EA037724B1

EA037724B1 - Method for producing a "press-on twist-off" closure with a sealing element, and sealing material for a "press-on twist-off" closure

Info

Publication number: EA037724B1
Application number: EA201891902A
Authority: EA
Inventors: Кристиан Поел; Георг Шленк; Рюдигер Виттенберг
Original assignee: Актега Дс Гмбх
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2021-05-14
Also published as: EA201891902A1

Abstract

The invention relates to a method for producing a "Press-on Twist-off" closure with a sealing element for containers, wherein the sealing element is manufactured from a sealing material comprising a polymer composition, wherein the polymer composition heated to the flowable state is applied to an inner surface of the closure in the region of the sealing element to be produced and is brought mechanically into the desired shape which is maintained after cooling, wherein the polymer composition having the Shore A hardness in the range of 45 to 90 and showing a compression set between 30 and 70% in accordance with the test ASTM D395-97, method B at 70°C is used, wherein the polymer composition is PVC-free and comprises two different polymers, one of which is a copolymer which comprises polyethylene units and alkylene monomer selected from propylene, butylene, hexene and octene, and the other is a random copolymer that is a linear or branched interpolymer of ethylene and at least one C3-C20 alpha-olefin. The invention also relates to a sealing material for a"Press-on Twist-off" closure provided for a container.

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates

Изобретение относится к полимерной композиции уплотняющего слоя для крышки (сделанной из металла или пластика) контейнеров, применяемых для содержащихся материалов, в частности жиросодержащих наполнителей, которая составлена таким образом, чтобы снизить миграцию компонентов композиции уплотняющего слоя, в указанные жиросодержащие наполнители.SUBSTANCE: invention relates to a polymer composition of a sealing layer for a lid (made of metal or plastic) of containers used for contained materials, in particular fat-containing fillers, which is formulated in such a way as to reduce the migration of components of the sealing layer composition into said fat-containing fillers.

Сведения о предшествующем уровне техникиBackground Art

Более крупные крышки для контейнеров типа, рассматриваемого в данной заявке, представляют собой покрытые, обжимные лепестковые крышки, которые, как правило, применяются для герметизации банок с навинчивающейся крышкой для продуктов питания или напитков. Эти продукты питания зачастую являются жиросодержащими продуктами, такими как готовый к использованию или приготовленный пищевой продукт, соусы, деликатесы, рыба в масле, антипаста, специи пасты и тому подобное, которые содержат жиры и масла, увеличивая риск того, что жирорастворимые компоненты упаковочного материала растворяются в продуктах питания. Эти требования особенно актуальны для продуктов детского питания, которые обычно продают в стеклянных банках с плотно надевающимися откручивающимися крышками типа Press-on Twist-Off®.Larger container lids of the type contemplated herein are coated, squeeze tab lids, which are typically used to seal food or beverage screw top cans. These foods are often fat-containing foods, such as ready-to-use or cooked foods, sauces, gourmet foods, fish in oil, antipastes, spice pastes and the like, which contain fats and oils, increasing the risk that the fat-soluble components of the packaging material will dissolve. in food. These requirements are especially true for baby food products, which are usually sold in glass jars with press-on Twist-Off® closures.

В то время как промышленность применяла в течение длительного времени композиции, не содержащие ПВХ, для уплотнительных вставок или слоев для крончатых крышек или завинчивающихся крышек для бутылок с узким горлом, композиции, содержащие ПВХ, до сих пор применяются для завинчивающихся крышек и т.п., которые служат для укупорки для контейнеров с большим внутренним диаметром. Как правило, такие композиции, содержащие ПХВ, используются и применяются при комнатной температуре в качестве жидких пластификатор-содержащих систем.While the industry has long used PVC-free compositions for sealing inserts or layers for crown caps or screw caps for narrow-necked bottles, compositions containing PVC are still used today for screw caps and the like. , which serve to seal containers with a large inner diameter. Typically, such compositions containing PVC are used and applied at room temperature as liquid plasticizer-containing systems.

На основе мягкой ПВХ технологии могут быть составлены уплотняющие композиции с низким уровнем миграции, в которой часто применяют полиадипаты. В связи с их молекулярной массой они менее подвержены миграции. Насколько известно, несмотря на это токсикологическая оценка продуктов деструкции, особенно образующихся в желудке, не была выполнена. Предусмотренный способ проверки миграции, EN 1186, показывает, что миграция завершается после 10 дней хранения при 40°С. Аналитическая практика показала, что это не для пластифицированного ПВХ. Даже когда соответствует условиям испытания, крышки превышают допустимые количества миграции после нескольких месяцев. Согласно изобретению предпочтительно применяются соединения, не содержащие ПВХ. В продукте, согласно изобретению, подобный эффект преодолевают с помощью избегания жидких компонентов.Soft PVC technology can be used to formulate sealing compositions with a low level of migration, in which polyadipates are often used. Due to their molecular weight, they are less prone to migration. As far as is known, despite this toxicological assessment of the destruction products, especially those formed in the stomach, has not been performed. The foreseen test for migration, EN 1186, shows that migration is complete after 10 days of storage at 40 ° C. Analytical practice has shown that this is not for plasticized PVC. Even when the test conditions are met, the caps exceed the permissible migration amounts after several months. According to the invention, PVC-free compounds are preferably used. In the product according to the invention, this effect is overcome by avoiding liquid components.

Однако нежелательно применять композиции, содержащие ПВХ, в упаковочных материалах. В общепринятом сжигании бытовых отходов галогеносодержащая пластмасса вырабатывает кислые газы, выделение которых в атмосферу является вредным. Кроме того, даже небольшое количество ПВХ препятствует механическому повторному использованию пластиковых отходов. Более того, такого рода уплотнительные элементы на основе ПВХ требуют использование пластификаторов, которые также являются важными по причине неприемлемых изменений продуктов питания. Кроме того, на протяжении последних лет распространилась дискуссия среди широких слоев населения относительно добавок в уплотняющий слой ПВХ и продуктов их распада. Примерами, соответственно, являются 2-этилгексановая кислота, которая часто образуется из стабилизаторов, и семикарбизид, который может происходить от экзотермических пенообразующих веществ, таких как азодикарбонамид. Эти вещества были также обнаружены в официальных проверках и имеются претензии насчет их присутствия.However, it is undesirable to use compositions containing PVC in packaging materials. In conventional municipal waste incineration, halogenated plastics produce acid gases that are harmful to the atmosphere. In addition, even a small amount of PVC prevents mechanical recycling of plastic waste. Moreover, these types of PVC based sealing elements require the use of plasticizers, which are also important due to unacceptable food changes. In addition, over the past years, discussion has spread among the general population regarding additives in the sealing layer of PVC and their degradation products. Examples, respectively, are 2-ethylhexanoic acid, which is often formed from stabilizers, and semicarbizide, which can be derived from exothermic blowing agents such as azodicarbonamide. These substances were also found in official checks and there are claims about their presence.

