容器密封剂组合物的制作方法
【专利摘要】公开了在封口过程中具有提高的拉伸强度和降低的挤出力的容器密封剂组合物。该组合物包括羧化丁苯橡胶的胶乳、胶态二氧化硅填料和增粘剂，其中该胶态二氧化硅用有机硅烷预处理。还公开了一种使用上述容器密封剂组合物密封罐的方法。
【专利说明】容器密封剂组合物
[0001]发明背景
[0002]本发明涉及在封口(seaming)过程中具有提高的拉伸强度和降低的挤出力(squeeze-out)的容器密封剂组合物。
[0003]基于橡胶状聚合物，如丁苯橡胶(SBR)和羧化丁苯橡胶(CSBR)的容器密封剂组合物在本领域中众所周知。为了获得可接受的防水性、耐挤出性和容器封口性能，上述组合物常常包括交联剂，如过氧化物或锌化合物以在该橡胶组分内部形成交联的网络。上述密封剂组合物一般还包括填料和增粘剂。US4189418、W082/02721、EP0182674、US5747579和W02008/157217中公开了此密封剂组合物的实例。虽然一些上述公开内容包括潜在的填料列表之中的多种二氧化硅，但是已经发现被双电子层稳定化的一般胶态二氧化硅的添加会导致橡胶胶乳胶凝，使其不能作为容器密封剂。
[0004]在US5763388中提议制造含水的相容的二氧化硅浆料的方法，该浆料可更易于与橡胶胶乳混合。对于二氧化硅分散，提到了煅制二氧化硅和沉淀二氧化硅。该含水的相容的二氧化硅浆料通过使用包含活性官能团的有机硅烷偶联剂处理二氧化硅分散体而制得。据建议，此处理允许将更大量的相容的二氧化硅浆料并入橡胶组合物中。然而，此专利没有建议该相容的二氧化硅对于羧化的橡胶有用或者其对于容器密封剂组合物有用。
发明概要
[0005]本发明包含容器密封剂组合物，其包含羧化丁苯橡胶(CSBR)的胶乳和填料，其中该填料包含用有机硅烷预处理的胶态二氧化硅。
[0006]本发明还包括一种密封罐(can)的方法。该方法包括在罐盖的卷曲区域上涂敷本发明的容器密封剂组合物的水性分散体，干燥该组合物，在装填内容物的罐体上设置该经涂敷的罐盖，并且通过封口罐体凸缘区域和盖的卷曲区域来密封该罐，从而获得含有内容物的密封的罐。该方法附加地包括对该密封的罐施以热处理以将该内容物灭菌。
[0007]发明详沭
[0008]本发明的容器密封剂组合物包含羧化丁苯橡胶(CSBR)的胶乳。CSBR可以是任何常用于形成容器密封剂组合物的那些。US5747579中公开了典型的CSBR，并且其包括苯乙烯和丁二烯与羧酸如富马酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、乌头酸、马来酸或巴豆酸(corotonic acid)或者与酸酐如马来酸酐或衣康酸酐的共聚物。优选的CSBR是苯乙烯和丁二烯与丙烯酸的共聚物。通常，与苯乙烯-丁二烯共聚的酸(或者酸酐)的量为该弹性体重量的约0.5% -6%。基于100份的苯乙烯加丁二烯，对于各组分，苯乙烯和丁二烯的比例一般为30% -70%,(即，30-70phr(phr =份数/每一百份橡胶))。通常，丁二烯的量约为35% -55%，而苯乙烯的量约为45% -65%。通常，CSBR的凝胶含量为0_70wt.%, Π尼粘度为30-150 (ML1+4，100C )，并且苯乙烯含量为20-60wt.%。该CSBR胶乳一般包含约
40% -70 %的总的橡胶固体。
[0009]该容器密封剂组合物附加地包括含有经有机硅烷预处理的胶态二氧化硅的填料。通常，该组合物包括约5-40重量份(固体)的预处理的胶态二氧化硅填料/每100重量份(固体)CSBR(即5-40phr)，优选约10-30重量份的预处理的胶态二氧化硅填料/每100重量份CSBR(即10-30phr)。这导致CSBR(固体)与二氧化硅(固体)的比值为100: 5-100: 40，优选 100: 10-100: 30。
