RS60559B1 - Zatvarači bez polivinilhlorida (pvc) koji se mogu sterilisati - Google Patents

Description

Opis

1. Oblast tehnike

[0001] Predmetni pronalaza se odnosi na zatvarač (poklopac) za posudu izrađen od metala ili plastike za posudu za smeštaj hrane ili naptike, sa zaptivnim uloškom izrađenim od materijala za zaptivanje koji sadrži najmanje tri polimera u smeši sa drugim supstancama. Pronalazak se dalje odnosi na upotrebu zatvarača za posudu, u i posudu sa zatvaračem za posudu prema pronalasku.

2. Stanje tehnike

[0002] Industrija ambalaže već duže vreme koristi materijale za zatvarače za posude koji sadrže polivinilhlorid (PVC).

[0003] Međutim, iz različitih razloga, upotreba jedinjenja koja sadrže PVC u ambalažnom materijalu uglavnom više nije poželjna. Na primer, sagorevanjem kućnog otpada napravljenog od halogenizovane plastike nastaju kiseli gasovi koji su štetni prilikom ispuštanja u atmosferu. Štoviše, čak i male količine PVC-a već ometaju mehaničko recikliranje plastičnog otpada. Osim toga, elementi za zalivanje na bazi PVC-a zahtevaju upotrebu plastifikatora, koji mogu da pređu u hranu u posudi i zato predstavljaju zdravstveni rizik.

[0003] Međutim, iz različitih razloga, upotreba jedinjenja koja sadrže PVC u ambalažnom materijalu uglavnom više nije poželjna. Na primer, spaljivanjem kućnog otpada napravljenog od halogenizovane plastike nastaju kiseli gasovi koji su štetni kad izađu u atmosferu. Dalje, čak i male količine PVC-a već ometaju mehaničko recikliranje plastičnog otpada. Štaviše, elementi za zaptivanje na bazi PVC-a zahtevaju upotrebu plastifikatora, koji mogu da migriraju u hranu unutar posude i stoga predstavljaju rizik za zdravlje. Cilj predmetnog pronalaska je da obezbedi zatvarač bez PVC-a (u daljem tekstu nazvan i polimerno jedinjenje) za zatvaranje posuda, naročito za pakovanje hrane. Hrana (uključujući naptike, poput sokova itd.) često se pakuje u staklene ili plastične posude, koje u mnogim slučajevima tada imaju zatvarač sa navojem, koji se učvršćuje okretanjem. Navojni poklopac ovde označava zatvarače kontejnera koji su u navojnom spoju sa napunjenom i zatvorenom posudom. Za otvaranje posude, zatvarač mora da bude okrenut prema njemu, tako da se zaptivač zatvarača podigne od ivice posude, oslobađajući - često postojeći - vakuum unutar posude. Zatvarač može da se odvoji od posude okretanjem na taj način. Poznati zaptivni materijali koji sadrže PVC imaju svojstva obrade i upotrebe koja su potrebna za to. Stoga treba uzeti u obzir da zaptivač bez PVC-a predstavlja komercijalno interesantan zaptivni materijal za zatvaranje posuda samo ako zaptivni materijal bez PVC-a ima veoma specifična fizičko-hemijska svojstva koja nisu inferiorna u odnosu na svojstava materijala za zaptivanje koji sadrže PVC u pogledu bitnih osobina.

[0004] Sada je neočekivano utvrđeno da se ta pogodnost za mere sterilizacije na materijalu za zaptivanje može lako utvrditi pomoću dinamičke mehaničke termičke analize (DMTA).

[0005] Budući da se mnoga hrana i pića sterilišu nakon punjenja i zatvaranja posude, posebno je poželjan zaptivni uložak koji može da izdrži takve mere.

[0006] DMTA je dobro poznata metoda; relevantni merni uređaji su komercijalno dostupni. Princip DMTA može se lako opisati: na uzorak materijala se primenjuje sinusoidna oscilirajuća sila. Mera se deformacija materijala. Pri tome se određuju i amplituda i fazni pomak deformacije u odnosu na primijenjenu silu. Na osnovu izmerenih vrednosti, viskoelastična svojstva uzorka mogu se odrediti u zavisnosti od vremena i temperature. Pored temperature staklastog prelaza Tg, ovo su modul G ' za skladištenje materijala i modul G " gubitka. Većina uređaja radi sa prisilnim oscilacijama izvan rezonancije. Uzorak se mehanički savija, rasteže ili smiče na određenoj frekvenciji i pod definisom temperaturom. Pri tome se mehaničko opterećenje primenjuje odvojeno prema statičkom prosečnom opterećenju i dinamičkoj komponenti ili u jednom koraku pomoću deformatora. Dinamičko opterećenje se redovno stvara elektrodinamičkim oscilatorom koji pokriva određeni frekvencijski opseg, zavisno od uređaja . Većina uređaja omogućava kontrolu temperature u opsegu od -100 ° C do iznad 300 ° C. Tokom merenja se beleže signali sile i deformacije, i fazni ugao između dva signala utvrđuje se pomoću Furijeove analize. Alternativno, takva merenja se takođe mogu izvesti u oscilacionom reometru na rastopima polimerima. Da biste to učinili, uzorak u obliku diska sa definisanom debljinom sloja se postavlja u sistem sa ploča-konusom, zagreva se na 180 ° C na 5K min<-1>i meri se u ciklusu hlađenja / grejanja.

