可滅菌的無(wú)pvc封閉體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及在滅菌條件下可以在容器封閉體中用作密封材料的組合物(復(fù)合物)。更具體地，本發(fā)明涉及適用于可以旋開(kāi)的容器封閉體和真空封閉體(諸如凸耳扭轉(zhuǎn)封閉體，特別是封閉體)并且顯示出不期望物質(zhì)遷移的降低的這類(lèi)組合物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】可滅菌的無(wú)PVC封閉體1.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在滅菌條件下可以在容器蓋中用作密封材料的組合物(復(fù)合物)。更具體地，本發(fā)明涉及適用于可以旋開(kāi)的容器蓋或真空蓋(諸如凸耳扭轉(zhuǎn)蓋，特別是
Press-οn/Twist-off(壓緊/抒開(kāi)《 )蓋)并且顯不出不期望物質(zhì)遷移的降低的組合物。
2.【背景技術(shù)】
[0002]含有聚氯乙烯(PVC)的用于容器蓋的密封材料早已被用在包裝行業(yè)。
[0003]然而由于很多原因，一般不再期望在包裝材料中含PVC的組合物。當(dāng)焚燒家用垃圾時(shí)，由鹵素塑料產(chǎn)生酸性氣體，所述氣體泄漏到環(huán)境中是有害的。另外，即使是少量的PVC也干擾塑料垃圾的材料再循環(huán)。此外，基于PVC的密封元件需要使用增塑劑，其可能潛在地遷移到容器中所含的食品中，因此出于健康原因是有問(wèn)題的。
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于容器蓋的無(wú)PVC的密封復(fù)合物(下文中也稱(chēng)為聚合物復(fù)合物)，特別是用于食品的包裝。食品(包括飲料諸如果汁等)往往是封裝在由玻璃或塑料制成的容器中，然后所述容器在許多情況下具有螺旋蓋。術(shù)語(yǔ)“螺旋蓋”在這里代表在填充和封閉的狀態(tài)下，通過(guò)螺紋的方式與容器接合的容器蓋。為了打開(kāi)容器，相對(duì)于容器必須旋轉(zhuǎn)蓋，其中所述蓋的密封從容器邊緣消散并且在容器中(通常)提供的真空被取消。通過(guò)這樣的旋轉(zhuǎn)可以將蓋從容器分離。已知的含PVC的密封材料具有為此目的所必需的加工和性能特性。因此，應(yīng)該指出的是，如果無(wú)PVC的密封復(fù)合物具有不遜色于含PVC的密封材料的主要性能的相當(dāng)具體的物理化學(xué)性能，那么無(wú)PVC的密封復(fù)合物是商業(yè)上感興趣的用于容器蓋的僅有的密封材料。
[0005]因?yàn)橐坏⑷萜鞒涮詈头忾]，那么許多食品和飲料被滅菌，因此經(jīng)受住這些措施的密封嵌件是特別期望的。
[0006]現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，該用于滅菌措施的適合性可以在密封材料上通過(guò)動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)以簡(jiǎn)單方式來(lái)確定。
[0007]DMTA是已知的方法:適當(dāng)?shù)臏y(cè)量裝置是市售的。DMTA的原理可以簡(jiǎn)單地描述為:將正弦擺動(dòng)的力施加到材料樣品。測(cè)量材料的形變。在本文中，確定與施加的力相關(guān)的形變的幅度和相移。樣品的粘彈性性能可以由作為時(shí)間和溫度的函數(shù)的測(cè)得的值來(lái)確定。除了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg以外，還包括材料的存儲(chǔ)模量G’和損耗模量G”。對(duì)于大多數(shù)裝置，使用共振外的受迫振蕩。將樣品以確定的頻率以及在確定的溫度下機(jī)械地承受彎曲載荷、應(yīng)變或剪切載荷。分別在靜態(tài)中等載荷和動(dòng)態(tài)分量后，或者在一個(gè)步驟中通過(guò)變形器，施加機(jī)械載荷。動(dòng)態(tài)載荷一般是通過(guò)覆蓋特定頻率范圍(取決于裝置)的電動(dòng)振蕩器產(chǎn)生。對(duì)于大多數(shù)裝置可以控制溫度在-100°C至+300°C的范圍。在測(cè)量過(guò)程中，記錄力和形變信號(hào)，并通過(guò)傅立葉分析確定所述兩個(gè)信號(hào)之間的相位角。
[0008]或者，也可以在振蕩流變儀中在聚合物熔體上可以進(jìn)行該類(lèi)型的測(cè)量。為此，將確定層厚度的圓盤(pán)狀樣品引入到錐板系統(tǒng)，以5K分鐘―1將其加熱至180°C，并且在冷卻加熱循環(huán)中測(cè)量。
[0009]可以根據(jù)本發(fā)明確定可滅菌的密封材料，因?yàn)樗鼈兓旧巷@示出權(quán)利要求1中所定義的性能。
[0010]在任何個(gè)別情況下，當(dāng)評(píng)估DMTA數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意預(yù)期的滅菌處理?xiàng)l件。最大可能滅菌溫度越低，蓋上的壓力越高。通常，拐點(diǎn)(無(wú)反壓)應(yīng)比期望的滅菌溫度高至少10°c。在反壓下，甚至更大的距離(20°c或更多)是必要的。
[0011]相位角tan(delta)的加熱曲線可以顯示出多于一個(gè)拐點(diǎn)，例如，如果在材料整體軟化前單個(gè)組分已經(jīng)顯示出相轉(zhuǎn)變(其然后在相對(duì)低的溫度下發(fā)生)。
[0012]在這種情況下，不應(yīng)該考慮這些拐點(diǎn)，而應(yīng)僅僅考慮對(duì)應(yīng)于材料整體軟化的拐點(diǎn)。
[0013]更具體的要求例如包括以下方面:
