CN1181138C

CN1181138C - 一种密封包装组合物及其制造方法和用途

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Publication number: CN1181138C
Application number: CNB011147261A
Authority: CN
Inventors: 伟钟; 钟伟; 李国强
Original assignee: GUANGZHOU YUESHOU INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU YUESHOU INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: CN1333309A

Abstract

本发明涉及一种密封包装组合物及其制造方法和用途，其特点在于：由下列物质组成，含量以重量百分比计：蜡45-90%，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)0-10%，聚烯烃2-25%，增粘剂3-10%，增塑剂3-20%，抗氧剂0.1-1%；按重量百分比量取原料，在120-180℃温度范围内，加入原料并混合熔融成均匀透明的液体，经抽真空过滤后，放入成形罐形成所要的形状，冷却成为产品；该组合物在90℃-110℃的范围内用于口香糖、泡泡糖、润喉糖等糖块的密封自动包装生产线上。

Description

一种密封包装组合物及其制造方法和用途

本发明涉及一种密封包装组合物及其制造方法和用途。这种密封包装组合物形成的胶粘剂主要适用于口香糖、润喉糖、泡泡糖等小单元防潮自动包装线上。

口香糖、泡泡糖和某些润喉糖都含有人造甜味剂和调味剂或食用酸与CaCO₃等填料，这些组份对湿汽敏感，如果在贮存、运输过程中受潮，会导致意想不到的效果，比如丧失甜味或酸与填料如CaCO₃反应而导致调味剂丧失调味作用；同样，这些组分在干燥的环境中易失去水分而变脆、变硬，导致口感差。所以，密封和防潮是很重要的，为了解决受潮等密封问题，美国专利US4,384,004把口香糖制成胶囊，它的缺点在于口香糖的各组分不能充分结合在一起，而美国专利US4,656,039是把口香糖制成层压物，即把对水敏感的组分放在中心层，把对水不敏感的组份放在外层，这种做法复杂且使各组分不能有效地结合，产生的作用不明显。目前口香糖、泡泡糖、润喉糖等糖块延长柜架寿命和存放时间的方法以及防潮措施主要还是把这些糖类的必要组分有效地混合在一片(块)糖里，然后用特殊的包装纸进行小单元包装，这种独立的小单元的包装纸把糖包裹其中，纸与纸的接合处需要一种物质来粘接与密封，这样才能对纸内的糖起保护作用，防止失去水分，防潮防尘，避光避热。美国专利US6,010,724讲述的是一种口香糖的包装纸，该包装纸有三面涂胶粘剂，这种胶粘剂是丙烯酸胶乳、丙烯酸、天然橡胶、合成胶粘剂和胶乳橡胶中的一种，这类胶粘剂费时且费用较高，贮存期不太长，且这类胶粘剂易粘灰尘，影响包装外观。现在的口香糖、泡泡糖等糖类的包装纸一般用微晶蜡或石蜡加油来密封和粘接，而美国专利US5,116,686用油与蜡作为密封剂与粘接剂，用于隧道的建造中与水泥等混合，共同起作用；如果纯粹用油和蜡来粘接口香糖、泡泡糖等糖类包装纸，效果不是很理想，因为微晶蜡、石蜡、油由于它们自身的分子量低、熔点不高、内聚力小，处于南方湿热的环境中时，包装纸的接合处会自动弹开，从而影响糖的质量；同时，露在纸外的蜡和油会粘上灰尘，污染包装外观。

本发明的目的在于克服上述专利的不足，提供一种密封包装组合物及其制造方法和用途。

本发明的目的可以通过采取如下措施达到：一种密封包装组合物，其特点在于：由下列物质组成，含量以重量百分比计：蜡45-90％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)0-10％，聚烯烃2-25％，增粘剂3-10％，增塑剂3-20％，抗氧剂0.1-1％。

如前所述的一种密封包装组合物，其特点还在于：

所述的蜡选自蜂蜡、鲸蜡、全精炼石蜡、食品包装用石蜡或合成蜡，蜡的熔点在54℃-110℃。

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中以重量计含19-40％的醋酸乙烯酯。

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的熔融指数为30-250g/10min。

聚烯烃的平均分子量为1000-50000，碳原子数为2-5。

增粘剂选自脂肪烃树脂、氢化脂肪烃树脂、氢化蒎烯和高度氢化松香。

增粘树脂的软化点为80℃-115℃。

增塑剂是食品级的油类，主要选自食品级白油、油酸(试剂级)、精制椰子油、精制豆油、精制花生油。

如前所述的一种密封包装组合物的制造方法，其特点是：按重量百分比量取原料，在120-180℃之间的温度下，加入原料并混合熔融成均匀透明的液体，经抽真空过滤后，放入成形罐，形成所要的形状后，冷却成为产品。

