NO155081B

NO155081B - Homogen gummibasis og anvendelse av denne for fremstilling av tyggegummi.

Info

Publication number: NO155081B
Application number: NO821867A
Authority: NO
Inventors: Amelia Ronald P D; John J Stroz; Rouben Kachikian
Original assignee: Nabisco Brands Inc
Priority date: 1981-06-05
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1986-11-03
Also published as: IE53462B1; EP0066864A3; AU8435282A; ES8306008A1; IE821347L; EP0066864A2; NO821867L; ES512843A0; AU564017B2; JPS589655A; EP0066864B1; DE3269596D1; NO155081C; DK156261C; DK253682A; DK156261B; CA1207178A; ATE18335T1; ZA823715B

Description

Denne oppfinnelse angår en ny, homogen gummibasis og anvendelse av denne for fremstilling av tyggegummi.

Vanligvis inneholder tyggegummi, slik den fremstilles

i dag, en vannoppløselig smaksdel som avgis over en viss tid, og en gummibasisdel som er uoppløselig og inert, og som tilbakeholdes i munnen under tyggingen. Tyggegummiproduktets gummibasisdel sammensettes av bestanddeler som velges på grunn-lag av deres virkning og forlikelighet.

En viktig bestanddel av en gummibasis er den elastomere del som, i henhold til teknikkens stand pr. i dag, kan innbefatte naturlig forekommende elastomerer, syntetiske elastomerer eller kombinasjoner av slike. Dette element av gummibasisen er viktig ved at det forlener den uoppløselige gummibasis med elastisitet, slik at denne restitueres etter deforma-sjonene som tyggingen forårsaker. Ved fremstillingen av gummibasisen er det viktig at andre bestanddeler som innlemmes i gummibasismaterialet for å bibringe den resulterende tyggegummi diverse karakteristiske egenskaper, blir grundig blandet med den elastomere del, slik at hele gummibasisen bibeholder den ønskede elastisitet som en homogen fase.

For å oppnå en gummibasis bestående av en homogen fase

med en konstant og formålstjenlig.elastisitet tvers igjennom er det nødvendig å benytte bestanddeler som er så nær blandbare med elastomeren som mulig. Dette resultat har ikke vært lett å oppnå i faget, fordi de forskjellige bestanddeler ikke bare må bringes sammen til en homogen masse under den opp-rinnelige blandeoperasjon, men også må forbli i homogen til-stand under blandingen med den vannoppløselige del og videre under opparbeidelsen, såsom under fremstillingen av tygge-gummienheten, og under emballeringen, samt under tyggingen. Faktorer såsom virkningen av de vannoppløselige bestanddeler, varme, fuktighet, osv., må tas i betraktning under fremstillingen av en anvendelig gummibasis.

Da dessuten tyggegummifremstilling i likhet med all næringsmiddelfremstilling nødvendigvis er underlagt økonomiske og prosesstekniske faktorer, markedsføringsfaktorer og sikkerhetsfaktorer, er det ikke tilstrekkelig med blott og bar fysikalsk og kjemisk forlikelighet. På grunn av disse begrensninger har kunsten å fremstille tyggegummi utviklet seg gjennom årene kun ved å bygge på kjente kombinasjoner av anvendelige bestanddeler. Følgelig har det ved forsøk på å oppnå en gitt egenskap eller kombinasjon av egenskaper hos en tyggegummi vært nødvendig å anvende nettopp den bestanddel som har vært kjent for å gi en slik egenskap eller slike egenskaper i den resulterende gummi, sammen med denne bestanddels ledsagende og forlikeliggjørende bestanddeler, hvilket i betydelig grad kan føre til avvikelse fra det ønskede sluttprodukt eller i alvorlig grad innskrenke bruken av visse andre additiver, såsom smaksstoffer, søtningsmidler, antioxydasjonsmidler, osv. sammen med den spesielle bestanddel.

Ved tilsetning av harpiksbestanddeler til elastomerer blir de problemer med hensyn til forlikelighet som ovenfor

er omtalt,, særlig brysomme, fordi både elastomerer og harpikser er polymerer. Forskjellen mellom en elastomer og en harpiks gir seg blant annet uttrykk i en forskjell i graden av intern mobilitet mellom polymerkjeder.