[0014]-選擇材料組成使得避免不期望的物質(zhì)。因此，密封復(fù)合物應(yīng)該不包含被分類(lèi)為存在健康風(fēng)險(xiǎn)的物質(zhì)，特別是增塑劑諸如鄰苯二甲酸酯；氨基脲及其來(lái)源，特別是ADC和OBSH ；2-乙基己酸及其來(lái)源；有機(jī)錫復(fù)合物、伯芳胺、雙酚、壬基酚；BADGE ;光引發(fā)劑；全鹵
化復(fù)合物；三聚氰胺。
[0015]對(duì)于一些應(yīng)用，較大量液體物質(zhì)(也就是說(shuō)在室溫下為液體的物質(zhì))的存在是不期望的。然后，這類(lèi)物質(zhì)(例如白油)的含量應(yīng)最多為10%，優(yōu)選較少限制的，并且在一些情況下，密封復(fù)合物應(yīng)該不含可檢測(cè)量的這些液體物質(zhì)。
[0016]如果雙酚A和三聚氰胺是要避免的，那么將不含有這些物質(zhì)的涂層用于容器蓋。然后應(yīng)使密封材料組成以達(dá)到與這些涂層持久粘結(jié)結(jié)合。
[0017]應(yīng)該選擇材料組合物使得密封材料在使用過(guò)程中滿(mǎn)足甚至是挑戰(zhàn)性的要求。
[0018]因此，密封材料應(yīng)該優(yōu)選為在巴氏消毒或甚至滅菌條件下可以使用的，也就是說(shuō)應(yīng)該承受巴氏消毒(高至98°C )或滅菌(一般高于100°C，通常高于105°C或高于110°C，或者甚至高于120°C，高至132°C )。對(duì)于一些用途，密封材料應(yīng)該具有阻隔功能，也就是說(shuō)應(yīng)該減少或防止不期望物質(zhì)滲透入容器中。
[0019]對(duì)于特定的應(yīng)用，它應(yīng)該可以提供具有吸附添加劑(例如氧吸附劑)或清除劑物質(zhì)的密封材料。
[0020]-密封材料必須具有所需的加工特性。
[0021]原則上，它必須熱軟化到足夠程度，以使其可用于常規(guī)的加工機(jī)器(特別是在注塑方法中，但也用于通過(guò)隨后的沖壓或壓縮成型的擠出)。因此，在引入到容器蓋并且冷卻至所需的應(yīng)用溫度(一般室溫，但也可能在更低的溫度下，例如在冷凍柜中)后，它必須具有必要的密封性能。
[0022]它還必須可以在小容器蓋的整個(gè)區(qū)域內(nèi)引入密封材料。
[0023]對(duì)于PT蓋(Press-on Twist-uff蓋)，所述密封材料必須形成密封件和蓋的內(nèi)螺紋，因此，必須可以將密封材料(被稱(chēng)為“輪廓環(huán)(konturierter Ring)”)施加到的蓋的內(nèi)表面和裙部，并且當(dāng)將蓋壓下時(shí)所述密封材料也必須能夠形成螺紋元件。
[0024]對(duì)于一些應(yīng)用，所述密封材料應(yīng)該能夠形成密封嵌件“外殼”，也就是說(shuō)在蓋的外側(cè)，然后將密封嵌件作為完成的環(huán)密封件等插入到容器蓋中。
[0025]密封材料特別適用于金屬蓋和可涂敷在內(nèi)表面上的金屬-塑料復(fù)合物，但它也適用于塑料蓋。[0026]-密封材料必須適用于常規(guī)的食品包裝。
[0027]密封嵌件必須適用于巴氏消毒(高至98°C或更高)并且應(yīng)該優(yōu)選也適用于滅菌(高至 132°C )。
[0028]密封嵌件必須承受在反壓和真空下的后處理(巴氏消毒等)，如果需要，在可以應(yīng)用的地方它必須具有真空保持和阻隔的性能。
[0029]密封嵌件適用于由金屬、塑料、玻璃等制成的常規(guī)容器。
[0030]在與填充的內(nèi)容物特別是含脂肪的食品、含酒精飲料及其他親脂性(與水相比)產(chǎn)品接觸的情況下，密封嵌件不釋放或最小限度釋放組分到填充的內(nèi)容物。
[0031]密封嵌件必須顯示出足夠低的擰開(kāi)值，以便能夠用溫和的力量移除容器蓋(可能冷卻)。與此同時(shí)，密封件必須顯示出其在食品的預(yù)期壽命(最小保質(zhì)期)內(nèi)的密封效果。
[0032]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中所定義的無(wú)PVC的組合物來(lái)實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中定義了有利的實(shí)施方案。
[0033]3.發(fā)明概述
[0034]根據(jù)本發(fā)明的聚合物復(fù)合物通常被用作密封材料或密封復(fù)合物。在這里，復(fù)合物被理解為是指除了至少一種聚合物以外還包括另外物質(zhì)的物質(zhì)混合物。在這里，所述另外物質(zhì)可以例如是其他聚 合物、填充劑、潤(rùn)滑劑、抗氧化劑、顏料、和其它添加劑。
[0035]可以通過(guò)加熱使得根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物具有足夠流動(dòng)性。只有這樣才能將密封復(fù)合物通過(guò)擠出或通過(guò)在待制造的密封元件的領(lǐng)域中的類(lèi)似方法施加到容器蓋坯體。
[0036]然后，施加到容器蓋內(nèi)表面的無(wú)PVC的組合物可以機(jī)械地成形為所需的密封元件。冷卻后，所施加的組合物可以保持其形狀，并且，在封閉狀態(tài)下，可以密封地抵靠待通過(guò)容器蓋封閉的容器的開(kāi)口。
[0037]這里，無(wú)PVC的組合物可以?xún)?yōu)選地用于任何容器蓋的生產(chǎn)中，諸如用于在凸耳螺旋蓋、螺旋蓋、旋抒王冠蓋、瓶螺旋蓋和Press-on TWfet-Off85蓋的密封件的生產(chǎn)。
[0038]因此，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物為特別是適用于容器蓋的密封材料，并且其
[0039].易于加工，
