CN101033318B - 爪式旋开盖的密封胶圈 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种爪式旋开盖的密封胶圈，其由如下方法制作得到：其制作原料为聚氯乙烯糊树脂及其改性助剂，所述改性助剂包括稳定剂环氧大豆油及硬脂酸钙、润滑剂石蜡、颜料钛白粉，将所述改性助剂研磨成浆，然后置入高速搅拌机中，加入主要原料聚氯乙烯糊树脂以及填充材料碳酸钙，高速搅拌15～25分钟，经过滤制得液态密封胶；将所述液态密封胶注入瓶盖内侧，随瓶盖高速旋转成薄层液态密封胶，置于180℃±10℃的温度烘烤60～90秒；其特征在于在所述高速搅拌机中于搅拌之前还加入次要原料聚氯乙烯掺混树脂、DINCH增塑剂以及LGFLEX EBN增塑剂。本发明无异味、无毒性，其对玻璃瓶包装的食品罐头符合高安全卫生的要求。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃瓶罐头的金属材质的爪式旋开盖，尤其是涉及该种旋开盖的密封胶圈。
背景技术
在出口罐头食品中，因为玻璃瓶包装的食品罐头比传统马口铁罐头内容物更直观，更安全卫生，出口比例在逐年上升。现有技术中，用于玻璃瓶包装的食品罐头的金属爪式旋开盖，其中位于爪式旋开盖内侧的起罐头密封作用的密封胶圈，是由聚氯乙烯糊树脂、添加各种改性助剂经高温烘烤制成。上述改性助剂中，采用邻苯二甲酸酯类作为主增塑剂，其用量在总配方的重量份比例中超过30％，下表1示出现有配方的一个例子，其中邻苯二甲酸酯类的挥发量大，容易迁移，有异味，而且其分子中含有不易分解的苯环结构，以其为主增塑剂制得的聚氯乙烯密封胶圈，对罐头食品存在污染问题，对人体健康有潜在危害，特别是影响儿童的身体健康。欧盟76/769/EEC指令对邻苯二甲酸酯类(DOP/DINP/DIDP)进行了限制使用，禁止其在儿童玩具及儿童食品包装材料中使用；欧盟EMB/1104REV2文件，还发布了邻苯二甲酸酯类物质在聚氯乙烯食品包装材料中限制使用的规定。目前，虽然对含有邻苯二甲酸酯类的爪式旋开盖的密封胶圈用于玻璃瓶包装的食品罐头时，暂时还未明确限制，但作出限制是迟早的事情。为此，为满足玻璃瓶包装罐头食品高卫生安全的要求，申请人超前进行了改进研究，研发无邻苯二甲酸酯类物质的爪式旋开盖的密封胶圈，将其用于玻璃瓶包装食品罐头的高安全卫生型爪式旋开盖的制造。
表1现有工艺的配方
| 成分 | 重量配比 | 备注 |
| 聚氯乙烯糊树脂 | 100 | 基料树脂 |
| 邻苯二甲酸二异壬酯(DINP) | 80 | 增塑作用 |
| 环氧大豆油 | 5 | 稳定作用 |
| 硬脂酸钙 | 2 | 稳定作用 |
| 石蜡 | 1 | 润滑作用 |
| 碳酸钙 | 5 | 填充材料 |
| 钛白粉 | 2 | 白色颜料 |
发明内容
针对现有金属爪式旋开盖采用邻苯二甲酸酯类助剂制成的密封胶圈存在上述的挥发量大、易迁移、有异味、有毒性及污染食品、潜在危害人体健康的问题，本发明提供一种金属爪式旋开盖的无异味、无毒性的密封胶圈，可以将其用于玻璃瓶包装食品罐头的高安全卫生型爪式旋开盖的制造。
本发明的技术方案如下：
爪式旋开盖的密封胶圈，其由如下方法制作得到：其制作原料为聚氯乙烯糊树脂及其改性助剂，所述改性助剂包括作为稳定剂的环氧大豆油及硬脂酸钙、作为润滑剂的石蜡、颜料钛白粉，将所述改性助剂研磨成浆，然后置入高速搅拌机中，加入主要原料聚氯乙烯糊树脂以及作为填充材料的碳酸钙，高速搅拌15～25分钟，经过过滤，制得液态密封胶；将所述液态密封胶注入瓶盖内侧，随瓶盖高速旋转成薄层液态密封胶，置于180℃±10℃的温度烘烤60～90秒；在所述高速搅拌机中于搅拌之前，在加入所述研磨成浆的改性助剂以及主要原料聚氯乙烯糊树脂、填充材料碳酸钙的同时，还加入次要原料聚氯乙烯掺混树脂以及作为另一种改性助剂的DINCH增塑剂；所述制作原料各组份的重量份配比如下：