如前所述的一种密封组合物的用途，其特点是：该组合物在90℃-110℃的范围内用于口香糖、泡泡糖、润喉糖等糖块的密封自动包装生产线上。

与现有技术相比，本发明具有如下突出优点：

1.由于本发明使用密封效果好的聚烯烃，因此组合物在-20℃-45℃的温度范围内对各种纸基或以纸为基质的糖类包装物有较好的密封粘接效果，尤其适合口香糖、泡泡糖等糖类的自动包装生产线上的独立小单元的包装。

2.由于使用适量的增塑剂，因此组合物的延展性和塑性得到改善，在粘接小单元外包装纸时，得以铺展开来，从而使整个短封口和长封口都布满密封包装组合物，不但粘接牢固，且密封效果也好，而且低分子量的聚烯烃如聚异丁烯和增塑剂的使用，增加了组合物的抗寒性，在-20℃的环境中能保持不开口。

3.由于使用EVA树脂与石蜡配合起来使用，这样形成的组合物对表面涂覆有聚酯膜或OPP膜的包装纸有较好的粘接强度，而这种粘接强度可以保证产品在包装运输过程中不致于开口，同时，用低软化点的聚烯烃与EVA和石蜡调合，因此克服了如前述美国专利等现有技术的组合物粘度大、软化点高的缺点，既节约原料，又节省能源。

4.以增粘树脂与石蜡配合，可以加快固化速度，用在糖类的自动包装生产线上，固化快，可以避免“挂蜡”现象的产生。所谓“挂蜡”是指蜡池里的蜡涂布到包装纸上后，通过导向轮时部分粘在导向轮上。增粘剂的使用也提高了组合物的熔点，使组合物在湿热的气候里不致于开口，而且增粘剂可以帮助组合物浸润聚酯或OPP膜或铝箔，使粘接更牢固。

5.本发明中的组合物适用于各种以纸或复合纸来包装的口香糖、泡泡糖和润喉糖等糖类的自动包装生产线上，用于快速密封和粘接。用本发明的密封包装组合物粘接的糖类小单元的柜架寿命长、贮存时间长、气密性好，糖既不会受潮粘在包装纸上，也不会在干燥环境中失去水分而变干脆。

下面结合实施例对本发明进行详细描述：

表1是本发明的实施例1～5的材料组成，及种材料的百分含量。

表1 组合物的原料配比

从表1可知实施例1-5中使用的原料分别为：

(1)组分A

A1：60号全精炼石油蜡，熔点60℃，由中国石油兰洲炼油化工总厂生产。

A2：蜂蜡，由天津市化工站生产或提供。

A3：C80，费-托合成蜡，软化点80℃，由南非沙索太平洋化工有限公司生产。

(2)组分B

B1：聚异丁烯，平均分子量为9200，由吉林化学工业公司橡胶研究所实验厂生产，

B2：无规聚丙烯，其软化点为108℃，由西德生产。

(3)组分C

C1：食品级白油，由抚顺石油化工厂生产。

C2：油酸，由沈阳试剂二厂生产。

(4)组分D

D1：PRF2-80，是C5加氢石油树脂，软化点为70℃-80℃，由齐鲁乙烯鲁华化工厂生产。

D2：高度全氢化松香甘油脂85型，软化点为85℃，由美国赫克力士公司生产。

(5)组分E

E1：BHT，抗氧剂264，由北京助剂总厂生产。

E2：BHA，抗氧剂，由美国EASTMAN公司生产。

(6)组分F

F1：EVA 40W，是乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物，其中醋酸乙烯酯的含量为40％(重量)，熔融指数为50g/min，由日本三井杜邦生产。

F2：EVA28/150，是乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物，其中醋酸乙烯酯的含量为28％(重量)，熔融指数为150g/min，由北京有机化工厂生产。

表2是本发明实施例1～5的测试部分结果。

表2 试验结果

实施例	1	2	3	4	5	6
实施例	1	2	3	4	5	6	滴熔点，℃	60	63.5	56	58	64.5	60
熔融粘度(99℃)，CPS	63.5	57.6	50	48.5	40.1	13.7	滴熔点，℃	60	63.5	56	58	64.5	60
熔融粘度(99℃)，CPS	63.5	57.6	50	48.5	40.1	13.7	针入度(25℃)，mm/10？	14	13	15	18	17	18
颜色？	＜0.5	＜0.5	＜0.5	＜0.5	＜1	＜0.5	针入度(25℃)，mm/10？	14	13	15	18	17	18
颜色？	＜0.5	＜0.5	＜0.5	＜0.5	＜1	＜0.5	“暴口”实验	无开口	无开口	无开口	无开口	无开口	有开口