[0040].使得可以在工業(yè)生產(chǎn)中快速生產(chǎn)，
[0041].可在巴氏消毒條件下和/或在滅菌條件下使用，
[0042].不存在健康風(fēng)險(xiǎn)，即使是在含脂肪的填充內(nèi)容物的情況下，
[0043].大部分或全部基于非交聯(lián)聚合物，并且完全不含有或在任何情況下基本上不含有存在健康風(fēng)險(xiǎn)的物質(zhì)(如增塑劑等)，
[0044]?具有成本效益，和/或
[0045].使得容器蓋的產(chǎn)品，在閉合狀態(tài)下，可以顯示阻隔氣體的效果、壓力釋放閥門(mén)的效果和/或真空保持。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的密封材料通常包含不同化學(xué)組分的混合物，所述混合物包含至少一種聚合物，通常至少兩種不同的聚合物，和另外組分諸如潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑和可能的另外組分，所述另外組分用于調(diào)整所需的性能特性。
[0047]本發(fā)明應(yīng)用的具體領(lǐng)域是例如由在例如嬰兒食品中非常流行的Press-on Twist-orf?蓋構(gòu)成的。[0048]根據(jù)定義，"Press-on T\vist-off#蓋”是當(dāng)?shù)谝淮胃郊訒r(shí)將其壓到待封閉的容器上(“按壓”)，但當(dāng)移除時(shí)必須旋轉(zhuǎn)(“旋開(kāi)”)。這與螺旋蓋相反，所述螺旋蓋在封閉容器和打開(kāi)容器時(shí)都需要旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0049]例如在1966年公開(kāi)的專(zhuān)利文件US3270904中描述了 Press-on Twist-off'蓋的基本原則:
[0050]將塑料復(fù)合物施加到容器蓋的側(cè)壁并且當(dāng)容器被封閉時(shí)以與容器的螺紋元件配合形成螺紋的方式封閉容器(參見(jiàn)US3270904的第2欄，第16行)。與螺旋蓋和凸耳螺旋蓋相反，容器蓋的(金屬)主體本身沒(méi)有螺紋；所述螺紋完全通過(guò)密封復(fù)合物的聚合物材料形成。因?yàn)橛捎谌萜魃w壓下所形成螺紋，所以為了移除容器蓋，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是必須的。因此，在 Press-on T\vist-()ff:容器蓋(指在 US327O9CM 中作為 Press-on Turn-off (Press-onTurn-off)蓋)的情況下，施加到容器蓋內(nèi)表面的塑料復(fù)合物即表現(xiàn)出密封功能由表現(xiàn)出保持功能(參見(jiàn)US3270904的第2欄，第4至10行描述的“雙功能”)。
[0051]此前，基于PVC的復(fù)合物總是工業(yè)地用于這些容器蓋。
[0052]雖然已經(jīng)知道了 Press-on Twist-Off?容器蓋的基本操作原則幾十年,但是直到I現(xiàn)在對(duì)于包裝工業(yè)的這些蓋的低成本(也就是說(shuō)快速)生產(chǎn)是很大的挑戰(zhàn)。在這里，本領(lǐng)域技術(shù)人員面臨特別是以下的任務(wù):
[0053]-施加到容器蓋內(nèi)表面的密封復(fù)合物不可避免地與位于待封閉容器中的食品接觸。鑒于容器蓋的密封嵌件的組分遷移到食品中不僅是不期望的，而且也受到了嚴(yán)格的法律規(guī)定(參見(jiàn)本申請(qǐng)第15頁(yè)第一段的說(shuō)明)的事實(shí)，密封材料的選擇在原則上直接受限。尋求PVC復(fù)合物的替代品已多年沒(méi)有成功。[0054]對(duì)于嬰兒食品，不含三聚氰胺的包裝是優(yōu)選合適的。然后，通常必須將必須不含有三聚氰胺的內(nèi)涂層提供給相應(yīng)的容器蓋。例如，聚酯涂層是合適的。然后，密封材料必須與這些涂層充分粘合。
[0055]-附加到蓋板的內(nèi)表面的密封材料是用于密封性地密封待封閉的容器的，也就是說(shuō)必須具有密封功能。在此相反，附加到容器蓋的側(cè)壁的密封材料是用于與螺紋元件配合的，特別是在旋開(kāi)的情況下，因此，主要是具有撬起功能(Hebelfunktion)(參見(jiàn)US3270904的圖2)。鑒于這些不同的功能，使用具有針對(duì)相應(yīng)功能的材料性能的兩種不同的材料將是適宜。但是，該實(shí)施方案只能以高支出生產(chǎn)，因此從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看完全沒(méi)有興趣。然后，僅當(dāng)在蓋板的內(nèi)表面和容器蓋的側(cè)壁上材料相同時(shí)，才實(shí)現(xiàn)所希望的高產(chǎn)率。
[0056]-對(duì)于密封功能，需要至少部分彈性的材料，其可以產(chǎn)生與容器邊緣必要的配合、真空保持、還有可能的相對(duì)于有害物質(zhì)、氧等的滲透的阻隔效應(yīng)。
[0057]-與此相反，堅(jiān)硬/硬質(zhì)的材料對(duì)于保持功能是需要的，因?yàn)闆](méi)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則容器蓋不能被提起或者螺紋元件可能無(wú)法承受擰開(kāi)力。因此，使用相同材料以既具有皿功能又具有密封功能構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員的巨大挑戰(zhàn)。