Både elastomerer og polymere harpikser, oppviser en karakteristisk intensitet av intermolekylær interaksjon, kalt tettheten av den cohesive energi, som vanligvis må overvinnes i noen grad for å oppnå forlikelighet mellom disse to typer av bestanddeler. Tiltrekningskreftene mellom organiske mole-kyler, som svarer for den karakteristiske tetthet av den cohesive energi, innbefatter blant annet Van der Waals krefter, dipersjonskrefter, dipol-dipol-krefter, dipol-induserte dipol-krefter og syre-base-krefter, blant hvilke den viktigste er hydrogenbinding. Et grovmål på alle slike krefter er Hilde-brands oppløselighetsparameter som gir et uttrykk for opp-løseligheten av et gitt materiale.

I henhold til teorien refererer begrepet blandbarhet av polymerer seg til de polymerer som har sammenlignbare opp-løselighetsparametere, hvilket i polymerfaget vanligvis ansees å gjelde de polymerer som med hensyn til oppløselighetspara-meter avviker fra hverandre med mindre enn 1,7 - 2,0 enheter,jfr. S. Krause, "Polymer Compatibility", J. Macromal, Sci-Macromal. Chem. Cl, sider 251 - 314 (1972).

Skjønt det er kjent at mekaniske skjærkrefter kan anvendes for å bringe polymerer med ulike kjemiske og struktu-relle egenskaper i intim kontakt med hverandre, kan slike . metoder også føre til depolymerisering av bestanddelene og således ø deleggelse av ønskede iboende polymeregenskaper, såsom hukommelse (dvs. elastisitet) og filmdannende egenskaper (dvs. relativ forskyvning uten brudd på intermole-kylære bindinger). For å overvinne disse problemer er det blitt benyttet mange forskjellige bestanddeler i forsøk på å forlikeliggjøre harpikser og elastomerer med hverandre uten at det inntrer total depolymerisering.

Spesielt.har den elastomere styren-butadien-copolymer (SBR) tidligere krevet anvendelse av ledsagende estergummier (glycerolestere av kolofonium) for å oppnå forlikeliggjøring med andre tyggegummibasisbestanddeler og for å oppnå filmdannede egenskaper, som er ønskelige for gummibasismaterialer for ballongtyggegummi. Bruken av estergummier sammen med styren-butadien har imidlertid vist seg å føre til problemer, såsom oxydativ ustabilitet og klebrighet av tyggegummiproduktet. Dessuten er tyggegummibasismaterialer fremstilt ved anvendelse av SBR og estergummier typisk stive, meget harde, sprøe og utyggbare, og de krever en betydelig mengde energi og likeledes tilsetning av store mengder mykningsmidler, fyllstoffer, osv. for oppnåelse av den .konsistens og stoffkarakter som kreves i en tyggegummi. For å overvinne de ulemper som er for-bundet med anvendelse av styren-butadien i kombinasjon med estergummier har fagfolk på området tradisjonelt nærmet.seg problemet på prøve-og-feile-basis ved å innlemme ytterligere bestanddeler som gir de ønskede egenskaper i sluttproduktet.

Det er imidlertid nu ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse, som er basert på ekstern mykning av primære gummibasisbestanddeler, nemlig elastomerer og harpikser som hittil har vært ansett som uforlikelige med hverandre, blitt mulig å fremstille en myk, stabil SBR-gummibase som også har utmerkede filmdannende egenskaper, og som er hovedsakelig ikke-klebrig.