Миграция составляющих упаковки (к которым в данном случае относится уплотняющий слой крышки контейнера) в пищу не только, обычно, нежелательна, но также строго законодательно урегулирована. Примерами таких урегулирований являются Дерективы ЕС 1935/2004, 2023/2006, 2002/72/ЕС, 372/2007 и 2007/19/ЕС. В настоящий момент верхним пределом миграции компонентов является 60 м.д.The migration of packaging components (which in this case refers to the sealing layer of the container lid) into food is not only generally undesirable, but also strictly regulated by law. Examples of such regulations are EU Directives 1935/2004, 2023/2006, 2002/72 / EC, 372/2007 and 2007/19 / EC. Currently, the upper limit for component migration is 60 ppm.

Измерение степени миграции, которая может наблюдаться, осуществляется способами, как определено в частности в DIN EN 1186. Такие способы также применяются в контексте изобретения.The measurement of the degree of migration that can be observed is carried out by methods as defined in particular in DIN EN 1186. Such methods are also used in the context of the invention.

Для крышки для контейнеров уплотнительные вставки (такие как те, которые описаны в ЕР 0503124) с барьерными эффектами против некоторых загрязнений уже применялись.For container lids, sealing inserts (such as those described in EP 0503124) with barrier effects against certain contaminants have already been used.

Однако требования к уплотнительным материалам в крышках контейнеров для отверстий контейнеров с большим внутренним диаметром наиболее актуальны (например, в силу относительно большого количества материала в уплотнительном слое). Для таких применений это особо важно по отношению к объединению достаточной текучести полимерного материала в процессе изготовления уплотнительного элемента с достаточным уплотнением в закрытом состоянии; это также включает в настоящее время необходимую герметичность для проницаемости или выделения газа. В случае если это сочетается с эффектом избыточного давления, которое предотвращает взрыв контейнера по причине нагревания или других случаев, при этом избыточное давление вырабатывается в контейнере. Кроме того, особенно для обычного применения контейнеров с отверстиями большого диаметра (таких как консервы) требуется, чтобы уплотнительный элемент был применим в условиях стерилизации.However, the requirements for sealing materials in container lids for openings of containers with a large inner diameter are most relevant (for example, due to the relatively large amount of material in the sealing layer). For such applications, this is particularly important with regard to the integration of sufficient flowability of the polymeric material during the manufacture of the sealing element with sufficient sealing in the closed state; this also includes the currently required tightness for permeation or gas evolution. In case this is combined with the effect of overpressure, which prevents the container from exploding due to heating or other events, overpressure is generated in the container. In addition, especially for the common use of containers with large apertures (such as canned food), the sealing element is required to be usable under sterilization conditions.

Крышки контейнеров, описанные в ЕР 0503124, которые обычно предназначены для розлива пива, безалкогольных напитков, сокосодержащих напитков и тому подобному в общепринятые бутылки с узThe lids of containers described in EP 0503124, which are generally intended for filling beer, soft drinks, juice drinks and the like, into conventional bottles with ties

- 1 037724 ким горлом, должны выдерживать в этом отношении описанные обработки, такие как пастеризация и горячий розлив. При пастеризации и розливе применяют температуры до 100°С. Полимерные материалы в соответствии с изобретением подбирают так, чтобы они подходили для пастеризации или горячего розлива и дополнительно сохраняли свой герметизирующий эффект в необходимой степени при контакте с жиросодержащими наполнителями.- 1 037724 by the neck, must withstand in this respect the described treatments, such as pasteurization and hot filling. For pasteurization and filling, temperatures up to 100 ° C are used. The polymeric materials according to the invention are selected so that they are suitable for pasteurization or hot filling and additionally retain their sealing effect to the required extent when in contact with fat-containing fillers.

В соответствии всем этим характеристикам уплотнители должны также удовлетворять вышеперечисленные требования по миграции химических составляющих.In accordance with all these characteristics, the seals must also meet the above requirements for the migration of chemical constituents.

Для облегчения переработки общепринятых композиций обычно добавляют материалынаполнители и/или пластификаторы. В частности, применяются вещества, которые являются жидкими при комнатных температурах, такие как масла-наполнители/или пластификаторы (предпочтительно, белое масло).Fillers and / or plasticizers are usually added to facilitate processing of conventional compositions. In particular, substances are used which are liquid at room temperatures, such as filler oils / or plasticizers (preferably white oil).

Было показано, что такие композиции, при необходимости после изменения рецептуры, могут быть переработаны в уплотнительные вставки для отверстий больших диаметров. Однако крышки контейнеров с такими уплотнительными вставками не всегда соответствуют правовым нормам в отношении миграции химических веществ.It has been shown that such compositions, if necessary after changing the formulation, can be processed into sealing inserts for large diameter holes. However, the lids of containers with such sealing inserts do not always comply with legal regulations regarding the migration of chemicals.

Существует, таким образом, необходимость в крышках контейнеров, которые имеют уплотнительную вставку на основе полимера, предпочтительно, не на основе ПВХ, и которые могут применяться для контейнеров с отверстиями больших диаметров (около 2 см внутреннего диаметра). Такие крышки должны быть пригодными к пастеризации и не должны показывать любой нежелательной миграции химических веществ уплотнительного материала. Кроме того, крышки должны применяться для жиросодержащих наполнителей.There is thus a need for container lids that have a polymer-based sealing insert, preferably non-PVC-based, and which can be used for containers with large diameter openings (about 2 cm internal diameter). Such closures must be pasteurizable and must not exhibit any unwanted migration of sealant chemicals. In addition, caps should be used for greasy fillers.

