，最好为20140。 较好的填充剂有：含硅类填充剂，如胶状二氧化硅脱水二氧化硅、合成硅酸盐；轻质碳酸钙；重质碳酸钙；活性碳酸钙；高岭土；锻烧白土；白矾土；滑石粉；白云石；硫酸铝；硫酸钡；硫酸镁；硅酸镁；氧化镁；硫酸钙；浮石粉；玻璃粉；石棉粉；氧化锌；二氧化钛和炭黑。填充剂的用量，占丁苯乳胶总固体重量的30200，最好是50150。 本发明密封化合物的组成中，本身含有或添加有乳化剂或分散剂。本发明所具体推荐的乳化剂或分散剂有：脂肪酸，如油酸、硬酯酸、软酯酸、月桂酸、肉豆蔻酸；树脂类酸，如松香酸；有机磺酸，如烷基磺酸；二元脂肪酸的磺酸酯和磺酸酰胺，以及这些酸的钠、钾、铵盐。乳化剂或分散剂的用量，占丁苯乳胶总固体重量的3595，最好为46。由于在整个丁苯乳胶中，乳化剂或分散剂的含量相对较少，但是它们的微粒直径相对较大。所以,一般来说，最好与增粘剂和填充剂同时加入丁苯乳胶，并且充分搅拌混和。由于本发明中的密封化合物的粘度相对较低，所以，从填充适应性的观点来说，最好在密封化合物中加入由水溶性聚合物组成的增稠剂。本发明具体推荐的增稠剂有：甲基纤维素；羟甲基纤维素；羟基纤维素；羧基纤维素；海藻酸钠；聚乙烯醇；聚丙烯酸钠；刺梧桐树胶。增调剂的用量占丁苯乳胶总固体重量212时最为合适。 此外，根据已知的配方，其它助剂如抗氧剂、氢离子调整剂等也可加入本发明的密封化合物当中。本发明的一个重要方面，就是将碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐从不同的电介质中选出来作为丁苯乳胶的微粒直径调整剂。当由此微粒直径调整剂调整微粒直径的丁苯乳胶被用于金属容器的密封化台物时，它们的用量占丁苯乳胶总固体重量的O32O。当一般的密封化合物被涂在经过表面处理的罐底盖上时，混入丁苯乳胶的电介质氯化钠或硫酸钠同时也接触到了钢基材的切面。一段时间，就在此切面上发生了锈蚀，在高温高湿下，这种锈蚀情况明显地加快。而相比之下，将碳酸氢钠、碳酸钠或磷酸钠作为电介质混入丁苯乳胶再作为密封化合物涂在罐底盖环状沟槽中与钢基材切面接触后，在一段时间后未发生锈蚀，即使在高温高湿条件下也是如此。 控制锈蚀是本发明的一个目标。当在允许的条件下，将丁苯乳胶和其它辅助成份一起制成密封化合物干膜应用到罐底盖上时，若发生锈蚀的话，则就是其它因素造成的。换句话说，当丁苯乳胶自身是干燥的时候，也就是说，已经交联成弹性体时，电介质的种类对金属的锈蚀影响可以忽略不计。所以，在这样的情况下氯化钠可被用作电介质。而本发明中的密封化合物，采用乳化剂或分散剂来改善丁苯乳胶粒子的分散稳定性，用增粘剂和增稠剂以及较多量的填充剂来改善填充性能和喷涂适应性。但是，这些助剂均具有吸湿性能，所以，以此制成的密封化合物对潮湿非常敏感，就是经过干燥以后也是如此。这样，密封化合物中所含的电介质所引起的腐蚀就值得注意了。但是，我们发现，当碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐被用作丁苯乳胶的微粒直径调整剂时，即使密封化合物中存在以上的吸湿成份，腐蚀作用也被有效地控制了。而且，丝毫不影响对微粒直径的调整作用。 本发明所具体推荐的碱金属碳酸盐有：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾；碱金属磷酸盐则以磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、亚磷酸钠、磷酸钾为好。由于以丁苯乳胶为基础的密封化台物对湿度均有一定程度的敏感，所以，为了达到本发明控制锈蚀的目的，特别采用碱金属碳酸盐或碳酸氢盐作为丁苯乳胶的微粒直径调整剂。 碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐作为微粒直径调整剂,根据丁苯乳胶的粒径，其用量一般占丁苯乳胶总固体重量的O32O，最好是0 41.2% 。当这些微粒直径调整剂太少，或低于上述范围时，得到的微粒直径调整效果不能令人满意；而当微粒直径调整剂太多或高于上述范围时，那么丁苯乳胶组成的密封化台物对湿度就变得敏感起来。本发明的意图就不能达到。 本发明所具体推荐的工艺是：在水介质中加人乳化剂或分散剂，采用乳液聚合的方法使苯乙烯和丁二烯共聚，并加入碱金属碳酸盐或碱金属磷酸盐作为徽粒直径调整剂，用增加或减少碱卤或碱金属磷酸盐的方法来调整苯乙烯和丁二烯共聚乳液即丁苯乳胶微粒直径的大小。例如，增加碱金属碳酸盐的数量，就使得丁苯乳胶的平均微粒直径变大。 本发明的参考实例略。 本发明的几个结论： 1，作为一种金属容器用密封化合物，其特征是：由乳化剂或分散剂作为稳定保持剂，由丁苯乳胶、增粘剂和填充剂组成的，具有优秀填充效果和喷涂适应性的丁苯乳胶共聚体。它的乳胶由微粒平均直径为16003000的丁苯乳胶组成。 2根据结论1所述的密封化合物，丁苯乳胶较为理想的平均微粒直径范围为18002800之间。3，根据结论1所述的密封化合物，它的苯乙烯和丁二烯的重量比为28：7255：45之间。4根据结论l或结论3所述的密封化合物，是由苯乙烯和丁二烯在3570条件下经乳液聚合而得到的共聚物丁苯乳胶所组成。 5根据结论1所述的密封化合物，丁苯乳胶占总固体重