[0007] Prema pronalasku, materijali za zaptivanje koji mogu da budu sterilisani mogu se prepoznati po tome što oni generalno prikazuju ponašanje definisano u patentnom zahtevu 1.

[0008] U posebnim slučajevima, procena DMTA podataka treba da uzme u obzir uslove planiranog tretmana sterilizacije. Što je veći pritisak na zatvarač, to je niža maksimalna moguća temperatura sterilizacije. Uopšteno (bez otpora) tačka pregiba treba da bude najmanje 10 ° C veća od željene temperature sterilizacije. Ako postoji otpor, možda će biti potreban još veća razlika, od 20 ° C i više.

[0009] Kriva zagrevanja tankog faznog ugla (delta) može da pokaže više od jedne tačke pregiba, npr. ako pre omekšavanja materijala kao celine, pojedine komponente već pokazuju fazni prelaz (koji se tako događa pri relativno nižim temperaturama).

[0010] U takvim slučajevima refererenca ne treba da upućuje na tačne tačke pregiba, već samo na tačku pregiba koja odgovara omekšavanju zaptivajućeg materijala u celini.

[0011] Specifičniji zahtevi uključuju, na primer, sledeće aspekte:

- Sastav materijala treba odabrati tako da se izbegavaju neželjene supstance. Prema tome zaptivač ne bi trebalo da sadrži supstance koje su klasifikovane kao rizične po zdravlje, posebno plastifikatore poput ftalata; polukarbazida i njegovi izvori, naročito ADC i OBSH; 2-etilheksanska kiselina i njeni izvori; organska jedinjenja kalaja; primarni aromatski amini; bisfenoli, nonilfenol; BADGE; fotoinicijatori; perhalogenizovana jedinjenja; melamin.

Za neke primene nepoželjno je prisustvo većeg sadržaja (pri RT) tečnih supstanci. Sadržaj takvih supstanci (npr. belog mineralnog ulja) treba da bude ograničen na najviše 10%, poželjno manje, a u nekim slučajevima zaptivač ne bi trebalo da sadrži takvih tečnih supstanci čiji sadržaj se ne može da se otkrije.

U slučaju da želi da se izbegne upotreba bisfenola-A i melamina, za zatvaranje posuda koriste se lakovi koji ne sadrže takve supstancee. Zaptivač treba da bude sastavljen na takav način da se postiže trajna veza sa takvim lakovima.

Sastav materijala treba da bude izabran na takav način da materijal za zaptivanje takođe ispunjava visoke zahteve tokom upotrebe.

Materijal za zaptivanje na taj način treba da bude upotrebljiv u uslovima sterilizacije, tj. treba da izdrži sterilizaciju iznad 100 ° C ili čak do 132 ° C. Za neke primene, materijal za zaptivanje treba da ima funckiju barijere, tj. treba da smanji ili spreči prodiranje neželjenih supstanci u posudu. Za posebne primene, materijal za zaptivanje treba da bude opremljen apsorbujućim aditivima (npr. Apsorbentima kiseonika) ili supstancama za vezivanje.

- Materijal za zaptivanje mora da ima tražena svojstva obrade.

Generalno gledano, trebalo bi da se omogućiti njegovo termičko omekšavanje na odgovarajući način, kako bi mogao da se koristi sa konvencionalnim mašinama za obradu (posebno u injekcionom livenju, ali i za ekstruziju sa naknadnim utiskivanjem ili za livenje pod pritiskom).

Međutim, nakon umetanja u zatvarač za posudu i hlađenja na željenu temperaturu primene (obično RT, ali, u zavisnosti od slučaja, i na nižim temperaturama, npr. u rashladnom odeljku), mora da ima potrebna svojstva za zaptivanje.

Za male zatvarače za posude takođe mora da bude moguće da se zaptivni materijal nanese na celu površinu.

Za PT (Press-on Tvist-off® zatvarače, tj. zatvarače sa pritisnim okretom ), materijal za zaptivanje mora da formira i zaptivku i unutrašnji navoj poklopca, te stoga mora da bude sposoban da se primeni (kao tzv. „konturni prsten “) kako na unutrašnju površinu tako i na košuljicu poklopca i da formira navojne elemente kada se poklopac pritisne.

Za neke primene, materijal za zaptivanje treba da bude u stanju da se formira „van školjke“, tj. izvan zatvarača, u zaptivnom ulošku, koji se zatim ubacuje u zatvarač za posudu kao završni zaptivni prsten itd.

Materijal za zaptivanje treba da bude pogodan, naročito, za metalne zatvarače i metalno-plastične kompozite, koji se unutra mogu lakirati, ali takođe bi trebalo da budu pogodni za plastične zatvarače.

Materijal za zaptivanje mora biti prikladan za standardno pakovanje hrane.

Zaptivni uložak mora da bude takav da može da bude potvrgnut sterilizaciji (do 132°C).

Zaptivni uložak umetak mora da izdrži naknadnu obradu (pasterizaciju itd.) pod otpornošću i evakuacijom; ako je potrebno, imaće osobine zadržavanja vakuuma i, moguće, karakteristike barijere.

Zaptivni uložak treba da odgovara standardnim posudama od metala, plastike, stakla itd.

Kada je u kontaktu sa puniocem, posebno u slučaju masne hrane, alkoholnih napitaka i drugih proizvoda lipofilnog karaktera (u poređenju sa vodom), zaptivni uložak ne sme da propušta uopšte ili manji broj komponenti u punilac.