På tilsvarende måte har det med hensyn til polyisobutylen-elastomerer (PIB) vært ansett som nødvendig å innlemme visse ledsagende bestanddeler for å oppnå forlikeliggjøring med andre gummibasisbestanddeler. Eksempelvis beskrives der i US patentskrift nr. 3 984 574 en gummibasis som inneholder polyisobutylen i kombinasjon med polyvinylacetat, men som også krever ytterligere bestanddeler, såsom hydrogenerte eller partielt hydrogenerte vegetabilske oljer eller animalske fett i en mengde av 5 - 50%, samt fyllstoff (mineralske hjelpestoffer) i en mengde av 5 - .40%, for at der, i henhold til hva som angis, skal oppnåes et ikke-klebrig basismateriale. Bruken av fyllstoff sammen med polyisobutylen/polyvinylacetat i. gummibasismaterialer er vanlig praksis i faget.

Det har imidlertid nu vist seg at polyisobutylen kan kombineres med det karakteristisk godt filmdannende høymoleky-lære polyvinylacetat for dannelse av en gummibasis av myk konsistens i fravær ikke bare av fyllstoff men også av andre mykhetsbefordrende additiver som vanligvis innlemmes i polyisobutylen, såsom hydrogenerte eller partielt hydrogenerte animalske fett eller vegetabilske oljer.

Dessuten har det nu vist seg mulig, hva bruken av iso-" butylen-isopren-copolymer (butylgummi) angår, å tilveiebringe en myk gummibasis med gode filmdannende egenskaper, i fravær av både estergummier og fyllstoff, hvorved gummibasisen kan anvendes som en gummibasis for ballongtyggegummi.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes det således en homogen gummibasis, bestående av en blanding av en elastomer valgt blant styren-butadien-copolymerer, polyisobutylen, isobutylen-isopren-copolymerer og blandinger derav, en polyvinylacetatharpiks og eventuelt en tredje bestanddel valgt blant kalsiumcarbonat, talkum, triglycerider, glycerylmonostearat, mikrokrystallinsk voks, paraffinvoks, candelillavoks og blandinger derav, idet elastomeren er tilstede i en mengde av fra 0,5 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 5 til 20 vekti, og polyvinylacetatharpiksen er tilstede i en mengde av fra 5

til 75 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 45 vekt%. Gummibasisen er særpreget ved at elastomeren er myknet med en mykner valgt

blant butylstearat, glyceryltrioleat, oljesyre, polylimonen, vaselin og blandinger derav, idet mykneren for elastomeren er tilstede i en mengde av fra 0,5 til 40 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt%, og at polyvinylacetatharpiksen er myknet med glyceryltriacetat, glyceryltributyrat, acetyltriethylcitrat, acetylert monoglycerid og blandinger derav, idet mykneren for polyvinylacetatharpiksen er tilstede i en mengde av fra 1 til 25 vekt%, fortrinnsvis fra 2 til 15 vekt%, idet samtlige prosentmengder er beregnet på totalvekten av gummibasisen.

Gummibasisen anvendes i henhold til et aspekt ved oppfinnelsen for fremstilling av tyggegummi.

Fortrinnsvis myknes styren-butadien-copolymeren ved anvendelse av butylstearat, glyceryltrioleat, oljesyre.

For polyisobutylen og isobutylen-isopren-copolymerer er de foretrukne myknere polylimonen og vaselin.

Polyvinylacetatharpiksen myknes fortrinnsvis med en kombinasjon av glyceryltriacetat og acetylert monoglycerid.

Ut fra de tidligere fremlagte teorier har det ikke vært ansett mulig å bibringe en SBR-tyggegummibasis filmdannende egenskaper i fravær av estergummier, eller tilsvarende for en PIB/PVAC-gummibasis i fravær av fyllstoff og andre additiver, eller å gjøre en butylgummibasis anvendelig i et gummimateriale for ballongtyggegummi. Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse kan imidlertid en utmerket filmdannende harpiks som høymolekylært polyvinylacetat, dvs. polyvinylacetat med molekylvekt over 20.000, gjøres blandbart med SBR-, PIB- og butylgummi. I lys av oppløselighetsteoriene anvendt på for-likeligg jøringen av disse primære polymerbestanddeler er dette ganske uventet. Nærmere bestemt har høymolekylært polyvinylacetat en oppløselighetsparameter på omtrent 10,6 (Collins, Bares og Billmeyer, Jr., "Preliminary Evaluation of Polymer Properties", Experiments in Polymer Science, side 108 (1973)), mens oppløselighetsparameteren for styren-butadien-copolymer er omtrent 8,3 og for polyisobutylen er omtrent 7,8 (Bandrup og Immergut, "Solubilityt Parameter Values", Polymer Handbook, sider IV-.362 - IV-365 (3d ed.) ( 1967), hvilket teoretisk gjør dem noe uforlikelige og, i det minste, ikke-blandbare med hverandre.