由表2可以看出：本发明的密封包装组合物熔点与常用包装蜡差不多，这样便于熔化，不用改变原来密封包装生产线的工艺操作条件；本发明密封包装组合物的熔融粘度比常用包装蜡大一点，这样使粘接牢固，表现为“暴口”实验没有开口，而常用包装蜡有时有开口出现。

表3是本发明实施例1～5的气密性试验结果。

表3 气密性试验结果

从表1可知：

用于本发明实施例1～5的蜡，选自天然蜡、石蜡和合成蜡，天然蜡包括蜂蜡、紫胶蜡、鲸蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、小冠椰子蜡等，天然蜡优选蜂蜡、鲸蜡；石蜡的熔点为50-68℃，优选的石蜡是全炼精制石蜡和食品包装用石蜡54号、56号、58号和60号；合成蜡包括熔点在97-110℃之间的高分子蜡、费-托蜡H1和C80(得自沙索化工太平洋有限公司)及聚丙烯蜡，这些蜡可以一种单独使用，也可以两至三种并用，但蜡的总量应为45-90％(重量)，优选为45-75％(重量)。

用于本发明实施例1～5中的EVA共聚物含醋酸乙烯酯19-40％，优选为33-40％；EVA的熔融指数为30-250g/10min，优选为50-150g/10min。可供选择的EVA为中国上海化工研究院生产的28/250、北京有机化工厂生产的28/150、韩国现代的EVA-800、日本住友的KC-10、三井杜邦的420、220和40W等。本发明组合物可以选用其中一种EVA，也可以几种EVA混用，混用时注意用前EVA含量可以低于19％或高于40％，但混合后总体EVA含量应在前述范围内；熔融指数亦如此。这些共聚物在本发明组合物中的使用范围为约0-10％(重量)，优选为2-5％(重量)。

用于本发明实施例1～5中的聚烯烃，其平均分子量为3000-10000，可供选择的聚烯烃有中分子量聚异丁烯，分子量约3000-4000；高分子量聚异丁烯，分子量为9000-10000；无规聚丙烯，软化点约115-130℃等。这些聚烯烃在本发明中的用量范围为2-20％(重量)，优选为8-16％(重量)。

用于本发明实施例1～5中的增塑剂最好为食品级精制油类，例如食品级白油即精制矿物油、精制椰子油、精制豆油、油酸(试剂级)以及精制花生油等(这些油类市场上普遍有售)。增塑剂在本发明组合物中的用量范围为3-10％(重量)，优选为3-5％(重量)。

用于本发明实施例1～5中的增粘剂选自脂肪烃树脂、氢化脂肪族树脂、氢化蒎(萜)烯和高度氢化松香，其环球软化点为约80-115℃，这些增粘树脂包括：C5石油树脂(得自齐鲁乙烯鲁华化工厂)、P-100和P-115(得自Idemitsu Petrochemical Co.，Ltd)它们是加氢的石油树脂；S-100A和SU-100(得自韩国现代)它们是加氢的石油树脂；KF-398(得自中国广州)，它们是氢化萜烯；高度全氢化松香甘油酯85型(软化点85℃)，(得自美国赫克力士)，以及中国湖南产的一种氢化松香。这些增粘剂在本发明组合物中的使用范围为3-20％(重量)，优选为5-10％(重量)。

本发明实施例1～5中的组合物可按中国国家标准中关于食品用抗氧剂的用量的规定加入抗氧剂，如：2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)，叔丁基羟基茴香醚(BHA)，其用量一般为0.1-1％。

本发明密封包装组合物的性能指标是：熔点约为55-65℃；熔融粘度99℃约为40-80CPS；包装操作温度为85-120℃；成品使用温度范围为-20℃-45℃；针入度25℃时约12-18mm/10；无机械杂质；没有刺激性气味。

组合物的制备是在120-180℃之间的温度下，加入原料并混合熔融成均匀透明的液体，经抽真空过滤后，放入成形罐，成出所想要的形状后，冷却成为产品。由本发明组合物形成的产品，颜色米白、透明而有光泽、无机械杂质、无刺激性气味。其卫生标准满足FDA中对食品包装级石蜡和食品包装用聚乙烯材料的规定，也符合中国国家标准中对食品包装级石蜡和食品包装用聚乙烯材料的规定。由本发明组合物形成的产品特别适用于口香糖、泡泡糖、润喉糖等糖类的独立小单元自动包装生产线上，包装出的成品具有气密性好、耐湿热好、耐低温、不沾灰尘、柜架寿命长、贮存期长等优点。

