專利名稱：鐵釋放少的飲料罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域是具有雙層折縫密封的罐頭，特別是折縫含有密封材料(復(fù)合物)的飲料罐和氣霧罐。
飲料罐以特別大的數(shù)量進行生產(chǎn)，它們多半是有二部分制成的薄皮罐，主體是整體的，在此整體主體上再封上一個蓋，形成一個環(huán)形的雙層折縫密封。即使對于以其他方法制成的氣霧罐，在罐壁材料和灌裝物之間也有交換作用。
實際經(jīng)驗表明裝飲料的罐，在一般的儲存時間內(nèi)，飲料罐的材料會轉(zhuǎn)移到飲料中去。雖然罐裝物--多半是含碳酸的飲料--中接受的轉(zhuǎn)移量是很小的，但它顯著地損害了灌裝物的質(zhì)量和/或口味。氣霧罐罐壁材料也同樣會釋放，在其他食品罐頭中也能發(fā)生這種情況。
因而本發(fā)明的目的是減少罐壁材料組份向罐裝物中的轉(zhuǎn)移。
此目的能驚喜地如下來解決，即一個有雙層折縫密封的薄板飲料罐使其折縫區(qū)域內(nèi)具有密封材料，而該密封材料含有減摩擦添加劑。
密封食品罐頭的現(xiàn)有技術(shù)是采用塑料密封材料(復(fù)合物)。例如見德國專利DE2156238，它提出的熱塑性和彈性體化合物是一種含氯的丁二烯聚合物和丁二烯-苯乙烯共聚物以及一種含碳氫化合物的化石樹脂。這些物質(zhì)可以含有助劑，比如潤滑劑如硬脂酸，以及增塑劑。具體實施例中不含對化合物本身的性質(zhì)沒有影響的助劑。重要的是要達到所要求的熱塑性和粘滯性，所以按特別的比例混合適合于在消毒溫度下密封食品罐頭。這里用所提到的樹脂，其用量要小心選擇，因為太小的濃度會引起密封圈的脆性，而含太多量的樹脂的密閉易造成斷裂。
不僅是指上面提及的而且至今仍常用的密封圈具有這樣的缺點，即至少在用于飲料罐和氣霧劑罐頭時，有數(shù)量不容忽略的金屬從罐材料向罐裝物中轉(zhuǎn)移，這一點在今天才知道。不管是鐵還是鋁或是此類對健康來說是可疑的罐頭材質(zhì)，伴隨此轉(zhuǎn)移量而產(chǎn)生的品質(zhì)下降是特別不希望有的。
在折縫密封復(fù)合物中添加減摩擦劑解決了所提出的目的是完全出人意料的，雖然向旋轉(zhuǎn)密封蓋復(fù)合物中添加潤滑劑是已有的技術(shù)，但這里只是用來調(diào)整適宜的轉(zhuǎn)矩值(見DE42299231)。如上面提及的潤滑劑作為復(fù)合物本身之可加工性的助劑，也是已知的。
然而不曾料到，復(fù)合物的改變能減少金屬釋放，此外還令人驚奇的是根據(jù)權(quán)利要求1的敘述，把復(fù)合物改變?yōu)橛械偷哪Σ林稻湍苓_到所要求的結(jié)果。
卷邊邊沿用的密封圈材料(復(fù)合物)是已知的?，F(xiàn)在有一種密封圈材料是優(yōu)選的，它的基本組成是無氯的和最好是無鹵素的。這是所希望的，因為這種材料即使在極端條件下也不會釋放出鹵素，因而有利于包裝日用品和化妝品?！盎窘M成”應(yīng)說明材料中這一部分，它們基本上相應(yīng)于一般性的，也就是粗的分類特性，也就是說確定其性質(zhì)是否與熱塑性、彈性、部分結(jié)晶材料或類似的材料有關(guān)。這里材料可以用水基分散液或乳液來制備。比如說這里可以是部分或全部交聯(lián)的天然橡膠或合成橡膠如苯乙烯/雙烯彈性體，腈橡膠，苯乙烯/雙烯接枝共聚物，和類似物，這里雙烯組份可以是比如丁二烯或異戊二烯。此材料當然可以籍助于有機溶劑來制備(比如通過懸浮聚合或溶液聚合)。這里的例子是熱塑性彈性體，如由相關(guān)軟彈性相(Wei chelastis chen Phase)和端部硬塊(endstandigen harten Blocken)得到的三段共聚體(Dreiblock-Copolymere)，其應(yīng)起名為如苯乙烯/雙烯/苯乙烯三段共聚物，即S/B/S或S/I/S。