Zaptivni uložak mora da pokazuje dovoljno niske vrednosti odvrtanja da bi zatvarač moga oda se ukloni sa posude (ako je potrebno, tokom hlađenja) primenom odgovarajuće sile. Istovremeno, efekat zaptivenosti zpativka mora da traje tokom predviđenog perioda korišćenja (minimalni rok trajanja) namirnice.

[0012] Osnovni predmeti ovog pronalaska su rešeni jedinjenjima bez PVC-a definisanim u nezavisnim patentnim zahtevima. Povoljna konstrukcijska rešenja su definisana u zavisnim zahtevima.

3. Opis pronalaska

[0013] Generalno, u skladu sa pronalaskom, polimerna jedinjenja se koriste kao materijal za zaptivanje ili zaptivke (zaptivni material). Pod jedinjenjem se ovde podrazumeva smeša supstanci koja pored najmanje jednog polimera uključuje i druge supstance. One mogu uključivati npr. ostale polimere, razblaživače, lubrikanse, antioksidanse, pigmente i druge aditive.

[0014] Jedinjenja bez PVC-a prema pronalasku mogu da se zagrevanjem načine dovoljno tečnim. Ovo je jedini način da zaptivač može da bude primenljiv na zatvarač za posudu pomoću ekstruzije ili na sličan način u području zaptivnog elementa koji se proizvodi.

[0015] Zatim, jedinjenje bez PVC-a koje se nanosi na unutrašnjost zatvarača za posudu može da se mehanički formira u željeni zaptivni element. Po hlađenju, naneto jedinjenje može da zadrži svoj oblik i, kada se zatvori, može da se čvrsto prione uz otvor posude koja se zatvara zatvaračem.

[0016] Jedinjenje bez PVC-a može poželjno da se upotrebi u proizvodnji bilo koje vrste zatvarača za posude, npr. za izradu vretenastih navojnih zatvarača, poklopaca sa novojnim vrhom, krunskih zatvarača sa navojem, navojnih zatvarača za boce, i zatvarača sa pritisnim okretom tj. Press-on Tvist-off® zatvarača.

[0017] Prema tome, jedinjenje bez PVC-a u skladu sa pronalaskom je posebno zaptivni material pogoda na zatvarače za posude, koje

• je lako obrađivati,

• omogućava brzi protok u industrijskoj proizvodnji,

• može se koristiti u uslovima pasterizacije i / ili sterilizacije,

• ne predstavlja rizik za zdravlje, čak ni sa masnim puniocima,

• u osnovi ili u potpunosti se zasniva na ne-umreženim polimerima i u potpunosti je ili, u svakom slučaju, suštinski bez supstanci koje predstavljaju rizik po zdravlje (poput plastifikatora itd.),

• isplativo je i / ili

• omogućava proizvodnju zatvarača za posude koje, kada su zatvorene, pokazuju efekat gasne barijere, efekat sigurnosnog ventila za smanjenje pritiska i / ili zadržavanje vakuuma.

[0018] Generalno gledano, materijal za zaptivanje prema pronalasku sadrži smešu hemijski različitih komponenti, koja sadrži najmanje tri različita polimera i dodatne komponente kao što su lubrikansi, stabilizatori i eventualno dodatne komponente radi podešavanja željenih svojstava.

[0019] Posebna oblast primene za predmetni pronalazak su Press-on Twist-off® zatvarači, koji su, na primer, veoma popularni za hranu za bebe.

[0020] Po definiciji, "Press-on Twist-off® zatvarač" je zatvarač koji se pritisne na posudu pri prvom zatvaranju ("Press-on"), ali koji se mora okrenuti kada se uklanja (" Twist-off"). To je u suprotno navojnim zatvaračima, koji zahtevaju pokret okretanja kako prilikom zatvaranja posude, tako i prilikom njenog otvaranja.

[0021 Osnovni princip Twist-off® zatvarača za posude opisan je, na primer, u patentnoj specifikaciji US 3,270,904, objavljenoj 1966:

Na bočne zidove zatvarača kontejnera nanosi se plastična masa, koja se deformiše nakon zatvaranja kontejnera tako da se formiraju navoji koje međusobno deluju sa navojnim elementima posude (vidi kolonu 2, red 16 US 3,270,904). Za razliku od poklopca sa navojima i vretenastog tipa, (metalno) glavno telo poklopca posude kao takvo nema navoj; navoj se formira isključivo od polimernog materijala zaptivača. Zbog navoja koji se formiraju pri pritiskanju na zatvarač posude, apsolutno je potrebno primeniti pokret okretanja da bi se uklonio zatvarač za posudu. U Press-on Twist-off® zatvaraču posuda (u SAD-u 3,270,904 nazvanom Press-on Turn-off poklopac) plastična masa naneta na unutrašnjost zatvarača posude ispunjava i funkciju zaptivanja i zadržavanja (prim. "dvostruka funkcija "opisana u koloni 2, redovi 4-10 US 3,270,904).

[0022] Do sada jedinjenja na bazi PVC-a se još uvek koriste na industrijskom nivou za takva zatvaranja posuda.