表2、表3的数据是采用下列普通检测方法得到，属于非限制性实施例。

1.熔融粘度

熔融粘度的测定是用布洛克菲尔德旋转粘度计，型号：DV-II型，使用31号转子，转速为60。

2.熔点

在规定的条件下冷却熔化了的石蜡试样，当冷却曲线上第一次出现停滞期的温度，即为石蜡的熔点。在石蜡试样冷却过程中，每15秒记录一次温度，当第一次出现五个连续总差不超过0.1时，即为第一次停滞期，五个连续数的平均值即为所测试样的熔点。

3.针入度

熔化试样，加热至其凝点以上约20℃倾入容器，在控制条件下，将其空气冷却。然后，将试样在浴中调节到试验温度，用针入度计的标准针在100克载荷下插入试样5秒钟。针入度计上显示的数值即为所测值。

4.颜色

将试样注入容器中，用一个标准光源从0.5-8.0值排列的颜色玻璃圆片进行比较，以相等的色号作为该试样的色号。如果试样颜色找不到确切匹配的颜色之间，则报告两个颜色中较高的一个颜色。

5.气密性

在密封包装线上随机抽取包装好的糖块(至少4块)，用打孔器在糖块表面中间扎一个洞，然后用下端带无底量筒的夹持器将糖块夹住，有孔的一面固定在夹持器上并使之密封住，无孔的糖块下面与量筒接触，将量筒与糖块浸入水中，如果冒气泡，表明有漏气，水进入量筒开始计时，当1分钟内进入量筒的水的体积超过10毫升则为不合格。气密性的优劣以不合格率来衡量，不合格率的计算是以不合格糖块数除以试验糖块总数。

6.“暴口”实验

将封装好的糖块放入40℃的恒温箱内连续烘2个小时，看长封口和短封口是否开口，该实验用来衡量产品耐湿热环境的性能。

本发明中的实施例1、2、3、4、5的组合物的制备是将称好重量的原料放入调配罐中，升温至140℃，使原料全部熔化并搅拌均匀，经真空抽滤，成形为所想要的形状。实施例6是目前口香糖厂较为常用的包装蜡，实施例7是目前口香糖所用的分层防潮法。

表3列出了“气密性”实验结果，由随机抽取的4块糖的漏气量及气密性不合格率可以看出：本发明密封包装组合物的气密性较好，表现为其漏气量少和气密性不合格率低；而常用包装蜡由于其不含具密封性的聚烯烃及粘接性能较好的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，导致其密封包装出的糖块漏气量较大、气密性不合格率较高和“暴口”实验一般；同时，分层糖块的气密性也不是最理想的，它的漏气量虽然小于常用的包装蜡，但“气密性”不合格率却略大于包装蜡。

由表3还可以看出本发明密封包装组合物的使用温度范围较宽，即使温度升高20℃，包装出的糖块其气密性不合格率很低。而现有技术的包装蜡在操作温度升高后，其气密性下降，表现为“气密性”不合格率升高较多。

Claims

1.一种密封包装组合物，其特征在于：由下列物质组成，含量以重量百分比计：蜡45-90％，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物0-10％；聚烯烃2-25％，增粘剂3-10％，增塑剂3-20％，抗氧剂0.1-1％。

2.如权利要求1所述的一种密封包装组合物，其特征在于：所述的蜡选自蜂蜡、鲸蜡、全精炼石蜡、食品包装用石蜡或合成蜡，蜡的熔点在54℃-110℃。

3.如权利要求1所述的一种密封包装组合物，其特征在于：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中以重量计含19-40％的醋酸乙烯酯。

4.如权利要求1所述的一种密封包装组合物，其特征在于：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为30-250g/10min。

5.如权利要求1所述的一种密封包装组合物，其特征在于：聚烯烃的平均分子量为1000-50000，碳原子数为2-5。

6.如权利要求1所述的一种密封包装组合物，其特征在于：增粘剂选自脂肪烃树脂、氢化脂肪烃树脂、氢化蒎烯和高度氢化松香。

7.如权利要求1所述的一种密封包装组合物，其特征在于：增粘树脂的软化点为80℃-115℃。

8.如权利要求1所述的一种密封包装组合物，其特征在于：增塑剂是食品级的油类。

9.如权利要求8所述的一种密封包装组合物，其特征在于：增塑剂主要选自食品级白油、试剂级油酸、精制椰子油、精制豆油、精制花生油。

10.如权利要求1所述的一种密封包装组合物的制造方法，其特征在于：按重量百分比量取原料，在120-180℃之间的温度下，加入原料并混合熔融成均匀透明的液体，经抽真空过滤后，放入成形罐，形成所要的形状后，冷却成为产品。

11.如权利要求1所述的一种密封组合物的用途，其特征在于：该组合物在90℃-110℃的范围内用于口香糖、泡泡糖、润喉糖糖块的密封自动包装生产线上。