此基本組成中可以混入一系列添加物，它們能使制造過程變得容易，產(chǎn)品變得便宜或作用于產(chǎn)品改性或增加所需的性能。這里的例子是天然樹脂或合成樹脂，(按Rompps化學(xué)百科辭典定義這里并不指反應(yīng)樹脂(reactionHarze))，抗氧化劑和其他添加劑。復(fù)合物可以含有如防老化劑，加工助劑或水基化合物的專用物質(zhì)，它們使分散穩(wěn)定，或改善可加工性，以及乳化劑，保護膠體，殺蟲劑或增稠劑(如丙烯酸酯增稠劑)。其他添加劑是填充物質(zhì)。這些物質(zhì)多半是無機的，并應(yīng)能與已充填的罐裝物沒有作用。它們的加入可以比如降低復(fù)合物制造成本，也可以在罐頭封閉時改善對抗封裝頭的擠壓應(yīng)力。實例是用白堊、滑石、礬土、如中國白土、高嶺土、重晶石和無定形硅酸和火成硅酸或玻璃，其顆粒大小優(yōu)選＜50μm，較好是＜20μm，最好是＜10μm。對本發(fā)明最好是盡可能用圓形顆粒，特別接近圓形或真正的圓形。這里的例子是玻璃珠。優(yōu)選的填充顆粒形狀對減少磨擦有貢獻，再加上其它的減摩擦添加劑有時可以出現(xiàn)協(xié)同效果。
在本發(fā)明的一種方案中，減摩擦添加劑可以從低分子蠟中選取，可以例舉的有天然蠟如植物蠟(如巴西棕櫚臘)，動物蠟(如羊毛脂)或礦物臘(如石蠟或石油石蠟)，化學(xué)改性蠟如通過氧化或加氫的蠟(如從Jojobo油制蠟)以及合成蠟。此蠟也可以是長鏈羧酸酯或酰胺，如芥酰胺(Erucasaureamid)，及含有從低分子烴類聚合物或共聚物或包括如聚乙烯蠟或低分子聚丙烯蠟或者是由一個或多個有1至6個碳原子的單體聚合得到的低分子聚合物。其他的例子是聚酰胺蠟，此蠟分子量多數(shù)為10,000以內(nèi)。在本發(fā)明的其他方案中，選擇中和高分子聚合物作為減摩擦添加劑，它們和復(fù)合物的組份是不相容的，并且不會轉(zhuǎn)移到罐裝物中去，而顆粒的形狀優(yōu)選為球形或接近球形，如上所述那樣存在于密封圈物料中。此聚合物一般具有高于70℃的軟化點。由于成本的原因，優(yōu)選價廉物美的聚合物如由一個或多個含1至8個碳原子不飽和烴的單體組成的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯或這些主要基團的共聚物、聚酰胺、聚酯、聚乙烯酯、聚(甲基)丙烯酸酯。特別優(yōu)選均聚或共聚含氟不飽和烴單體，如聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯所以被優(yōu)選不僅是由于它降低了復(fù)合物摩擦系數(shù)(μD)，而且它還具有極好的回彈力(R)。
最好添加劑與復(fù)合物不相容，這樣至少有一部分添加劑跑到表面上去，由此減低了外部摩擦。在另一實施方案中，將減摩擦添加劑涂敷到復(fù)合物的表面上去，這樣就不一定要將減摩擦添加劑加到復(fù)合體中間去，當然能加進去是最好。
加到復(fù)合物中的減摩擦添加劑至少能起到減少折縫中復(fù)合物的粘著。內(nèi)摩擦的減少似乎也能改變粘著性能。加入的量還依賴于增加摩擦的顆粒如填料和類似物質(zhì)的加入量。以復(fù)合物為基準，可加入的量的范圍在0.1到10重量％。一般用0.2到5重量％就能取得好的效果。
在一特殊的實施例，中用聚四氟乙烯和/或石蠟涂覆直徑優(yōu)選為小于10μm的玻珠，最好優(yōu)選為直徑小于3μm。這種減摩擦添加劑的價格便宜并同時賦予復(fù)合物以好的特性。本發(fā)明另一個特殊的方案是和上面所說的中或高分子量聚合物一起加入一種由蠟或類似蠟的物質(zhì)組成的添加劑。
與其化學(xué)組分無關(guān)，密封材料以下述方式引雙折縫密封的折縫區(qū)中去，密封機器的密封頭攜帶著蓋以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，此轉(zhuǎn)速與支撐臺上的罐體轉(zhuǎn)速相同，當二者轉(zhuǎn)速差很小時，蓋圈與罐圈才接觸(機械的)。
實施例飲料罐用Rosselstein公司制造的白鐵皮在工業(yè)裝置上制得。一般用噴涂法涂敷ICI公司的46900型內(nèi)漆，罐頭在14℃裝灌可樂(Coke)。蓋子是市場上常用的直徑為57mm的蓋(206)，密封圈平均重約50毫克(干重)。