Одной из важных задач изобретения является обеспечение уплотнительной вставки для производства такого рода крышек контейнеров, которые предусматривают изготовление крышки с уплотнительным элементом на основе полимера, который не содержит ПВХ, и который соответствует правовым нормам относительно миграции компонентов упаковки.One of the important objects of the invention is to provide a sealing insert for the production of such kind of container lids, which provide for the production of a lid with a sealing element based on a polymer that does not contain PVC and which complies with legal regulations regarding the migration of packaging components.

Другая задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить соответствующие крышки контейнеров.Another object of the invention is to provide suitable container lids.

Кроме того, изобретение относится к применению конкретных подходящих полимерных соединений для производства такого рода крышек контейнеров.In addition, the invention relates to the use of specific suitable polymeric compounds for the manufacture of such container lids.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Для достижения цели предложен способ изготовления крышки типа Press-on Twist-off' с уплотняющим элементом на полимерной основе для контейнеров, имеющих отверстие с внутренним диаметром свыше 2 см, в котором вышеуказанную полимерную композицию, нагретую до текучего состояния, наносят на внутреннюю поверхность крышки в области получаемого уплотняющего элемента и механически придают ей требуемую форму, которая сохраняется после охлаждения. Уплотняющий элемент для крышек контейнеров, согласно изобретению, изготавливают из полимерной композиции с твердостью по Шору А, находящейся в диапазоне от 45 до 90, и имеющей остаточную деформацию при сжатии между 30 и 70% в соответствии с ASTM D395-97, способ В, при 70°С Причем полимерная композиция не содержит ПВХ и включает два различных полимера, один из которых является сополимером, который включает полиэтиленовые звенья, и алкилен, выбранный из пропилена, бутилена, гексена и, в частности, октена, и другой статистический сополимер, представляющий собой интерполимер из линейного и разветвленного этилена и по меньшей мере одного С₃-С₂₀ α-олефина.To achieve the goal, a method is proposed for manufacturing a Press-on Twist-off 'type closure with a polymer-based sealing element for containers having an opening with an inner diameter of more than 2 cm, in which the above-mentioned polymer composition, heated to a fluid state, is applied to the inner surface of the closure in the area of the resulting sealing element and mechanically give it the required shape, which remains after cooling. The sealing element for container lids according to the invention is made from a polymer composition with a Shore A hardness ranging from 45 to 90 and having a compression set between 30 and 70% in accordance with ASTM D395-97, method B, at 70 ° C Moreover, the polymer composition does not contain PVC and includes two different polymers, one of which is a copolymer that includes polyethylene units, and an alkylene selected from propylene, butylene, hexene and, in particular, octene, and another random copolymer, which is an interpolymer of linear and branched ethylene and at least one C ₃ -C ₂₀ α-olefin.

Согласно одному из предпочтительных вариантов полимерная композиция включает в себя сополимер, который включает в себя полиэтиленовые звенья, и алкилен, выбранный из пропилена, бутилена, гексена и, в частности, октена, в количестве от 20% и более; статистический сополимер, который представляет собой интерполимер линейного и разветвленного этилена и по меньшей мере одного С₃-С₂₀ αолефина в количестве до 80%; и другие полиолефины, в частности, полиэтилен высокой плотности (HDPE), или полипропиленовый сополимер (со-РР), и/или стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS) в количестве до 25%.In one preferred embodiment, the polymer composition comprises a copolymer that includes polyethylene units and an alkylene selected from propylene, butylene, hexene, and in particular octene, in an amount of 20% or more; random copolymer, which is an interpolymer of linear and branched ethylene and at least one C ₃ -C ₂₀ α-olefin in an amount of up to 80%; and other polyolefins, in particular high density polyethylene (HDPE) or polypropylene copolymer (co-PP) and / or styrene-ethylene / butylene-styrene (SEBS) up to 25%.

Согласно одному из предпочтительных вариантов полимерная композиция включает в себя сополимер, который включает в себя полиэтиленовые звенья, и алкилен, выбранный из пропилена, бутилена, гексена и, в частности, октена, в количестве от 20% и более; статистический сополимер, который представляет собой интерполимер линейного и разветвленного этилена и по меньшей мере одного С₃-С₂₀ αолефина в количестве до 80%; причем полимерная композиция не содержит другие полиолефины, в частности полиэтилен высокой плотности (HDPE), или полипропиленовый сополимер (со-РР), и/или стирол-этилен/бутилен-стирол (SEBS) в количестве до 25%.In one preferred embodiment, the polymer composition comprises a copolymer that includes polyethylene units and an alkylene selected from propylene, butylene, hexene, and in particular octene, in an amount of 20% or more; random copolymer, which is an interpolymer of linear and branched ethylene and at least one C ₃ -C ₂₀ α-olefin in an amount of up to 80%; moreover, the polymer composition does not contain other polyolefins, in particular high density polyethylene (HDPE), or polypropylene copolymer (co-PP), and / or styrene-ethylene / butylene-styrene (SEBS) in an amount of up to 25%.

Согласно одному из предпочтительных вариантов в предложенном способе используют полимерную композицию с твердостью по Шору А в диапазоне от 60 до 90, предпочтительно 85.According to one of the preferred options in the proposed method uses a polymer composition with a Shore A hardness in the range from 60 to 90, preferably 85.

Согласно одному из предпочтительных вариантов полимерная композиция включает не более чем 10%, предпочтительно не более чем 7%, более предпочтительно не более чем 4% и, наиболее предпочтительно, не более чем 1% компонентов, которые являются жидкими при комнатной температуре, в частности белого масла.In one preferred embodiment, the polymer composition comprises no more than 10%, preferably no more than 7%, more preferably no more than 4%, and most preferably no more than 1% of components that are liquid at room temperature, in particular white oils.

- 2 037724- 2 037724

Согласно одному из предпочтительных вариантов изготавливаемый уплотняющий элемент пригоден для использования при условиях пастеризации (до 98°С) и при условиях стерилизации (при 121°С, предпочтительно при 132°С).According to a preferred embodiment, the sealing element to be produced is suitable for use under pasteurization conditions (up to 98 ° C) and under sterilization conditions (at 121 ° C, preferably at 132 ° C).

Согласно одному из предпочтительных вариантов крышка контейнера выполнена с возможностью обеспечения газонепроницаемости и/или эффекта клапана избыточного давления при закрытом состоянии контейнера, а также для сохранения вакуума при закрытом состоянии контейнера.According to one preferred embodiment, the container lid is configured to provide gas tightness and / or the effect of an overpressure valve when the container is closed, as well as to maintain a vacuum when the container is closed.