[0023] Iako je osnovna funkcionalnost Press-on Twist-off® zatvarača za posudu poznata decenijama, njihova isplativa (tj. brza) proizvodnja i danas predstavlja značajan izazov za industriju ambalaže. Prosečan stručnjak u ovoj oblasti posebno je suočen sa sledećim zadacima:

- Zaptivač koje se nanosi na unutrašnjost zatvarača, nužno mora doći u kontakt sa namirnicama u posudi koje se zatvaraju. S obzirom na činjenicu da migracija komponenti zaptivnog uloška zatvorene posude u hranu nije samo nepoželjna, već je strogo regulisana zakonskim odredbama (vidi prvi odeljak na strani 15 opisa predmetne prijave), izbor materijala za zaptivanje koji je u teoriji moguće zamisliti, već je od početka ograničen. Godinama se bez uspeha traži zamena za PVC jedinjenja.

- Za hranu za bebe posebno je pogodno pakovanje bez melamina. Odgovarajući zatvarači za posude često zahtevaju premaz za unutrašnjost koji ne sadrži melamin. Pgodni su na primer, poliesterski lakovi. Materijal za zaptivanje mora da bude sposoban da dovoljno prijanja za takve lakove.

- Materijal za zaptivanje koji se nanosi na unutrašnju stranu poklopne ploče služi za hermetičko zaptivanje posude koja se zatvara, tj. on nužno ima funkciju zaptivanja. Suprotno tome, materijal za zaptivanje koji se nanosi na bočne zidove zatvarača za posude služi za interakciju sa navojnim elementima, naročito pri otvaranju, i tako pretežno ima funkciju poluge (videti Sl.2 US 3,270,904). S obzirom na ove različite funkcije, čini se svrsishodnim upotreba dva različita materijala sa svojstvima materijala prilagođenim odgovarajućim funkcijama. Međutim, takva realizacija bi mogla da se proizvede samo uz velike troškove i samim tim je nezanimljiva sa ekonomskih aspekata. Željene velike brzine proizvodnje postižu se samo ako je materijal isti na unutrašnjoj strani pokrovne ploče i na bočnim zidovima zatvarača posude.

- Za funkciju zaptivanja potreban je najmanje delimično elastičan materijal koji može dovesti do potrebnog čvrstog prianjanja za ivicu posude, zadržavanja vakuuma, a možda i barijere protiv ulaska zagađivača, kiseonika itd

- Suprotno tome, potreban je prilično čvrst / tvrd materijal za funkciju zadržavanja, jer se u suprotnom zatvarač posude može podići bez pokreta okretanja ili navojni elementi zatvarača ne mogu da izdrže sile odvrtanja. Upotreba istog materijala kako za funkciju držanja, tako i za zaptivanje tako predstavlja značajan izazov za prosečnog stručnjaka u ovoj oblasti.

- Mora da se omogući da se materijal za zaptivanje dovede do traženog oblika u neobrađenom zatvaraču , posebno utiskivanjem ili livenjem pod pritiskom. Pri tome mora da se formira zaptivni prsten koji se, kada je kontejner zatvoren, naslanja čvrsto na ivice otvora posude. U isto vreme, materijal koji formira unutrašnji navoj kada se pritisne zatvarač, takođe mora da se rasporedi na unutrašnjoj bočnoj stranici (košuljici) zatvarača. U tu svrhu, dovoljno zagrejano, tečno jedinjenje mora da bude u stanju da ravnomerno teče pri temperaturi utiskivanja bočno oko matrice u prostor između matrice i bočnog zida zatvarača.

- Izbor pravog materijala za zaptivanje dodatno usložnjava zahtev za odgovarajućim termičkim osobinama. Prilikom stavljanja poklopca, zaptivni materijal mora da bude dovoljno deformabilan da obrazuje navojne elemente posude koja se zatvara.

Međutim, materijal za zaptivanje mora da izdrži uslove pasterizacije i / ili sterilizacije, pa stoga, na primer, može da bude tečan samo u određenoj meri.

[0024] Očigledno je da pobezbeđivanje zatvarača posuda Twist-Off® bez PVC-a predstavlja prosečnom stručnjaku u ovoj oblasti mnogo izazovniji zadatak od obezbeđivanja drugačijeg zatvarača za posude.

[0025] U stanju tehnike, već su opisana jedinjenja bez PVC-a za određene zatvarače, koja se, međutim, nisu koristila na industrijskom nivou.

[0026] Na primer, WO 2009/059788 otkriva jedinjenje sa etilen - oktenskim kopolimerom, pomešano sa etilen-vinil acetatom (EVA) i polipropilenom (PP). U praksi, međutim, pokazalo se da su ova jedinjenja sa visokim sadržajem EVA (ovde: 40%) manje poželjna. Pronalazak poželjno sadrži jedinjenja sa sadržajem EVA manjim od 40%, a naročito pogodno jedinjenja koja ne sadrže EVA.

[0027] Iz međunarodne prijave patenta PCT / EP2009 / 008273 poznato je jedinjenje koje sadrži dva polimera, odnosno blok kopolimer etilen-oktena (39,1%) i nasumični kopolimer etilen-oktena (60%) koji na skali tvrdoće po Šoru A meri 85 i na skali tvrdoće po Šoru D meri 25.