[0010]该胶态二氧化硅可以选自本领域中已知的那些。胶态二氧化硅(亦称为二氧化硅溶胶)是相对长时间保持分散的相对小粒度的二氧化硅。优选胶态二氧化硅的粒度范围为lnm-150nm，更优选约2nm_40nm。优选胶态二氧化硅是LUD〇X?HS-40(W.R.Grace&C0.-Conn)，以平均粒度为约12nm的二氧化硅颗粒的40%的水性分散体形式可得。
[0011 ] 使用有机硅烷预处理该胶态二氧化硅使得其与橡胶胶乳能够相容。该有机硅烷包含将与CSBR中的羧基基团反应以在橡胶体系中建立网状结构的官能团。理论上，此网状结构的形成在不需要交联剂的情况下在封口过程中提供提高的拉伸强度和降低的挤出力。因此，在一个优选的实施例中，该容器密封剂组合物基本上不含有交联剂。
[0012]用作用于与该胶态二氧化硅相容的预处理试剂的合适的有机硅烷包括具有下列通式的那些:
[0013]
【权利要求】
1.容器密封剂组合物，其包含羧化丁苯橡胶(CSBR)的胶乳、包含用有机硅烷预处理的胶态二氧化硅的填料和增粘剂，其中CSBR固体与二氧化硅固体的重量比为100: 5至100: 40。
2.根据权利要求1的容器密封剂组合物，其中所述有机硅烷具有以下通式
其中X是选自氣基、多氣基烷基、疏基、多硫化物基团、环氧基、羟基、乙烯基、丙稀酸氧基和甲基丙烯酰氧基的官能团；y是O至8，优选2至6 ;和Z\Z2和Z3是各自独立地选自氢，C1-C18烷基，芳基如苯基、苄基等，环烷基如环戊基、环己基等，或芳基、烷氧基或卤素取代的烷基，和C1-C8烷氧基，前提是Z1、Z2和Z3的至少一个必须是上述烷氧基之一或者这些Z之一必须是卤素、羟基或氢基团。
3.根据权利要求1或2任一项的容器密封剂组合物，其中该胶态二氧化硅的粒度为2nm_40nmo
4.根据权利要求1-3任一项的容器密封剂组合物,其中该有机硅烷选自3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氛基丙基二乙氧基硅烷、3_氛基丙基二甲基乙氧基硅烷、3_氛基丙基二轻基甲氧基硅烷、N- (2-氛基乙基)-3-氛基丙基二甲氧基硅烷、N- (2-氛基乙基)-3-氛基丙基二乙氧基硅烷和N-甲基_氛基丙基二甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1-4任一项的容器密封剂组合物,其中该有机硅烷是N-(2-氨基乙基)_3_氨基丙基二甲氧基硅烷。
6.根据权利要求1-5任一项的容器密封剂组合物，其中CSBR固体与二氧化硅固体的重量比的范围为100: 10-100: 30。
7.根据权利要求1-6任一项的容器密封剂组合物，其中该增粘剂是选自松香类树脂、萜烯类树脂、酚醛类树脂和石油烃类树脂的至少一个成员，并且该增粘剂的量为10-150重量份/每100重量份该橡胶组分。
8.根据权利要求1-7任一项的容器密封剂组合物，其包含附加填料，其中该附加填料包含选自粘土、二氧化钛、碳酸钙、高岭土、矾土白、硫酸钙、氢氧化铝和滑石的至少一种材料，并且其中该填料的量为5-150重量份/每100重量份该橡胶组分。
9.根据权利要求1-8任一项的容器密封剂组合物，其中该羧化丁苯橡胶的凝胶含量为.0-70wt.%，门尼粘度为30-150 (ML1+4,100°C ),并且苯乙烯含量为20-60wt.
10.根据权利要求1-9任一项的容器密封剂组合物，其中该组合物基本上不含交联剂。
11.密封罐的方法，其包括在罐盖的卷曲区域上涂敷根据权利要求1-10任一项的容器密封剂组合物的水性分散体，干燥该组合物，在装填有内容物的罐体上设置该经涂敷的罐盖，并且通过封口罐体凸缘区域和罐盖卷曲区域来密封该罐从而获得含有内容物的密封的罐。
12.根据权利要求11的方法，还包括对该密封的罐施以热处理以将该内容物灭菌。
【文档编号】C09K3/10GK104053740SQ201280063785
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2011年12月20日
【发明者】Q·孙, T·塔卡哈施, Y·伊克施罗 申请人:格雷斯公司