Согласно одному из предпочтительных вариантов полимерную композицию обеспечивают в виде гранулята и нагревают в экструдере, а текучий полимерный материал наносят из литьевого отверстия на внутреннюю сторону крышки контейнера. При этом нанесенный полимерный материал формируют штампом или подобным образом.In one preferred embodiment, the polymer composition is provided in the form of a granulate and heated in an extruder, and the flowable polymer material is applied from the injection hole to the inside of the container lid. In this case, the applied resin material is formed by a stamp or the like.

Согласно одному из предпочтительных вариантов изготавливают крышку для контейнера с внутренним диаметром отверстия предпочтительно более 2.5 см, предпочтительно более 3 см, более предпочтительно по меньшей мере 3.5 см и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 4 см.In one preferred embodiment, a container lid is provided with an internal opening diameter of preferably greater than 2.5 cm, preferably greater than 3 cm, more preferably at least 3.5 cm, and most preferably at least 4 cm.

Подробное раскрытие изобретенияDetailed disclosure of the invention

Как правило, крышки контейнеров согласно изобретению могут применяться для закрытия отверстий с внутренним диаметром около 3 см. Это соответствует внутреннему диаметру, который больше, чем у обычных бутылок для напитков, которые могут закрываться кронен-пробками, завинчивающимися крышками и тому подобным известным способом (например, как описано в ЕР-В1 0503124).Typically, the lids of containers according to the invention can be used to close openings with an inner diameter of about 3 cm.This corresponds to an inner diameter that is larger than conventional beverage bottles, which can be closed with crown caps, screw caps and the like in a known manner (for example as described in EP-B1 0503124).

Изобретение особенно подходит для производства относительно больших крышек, т.е. для контейнеров с отверстиями с внутренним диаметром более 2.5 см до тех, в которых внутренний диаметр подлежащего укупорке отверстия составляет больше чем 4 см.The invention is particularly suited for the production of relatively large closures, i. E. for containers with openings greater than 2.5 cm in internal diameter up to those in which the internal diameter of the opening to be sealed is greater than 4 cm.

Такие крышки контейнеров могут применяться как крышки с резьбой для бутылок, таких как бутылок для сока или молока, для банок для консервов, банок для варенья и тому подобному, в частности для откручивающихся банок с жиросодержащими (особенно маслосодержащими) продуктами питания, такими как соусы, специи пасты и тому подобному.Such container lids can be used as threaded lids for bottles, such as bottles for juice or milk, cans for cans, jars and the like, in particular for twist-off cans containing fatty (especially oil-containing) food such as sauces, spice paste and the like.

Крышки контейнера согласно изобретению применяют для упаковки продуктов питания для младенцев и маленьких детей в подходящих стеклянных емкостях, так называемых Press-on Twist-Off®.The lids of the container according to the invention are used to pack food for babies and young children in suitable glass containers, the so-called Press-on Twist-Off®.

В крышке контейнера согласно изобретению уплотнительный элемент формируется как герметизирующий слой на внутренней стороне крышек контейнера, так же как и в случае для обыкновенных кронен-пробок и завинчивающихся крышек.In the container lid according to the invention, the sealing element is formed as a sealing layer on the inside of the container lids, as is the case for conventional crown caps and screw caps.

В известных крышках для бутылок (кронен-пробки и т.п.) уплотнительный элемент в основном сформирован как круглый диск на внутренней стороне крышки. Однако для крышек более контейнеров согласно настоящему изобретению может быть предпочтительным вместо этого сформировать только кольцо полимерного материала, которое в закрытом состоянии контейнера контактирует со стенкой контейнера в области отверстия. Такие кольцеобразные уплотнительные элементы известны, но они, как описано, в настоящее время изготавливаются только из ПВХ-содержащего и пластифицированного материалов, хотя есть также ПУ материалы, из которых изготавливают вышеперечисленные уплотнительные элементы.In known bottle caps (crown caps, etc.), the sealing member is generally formed as a circular disc on the inside of the cap. However, for lids of more than containers according to the present invention, it may be preferable instead to form only a ring of polymeric material which, when the container is closed, contacts the container wall in the region of the opening. Such annular sealing elements are known, but they, as described, are currently made only from PVC-containing and plasticized materials, although there are also PU materials from which the above sealing elements are made.

Способ, описанный в US 5763004 (который включен в настоящее изобретение посредством отсылки) может применяться для данной цели.The method described in US Pat. No. 5,763,004 (which is incorporated herein by reference) can be used for this purpose.

Как правило, в способе изготовления согласно изобретению предполагается, что заготовка крышки контейнера сделана из металла, предпочтительно сначала предварительно обработанного на его внутренней стороне подходящим грунтовым покрытием. В случае если крышка контейнера сделана из пластика, эта предварительная обработка не требуется.Typically, in the manufacturing method according to the invention, it is assumed that the container lid blank is made of metal, preferably first pretreated on the inside with a suitable primer coating. If the container lid is made of plastic, this pre-treatment is not required.

Обычно состав грунтового покрытия основан на эпоксифеноле. Особенно подходит для этой цели лакировочная система от ACTEGA Rhenania (грунтовка ТРЕ 279 с клеевым слоем ТРЕ 1500), с которой наиболее предпочтительные композиции согласно изобретению сцепляются особенно хорошо. Однако грунтовое покрытие может также быть на основе полиэфиров.Typically the primer formulation is based on epoxyphenol. Particularly suitable for this purpose is the coating system from ACTEGA Rhenania (TPE 279 primer with TPE 1500 adhesive layer), to which the most preferred compositions according to the invention adhere particularly well. However, the primer can also be polyester based.

Кроме того, подходящее грунтовое покрытие может быть нанесено путем послойного формирования, покрытия или, возможно, также совместной экструзии.In addition, a suitable primer can be applied by layering, coating, or possibly also co-extrusion.

На таким образом предварительно обработанную заготовку полимерного материала, который должен стать уплотняющим материалом, наносят с внутренней стороны после того, как материал термически сделали текучим. Особенно подходящей, таким образом, является экструзия, в которой уплотняющая композиция представлена в температурном диапазоне между 100 и 260°С.On the thus pretreated preform of the polymeric material, which is to become the sealing material, is applied from the inside after the material has been thermally fluidized. Extrusion is therefore particularly suitable in which the sealing composition is present in a temperature range between 100 and 260 ° C.

