KR101898749B1 - 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 조성물 및 마개 - Google Patents

에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 조성물 및 마개 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에틸렌 비닐 알콜 (EVA) 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 수지 조성물 및 서술된 라이너 수지 조성물을 포함하는 성형 플라스틱 마개를 제공한다. EVA 공중합체 대신에, 제공된 라이너 수지 조성물은 일반적으로 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)을 포함한다. 따라서, 일 실시양태에서, 본 발명은 a) LDPE; b) 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; c) 랜덤 공중합체; 및 d) 윤활제를 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며; 상기 라이너 조성물은 EVA 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는다.

Description

에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 조성물 및 마개 {CLOSURE AND LINER COMPOSITIONS ESSENTIALLY FREE OF ETHYLENE VINYL ACETATE COPOLYMER}
본 발명은 일반적으로 마개를 위한 라이너 수지 조성물에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 서술된 라이너 수지 조성물을 포함하는 압착 성형 플라스틱 마개에 관한 것이다.
압착 및 사출 성형 플라스틱 마개는 탄산 및 비탄산 음료를 둘 다 포함하는 관련 용기 시장에서 광범위하게 사용된다. 압착 성형 실링 라이너와 더불어 사전-형성된 삽입가능한 라이너는 보통 마개가 만들어진 이후에 마개 내 제 위치에 놓인다. 미국 특허 제4,807,772호 및 제4,846,362호는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 및 열가소성 탄성 공중합체의 블렌드로 만들어진 라이너 조성물을 개시한다.
통상적인 라이너 수지 조성물은 현저한 양의 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체를 전형적으로 포함한다. 예를 들어, 미국 특허 제4,984,803호는 EVA가 약 70 %의 라이너 조성물을 포함하는 실링 라이너를 개시한다.
통상적인 마개 라이너는 또한, 예를 들면, 미국 특허 제5,104,710호, EP 0478109, EP 0599356, EP 0488491, 및 0646158에서 서술된다. 라이너는 예를 들어, 미국 특허 제4,518,336호, EP 207385, 및 미국 특허 제4,277,431호에 서술된 것들과 같은 임의의 알려진 방법으로 마개에 적용될 수 있다. 위에서 언급한 특허들의 개시내용은 본 명세서에 그 전부가 참조로 도입되었다.
경험은 EVA-함유 라이너 수지 조성물을 사용하는 것과 관련된 일부 결점이 있음을 보여왔다. 예를 들어, EVA-함유 라이너 수지 조성물은 상대적으로 좁은 프로세싱 윈도우(processing window)를 가지며, 이는 높은 레벨의 성형 결함 예컨대, 커다란/벌루닝(ballooning) 기포, 플래쉬, 비-충전 등을 야기할 수 있다. 또한, EVA 공중합체를 포함하는 수지는 라이너가 마개로 성형되는 성형 속도를 제한할 수 있다. 게다가, 비-EVA 라이너 수지 조성물은 기능성 라이너를 만드는데 요구되는 수지의 양을 감소시킬 수 있다.
따라서, 실질적인 양의 EVA가 없는 신규한 라이너 수지 조성물이 요구된다.
본 발명은 일반적으로 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 수지 조성물에 관한 것이며, 서술된 라이너 수지 조성물을 포함하는 성형 플라스틱 마개에 관한 것이다. EVA 공중합체 대신에, 제공된 라이너 수지 조성물은 일반적으로 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)을 포함한다.
따라서, 일 실시양태에서, 본 발명은:
a) LDPE;
b) 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌;
c) 랜덤 공중합체; 및
d) 윤활제;
를 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 라이너 조성물은 EVA 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는다.
바람직한 실시양태에서, 라이너 수지 조성물은 추가로 착색제를 포함한다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 랜덤 공중합체는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체이다.