[0058]-必須可以在蓋坯體中使密封材料達(dá)到所述的形狀，特別是通過(guò)沖壓或通過(guò)經(jīng)由注塑的插入。這樣做時(shí)，不僅必須形成在容器封閉狀態(tài)下密封地抵靠容器開(kāi)口邊緣的環(huán)密封件。同時(shí)，當(dāng)蓋被壓下時(shí)，所述材料形成內(nèi)螺紋，所述內(nèi)螺紋也必須分布在蓋的內(nèi)側(cè)壁(裙部)。為此，充分加熱的、流動(dòng)的復(fù)合物在沖壓溫度必須能夠沿著模具橫向流動(dòng)并且同時(shí)進(jìn)入模具和蓋側(cè)壁之間的空間。[0059]-必要的損害熱性能還損害合適的密封材料的選擇。當(dāng)施加蓋,密封材料必須能夠足夠變形以形成待封閉的容器的螺紋元件。所述密封材料還必須承受巴氏消毒和/或滅菌條件，因此只能是例如有限范圍的流體。
[0060]立即看出，無(wú)PVC的Press-on T\vis(-?fr.容器蓋帶給本領(lǐng)域技術(shù)人員比僅僅提供其他容器蓋困難得多的挑戰(zhàn)。[0061]無(wú)PVC的組合物在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)被描述用于某些蓋，但還沒(méi)有成功地在工業(yè)規(guī)模上使用。
[0062]例如，W02009/059788公開(kāi)了包含與乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和聚丙烯(PP)混合的乙烯辛烯共聚物的組合物。然而,在實(shí)踐中，這些具有高EVA比例(此處:40%)的復(fù)合物已被證明是較不優(yōu)選的。本發(fā)明優(yōu)選包含具有小于40%的EVA比例的復(fù)合物，特別優(yōu)選不含EVA的復(fù)合物。
[0063]從國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)PCT/EP2009/008273中已知一種組合物，其包含兩種聚合物具體地乙烯辛烯嵌段共聚物(39.1% )和乙烯辛烯無(wú)規(guī)共聚物(60% )且在肖氏D硬度為25的情況下具有肖氏A硬度為85。
[0064]該配方也不能滿(mǎn)足所有的需求，特別是在能夠承受填充和封閉的容器的巴氏消毒或甚至滅菌后處理的Press-on Twlst-()ffK蓋的情況下。相反的，本發(fā)明組合物能更好地滿(mǎn)足例如對(duì)與Press-on Tvvist-(>ff"蓋的密封件的嚴(yán)格要求。
[0065]4.定義
[0066]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“無(wú)PVC的組合物”表示包含小于I重量％，優(yōu)選小于0.5重量％，甚至更優(yōu)選小于0.1重量％或小于I重量％，并且最優(yōu)選(在分析鑒定的限制范圍內(nèi))甚至沒(méi)有PVC的組合物(在各情況下，相對(duì)于無(wú)PVC的組合物的總重量而言)。在本發(fā)明的上下文中，“無(wú)PVC的組合物”被認(rèn)為僅為可用作在容器蓋中的密封復(fù)合物的那些組合物。因此，在本發(fā)明的上下文中，例如熱熔粘合劑或純聚合物即使其中不含PVC也不是“無(wú)PVC的組合物”。
[0067]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“塑料”是指包含至少一種合成或半合成聚合物的材料。
[0068]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“嵌段共聚物”是指包含各單體的更長(zhǎng)鏈段或嵌段(例如AAAAAAAAABBBBBBBBBBBB等)的共聚物。根據(jù)嵌段的個(gè)數(shù)，也可述及二嵌段共聚物，三嵌段共聚物等。
[0069]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“彈性體合金”是指包含塑料基體和潛在地分散于其中的彈性體的混合物。所述塑料基體可以例如是熱塑性塑料。
[0070]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“熱塑性塑料”是指可以通過(guò)加熱塑性變形的塑料，前提是通過(guò)加熱達(dá)到的溫度在材料特定溫度范圍內(nèi)?？梢钥赡娴丶訜岷屠鋮s熱塑性塑料至材料特定上限，而不熱分解。
[0071]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“彈性體”是指通常在室溫下可以彈性變形的堅(jiān)硬塑料。彈性體的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)通常位于室溫以下。這樣的彈性體通常不能熔化。
[0072]5.本發(fā)明的詳細(xì)描述
[0073]根據(jù)本發(fā)明的組合物通常包含至少一種聚合物，通常兩種化學(xué)上和物理上不同的聚合物，以及另外[0074]-在化學(xué)上和物理上不同于上述兩種聚合物的第三種聚合物；[0075]-適合于巴氏消毒后處理，特別是也適合于滅菌后處理(在高于100°C和高至132°C的溫度)，和/或[0076]-在30分鐘/20°C和24小時(shí)/20°C的條件下，肖氏A硬度為40至95，優(yōu)選45至90,更優(yōu)選50至85 (特別是70至85),以及壓縮變定(compression set) DVR(以百分?jǐn)?shù)計(jì)，與ASTMD395-97方法B類(lèi)似，在22小時(shí)/70°C的條件下)為40至95，更具體地為50至90，優(yōu)選50至80，特別優(yōu)選50至70，并且具體地為50至60。在這里，根據(jù)本發(fā)明期望DVR在22小時(shí)/20°C條件下低于20，以及在22小時(shí)/100°C的條件下低于95，具體地低于90以及特別優(yōu)選80至90。