聚氯乙烯糊树脂 70～100
聚氯乙烯掺混树脂 10～30
DINCH增塑剂 60～80
环氧大豆油 4～6
硬脂酸钙 1～3
石蜡 1～2
碳酸钙 4～6
钛白粉 1～3
本发明的更进一步的技术方案是，在所述高速搅拌机中于搅拌之前还加入作为另一种改性助剂的LGFLEX EBN增塑剂，所述制作原料各组份的重量份配比如下：
聚氯乙烯糊树脂 70～90
聚氯乙烯掺混树脂 10～30
DINCH增塑剂 40～60
LGFLEX EBN增塑剂 10～30
环氧大豆油 4～6
硬脂酸钙 1～3
石蜡 1～2
碳酸钙 4～6
钛白粉 1～3
本发明的上述配方中，主增塑剂不用邻苯二甲酸酯类物质，改用如下替代成份：
DINCH增塑剂：其有由巴斯夫中国有限公司出品的市售商品，DINCH增塑剂已成为市售商品名称，其中文学名为环己烷-1，2-二羧酸二异壬基酯，英文学名为1，2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester，其在EFSA(欧洲食品安全管理委员会)公布的物质名称登记号为45705，分子式为C26H48O4，其分子结构中无苯环，性能上无毒性，而且具有低挥发性、低迁移率的特点，无异味。在本发明的制作工艺中，其作为主增塑剂，与聚氯乙烯糊树脂及聚氯乙烯掺混树脂相混合后，能使上述搅拌工序中制得的液态密封胶具有良好的黏度稳定性和流平性，最终制得的密封胶圈具有好的可塑性及平整度。
LGFLEX EBN增塑剂：其有韩国LG化学有限公司出品的市售商品，LGFLEX EBN增塑剂已成为市售商品名称。其也无毒性，也具有低挥发性、低迁移率的特点，无异味。在本发明的制作工艺中，其作为次增塑剂，与聚氯乙烯糊树脂及聚氯乙烯掺混树脂相混合后，能使聚氯乙烯糊树脂的玻璃化温度下降，改善上述搅拌工序中制得的液态密封胶的涂布性能，并使本发明在使用温度范围内具有柔韧性及良好的可塑性。
聚氯乙烯掺混树脂：其粒度较聚氯乙烯糊树脂大，平均直径在20-50μm，颗粒规整，结构紧密，与上述DINCH增塑剂以及LGFLEX EBN增塑剂一起放入所述高速搅拌机中进行搅拌，使所制得的液态密封胶具有良好的黏度稳定性及流平性，其具有显著的降粘效果，可改善液态密封胶的涂布性能。
上述DINCH增塑剂以及LGFLEX EBN增塑剂，都具有低挥发性及低迁移率以及无毒无味的性能，其取代现有技术中邻苯二甲酸酯类(DOP/DINP/DIDP)增塑剂，由此制得的爪式旋开盖密封圈能够无毒性、无异味，能符合玻璃瓶包装罐头爪式旋开盖的高安全卫生要求。本发明申请人对制作原料各组份的配比进行了大量的试验及研究，得到技术效果最佳的配比，采用本发明制得的罐头食品样品已通过美国与欧盟安全卫生要求的检测。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下通过实施例及图1对本发明作出更进一步的说明。
按以下表2所示分别称量各成分的重量份，将称量的环氧大豆油、硬脂酸钙、石蜡、钛白粉的重量份置入常规球磨机中研磨成浆；将研磨好的浆料置入高速搅拌机中，见表2所示，对于实施例2至实施例8，同时于高速搅拌机中加入聚氯乙烯糊树脂、碳酸钙、聚氯乙烯掺混树脂以及DINCH增塑剂的重量份，对于实施例5、6、7、8还另外加入LGFLEX EBN增塑剂的重量份，对于实施例1不加聚氯乙烯掺混树脂，其他加入的成分与实施例5、6、7、8相同，但加入成分的重量份与实施例5、6、7、8不相同；对上述各实施例加入高速搅拌机的成分分别高速搅拌15～25分钟，分别经过过滤，分别制得液态密封胶；上述工艺操作步骤如图1右侧的流程所示。