I hovedtrekkene har det således vist seg at det kan fremstilles gummibasiser ut fra en elastomerbestanddel som angitt,i kombinasjon med høymolekylært polyvinylacetat. Dermed elimineres behovet for estergummier sammen med SBR og følgelig de ledsagende antioxydasjonsmidler som vanligvis innlemmes sammen med estergummier. For PIG er behovet for fyllstoff og hydrogenerte oljer eller fett blitt eliminert og/eller redusert i betydelig grad, og med hensyn til isobutylen-isopren-copolymerer kan en god filmdannende basis fremstilles i fravær av fyllstoff og estergummier, slik at den blir anvendelig som gummibasis for ballongtyggegummi. Slike kombinasjoner kan dessuten ganske overraskende foretas uten at det innlemmes bestanddeler såsom fyllstoff, voksmaterialer, osv. Det vil imidlertid forståes at det kan være ønskelig å innlemme en viss mengde bestanddeler, såsom estergummier, fyllstoffer, voksmaterialer, emulgeringsmidler, farvestoffer,osv. for å oppnå ønskede egenskaper, uten at man derved taper den generelle effekt som oppnåes i henhold til oppfinnelsen.

Fyllstoffene kan anvendes i den foreliggende gummibasis

i en mendge av fra 0 til 60 vekt%, fortrinnsvis fra 5 til

45 vekt%, av gummibasisen. Vanligvis foretrekkes kalsiumcarbonat. Imidlertid er det, når sure smaksstoffer og/eller sure søtningsmidler, såsom den frie syréform av saccharin, surt cyclamat eller aspartam skal være tilstede i den ferdige tyggegummi, å foretrekke å benytte et ikke-kalkholdig fyllstoff, fortrinnsvis talkum.

Gummibasisen ifølge oppfinnelsen kan også inneholde voksmaterialer, som tjener som smøremidler, og som bør ha et smeltepunkt over 35°C og fortrinnsvis over 50°C. Slike voksmaterialer er candelillavoks, mikrokrystallinsk voks og raffinert paraffinvoks. Voksmaterialene vil bli benyttet i en mengde av fra 1 til 18 vekt% av gummibasisen, idet foretrukne mengder er fra 3 til 12 vekt%. De foretrukne voksmaterialer er mikrokrystallinsk voks og paraffinvoks anvendt i kombinasjon, idet det benyttes fra 1 til 18% (beregnet på vekten av gummibasisen) av den mikrokrystallinske voks sammen med fra 0 til 18% (beregnet på vekten av gummibasisen) av paraffin-voksen. Voksmaterialene har vist seg å redusere klebrigheten a<y> det ferdige gummimateriale uten i vesentlig grad å redusere materialets kohesivitet.

Basismaterialet ifølge oppfinnelsen kan også inneholde et emulgeringsmiddel bestående av glycerylmonostearat for

å bibringe gummibasisen en slik balanse mellom hydrofile og hydrofobe egenskaper at gummibasisen vil absorbere spytt, hvorved gummibasisen blir glatt. Emulgeringsmidlet vil bli benyttet i mengder av fra 1 til 10 vekt% av gummibasisen, idet det fortrinnsvis anvendes fra 3 til 9 vekt%.

De følgende er generelle gummibasismaterialer i henhold til oppfinnelsen.

Gummibasisene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved forhåndsdannelse av hver av de primære bestanddeler og etter-følgende kombinering av disse for dannelse av gummibasisen.

Gummibasisen ifølge oppfinnelsen kan anvendes for fremstilling av en tyggegummi, og i et slikt tilfelle vil gummibasisen være tilstede i en mengde av fra 10 til 40 vekt%, fortrinnsvis i en mengde av fra 15 til 30 vekt%, av tyggegummien.