바람직한 실시양태에서, 윤활제는 에루카미드(erucamide)이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 약 10 %와 약 20 % 사이의 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 약 5 %와 약 10 % 사이의 랜덤 공중합체; 약 1 %의 윤활제; 라이너 수지 조성물의 바람직한 색상을 달성하기에 충분한 양의 착색제; 및 약 60 %와 70 % 사이의 LDPE를 총 백분율이 100 %가 되도록 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 양들은 라이너 수지 조성물의 총량을 기준으로 한다.
더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 약 10 %와 약 20 % 사이의 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 약 5 %와 약 10 % 사이의 랜덤 폴리프로필렌 공중합체; 약 1 %의 에루카미드; 라이너 수지 조성물의 바람직한 색상을 달성하기에 충분한 양의 착색제; 및 약 60 %와 70 % 사이의 LDPE를 총 백분율이 100 %가 되도록 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 양들은 라이너 수지 조성물의 총량을 기준으로 한다.
더욱더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 약 20 %의 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 약 8 %의 랜덤 폴리프로필렌 공중합체; 약 1 %의 에루카미드; 라이너 수지 조성물의 바람직한 색상을 달성하기에 충분한 양의 착색제; 및 약 70 %의 LDPE를 총 백분율이 100 %가 되도록 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 양들은 라이너 수지 조성물의 총량을 기준으로 한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명은 a) LDPE; b) 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 및 c) LDPE, 랜덤 공중합체, 윤활제, 및 임의로 착색제를 포함하는 마스터 배치의 3성분 건조 블렌드 혼합물을 제공한다. 세가지 성분은 성형 기계에서 직접적으로 함께 혼합될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위로부터 쉽게 명확해질 것이다.
개시된 실시양태는 본 명세서에 개시된 발명 개념의 예시적인 실시양태이다. 본 개시내용은 발명의 예시로서 고려되어야 하며, 본 발명을 명세서에 개시된 특정 실시양태로 한정하려는 의도가 아니다.
통상적인 라이너 수지 조성물에 포함된 EVA 공중합체 대신에, 제공된 라이너 수지 조성물은 일반적으로 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE)을 포함한다. 그러나, EVA를 LDPE로 단순히 대체하는 것은 제대로 작동하지 않을 것인데, 수지는 불충분한 공정 및 생성물 성능 거동을 보일 수 있기 때문이다. 또한, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 사이의 비상용성 때문에, 라이너와 마개 껍질 사이의 접착력이 결핍될 것이다.
바람직한 저가의 작업가능한 생성물은 다음의 요건의 일부 또는 전부를 충족시킬 필요가 있다:
a) 저가 성분;
b) 라이너와 마개 수지 사이의 적절한 상용성;
c) 가소제로서 미네랄 오일에 대한 요구없이 적절한 생성물 성능을 가지기 위한 적절한 물리적 성질; 및
d) 적절한 식품 접촉/이동 및 기관감각 수용성의 성질.
또한, 본 발명의 라이너 수지 조성물은 본질적으로 EVA를 함유하지 않기 때문에, 성형하는 동안에 요구되는 펠렛 안정성에 이르기 위해서 라이너 수지의 전반적인 유동성은 통상적인 EVA 수지의 것보다 현저하게 더 높아야 할 필요가 있다.
제공된 라이너 수지 조성물은 바람직한 요건을 충족한다는 것이 발견되었다. 일 실시양태에서, 본 발명은:
a) 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE);
b) 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌;
c) 랜덤 공중합체; 및
d) 윤활제;
를 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 라이너 조성물은 본질적으로 EVA 공중합체를 함유하지 않는다
본 출원에서 사용되었듯이, 용어 "본질적으로 함유하지 않는"은 조성물이 EVA 공중합체의 극미량을 초과하여 포함하지 않는 것을 의미한다.
바람직한 실시양태에서, 라이너 수지 조성물은 착색제를 추가로 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 라이너 수지 조성물은 미네랄 오일을 본질적으로 함유하지 않는다.
바람직한 실시양태에서, LDPE는 약 20과 약 30 사이의 용융 유동성 지수 (MFI) (190 ℃/2.16 Kg)를 가지고, 더 바람직한 실시양태에서는 약 20과 약 25 사이이다.