[0077]5.13聚合物的優(yōu)選實(shí)施方案[0078]在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，無(wú)PVC的密封復(fù)合物為包含至少三種不同塑料的混合物，所述三種不同塑料在下文中將稱(chēng)為塑料1、塑料2和塑料3。[0079]根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物優(yōu)選包含[0080].塑料 I[0081]?塑料 2[0082].塑料 3[0083].任選的塑料4，[0084].任選的至少一種液體組分[0085].任選的至少一種潤(rùn)滑劑[0086].任選的至少一種穩(wěn)定劑，[0087].任選的至少一種顏料，和/或[0088].任選的至少一種填料。[0089]所述實(shí)施方案中的至少一種塑料是基本上非彈性的、熱塑性聚合物。典型的實(shí)例是聚丙烯(PP)。[0090]然后，其他塑料優(yōu)選是彈性熱塑性聚合物和/或熱塑性彈性體。[0091]通常區(qū)分彈性熱塑性塑料的兩種類(lèi)型:(A)嵌段共聚物和(B)彈性體合金。[0092]塑料1、塑料2和/或塑料3可以是嵌段共聚物或聚合物合金。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“塑料I ”、“塑料2”和“塑料3”被廣義地理解。塑料1、塑料2和塑料3可以是純物質(zhì)(例如，嵌段共聚物、均聚物等)，或者可以是混合物(例如，聚合物共混物、聚合物合金等)。如果塑料1、2和/或3是聚合物共混物或聚合物合金，那么根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物包含多于三種的不同類(lèi)型的聚合物。[0093]現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明旨在解決的問(wèn)題可以在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中通過(guò)無(wú)PVC的組合物解決，所述無(wú)PVC的組合物包含塑料1、塑料2和塑料3，其是以有針對(duì)性的方式從大量的上述、已知的塑料中適當(dāng)選擇的。[0094]塑料I優(yōu)選為主要具有熱塑性塑料性質(zhì)的聚合物(或聚合物混合物)。在非常優(yōu)選的實(shí)施方案中，塑料I是常規(guī)的熱塑性塑料，例如聚丙烯或類(lèi)似的聚烯烴。[0095]在此相反，塑料2優(yōu)選為熱塑性彈性體。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，塑料3是諸如SEBS的材料。[0096]根據(jù)本發(fā)明，塑料3優(yōu)選是彈性熱塑性塑料，其構(gòu)成彈性體和熱塑性塑料之間的平衡折中。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，塑料2是烯烴共聚物。
[0097]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的組合物不包含其中的聚合物的主要成分包含39至40%的乙烯辛烯嵌段共聚物和45至60%的乙烯辛烯無(wú)規(guī)共聚物的復(fù)合物，特別是如果另外存在含量高至ΙΟ^^^ΡΡ。
[0098]在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，主要的聚合物組分是熱塑性彈性體或彈性熱塑性塑料，特別是選自SEBS、基于丙烯的彈性體和三元共聚物的熱塑性彈性體或彈性熱塑性塑料。
[0099]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案在圖1中示意性地示出。
[0100]5.1.1塑料1、塑料2和塑料3之間的關(guān)系
[0101]根據(jù)本發(fā)明的塑料1、2和3的選擇可以有很大的不同，這部分取決于應(yīng)用的領(lǐng)域。然而，不管容器蓋的類(lèi)型，下面列出的塑料1、2和3之間的關(guān)系中的至少一種是適用的。
[0102]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，下列關(guān)系的一些或甚至全部適用:
[0103]塑性變形的最低溫度可以是:
[0104]塑料1〈塑料3〈塑料2
[0105]玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(T。)，
[0106]塑料1>塑料3>塑料2
[0107]肖氏A硬度，
[0108]塑料1>塑料3>塑料2
[0109]彈件樽量
[0110]塑料1>塑料3>塑料2
[0111]壓縮奪定(22小時(shí)/70V I
[0112]塑料1>塑料3>塑料2
[0113]5.1.2塑料1、塑料2和塑料3的選擇
[0114]塑料1、塑料2和塑料3優(yōu)選是已知的、市售的塑料。在上述關(guān)于壓縮變定、肖氏A硬度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等的詳情的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠識(shí)別合適的、市售的塑料、聚合物、聚合物合金等。
[0115]可以考慮例如以下商品作為塑料1:茂金屬催化的聚丙烯諸如'丨etoceneK HM ；和其他聚烯烴，例如PE、LDPE。
[0116]除了其他之外，可以考慮以下商品作為塑料2:SEBS，例如Taipor^Kniimr;OBC諸如:T丨丨fuse \
[0117]除了其他之外可以考慮以下商品作為塑料3:彈性熱塑性塑料，例如POE諸如Engage?% Vistamaxx*.[0118]5.1.3 量