密封材料用Grace有限公司和DS-Chmie公司的，比較例1用SLC 9291ES(Grace有限公司)比較例2用WDS2140(DS-Chemie公司)。實施例1方法與比較例1中所述相同，但是密封材料在加蓋前加入0.3重量％的聚丙烯蠟。實施例2方法與比較例1中所述相同，但是密封圈在加蓋前加入1.0重量％的聚酰胺蠟。實施例3方法與比較例1中所述相同，但是密封圈在加蓋前加入1.0重量％的聚四氟乙烯。實施例4方法與比較例1中所述相同，但是密封圈在加蓋前加入2.0重量％的聚四氟乙烯。比較試驗各種按比較例1以及實施例1到4制備的罐用HCM2000型封裝機以1500罐/每分鐘的速度在14℃下用1379型密封圈(Verschlie ssrollen)(圈1)和160058型密封圈(圈2)進行封閉，并在37℃下蓋朝下站立儲存。6個月后測得下例含鐵量(ppm)。
表1鐵含量(ppm)比較例1 0.322 0.29實施例1 0.112 0.033 0.064 0.03表1表明采用實施例1到4的復(fù)合物后與采用標準復(fù)合物時觀察到的鐵含量相比減少了約10到30％。
權(quán)利要求
1.帶有雙折縫密封的由薄板特別是由鋁皮或鋼皮制成的飲料罐，其中在折縫區(qū)中有一密封材料(復(fù)合物)，它的基本組份是無氯的，并含有減摩擦添加劑。
2.按權(quán)利要求1的飲料罐，其中減摩擦添加劑選自低分子蠟和中、高分子聚合物，它們與復(fù)合物的基本組份不相容，并不能混勻。
3.按權(quán)利要求1或2的飲料罐，其中在折縫密封后，復(fù)合物至少能蓋住罐體周邊半徑的區(qū)域。
4.按權(quán)利要求3的飲料罐，其中剩余的折縫區(qū)是由一般的密封材料組成。
5.按前述權(quán)利要求之一的飲料罐，其中減摩擦添加劑與復(fù)合物的其余組份不相容或僅僅是稍微相容。
6.按前述權(quán)利要求之一的飲料罐，其中復(fù)合物表面上涂敷有補加的減摩擦添加劑。
7.按前述權(quán)利要求之一的飲料罐，其中減摩擦添加劑是或含有聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺和/或聚四氟乙烯。
8.按前述權(quán)利要求之一的飲料罐，其中復(fù)合物至少含有無氯的不交聯(lián)的或交聯(lián)的天然或合成橡膠作為基本組份。
9.按權(quán)利要求8的飲料罐，其中復(fù)合物的基本組份是一種水基化合物或是一種溶劑基化合物。
10.按權(quán)利要求8或9的飲料罐，其中復(fù)合物至少另外含有一種天然樹脂或合成樹脂。
11.按權(quán)利要求10的飲料罐，其中樹脂是一種碳氫化合物樹脂。
12.按權(quán)利要求8到11之一的飲料罐，其中復(fù)合物含有一種苯乙烯/雙烯彈性體作為基本組成。
13.按權(quán)利要求8到11之一的飲料罐，其中復(fù)合物是一種熱塑性彈性體，特別是一種苯乙烯/雙烯/苯乙烯三段共聚物。
14.按權(quán)利要求12或13的飲料罐，其中雙烯是異戊二烯或丁二烯。
15.帶有雙折縫密封的由薄板特別是鋁皮或鋼皮制成的飲料罐，在折縫區(qū)有一個密封材料(復(fù)合物)，該密封材料含有潤滑劑。
16.罐頭的密封材料(復(fù)合物)，其中含有一種減摩擦添加劑。
17.按權(quán)利要求16的密封材料，其中含有至少一種無氯的不交聯(lián)或交聯(lián)的天然橡膠或合成橡膠作為基本組份。
18.按權(quán)利要求16或17的密封材料，其減摩擦添加劑是從(a)低分子蠟和(b)中和高分子聚合物中選取的，它與復(fù)合物的基本組份不相容也不能混勻。
19.按權(quán)利要求16到18之一的密封材料，其中減摩擦添加劑是或含有聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺和/或聚四氟乙烯。
20.由薄板制成的飲料罐的蓋，有一個含有減摩擦添加劑的密封材料(復(fù)合物)。
全文摘要
本發(fā)明涉及帶有雙折縫密封的由薄板特別是由鋁皮或鋼皮制成的飲料罐，其中在折縫區(qū)中有一密封材料(復(fù)合物)，它的基本組分是無氯的，并含有減摩擦添加劑。
文檔編號B65D53/06GK1167498SQ95196506
公開日1997年12月10日 申請日期1995年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月29日
發(fā)明者賴因哈德·庫錢, 扎比內(nèi)·克普, 貝托爾德·巴斯特 申請人:施馬爾巴赫-盧貝卡股份公司