바람직한 실시양태에서, LDPE는 약 0.914와 0.917 사이의 밀도를 가진다.
일반적으로, 본 발명의 목적을 위하여, 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌이 LDPE에 가소성을 부여하여 충분히 낮은 모듈러스에 이르러 적절한 실링 성능을 가능하게 하는데에 사용된다. 따라서, 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌은 일반적으로 고유동성 및 저밀도가 되어 고유동성 LDPE로 블렌드되고, 블렌드의 전반적인 모듈러스를 감소시키고, 라이너와 마개 껍질 사이에 어느 정도의 접착력을 부여할 필요가 있다.
바람직한 실시양태에서, 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌은 약 30의 MFI (190 ℃/2.16 Kg)를 가진다.
바람직한 실시양태에서, 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌은 약 0.880과 0.885 사이의 밀도를 가진다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌은 옥텐 공중합체이다.
일반적으로, 랜덤 공중합체가 본질적으로 EVA 공중합체를 포함하지 않는 한, 본 발명의 목적에 적합한 랜덤 공중합체에 제한은 없다. 일부 적합한 랜덤 공중합체는, 이에 제한되는 것은 아니지만, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-메틸-1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 펜텐, 헥센, 시클로헥센, 4-메틸-1-펜텐, 비닐시클로헥산, 옥텐, 노보넨 등을 포함한다. 이들 각각은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 랜덤 공중합체는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체이다.
바람직하게는, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체는 약 40과 약 45 사이의 MFI (230 ℃/2.16 Kg), 및 약 0.900와 0.905 사이의 밀도를 가진다.
본 발명의 목적에 적합한 윤활제는 지방산 아미드, 지방산 에스테르, 미결정성 왁스, 폴리에틸렌 글리콜, 일차 아미드, 이차 아미드, 이차 비스아미드, 규소, 실리콘 오일 및 그의 블렌드로 이루어진 군에서 선택된다. 바람직한 실시양태에서, 윤활제는 에루카미드이다. 더 바람직한 실시양태에서, 에루카미드는 정제되며 정제등급이 된다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명은 a) LDPE; b) 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 및 c) LDPE, 고유동성 공중합체, 윤활제, 및 임의로 착색제를 포함하는 마스터 배치의 3성분 건조 블렌드 혼합물을 제공한다. 세가지 성분은 성형 기계에서 직접적으로 함께 혼합될 수 있다.
제공된 건조 블렌드 혼합물로부터 최종 생성물을 제조하는 것은 당 기술분야 내이다. 일반적으로, 제공된 건조 블렌드 혼합물로부터 최종 생성물을 제조하는 정확한 방법에는 제한이 없다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 약 10 %와 약 20 % 사이의 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 약 5 %와 약 10 % 사이의 랜덤 공중합체; 약 1 %의 윤활제; 라이너 수지 조성물의 바람직한 색상을 달성하기에 충분한 양의 착색제; 및 약 60 %와 70 % 사이의 LDPE를 총 백분율이 100 %가 되도록 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 양들은 라이너 수지 조성물의 총량을 기준으로 한다.
더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 약 10 %와 약 20 % 사이의 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 약 5 %와 약 10 % 사이의 랜덤 폴리프로필렌 공중합체; 약 1 %의 에루카미드; 바람직한 라이너 수지 조성물의 색상을 달성하기에 충분한 착색제의 양; 및 약 60 %와 70 % 사이의 LDPE를 총 백분율이 100 %가 되도록 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 양들은 라이너 수지 조성물의 총량을 기준으로 한다.