Экструзия может протекать в центре внутренней поверхности заготовки, если уплотнительная вставка должна быть круглой дискообразной. Дозировка полимерного материала для экструзии происходит через выталкивание определенного количества полимерной композиции из литьевого отверстия.Extrusion can take place in the center of the inner surface of the workpiece if the sealing insert is to be circular disc-shaped. The dosage of the polymer material for extrusion occurs through the ejection of a certain amount of the polymer composition from the injection hole.

В дальнейшем дискообразный уплотнительный элемент образуется экструдированным материалом, который по-прежнему сохраняет способность к текучести подходящим способом штамповки (аналог известного способа SACMI).Subsequently, the disc-shaped sealing element is formed by an extruded material, which still retains its fluidity by a suitable stamping method (analogous to the known SACMI method).

В другом варианте осуществления уплотняющий элемент может быть сформирован вне крышкиIn another embodiment, the sealing member can be formed outside the lid

- 3 037724 контейнера или заготовки крышки путем штамповки соответствующего полимерного материала, посредством чего впоследствии уплотнительная вставка вводится в крышку или заготовку. Этот способ также известен как формовка вне оболочки (outshell-moulding) (SACMI), для крышек контейнеров небольшого размера.- 3,037724 container or lid blank by stamping a suitable plastic material, whereby the sealing insert is subsequently inserted into the lid or blank. This process is also known as outshell-molding (SACMI) for small container lids.

Более конкретно, настоящее изобретение относится в общем к крышкам контейнеров (сделанных из металла или пластмассы) для контейнеров, применяемых для напитков и продуктов питания, которые должны быть защищены от миграции компонентов упаковки согласно правовым нормам. Это, например, жиро- или маслосодержащие продукты питания, такие как приготовленные или полуфабрикаты, а именно маслянистые соусы и специи пасты, например карри паста. В компонентах масла и жира этих пищевых продуктов, добавки, такие как белое масло, но также составляющие пластификаторов, особенно легко растворяются.More specifically, the present invention relates generally to container lids (made of metal or plastic) for containers used for drinks and food, which must be protected from migration of packaging components in accordance with legal regulations. These are, for example, fatty or oil-containing foods, such as cooked or semi-finished products, such as oily sauces and spice pastes, such as curry paste. In the oil and fat components of these foods, additives such as white oil, but also plasticizer constituents, are particularly readily soluble.

Для того чтобы обеспечить плотную укупорку контейнера, крышки согласно изобретению обладают вышеперечисленным требованиям в отношении их способности к переработке, с одной стороны, и их герметизирующим свойствам, с другой стороны. Кроме того, они соответствуют правовым требованиям в отношении миграции компонентов упаковки.In order to ensure a tight seal of the container, the closures according to the invention have the above requirements with regard to their recyclability, on the one hand, and their sealing properties, on the other hand. In addition, they comply with the legal requirements for the migration of packaging components.

Для достижения этого материал уплотнительной вставки выбирают такой, при котором миграция составляющих материала в жиросодержащий наполнитель в значительной степени предотвращена, таким образом, согласно действующим европейским стандартам не более чем 60 м.д., предпочтительно значительно меньше чем 60 м.д. мигрирующих компонентов, определяемых в наполнителе.To achieve this, the material of the sealing insert is chosen such that the migration of the constituents of the material into the fat-containing filler is largely prevented, thus, according to current European standards, not more than 60 ppm, preferably significantly less than 60 ppm. migratory components determined in the filler.

В качестве основного компонента материал уплотнительной вставки включает в себя полимерный компонент, предпочтительно включающий в себя два различных полимера. Термин сополимер, как используется в данном описании, может иметь такое же значение, как и термин интерполимер, а также описанный в описании патента US-B1 6235822. Свойства этого основного полимерного компонента могут быть соответствующим образом изменены с помощью примеси других компонентов, таких как другие полимеры. Таким образом, неожиданно было обнаружено, что олефиновый блок-сополимер, как описано в ЕР-В1 0714427, применяется как основной компонент для достижения цели, особенно когда смешивают со вторым полимером. В качестве второго полимера подходят определенные статистические сополимеры, при необходимости, вместе с ПЭВР, (со)-РР или другими типами полимеров такого рода или замененные ими.As a main component, the material of the sealing insert includes a polymer component, preferably including two different polymers. The term copolymer, as used herein, can have the same meaning as the term interpolymer, as well as described in patent specification US-B1 6235822. The properties of this main polymer component can be appropriately altered by admixing other components, such as others. polymers. Thus, it has surprisingly been found that an olefinic block copolymer as described in EP-B1 0714427 is used as the main component to achieve the purpose, especially when mixed with a second polymer. As the second polymer, certain random copolymers are suitable, optionally together with or substituted with HDPE, (co) -PP or other types of polymers of this kind.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения материал уплотнительной вставки имел только небольшое количество, или, более предпочтительно, не имел составляющих, которые являлись жидкими при температуре использования. Температура использования, как правило, равна комнатной температуре, т.е. в пределах обычных температур на открытом воздухе или в теплых помещениях.In a preferred embodiment of the present invention, the seal insert material has only a small amount, or more preferably has no constituents that are liquid at the temperature of use. The usage temperature is usually room temperature, i.e. within normal outdoor temperatures or warm rooms.

Таким образом, согласно изобретению только небольшие количества жидких наполнителей, таких как, в частности, белое масло, добавляют в материал уплотнительной вставки или вообще не добавляют.Thus, according to the invention, only small amounts of liquid fillers, such as in particular white oil, are added to the material of the seal insert or not at all.

В предпочтительном варианте, материал содержит не более чем 10%, предпочтительно не более чем 7%, более предпочтительно не более 4% и, наиболее предпочтительно, не более чем 1% смягчающих компонентов, которые могут переходить в жиросодержащие наполнители в ограниченных количествах в тесте миграции при 40°С в течение 10 дней.Preferably, the material contains no more than 10%, preferably no more than 7%, more preferably no more than 4%, and most preferably no more than 1% of emollients, which can be converted to fat-containing fillers in limited amounts in a migration test at 40 ° C for 10 days.