[0028] Čak i ova formulacija još uvek ne ispunjava sve zahteve, naročito za Press-on Twistoff® zatvarače, koji mogu da izdrže pasterizaciju ili čak sterilizaciju nakon obrade napunjene i zatvorene posude. Suprotno tome, pronalazak uvodi jedinjenja koja se mogu koristiti za mnogo bolje postizanje zahteva shodno patentnom zahtevu, npr. zaptivača za Press-on Twist-off® zatvarače. Iz JP 2000239481 poznat je zatvarač za posude, sa zaptivnim uloškom napravljenim od polimernog jedinjenja bez PVC-a, koje sadrži TPE, PP homopolimer i TPO.

[0029] Iz EP 2223984 je poznat zatvarač za posude sa zaptivnim uloškom napravljenim od polimernog jedinjenja bez PVC-a, koje sadrži PP, OBC i EVA (14% VA).

4. Definicije

[0030] U kontekstu predmetnog pronalaska, termin "jedinjenja bez PVC-a" označava jedinjenje koje sadrži manje od 1 tež.%, poželjno manje od 0,5 tež.%, još bolje manje od 0,1 tež.% ili manje od 1 tež. % i najbolje (u granicama analitičkog određivanja) bez sadržaja PVC-a (svaki na osnovu ukupne težine jedinjenja bez PVC-a). U kontekstu predmetnog pronalaska, „jedinjenja bez PVC-a“ smatraju se samo takvim jedinjenjima koja se mogu koristiti kao zaptivači u zatvaračima za posude. Na primer, rastoljeno sredstvo za lepljenje (adhezivno sredstvo) ili čisti polimer nije „ jedinjenje bez PVC-a“ u kontekstu predmetnog pronalaska, čak i ako ne sadrži PVC.

[0031] U kontekstu predmetnog pronalaska, termin "plastika" se odnosi na materijal koji sadrži najmanje jedan sintetički ili polusintetički polimer.

[0032] U kontekstu predmetnog pronalaska, termin "blok kopolimer" odnosi se na kopolimer koji se sastoji od dužih sekvenci ili blokova svakog monomera (npr.

AAAAAAAAABBBBBBBBBBBB...). U zavisnosti od broja blokova, nazivaju se i diblok, triblok, itd. kopolimeri.

[0033] U kontekstu predmetnog pronalaska, termin "legura elastomera" odnosi se na smešu koja sadrži plastični matriks i elastomer, eventualno dispergovan u njemu. Na primer, plastični matriks može da termoplastičan.

[0034] U kontekstu predmetnog pronalaska, termin "termoplastika" odnosi se na plastični materijal koji zagrevanjem može da se plastično deformiše, pod uslovom da je temperatura dostignuta zagrevanjem u okviru temperaturnog opsega specifičnog za materijal. Do gornje granice specifične za materijal, termoplastičan materijal može da se reverzibilno zagreva i hladi bez termičkog raspadanja.

[0035] U kontekstu predmetnog pronalaska, termin "elastomer" odnosi se na dimenzionalno stabilnu plastiku koju je obično moguće elastično deformasati na sobnoj temperaturi. Obično, tačka staklastog prelaza jednog elastomera je niža od sobne temperature. Tipično, elastomeri kao takvi se ne mogu istopiti.

1

5. Detaljan opis pronalaska

[0036] Uopšteno, jedinjenja prema pronalasku sadrže najmanje dva hemijski i fizički različita polimera, i pored toga,

- treći polimer koji se hemijski i fizički razlikuje od gore pomenutih polimera; i/ili - pogodnost za pasterizaciju, posebno takođe za sterilizaciju nakon tretmana (na temperaturama iznad 100 ° C i do 132 ° C, i / ili

- na skali tvrdoće po Šoru A merenja između 40 i 95, a poželjno između 45 i 90, još bolje između 50 i 85 (posebno između 70 i 85), i na 30 min / 20 ° C i na 24h / 20 ° C i poželjno stišljivost CS (u procentima, analogan ASTM D 395-97, metoda B na 22h / 70 ° C) između 40 i 95, tačnije između 50 i 90, poželjno između 50 i 80, hoš bolje između 50 i 70, a naročito između 50 i 60. Prema pronalasku, poželjno je da CS bude ispod 20 na 22h / 20° C i ispod 95 na 22h / 100 ° C, posebno ispod 90, a naročito poželjno između 80 i 90.

5.1 Preferencijalne realizacije sa 3 polimera

[0037] Prema pronalasku, zaptivač bez PVC-a je smeša koja sadrži najmanje tri različite plastike, koje se u daljem tekstu nazivaju plastika 1, plastika 2 i plastika 3.

[0038] Jedinjenje bez PVC-a prema pronalasku sadrži:

• Plastiku 1

• Plastiku 2

• Plastiku 3

• opciono, plastiku 4,

• Opcionu, najmanje jednu tečnu komponentu

• Opciono, najmanje jedan lubrikans

• Opciono, bar jedan stabilizator,

• Opciono, najmanje jedan pigment, i / ili

• Opciono, najmanje jedno punilo

[0039] Plastika 1 sadrži u osnovi neelastični termoplastični polimer, odnosno polipropilen (PP).

[0040] Ostale plastike su zatim elastični termoplastični polimeri ili termoplastični elastomeri.

[0041] Obično se pravi razlika između dve vrste elastičnih termoplastika: (A) blok kopolimeri i (B) elastomerne legure.

[0042] U kontekstu predmetnog pronalaska, termini "plastika 1", "plastika 2" i "plastika 3" treba da budu shvaćeni u širem smislu. Plastika 1, plastika 2 i plastika 3 mogu da budu čiste supstance (npr. blok kopolimer, homopolimer itd.) ili smeše (npr. smeša polimera, polimerna legura itd.). Ako plastika 1, 2 i / ili 3 je polimerna smeša ili polimerna legura, jedinjenje bez PVC-a prema pronalasku sadrži više od tri različite vrste polimera.