[0119]根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物中塑料1、2和3的重量比例可以根據(jù)使用而不同。
[0120]相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料I的重量比例通常為O重量％以上至80重量％。相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料I的重量比例優(yōu)選為10重量％至70重量％。相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料I的重量比例最優(yōu)選為10重量％至50重量％。[0121]相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料2的重量比例通常為O重量％以上至接近100重量％，更具體地高至70重量％。相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料2的重量比例優(yōu)選為10重量％至50重量％。相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料2的重量比例最優(yōu)選為20重量％至35重量％。
[0122]相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料3的重量比例通常為10重量％至50重量％。相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料3的重量比例優(yōu)選為15重量％至40重量％。相對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的無(wú)PVC的組合物的總重量而言，塑料3的重量比例最優(yōu)選為20重量％至40重量％。
[0123]本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，塑料1、塑料2和塑料3的重量％的總和最多為100重量％。如果塑料1、塑料2和塑料3的重量％的總和小于100重量％，無(wú)PVC的組合物還包含另外組分。
[0124]5.1.4另外可選組分
[0125]根據(jù)本發(fā)明的組合物可以任選包含液體組分諸如白油，特別是在包含熱塑性彈性體諸如SEBS的復(fù)合物的情況下。該復(fù)合物可以適合于滅菌，但是較不適用于脂肪填充的內(nèi)容物。
[0126]根據(jù)本發(fā)明的組合物可以進(jìn)一步包含潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑的目的是為了減少旋開(kāi)阻力。
[0127]還可以進(jìn)一步地以常規(guī)的小比例提供常規(guī)組分，諸如穩(wěn)定劑、顏料、填料等。
[0128]5.1.5示例性實(shí)施方案
[0129]示例性實(shí)施方案1
[0130]
【權(quán)利要求】
1.一種由金屬或塑料制成的、用于接收食品或飲料的容器的容器蓋，包含由密封材料制成的密封嵌件，所述密封材料包含與另外物質(zhì)混合的至少一種聚合物(除PVC以外)，其特征在于，形成所述密封材料使得所述所述密封嵌件經(jīng)受住高于100°c以及高至132°C的溫度下的滅菌，在動(dòng)態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)中,所述密封材料顯示出相位角tan(delta)的加熱曲線，所述加熱曲線的拐點(diǎn)位于所需要的滅菌溫度以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的容器蓋，其特征在于，所述拐點(diǎn)位于所述加熱曲線的對(duì)應(yīng)于所述密封材料總體上軟化的(特別是近似正弦)區(qū)域，優(yōu)選位于高于預(yù)期的滅菌溫度約至少 IO0C0
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的容器蓋，其特征在于，所述拐點(diǎn)位于所述加熱曲線的單個(gè)組分在較低溫度下的相轉(zhuǎn)化已經(jīng)基本上完成的溫度范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的由金屬或塑料制成的、用于接收食品或飲料的容器的容器蓋，包含由密封材料制成的密封嵌件，所述密封材料包含與另外物質(zhì)混合的至少一種聚合物，其中 -所述密封材料不合PVC并且基本上不含有交聯(lián)的聚合物； -所述密封材料基本上不含有在應(yīng)用溫度下是液體的組分； -所述密封材料的肖氏A硬度為40至95，以及 -所述密封材料包含至少三種不同的聚合物，其中第一種是基本上熱塑性的聚合物，而其他兩種聚合物是不同的熱塑性塑料或熱塑性彈性體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的由金屬或塑料制成的、用于接收食品或飲料的容器的容器蓋，包含由密封材料制`成的密封嵌件，所述密封材料包含與另外物質(zhì)混合的至少一種聚合物，其中 -所述密封材料不含PVC并且基本上不含有交聯(lián)的聚合物； -所述密封材料基本上不含有在應(yīng)用溫度下是液體的組分； 以及 -所述密封材料，包含在23°C下密度(IS01183)為0.86至0.9g/cm3 (特別是約0.88g/cm3)并且在 230°C/2.16kg(MFR, ISOl 133)在肖氏 D硬度(15 秒，IS0868)為 25 至 30 特別是約28下熔體流動(dòng)速率為25至29g/10分鐘(特別是約27g/10分鐘)的聚(乙烯-共-丙烯)作為主要組分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的由金屬或塑料制成的、用于接收食品或飲料的容器的容器蓋，包含由密封材料制成的密封嵌件，所述密封材料包含與另外物質(zhì)混合的至少一種聚合物，其中 -所述密封材料不含PVC并且基本上不含有交聯(lián)的聚合物； 以及 -相對(duì)于所述密封材料的總重量而言，所述密封材料包含最低含量為5重量％的基于苯乙烯的嵌段共聚物(特別是選自SBS、SEBS、SIBS)和最低含量為10%的丙烯聚合物和/或丙烯共聚物和任選地至少一種油組分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的容器蓋，其中所述密封嵌件被布置在所述容器蓋中，使得在封閉狀態(tài)下所述密封嵌件密封地抵靠在所述容器的開(kāi)口，其中所述容器蓋優(yōu)選由金屬組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的容器蓋，其特征在于所述容器蓋對(duì)應(yīng)的所述容器開(kāi)口的內(nèi)徑大于2.5cm,優(yōu)選大于3cm,更優(yōu)選至少3.5cm,特別優(yōu)選至少3.8cm,以及可能大于4cm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的容器蓋，其特征在于所述容器蓋形成為用于瓶、罐等的螺旋蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的容器蓋，其中所述容器蓋是凸耳螺旋蓋(Nockendrehverschluss)、Press-on l\vist-()ff 蓋、罩住蓋(Stiilpdeckel)、壓緊(crimp-on)或單次使用的蓋(例如Pano AK)、或可翻式金屬蓋(anrolIbarerMetallverschluss ist)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其特征在于所述密封嵌件形成為所述內(nèi)表面上的內(nèi)嵌件，在Press-on Twist-Off蓋的情況下,所述密封嵌件也在所述容器蓋的裙部形成(“輪廓環(huán)”)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的容器蓋，其特征在于所述密封嵌件是環(huán)形的或是呈圓盤(pán)的形狀的。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其特征在于形成所述密封材料使得所述密封嵌件可以在以滅菌(98°C以上，優(yōu)選105°C以上，特別優(yōu)選120°C以上以及特別地121°C至132°C )為目的的所述經(jīng)填充容器的熱處理(加壓或不加壓)過(guò)程中使用。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其特征在于所述容器蓋在閉合狀態(tài)下具有氣體屏障效果和/或壓力釋放 閥門(mén)的效果。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其特征在于所述容器蓋在閉合狀態(tài)下顯示真空保持。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15之一所述的容器蓋，其特征在于選擇所述密封材料使得所述蓋滿(mǎn)足法令(EC) 1935/2004的要求。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16之一所述的容器蓋，其特征在于選擇所述密封材料使得所述蓋滿(mǎn)足法令(EC) 2023/2006的要求。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17之一所述的容器蓋，其特征在于選擇所述密封材料使得所述蓋滿(mǎn)足EC準(zhǔn)則2002/72/EC的要求。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18之一所述的容器蓋，其特征在于選擇所述密封材料使得所述蓋滿(mǎn)足法令(EU) 10/2011的要求。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其中所述密封材料包含不多于50%，優(yōu)選不多于35%，特別是不多于20%，特別優(yōu)選不多于5%的在應(yīng)用溫度下是液體的組分。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的容器蓋，其中所述密封材料在測(cè)定限度內(nèi)不包含在應(yīng)用溫度下為液體的組分。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的容器蓋，其中所述密封材料包含少于4%的增量劑(特別是白油)，優(yōu)選不含有增量劑(特別是白油)。
23.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其中所述密封材料不含有增塑劑，特別是不含有鄰苯二甲酸酯。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其中所述密封材料的肖氏A硬度為40至.95，并且所述密封材料在與ASTM D395-97方法B類(lèi)似的壓縮變定測(cè)試中在22小時(shí)/70°C的條件下顯示出壓縮變定(DVR)為25至90 %，優(yōu)選55至90 %。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其特征在于所述密封材料包含0.1至80%，優(yōu)選20至60%，并且特別優(yōu)選40至50%的至少一種嵌段共聚物，其中所述嵌段共聚物優(yōu)選是乙烯與至少一種C3-C2tlQ -烯烴的互聚物或乙烯與C3-C2tlQ -烯烴的共聚物，并且可以與其他不飽和單體組合。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的容器蓋，其特征在于所述嵌段共聚物的密度為0.85至.1.lg/cm3，并且優(yōu)選熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)為0.01g/10分鐘至1000g/10分鐘，特別是MFI為.lg/ΙΟ分鐘至100g/10分鐘，在190°C下產(chǎn)量為5kg。