В настоящее время наиболее предпочтительно, чтобы материал не содержал (в аналитических пределах, указанных на дату подачи заявки) абсолютно никаких компонентов, которые являются жидкими при температуре использования.At present, it is most preferred that the material contains (within the analytical limits stated on the filing date) absolutely no components that are liquid at the temperature of use.

Кроме того, предпочтительно, чтобы материал уплотнительной вставки не содержал пластификаторов.In addition, it is preferable that the material of the sealing insert does not contain plasticizers.

Композиции для такого рода уплотнительных вставок без наполнителей являются потенциально трудно перерабатываемыми, особенно если диаметр крышки превышает 3 см и если материал, например как описано в ЕР 0503124, на основе стирол-содержащих блок-сополимеров с сегментами эластомерных цепей. Таким образом, согласно изобретению, предпочтительно применяют материалы, которые не содержат эти полимеры.Compositions for this kind of fillerless sealing inserts are potentially difficult to process, especially if the diameter of the closure exceeds 3 cm and if the material, for example as described in EP 0503124, is based on styrene-containing block copolymers with segments of elastomeric chains. Thus, according to the invention, preferably materials are used which do not contain these polymers.

Предпочтительно, чтобы материал, из которого формируется уплотнительная вставка, тоже не содержал ни указанных жидких наполнителей или пластификаторов, ни стирол-содержащих блоксополимеров с сегментами эластомерных цепей.It is preferred that the material from which the sealing insert is formed also contains neither the said liquid fillers or plasticizers, nor styrene-containing block copolymers with elastomeric chain segments.

В качестве альтернативы, предпочтительно, чтобы полимерный материал, образующий основной компонент уплотнительной вставки, был на основе определенных полиалкиленов, которые могут быть переработаны без наполнителей и т.п. для формирования уплотнительных вставок крышек с диаметром более чем 3 см.Alternatively, it is preferred that the polymeric material forming the main component of the seal insert is based on certain polyalkylenes, which can be processed without fillers or the like. for the formation of sealing inserts for lids with a diameter of more than 3 cm.

Обнаружено, что блок-сополимер, который, с одной стороны, включает в себя полиэтиленовые звенья, а с другой стороны, состоит из мономера алкена, выбранного из пропилена, бутилена, гексена и, в особенности, октена, особенно хорошо подходит для этой цели.It has been found that a block copolymer which, on the one hand, comprises polyethylene units and on the other hand, consists of an alkene monomer selected from propylene, butylene, hexene and in particular octene, is particularly well suited for this purpose.

Согласно изобретению блок-сополимер, предпочтительно, представляет собой интерполимер этиAccording to the invention, the block copolymer is preferably an interpolymer of these

- 4 037724 лена и по меньшей мере одного С3-С20 α-олефина или сополимер этилена и одного С3-С20 α-олефина, при необходимости, в сочетании с другим ненасыщенным мономером.- 4,037724 len and at least one C3-C20 α-olefin or a copolymer of ethylene and one C3-C20 α-olefin, optionally in combination with another unsaturated monomer.

Такого рода сополимеры могут быть произведены с желаемыми физическими свойствами с помощью применения металлоценовых катализаторов.Copolymers of this kind can be produced with the desired physical properties using metallocene catalysts.

Подходящие полимеры описаны в ЕР-В1 0714427. Там указано, что эти полимеры сами по себе могут быть переработаны с формированием уплотнительных вставок, но при этом не должны быть добавлены добавки. Однако изобретение основано также на установлении того, что эти полимеры могут быть переработаны с формированием улучшенных уплотненных вставок, когда добавки согласно изобретению добавлены. Проблема миграции компонентов материала в жиросодержащий наполнитель здесь не рассматривается.Suitable polymers are described in EP-B1 0714427. It states that these polymers themselves can be processed to form seal inserts, but no additives have to be added. However, the invention is also based on the finding that these polymers can be processed to form improved sealed inserts when the additives of the invention are added. The problem of migration of material components into a fat-containing filler is not considered here.

С другой стороны, особенно подходящим в качестве компонента таких композиций является статистический сополимер, который является интерполимером линейного или разветвленного этилена, с одной стороны, и по меньшей мере одного С₃-С₂₀ α-олефина, с другой стороны. Подходящие статистические полимеры описаны, например, в US 6235822.On the other hand, a random copolymer which is an interpolymer of linear or branched ethylene on the one hand and at least one C ₃ -C ₂₀ α-olefin on the other hand is particularly suitable as a component of such compositions. Suitable random polymers are described, for example, in US Pat. No. 6,235,822.

Согласно изобретению обнаружено, что возможны другие варианты состава, в которых блоксополимер присутствует в диапазоне 20-100%, сополимер присутствует в диапазоне 0-80% и в качестве дополнительных компонентов присутствуют другие полиолефины, в частности стирол-этилен/бутиленстирол (SEBS), ПЭВП или со-РР, в количестве от 0 до 25%.According to the invention, it has been found that other formulations are possible in which the block copolymer is present in the range of 20-100%, the copolymer is present in the range of 0-80% and other polyolefins are present as additional components, in particular styrene-ethylene / butylene styrene (SEBS), HDPE or co-PP, in an amount from 0 to 25%.

Согласно изобретению блок-сополимер обладает плотностью от 0.85 до 1.1 г/см³ и, предпочтительно, индекс текучести расплава (MFI) от 0.01 г/10 мин до 1000 г/10 мин, в частности MFI от 1 г/10 мин до 100 г/10 мин при 190°С, и гравиметрическим весом 5 кг.According to the invention, the block copolymer has a density of 0.85 to 1.1 g / cm ³ and preferably a melt flow index (MFI) of 0.01 g / 10 min to 1000 g / 10 min, in particular an MFI of 1 g / 10 min to 100 g / 10 min at 190 ° C, and a gravimetric weight of 5 kg.

Согласно изобретению статистический сополимер обладает плотностью от 0.85 до 1.1 г/см³ и, предпочтительно, индексом текучести расплава (MFI) от 0.15 г/10 мин до 100г/10 мин.According to the invention, the random copolymer has a density of 0.85 to 1.1 g / cm ³ and preferably a melt flow index (MFI) of 0.15 g / 10 min to 100 g / 10 min.