더욱더 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 약 20 %의 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 약 8 %의 랜덤 폴리프로필렌 공중합체; 약 1 %의 에루카미드; 라이너 수지 조성물의 바람직한 색상을 달성하기에 충분한 양의 착색제; 및 약 70 %의 LDPE를 총 백분율이 100 %가 되도록 포함하는 라이너 수지 조성물을 제공하며, 상기 양들은 라이너 수지 조성물의 총량을 기준으로 한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 조성물은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 색소, 산화방지제, 안정화제, UV 안정화제, UV 흡수제, 분자체, 탄화수소 오일, 프탈레이트 에스테르 가소제, 에폭시드화된 콩기름, 발포제, 아크릴 공정 보조제, 충전제, 나노복합제, 산소 제거제, 알데히드 제거제, 항미생물제, 및 향미강화제를 포함하는 다른 임의 성분을 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명은 본 발명의 라이너 수지 조성물을 포함하는 마개를 제공한다. 바람직한 실시양태에서, 라이너는 마개 내에 압착 성형된다.
본 명세서에서 사용되었듯이, 양, 중량 백분율 등과 관련된 모든 수치들은 "약" 또는 "대략적으로" 각각의 특정 값, 전후의 10 %로 정의된다. 예를 들어, 어구 "5.0 중량% 이상"은 "4.5 중량% 내지 5.5 중량% 이상"으로 이해된다. 따라서, 청구된 값의 10 % 내의 양은 본 청구항의 범위에 포함된다.
다음의 실시예는 본 발명을 도시하고 당업자에게 만드는 방법 및 발명의 사용을 교시하도록 의도되었다. 이는 어떠한 방식으로도 제한하려는 의도는 아니다.
실시예
실시예 1
발명한 조성물의 물리적 테스트
의도된 사용에의 적합성을 판단하기 위해 발명한 조성물을 물리적으로 테스트하였다.

Claims (15)

  1. a) 저밀도 폴리에틸렌 (LDPE);
    b) 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌;
    c) 랜덤 공중합체; 및
    d) 윤활제
    를 포함하는 라이너 수지 조성물로서,
    여기서, 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌의 양이 약 10 중량%와 약 30 중량% 사이이고; 랜덤 공중합체의 양이 약 5 중량%와 약 10 중량% 사이이고; 윤활제의 양이 약 1 중량%이고; LDPE의 양이 약 60 중량%와 약 70 중량% 사이이며, 상기 양들은 라이너 수지 조성물의 총량을 기준으로 하며, 상기 용어 약은 지정 값의 전후의 10%로 정의되는 것인, 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 착색제를 추가로 포함하는 라이너 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 미네랄 오일을 본질적으로 함유하지 않는 라이너 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 랜덤 공중합체가 랜덤 폴리프로필렌 공중합체인 라이너 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 윤활제가 에루카미드인 라이너 수지 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 착색제의 양이 라이너 조성물의 바람직한 색상을 달성하기에 충분한 라이너 수지 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌의 양이 약 20 중량%이며, 여기서 상기 용어 약은 지정 값의 전후의 10%로 정의되는 것인, 라이너 수지 조성물.
  8. 제6항에 있어서, 랜덤 공중합체가 랜덤 폴리프로필렌 공중합체인 라이너 수지 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 랜덤 폴리프로필렌 공중합체의 양이 약 8 중량%이며, 여기서 상기 용어 약은 지정 값의 전후의 10%로 정의되는 것인, 라이너 수지 조성물.
  10. 제6항에 있어서, 윤활제가 에루카미드인 라이너 수지 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 라이너 수지 조성물이:
    a) LDPE;
    b) 메탈로센-촉매된 초저밀도 폴리에틸렌; 및
    c) LDPE, 랜덤 공중합체, 윤활제, 및 임의로 착색제를 포함하는 마스터 배치
    의 건조 블렌드 혼합물인 라이너 수지 조성물.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 용융 유동성 지수가 약 20과 약 25 사이이며, 여기서 상기 용어 약은 지정 값의 전후의 10%로 정의되는 것인, 라이너 수지 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 라이너 수지 조성물이 마개로 성형된 라이너 수지 조성물.
  15. 제1항에 따른 라이너 수지 조성물을 포함하는 성형 마개.
KR1020137022615A 2011-01-28 2012-01-26 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체를 본질적으로 함유하지 않는 라이너 조성물 및 마개 KR101898749B1 (ko)

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