[0043] Sada je neočekivano pokazano da se osnovni problem ovog pronalaska može rešiti u poželjnim rešenjima pronalaska pomoću jedinjenja bez PVC-a, koje sadrži plastiku 1, plastiku 2 i plastiku 3, koje su posebno i na odgovarajući način izabrane od velikog broja poznatih plastika.

[0044] Prema pronalasku, plastika 1 je polimer (ili polimerna smeša) koja prvenstveno ima termoplastična svojstva i sadrži tipičnu termoplastičnu komponentu, odnosno polipropilen.

[0045] Suprotno tome, plastika 2 je poželjno termoplastični elastomer. U posebno poželjnom ostvarenju, plastika 3 je materijal kakav je npr. SEBS.

[0046] Prema pronalasku, plastika 3 je elastična termoplastika koja predstavlja uravnoteženi kompromis između elastomera i termoplastične komponente, tj. POE.

[0047] U poželjnoj realizaciji pronalaska, jedinjenje prema pronalasku ne sadrži jedinjenja u kojima se glavne polimerne komponente sastoje od 39 - 40% blok kopoimera etilen-oktena i 45 - 60% nasumičnog kopolimera etilen-oktenska, posebno, ako takođe postoji sadržaj PP do 10% PP.

[0048] U određenim realizacijama pronalaska, glavna polimerna komponenta je termoplastični elastomer ili elastični termoplastik, izabran naročito od SEBS, elastomera na bazi propilena i terpolimera.

[0049] Preferencijalna realizacija predmetnog pronalaska je šematski prikazana na slici 1.

5.1.1 Odnosi između plastike 1, plastike 2 i plastike 3

[0050] Izbor plastike 1, 2 i 3 prema pronalasku može se značajno razlikovati u zavisnosti od oblasti primene. Međutim, bez obzira na vrstu zatvaranja posuda, najmanje jedan od sledećih odnosa odnosi se na plastiku 1, 2 i 3.

[0051] U poželjnim realizacijama pronalaska, primenjuje se nekoliko ili čak svi od sledećih odnosa:

Minimalna temperatura na kojoj je moguća plastična deformacija:

Plastika 1 <plastika 3 <plastika 2

Temperatura staklastog prelaza(Tg),

Plastika 1> plastika 3> plastika 2

Tvrdoća po Šorovoj A skali,

Plastika 1> plastika 3> plastika 2

Modul elastičnosti

Plastika 1> plastika 3> plastika

Stišljivost (22h / 70 ° C)

Plastika 1> plastika 3> plastika 2

5.1.2 Odabir plastike 1, plastike 2 i plastike 3

[0052] Plastika 1, plastika 2 i plastika 3 su poznate, komercijalno dostupne plastike. Na osnovu gornjih podataka o stišljivosti, tvrdoći po Šorovoj A skali, temperaturi staklastog prelaza itd., prosečan stručnjak u ovoj oblasti može da identifikuje pogodne, komercijalno dostupne plastike, polimere, polimerne legure itd.

[0053] Sledeći komercijalni proizvodi mogu se smatrati plastičnim 1: Polipropilen koji je katalizovan metalocenom, poput npr. Metocene® HM.

[0054] Između ostalih, sledeći komercijalni proizvodi mogu se smatrati plastičnim 2: SEBS, npr. Taipol® ili Kraton®; OBC, kao što je npr. Infuse®.

[0055] Između ostalih, sledeći komercijalni proizvodi mogu se smatrati plastikom 3:

Elastična termoplastika, tj. POE, kao što su Engage®, Vistamaxx®.

5.1.3 Količine

[0056] Težinski udeo plastike 1, 2 i 3 u jedinjenju bez PVC-a prema pronalasku može da varira u zavisnosti od primene.

[0057] Uobičajeno, težinski udeo plastike 1 se kreće između iznad 0 tež.% i 80 tež.% u odnosu na ukupnu masu jedinjenja bez PVC-a u skladu sa pronalaskom. Poželjno, težinski udeo plastike 1 se kreće između 10 tež.% i 70 tež.% u odnosu na ukupnu težinu jedinjenja bez PVC u skladu sa pronalaskom. Još bolje, težinski udeo plastike 1 se kreće između 10 tež.% i 50 tež.% u odnosu na ukupnu težinu jedinjenja bez PVC-a u skladu sa pronalaskom. Tipično, težinski udeo plastike 2 se kreće između iznad 0 tež. % i 100 tež. %, tačnije 70 težinskih% u odnosu na ukupnu težinu jedinjenja bez PVC-a u skladu sa pronalaskom.

Poželjno, težinski udeo plastike 2 se kreće između 10 tež.% i 50 tež.% u odnosu na ukupnu

1

težinu jedinjenja bez PVC-a u skladu sa pronalaskom. Još bolje, težinski udeo plastike 2 se kreće između 20 tež.% i 35 tež.% u odnosu na ukupnu masu jedinjenja bez PVC-a u skladu sa pronalaskom.