表2
见图1左侧流程，马口铁皮按常规工艺，经过外面涂层、印刷、内面涂层以及冲压制盖工序，制得爪式旋开盖体，将上述制得的液态密封胶分别注入制得的爪式旋开盖体的内侧，在旋转台上随盖体高速旋转成薄层液态密封胶，之后置入加热炉中，于表2所示工艺条件下烘烤，分别完成旋开盖密封胶圈的制作。表2中给出了本发明的八个实施例，在该表中还给出现有技术中爪式旋开盖密封胶圈原料配比的对比实施例。
表3示出表2所示实施例1～实施例8制得的爪式旋开盖密封胶圈技术效果的测试数据以及与现有技术配比制得的爪式旋开盖密封胶圈技术效果的测试数据的对比情况。
表3
| 检测项目 | 检测方法 | 检测设备及检测量标准 | 现有技配比 | 实施例1配比 | 实施例2配比 | 实施例3配比 | 实施例4配比 | 实施例5配比 | 实施例6配比 | 实施例7配比 | 实施例8配比 |
| 胶垫高湿度下迁移量 | 70℃，相对湿度100％的恒温恒湿箱中，存放105天 | 分析天平质量损失小于1.5％ | 1.85％ | 0.65％ | 0.61％ | 0.85％ | 1.10％ | 0.78％ | 0.75％ | 0.72％ | 0.65％ |
| 胶垫加热减量 | 70℃*48小时热老化烘炉 | 分析天平挥发量小于0.8％ | 0.90％ | 0.15％ | 0.14％ | 0.30％ | 0.40％ | 0.26％ | 0.23％ | 0.20％ | 0.15％ |
| 胶垫加压接触下迁移里 | 9.8牛顿压力下，70℃*96小时热老化烘炉 | 分析天平质量损失小于1.0％ | 1.20％ | 0.50％ | 0.51％ | 0.81％ | 0.97％ | 0.75％ | 0.71％ | 0.62％ | 0.50％ |
| 检测项目 | 检测方法 | 检测设备及检测量标准 | 现有技配比 | 实施例1配比 | 实施例2配比 | 实施例3配比 | 实施例4配比 | 实施例5配比 | 实施例6配比 | 实施例7配比 | 实施例8配比 |
| 密封胶黏度 | 25±1℃ | B氏黏度计B氏黏度3500±100010<sup>-3</sup>Pa.S | 4500 | 4400 | 4500 | 4300 | 4100 | 2900 | 3100 | 3400 | 3700 |
| 胶垫与涂层附着力 | 125℃高温蒸煮30MIN； | 目测胶垫与盖内涂层粘接牢固，不移位 | 有轻微移位 | 粘接牢固，不移位 | 粘接牢固，接牢位 | 粘接牢固，不移位 | 粘接牢固，不移位 | 粘接牢固，不移位 | 粘接牢固，不移位 | 粘接牢固，不移位 | 粘接牢固，不移位 |
| 塑化程度 | 125℃高温蒸煮30MIN； | 目测塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化不好，胶垫断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 | 塑化良好，胶垫不断裂。 |