Tyggegummien som fremstilles kan være av den sukkerhol-dige type eller av sukkerfri type. Eksempler på søtningsmidler som kan anvendes, innbefatter sukkere, såsom monosaccharider med 5 eller 6 carbonatomer, såsom arabinose, xylose, ribose, glucose, mannose, galactose, fructose, dextrose eller sor-

bose eller blandinger av to eller flere av de nevnte monosaccharider; disaccharider, såsom f.eks. sucrose, såsom rørsukker eller betesukker, lactose, maltose eller cellobiose; polysaccha-rider, såsom partielt hydrolysert stivelse eller dextrin,

og likeledes sukkeralkoholer, såsom sorbitol, mannitol, xyli-tol og blandinger derav, samt hydrogenerte stivelseshydrolysa-ter eller isomaltitol og blandinger av to eller flere av de ovennevnte sukker og/eller sukkeralkoholer.

Et hvilket som helst av de ovennevnte sukkere kan være tilstede i en mengde av fra 0,05 til 90 vekt%,fortrinnsvis fra 40 til 85 vekt%, av tyggegummien. Sukkeralkoholene vil,

dersom de anvendes, være tilstede i en mengde av fra 0,05 til 90 vekt%, fortrinnsvis fra 40 til 85 vekt% av tyggegummien.

Tyggegummien som fremstilles, kan også i stedet for eller i tillegg til hvilke som helst av de ovennevnte sukkere eller sukkeralkoholer inneholde et kunstig søtningsmiddel, såsom f.eks. aspartam , cyclamat eller et saccharin eller annet søtningsmiddel som angitt i det nedenstående, idet det kunstige søtningsmiddel er tilstede i en mengde av fra 0 til 1,5 vekt%, fortrinnsvis fra 0,05 til 0,3 vekt%, av tyggegummien .

Eksempler på kunstige og naturlig forekommende søtnings-midler som kan anvendes, innbefatter natrium-, kalsium- og

c

ammonium-saccharinsalter, dihydrochaloner, glycyrrhizin., di-kalium- glycyrrhizin, glycyrrhizidaiartioniumsalt, L-aspartyl-L-fenylalaninmethylester (aspartam ), natrium-, ammonium- eller kalsiumsaltet av 3,4-dihydro-6-methyl-l,2,3-oxathiazin-4-on-2,2-dioxyd, kalsiumsaltet av 3,4-dihydro-6-methyl-l,2,3-oxa-thiazin-4-on-2,2-dioxyd (Acesulfame-K) og Tahumatoccous Danielli (Thaumatin I og II), Stevia rebaudiana (Steviose), Richardella dulcifica (Miracle Berry), Dioscoreophyllum cumminsii (Serendipity Berry), cyclamatsalter og lignende, og blandinger av hvilke som helst av to eller flere av de ovennevnte stoffer.

Tyggegummien som fremstilles kan inneholde smaksstoffer, såsom syrlige smaksstoffer eller fruktsmaksstoffer eller ikke-syrlige smaksstoffer eller peppermyntesmaksstoffer i en mengde av fra 0,5 til 2 vekt% av det ferdige tyggegummiprodukt. Smaksstoffet kan omfatte syntetiske smaksstoffer og oljer avledet fra planter, blader, blomster, frukter, osv. Representative fruktsmaksstofftilsetninger innbefatter syrer, såsom adipinsyre, citronsyre, ravsyre og fumarsyre, og sitrus-oljer, såsom citronolje, appelsinolje, grapefruktolje, og fruktessenser, såsom epleessens, pæreessens, ferskenéssens, jordbæressens, aprikoseessens, bringebæressens, kirsebær-essens, plommeessens, ananasessens, samt de følgende eteriske oljer: peppermynteolje, grønnmynteolje, blandinger av pepper-

mynteolje og grønnmynteolje/ kløverolje, laurbæirolje, anis-

olje, eucalyptusolje, thymusolje, sederbladolje, kanelolje, muskatolje, sagoolje, olje av bitre mandler, cassiaolje og methylsalicylat (olje av vintergrønn). Også forskjellige syntetiske smaksstoffer, såsom av blandet frukt, kan inn-

lemmes i gummibasisen med eller uten konvensjonelle konserverings-midler.