Согласно изобретению статистический сополимер включает в себя два алкилена, в частности выбранных из этилена, пропилена, бутилена, гексена и октена, и, в частности, включает в себя этилен и октен. Сополимер полимеризуют с применением металлоценовых катализаторов.According to the invention, the random copolymer comprises two alkylenes, in particular selected from ethylene, propylene, butylene, hexene and octene, and in particular includes ethylene and octene. The copolymer is polymerized using metallocene catalysts.

Согласно изобретению формула может включать этилен-октен блок-сополимер, такой как, например, Infuse D9007 в пределах 37-41%, этилен-октен статистический сополимер, такой как, например, Engage 8402 в пределах 58-62%, антиоксидант, такой как, например, Irganox 1010 в пределах 0.1-0.3%, стабилизатор, такой как, например, Irgafos 168 в пределах 0.0-0.2%, смазывающая добавка, такая как, например, амид эруковой кислоты в пределах 0.2-0.4% и смазывающая добавка, такая как олеамид в пределах 0.2-0.4%.According to the invention, the formula may include an ethylene-octene block copolymer such as, for example, Infuse D9007 in the range of 37-41%, an ethylene-octene random copolymer such as, for example, Engage 8402 in the range of 58-62%, an antioxidant such as , for example, Irganox 1010 in the range of 0.1-0.3%, a stabilizer such as, for example, Irgafos 168 in the range of 0.0-0.2%, a lubricating additive such as, for example, erucic acid amide in the range of 0.2-0.4% and a lubricating additive such as oleamide in the range of 0.2-0.4%.

Примерный состав для применения в горячем розливе и пастеризации включает в себяAn exemplary formulation for hot fill and pasteurization applications includes

Этилен-октен блок сополимер: 39.1%Ethylene-octene block copolymer: 39.1%

Этилен-октен статистический сополимер:60%Ethylene-octene random copolymer: 60%

Антиоксидант: 0.2%Antioxidant: 0.2%

Стабилизатор: 0.1%Stabilizer: 0.1%

Смазывающая добавка: 0.6%Lubricating additive: 0.6%

Согласно изобретению указанный материал, обычно, имеет твердость по Шору А от 45 до 90. В частности, в соответствии с составом он имеет твердость по Шору А приблизительно 85 и твердость по Шору D приблизительно 25. Остаточная деформация при сжатии полимерной композиции (определяемая аналогично тесту деформации сжатия ASTM D395-97, способ В) между 30 и 70%.According to the invention, said material generally has a Shore A hardness of 45 to 90. In particular, according to the composition, it has a Shore A hardness of about 85 and a Shore D hardness of about 25. Compression set of the polymer composition (determined similarly to the test compression strains ASTM D395-97, method B) between 30 and 70%.

Согласно изобретению композиция может обладать остаточной деформацией при сжатии между 55 и 70% при 70°С.According to the invention, the composition can have a compression set between 55 and 70% at 70 ° C.

Полимерные материалы, согласно изобретению, могут противостоять горячему розливу при температуре до 100°С до 60 мин, начиная с горячего розлива по меньшей мере при 60°С не более 10 мин и не менее 1 мин. Горячий розлив, начиная от температуры 60°С, может быть выполнен в течение 60 мин с повышением до 100°С с инкрементами 5°С.The polymeric materials according to the invention can withstand hot filling at temperatures up to 100 ° C for up to 60 minutes, starting from hot filling at least at 60 ° C for no more than 10 minutes and no less than 1 minute. Hot filling, starting from a temperature of 60 ° C, can be performed within 60 minutes with an increase to 100 ° C in increments of 5 ° C.

Кажущаяся вязкость сдвига при 185°С 100 с^-1 < 100 Па-с и при 500 с^-1 < 50 Па-с. Это было определено с применением двухканального капиллярного вискозиметра Porpoise P9 с диаметром сопла от 0.5 мм.Apparent shear viscosity at 185 ° C 100 s ^-1 <100 Pa s and at 500 s ^-1 <50 Pa s. This was determined using a Porpoise P9 two-channel capillary viscometer with a nozzle diameter of 0.5 mm.

Дополнительно, могут быть добавлены пигменты (предпочтительно, неорганические пигменты для предотвращения любой миграции пигмента) в составы композиций. Было также показано, что другие добавки, такие как воск, силиконы и, в частности, пенообразующие вещества могут быть добавлены в полимерные композиции, например, для улучшения перерабатываемости и эксплуатационных характеристик.Additionally, pigments (preferably inorganic pigments to prevent any pigment migration) can be added to the compositions. It has also been shown that other additives such as waxes, silicones and, in particular, foaming agents can be added to polymer compositions, for example, to improve processability and performance.

Кроме того, полимерные соединения показывают остаточную деформацию сжатия 30-90% при 70°С в тесте деформации сжатия, аналогичном ASTM D 395-97, способ В. Для стерилизованных продуктов остаточная деформация сжатия имеет более высокие значения, до 90%. Для пастеризованных (но не стерилизованных) продуктов остаточная деформация сжатия может быть ниже значения, приблизительно доIn addition, polymer compounds show a compression set of 30-90% at 70 ° C in a compression set test similar to ASTM D 395-97, Method B. For sterilized products, compression set is higher, up to 90%. For pasteurized (but not sterilized) products, the compression set can be as low as approximately

- 5 037724- 5 037724

80%. Для соединений с термопластичным вулканизатом (ТПВ материалов) нижний предел остаточной деформации сжатия может быть вплоть до 30%; для других материалов диапазон остаточной деформации сжатия предпочтительно по меньшей мере 50%.80%. For compounds with thermoplastic vulcanizates (TPV materials), the lower limit of compression set can be up to 30%; for other materials, the compression set is preferably at least 50%.

Эти материалы могут быть переработаны для формирования больших уплотняющих элементов для соответствующих больших крышек контейнеров, например, способами, описанными в параллельной международной патентной заявке авторов настоящего изобретения (под названием Способ изготовления крышек сосуда). Таким образом, впервые можно обеспечить, например, обжимную лепестковую крышку с диаметрами более чем 60 мм с уплотнительной вставкой, которая отвечает Директивам ЕС 1935/2004 2023/2006, 2002/72/ЕС, 372/2007 и 2007/19/ЕС.These materials can be processed to form large sealing elements for corresponding large container lids, for example, by the methods described in a parallel international patent application of the present inventors (titled Method of making vessel lids). Thus, for the first time, it is possible to provide, for example, a crimp lug cover with diameters greater than 60 mm with a sealing insert, which meets the EU Directives 1935/2004 2023/2006, 2002/72 / EC, 372/2007 and 2007/19 / EC.