| 密封胶圈平整度 | 同一密封胶圈圆周上的厚度及偏差 | 常规百分表1.25±0.20mm | 1.15-1.451.05-1.451.05-1.401.15-1.451.05-1.40 | 1.05-1.451.05-1.401.10-1.451.05-1.451.05-1.40 | 1.10-1.451.05-1.451.10-1.401 15-1.451.05-1.40 | 1.00-1.451.15-1.451.10-1.401.05-1.451.05-1.40 | 1.10-1.401.05-1.401.05-1.451.15-1.451.05-1.40 | 1.10-1.251.20-1.301.15-1.251.25-1.351.15-1.30 | 1.20-1.351.15-1.301.10-1.301.05-1.301.10-1.35 | 1.15-1.351.10-1.301.15-1.351.05-1.301.10-1.35 | 1.10-1.351.05-1.301.10-1.351.15-1.351.05-1.35 |
| 密封性能 | 125℃高温蒸煮30MIN；冷却到室温 | 真空度表真空度＞240mmHg | 370 300350 280320 310 | 410 360270 430300 380 | 440 310300 410320 430 | 400 320370 380410 430 | 340 410330 3103700 430 | 390 360370 410420 380 | 370 330420 380440 390 | 400 350440 410390 370 | 390 410370 380350 460 |
| 气味检测 | 8克密封胶垫加纯净水640ml；室温浸泡24小时 | 专业品味员无异味 | 有异味 | 无异味 | 无异味 | 无异味 | 无异味 | 无异味 | 无异味 | 无异味 | 无异味 |
由表3试验结果可见，本发明的原料不含有邻苯二甲酸酯类增塑剂，而加入聚氯乙烯掺混树脂、DINCH增塑剂、LGFLEX EBN增塑剂，以及本发明原料中各成分间具有合适的比例，使得本发明比现有技术中含有邻苯二甲酸酯类作为主增塑剂的爪式旋开盖的密封胶圈的各项性能要优良得多。由表3试验结果还可以看出，实施例1至实施例8的各项性能都能达到检测量标准的要求，实施例5、6、7、8的性能优于实施例1、2、3、4的性能。
Claims (2)
1.爪式旋开盖的密封胶圈，其由如下方法制作得到：其制作原料主要为聚氯乙烯糊树脂及其改性助剂，所述改性助剂包括作为稳定剂的环氧大豆油及硬脂酸钙、作为润滑剂的石蜡和颜料钛白粉，将所述改性助剂研磨成浆，然后置入高速搅拌机中，加入主要原料聚氯乙烯糊树脂以及作为填充材料的碳酸钙，高速搅拌15～25分钟，经过过滤，制得液态密封胶；将所述液态密封胶注入瓶盖内侧，随瓶盖高速旋转成薄层液态密封胶，置于180℃±10℃的温度烘烤60～90秒；其特征在于在所述高速搅拌机中于搅拌之前在加入所述研磨成浆的改性助剂以及主要原料聚氯乙烯糊树脂、填充材料碳酸钙的同时，还加入次要原料聚氯乙烯掺混树脂以及作为另一种改性助剂的DINCH增塑剂；所述制作原料各组份的重量份配比如下：
聚氯乙烯糊树脂 70～100
聚氯乙烯掺混树脂 10～30
DINCH增塑剂 60～80
环氧大豆油 4～6
硬脂酸钙 1～3
石蜡 1～2
碳酸钙 4～6
钛白粉 1～3。
2.按照权利要求1所述的爪式旋开盖的密封胶圈，其特征在于在所述高速搅拌机中于搅拌之前还加入作为另一种改性助剂的LGFLEX EBN增塑剂，所述制作原料各组份的重量份配比如下：
聚氯乙烯糊树脂 70～90
聚氯乙烯掺混树脂 10～30
DINCH增塑剂 40～60
LGFLEX EBN增塑剂 10～30
环氧大豆油 4～6
硬脂酸钙 1～3
石蜡 1～2
碳酸钙 4～6
钛白粉 1～3。
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