[0058] Uobičajeno, težinski udeo plastike 3 kreće se između 10 težinskih i 50 tež.% u odnosu na ukupnu težinu jedinjenja bez PVC-a prema pronalasku. Poželjno, težinski udeo plastike 3 se kreće između 15 tež.% i 40 tež.% U odnosu na ukupnu težinu jedinjenja bez PVC-a u skladu sa pronalaskom. Još bolje, težinski udeo plastike 3 kreće se između 20 tež.% i 40 tež. % u odnosu na ukupnu težinu jedinjenja bez PVC-a u skladu sa pronalaskom.

[0059] Prosečan stručnjak u ovoj oblasti shvata da zbir težinskih procenata plastike 1, plastike 2 i plastike 3 ne može da bude veći od 100 tež. %. Ako je zbir procenata plastike 1, plastike 2 i plastike 3 manji od 100 tež. %, jedinjenje bez PVC-a sadrži ostale komponente.

5.1.4 Ostale komponente po izboru

[0060] Po izboru, jedinjenje prema pronalasku može da sadrži tečnu komponentu kao što je belo ulje, podebno u slučaju jedinjenja koja sadrže termoplastični elastomer kao što je SEBS. Takva jedinjenja se mogu sterilisati, ali su manje pogodna za masne punioce.

[0061] Pored toga, jedinjenje prema pronalasku može da sadrži lubrikanse. Namena lubrikansa je da smanji otpornost na odvrtanje.

[0062] Pored toga, uobičajene komponente kao što su stabilizatori, pigmenti, punioci itd. su dodata u uobičajenim malim proporcijama, po potrebi.

5.1.5 Primer realizacija

[0063]

Primer realizacije 1

Tvrdoća po Šoru A (24h / 20°C) = 78

CS (22 h / 70°C) = 59

[0064] Ovaj zaptivni materijal je veoma pogodan za masne punioce i može se pasterizovati, ali ne i sterilisati. Može se koristiti pri otpornosti do 98 ° C, bez otpora do maks. 105 ° C.

Primer realizacije 2

[0065] Ovaj zaptivni materijal je pogodan za PT zatvarače. Pogodan je za masne punioce i može se sterilisati. Merenje po Šoru A (24h / 20°C) = 78

CS (22 h/ 70°C) = 69

Primer realizacije 3

Merenje po Šoru A (24h / 20°C) = 90

[0066] Ova realizacija je pogodna za masne punioce i može se sterilisati. Pogodan je za PT poklopce.

[0067] Podobnost za sterilizaciju može se utvrditi odgovarajućim ispitivanjima na zaptivnom materijalu.

[0068] Predviđanje ove podobnosti moguće je korišćenjem dobro poznate tehnike Dinamičke mehaničke termo-analize (DMTA). U principu, određuje se kriva grejanja za fazni ugao (tan) delta; tačka pregiba treba da bude dosta (obično najmanje 10 ° C) iznad planirane temperature sterilizacije

1

Claims (22)

Patentni zahtevi

1. Zatvarač za posudu izrađen od metala ili plastike za posudu za smeštaj hrane ili napitaka, sa zaptivnim uloškom načinjenim od materijala za zaptivanje, koji sadrži najmanje jedan polimer pomešan sa drugim supstancama, naznačen time, što je zaptivni materijal sastavljen tako da se zaptivni uložak podnosi sterilizaciju na temperaturama iznad 100 ° C i do 132 ° C i da materijal za zaptivanje pokazuje krivu zagrevanja za fazni ugao tan (delta) u dinamičkoj mehaničkoj termičkoj analizi (DMTA), pri čemu je tačka pregiba iznad gornje zahtevane temperatura sterilizacije, pri čemu

- materijal za zaptivanje ne sadrži PVC i u suštini nema umreženih polimera,

- materijal za zaptivanje u suštini ne sadrži komponente koje su tečne na temperaturi nanošenja;

- materijal za zaptivanje meri između 40 i 95 na skali tvrdoće po Šoru A,

i

- materijal za zaptivanje sadrži najmanje tri različita polimera, prvi je polipropilen, dok je drugi polimer POE, a treći polimer je termoplastični elastomer (TPE).

2. Zatvarač za posudu prema zahtevu 1, naznačen time, što tačka pregiba leži u (posebno približno sinusoidnom) području krive zagrebanja, što odgovara omekšavanju zaptivnog materijala u celini i poželjno je najmanje 10 ° C iznad planirane temperature sterilizacije.

3. Zatvarač za posudu prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što tačka pregiba leži u temperaturnom opsegu krive zagrevanja u kojoj su fazni prelazi pojedinačnih komponenti na nižim temperaturama u osnovi već završeni.

4. Zatvarač za posudu prema jednom od zahteva 1 do 3, gde je zaptivni uložak u zatvaraču posude postavljen na takav način da u zatvorenom stanju zaptiva otvor posude, pri čemu je zatvarač posude poželjno izrađen od metala.

5. Zatvarač za posudu prema jednom od zahteva 1 do 4, naznačen time, da zatvarač posude odgovara unutrašnjem prečniku zatvarača posude većem od 2,5 cm, poželjno većem od 3 cm, bolje od najmanje 3,5 cm, još bolje najmanje 3,8 cm i eventualno većem od 4 cm.

6. Zatvarač za posudu prema jednom od zahteva 1 do 5, naznačen time, da je zatvarač posude konfigurisan kao navojni poklopac za boce, čaše ili slično.