27.根據(jù)權(quán)利要求25和26之一所述的容器蓋，其特征在于所述嵌段共聚物是由乙烯和烯烴形成的，所述烯烴尤其是選自丙烯、丁烯、己烯和辛烯以及特別優(yōu)選辛烯。
28.根據(jù)權(quán)利要求25至27之一所述的容器蓋，其特征在于所述密封材料包含0.1%至80%,優(yōu)選20至60%，特別優(yōu)選40至50%的至少一種無(wú)規(guī)共聚物，其中所述無(wú)規(guī)共聚物優(yōu)選是乙烯和C3-C2tl α -烯烴的線性互聚物或乙烯和C3-C2tl α -烯烴的支化互聚物。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的容器蓋，其特征在于所述無(wú)規(guī)共聚物的密度為0.85至1.lg/cm3,以及優(yōu)選熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)為0.15g/10分鐘至100g/10分鐘。
30.根據(jù)權(quán)利要求25至29之一所述的容器蓋，其特征在于所述無(wú)規(guī)共聚物包含兩種烯烴，所述兩種烯烴尤其是選自乙烯、丙烯、丁烯、己烯和辛烯，并且特別是乙烯和辛烯。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的容器蓋，其中至少一種共聚物是通過(guò)茂金屬催化制備的。
32.根據(jù)權(quán)利要求25至31之一所述的容器蓋，其特征在于所述組合物包含高至50%，特別是高至25 %的聚烯烴，所述聚烯烴優(yōu)選HDPE和/或PP或(共聚)PP，并且所述組合物優(yōu)選包含至少一種基于丙烯的熔程在90°C以上的聚合物。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其特征在于所述密封材料的肖氏A硬度為65至90并且優(yōu)選75至90。
34.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其特征在于所述密封材料在22小時(shí)/70°C的條件下的壓縮變定為55%至75%并且尤其是約70%。
35.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的容器蓋，其中所述密封材料包含5%至70%的SEBS和10%至50%的丙烯(共)聚合物。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的容器蓋，其中所述密封材料包含5%至50%，優(yōu)選20%至50 %，并且特別優(yōu)選30 %至50 %的白油。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或36所述的容器蓋，其中所述密封材料包含20%至50%的SEBS，和高至25%的聚乙烯，特別是LLDPE ;高至50%的PP，特別是金屬茂催化的PP或均聚PP，和/或高至50%的基于PP的彈性體。
38.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，其中所述密封材料，相對(duì)于其總重量而言，包含少于30重量％ ,優(yōu)選少于20重量％ ,更優(yōu)選少于10重量％，特別優(yōu)選少于5重量％的交聯(lián)聚合物，并且尤其是甚至不包含交聯(lián)聚合物。
39.一種由金屬或塑料制成的、用于接收食品或飲料的容器的容器蓋，包含由密封材料制成的密封嵌件，所述密封材料包含與另外物質(zhì)混合的至少一種聚合物，其中 -所述密封材料不含PVC，以及-所述密封嵌件可以在高至98°C的溫度下巴氏消毒，優(yōu)選可以在高至132°C的溫度下滅菌， -所述密封材料包含熱塑性彈性體(TPE)，特別是部分交聯(lián)的基于PP/EPDM的TPE，和任選地PP或(共聚)PP和/或油組分， -并且所述容器蓋是凸耳螺旋蓋、罩住蓋、壓緊蓋、可翻式金屬蓋、或特別是Press-on Iwisl-otf1* 蓋。
40.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋，在所述密封材料中含有聚酯。
41.一種根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述容器蓋的用途，其中所述密封材料基本上不含有在應(yīng)用溫度下是液體的組分(特別是油)以用于含脂肪的填充內(nèi)容物，其中所述密封材料的組分向填充內(nèi)容物的遷移滿(mǎn)足法令(EC) 1935/2005的規(guī)定，優(yōu)選也滿(mǎn)足法令(EC) 2023/2006 和準(zhǔn)則 2002/72/EC 和 2007/19/EC 和特別是法令(EU10/2011)的規(guī)定。
42.一種密封嵌件,包含如權(quán)利要求1至40之一所述的密封材料。
43.一種用于飲料或食品的容器，特別是螺旋蓋罐，包含如前述權(quán)利要求之一所述的容器蓋。`
【文檔編號(hào)】C09K3/10GK103608423SQ201180070788
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月11日
【發(fā)明者】達(dá)尼·曼格爾 申請(qǐng)人:阿克泰加Ds有限公司