В связи с этими законодательными требованиями испытания на скорость миграции должны быть проведены для крышек контейнеров согласно изобретению, как описано в DIN EN 1186. Данный способ измерения не представлен в контексте настоящей заявки, но эти испытания включены посредством отсылки на DIN EN 1186 в раскрытии настоящей заявки.Due to these legal requirements, migration rate tests must be carried out for container lids according to the invention as described in DIN EN 1186. This measurement method is not presented in the context of this application, but these tests are included by reference to DIN EN 1186 in the disclosure of this application. ...

Применение указанного полимерного материала, согласно изобретению, не только предусматривает, что такого рода производство уплотнительной вставки может быть произведено беспроблемно и с герметизирующими свойствами, как описано выше. Кроме того, такие крышки контейнеров способны к пастеризации, и они соответствуют вышеупомянутым Европейским правовым нормам в отношении миграции составляющих полимерного материала в напиток или продукт питания, особенно жиросодержащих наполнителей, которые заключены в контейнеры, герметизированные согласно изобретению.The use of said polymeric material according to the invention not only provides that this kind of production of the sealing insert can be carried out without problems and with sealing properties as described above. In addition, such container lids are pasteurizable and comply with the aforementioned European legislation regarding the migration of constituents of the polymer material into the beverage or food product, especially fat-containing fillers, which are enclosed in containers sealed according to the invention.

Согласно изобретению уплотнительная вставка пригодна для использования при условиях стерилизации в контакте с жиросодержащим наполнителем при температуре 95°С, предпочтительно 121°С и более предпочтительно 132°С.According to the invention, the sealing insert is suitable for use under sterilization conditions in contact with a fat-containing filler at a temperature of 95 ° C, preferably 121 ° C and more preferably 132 ° C.

В связи с этим положения указанных Европейских правовых норм, особенно по отношению к критериям испытания согласно DIN EN 1186, соответствуют критериям отбора для полимерного материала, который может быть определен из множества возможных соединений путем исключения компонентов, которые являются жидкими при температуре использования, и последующего испытания.Therefore, the provisions of the aforementioned European regulations, especially in relation to the test criteria according to DIN EN 1186, comply with the selection criteria for a polymer material, which can be determined from a variety of possible compounds by excluding components that are liquid at the temperature of use and subsequent testing. ...

Claims

CLAIM

1. A method of manufacturing a Press-on Twist-off type closure with a sealing element for containers having an opening with an inner diameter of more than 2 cm, where the sealing element is made of a sealing material containing a polymer composition, while the polymer composition heated to a fluid state is applied on the inner surface of the lid in the region of the resulting sealing element and mechanically give it the required shape, which remains after cooling, while using a polymer composition with a Shore A hardness in the range from 45 to 90, and having a compression set between 30 and 70% in according to ASTM D395-97 test, method B, at 70 ° C, and the polymer composition does not contain PVC and includes two different polymers, one of which is a copolymer that includes polyethylene units and an alkylene monomer selected from propylene, butylene, hexene and octene, and the other polymer is a random copolymer that is linear or a branched interpolymer of ethylene and at least one C3-C ₂₀ α-olefin.

2. The method according to claim 1, in which the polymer composition includes a copolymer that contains polyethylene units and an alkylene monomer selected from propylene, butylene, hexene and octene, in an amount of 20% or more;

random copolymer, which is a linear and branched interpolymer of ethylene and at least one C ₃ -C ₂₀ α-olefin in an amount up to 80%; and other polyolefins, in particular high density polyethylene (HDPE) or polypropylene copolymer (co-PP) and / or styrene-ethylene / butylene-styrene block copolymer (SEBS) up to 25%.

3. The method according to claim 1, in which the polymer composition includes a copolymer that contains polyethylene units and an alkylene monomer selected from propylene, butylene, hexene and octene, in an amount of 20% or more;

random copolymer, which is a linear or branched interpolymer of ethylene and at least one C ₃ -C ₂₀ α-olefin in an amount of up to 80%; and wherein the polymer composition does not contain other polyolefins, in particular high density polyethylene (HDPE) or polypropylene copolymer (co-PP) and / or styrene ethylene / butylene styrene block copolymer (SEBS).

4. A method according to any of the preceding claims, wherein a polymer composition with a Shore A hardness in the range of 65 to 90, preferably 85 is used.

5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer composition comprises not more than 10%, preferably not more than 7%, more preferably not more than 4%, and most preferably

- 6 037724 but not more than 1% of components that are liquid at room temperature, in particular a white oil.

6. A method according to any one of the preceding claims, in which a sealing element is produced that is suitable for use under pasteurization conditions (up to 98 ° C).

7. A method according to any one of the preceding claims, in which a sealing member is manufactured that is suitable for use under sterilization conditions (at 121 ° C, preferably at 132 ° C).

8. A method according to any one of the preceding claims, wherein the container lid is configured to provide gas tightness and / or a positive pressure valve effect when the container is closed.

9. A method according to any of the preceding claims, wherein the container lid is configured to maintain a vacuum when the container is closed.

10. A method according to any of the preceding claims, wherein the polymer composition is provided in the form of a granulate and heated in an extruder.

11. A method according to any one of claims 1-10, wherein the flowable polymeric material is applied from the injection hole to the inside of the container lid.

12. The method according to claim 11, characterized in that the applied polymer material is formed by a stamp.

13. The method according to claim 1, characterized in that a lid is made for a container with an internal opening diameter of more than 2.5 cm, preferably more than 3 cm, more preferably at least 3.5 cm and most preferably at least 4 cm ...

14. The method of claim 1, wherein the Press-on Twist-off 'lid for the container is a crimp lug lid.

15. A sealing material for a Press-on Twist-off 'type lid for a container, said material comprising a polymeric composition that does not contain PVC and includes two different polymers, one of which is a copolymer that contains polyethylene units and an alkylene monomer selected from propylene, butylene, hexene and octene, and the other is a random copolymer that is a linear or branched interpolymer of ethylene and at least one C3-C20 α-olefin, and wherein the polymer composition has a Shore A hardness in the range of 45 up to 90 and shows a compression set between 30 and 70% in accordance with the test ASTM D395-97, method B, at 70 ° C.