7. Zatvarač za posudu prema jednom od zahteva 1 do 6, naznačen time što je zatvarač posude je navojni zatvara, Press-On Twist-Off® zatvarač (zatvarač sa pritisnim okretom) , preklopni poklopac, preklopni ili poklopac za jednokratnu upotrebu (npr. Pano AK) ili rolo metalni zatvarač.

8. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, naznačeno time da je zaptivni uložak dizajniran kao unutrašnji umetak na unutrašnjoj površini, a u slučaju zatvarača Press-On Tvist-Off® takođe i na košuljici zatvarača za posudu („konturni prsten“), i poželjno je da bude podešen u obliku diska, prstenastog ili kružnog oblika.

9. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što je zaptivni materijal podešen na takav način da zaptivni uložak može da se koristi za vreme toplotne obrade (sa ili bez pritiska) napunjene posude u svrhu sterilizacije ( iznad 98 ° C, poželjno iznad 105°C, posebno poželjno iznad 120°C i naročito između 121°C i 132°C).

10. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što zatvarač posude u zatvorenom stanju ima efekat gasne barijere, efekat zadržavanja vakuuma

i / ili efekat zaštitnog ventila.

11. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu materijal za zatvaranje sadrži ne više od 10% komponenata koje su tečne na sobnoj temperaturi, a naročito ne sadrži komponente koje su tečne na sobnoj temperaturi u granicama određivanja.

12. Zatvarač za posudu prema zahtevu 11, pri čemu materijal za zatvaranje sadrži manje od 4% i poželjno nema razblaživača (posebno belog mineralnog ulja), a poželjno ne sadrži plastifikatore, naročito ne ftalate.

1

13. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, gde zaptivni materijal na skali tvrdoće po Šoru A meri između 40 i 95 i u ispitivanju stišljivosti prema ASTM D395-97 metodu B na 22 h / 70 ° C, materijal za zaptivanje pokazuje stišljivost (CS) od 25-90%, poželjno 55-90%.

14. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što materijal za zaptivanje sadrži između 0,1 i 80%, poželjno između 20 i 60%, a naročito poželjno između 40 i 50%, najmanje jednog blok-kopoimera, pri čemu blok kopolimer je poželjno interpolimer etilena sa najmanje jednim C3-C20alfa-olefinom ili kopolimer etilena sa C3-C20alfa-olefinom, opciono u kombinaciji sa drugim nezasićenim monomerima, pri čemu blok kopolimer poželjno ima gustinu od 0,85 do 1,1 g / cm<3>i poželjno ima indeks protoka taline (MFI) od 0,01 g / 10 min do 1000 g / 10 min, naročito MFI od 1 g / 10 min do 100 g / 10 min, sa ležajem od 5 kg na 190 ° C, a posebno je pogodno od etilena i alkena, posebno izabranih od propena, butena, heksena i oktena, a posebno oktena

15. Zatvarač za posudu prema zahtevu 14, naznačen time, što materijal za zaptivanje sadrži između 0,1% i 80%, poželjno između 20 i 60%, naročito pogodno između 40 i 50% najmanje jednog nasumičnog kopoimera, pri čemu je nasumučni i kopolimer poželjno linearni interpolimer etilena i C3-C20alfa-olefina ili razgranati interpolimer etilena i C3-C20alfa-olefina, i poželjno ima gustinu od 0,85 do 1,1 g / cm<3>i poželjno indeks protoka rastopa (MFI) od 0,15 g / 10 min do 100 g / 10 min.

16. Zatvarač za posudu prema jednom od zahteva 14 i 15, naznačen time, što nasumični kopolimer sadrži dva alkena, posebno izabrana od etilena, propena, butena, heksena i oktena, a naročito etilena i oktena, pri čemu je kopolimer poželjno polimerizovan sredstvima metalocenske katalize.

17. Zatvarač za posudu prema jednom od zahteva 14 do 16, naznačen time, što smeša sadrži do 50%, naročito do 25% poliolefina, i poželjno sadrži najmanje jedan polimer na bazi propilena sa opsegom tačke topljenja iznad 90 ° C .

1

18. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što zaptivni materijal na skali tvrdoće po Šoru A meri između 65 i 90 i poželjno na skali tvrdoće po Šoru A između 75 i 90 i / ili stišljivost zaptivanog materijala na 22 h / 70 ° C iznosi između 55% i 75%, a posebno na oko 70%.

19. Zatvarač za posudu prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu materijal za zatvaranje, na osnovu njegove ukupne težine, sadrži manje od 10 tež.%, naročito poželjno manje od 5 tež.%, umreženog polimera, a posebno da ne sadrži umreženi polimer.

20. Zatvarač za posudu prema bilo kojem od prethodnih zahteva, sa sadržajem poliestera u materijalu za zaptivanje.

21. Upotreba zatvarača za posude u skladu sa jednim od prethodnih zahteva, pri čemu materijal za zaptivanje u suštini ne sadrži sastojke koji su tečni na temperaturi nanošenja (posebno ulja), za masne punioce, gde su migracije komponenata materijala za zaptivanje. u punioce je u skladu s propisima Uredbe (EC) br.1935/2005, po mogućnosti takođe Uredbom (EC) br.2023/2006 i direktivama 2002/72 / EC i 2007/19 / EC, i po mogućnosti Uredbom (EU) br.10 / 2011.

22. Posuda, posebno tegla sa navojnim zatvaračem, za naptike ili hranu, sa zatvaračem za posude prema jednom od prethodnih zahteva

1