Ved anvendelse av den hensiktsmessige mykner for hver

av de primære bestanddeler kan egenskapene av det ferdige gummiprodukt avstemmes på basis av bestanddelens iboende egenskaper, idet andre additiver kun benyttes for å forbedre, maksimere eller fininnstille de kvaliteter som oppnåes ved hjelp av kombinasjonen av primære bestanddeler.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen vises det til

de følgende eksempler.

De første tre eksempler viser muligheten for å frem-

stille en myk, bearbeidbar gummibasis inneholdende styren-butadien-copolymer som elastomer og høymolekylær polyvinylacetatharpiks uten anvendelse av estergummier og i fravær av ytterligere bestanddeler som tidligere ble ansett som nød-vendige for fremstilling av en anvendelig gummibasis.

Eksempel 1

Det ble fremstilt en gummibasis etter den nedenstående oppskrift som vil sees å ikke innbefatte hverken fyllstoff eller estergummi, hvorved behovet for antioxydasjonsmidler elimineres.

Bestanddelene ble blandet i en Brabender plastblander ved en temperatur på ca. 80°C ved tilsetning av en første porsjon av polyvinylacetatet til SBR-materialet, med påfølgende tilsetning av butylstearatet, den gjenværende del av polyvinylacetatet/ glyceryltriacetåtet og det acetylerte monoglycerid.

Gummibasisen viste seg å være glatt og.halvt flytende,

var letts tr ømmende .-ved blandétemperaturen og bibeholdt én ganske konstant viskositet etterhvert som bestanddelene, ble tilsattt, hvilke faktorer forbedrer den økonomiske verdi av: basismaterialet," fordi den energi som kreves for blandingen, derved reduseres til et minimum.

Ingen faseseparasjon blé iakttatt etter avkjøling, og basismaterialet.oppviste filmdannende egenskaper, idet det. oppviste gode ballongdannende egenskaper og kunne anvendes .

som ét basismateriale. for ballongtyggegummi. Gummibasisen var likeledes ikke-klebende, lett-tyggelig og hadde en behagelig smak.og var.av god drganoleptisk.kvalitet, dvs.

ga en behagelig følelse i munnen. Da gummibasisen ikke inneholder noe fyllstoff, kan deri anvendes sammen med sure søtnings-midler og/eller smaksstoffer. v\

Dessuten, og kanskje afler viktigst vår det avkjølte basismateriale mykt og lett def ormerbart i motsetning, til de ugjennomtrengelige, hårde', sprøe SBR-gummibasismaterialer som hittil har vært kjent. Denne myke konsistens Øker i vesentlig grad den økonomiské-verdi av basismåterialet, på grunn av den reduserte energi som kreves for .mekanisk knaing av det myke basismateriale ved fremstilling av et tyggegummiprodukt. <;>

Eksempel 2 '"'[-■ ■

Dette eksempel viser en styren-butadien-gummibasis med. den samme mengde elastomer som i eksempel 1, men med en annén sammensetning med hensyn til elastomeren og mykneren.

Bestanddelene ble blandet i en Brabender plastblander på samme måte som i eksempel 1. De samme gunstige blande-egenskaper gjorde seg gjeldende.

Heller ikke i dette tilfelle ble det iakttatt noen faseseparasjon etter avkjøling, og basismaterialet hadde gode filmdannende egenskaper, foruten at det oppviste en behagelig smak, god organoleptisk kvalitet, ikke-klebrighet og en generelt myk, deformerbar konsistens.

E ksempel 3

En annen gummibasis ble fremstilt i henhold til den nedenstående oppskrift, hvor mengden av elastomer er øket, og hvor det er innlemmet lavmolekylært polyvinylacetat.

filmdannende egenskaper og ikke-klebrighet...

Disse oppskrifter gir utmerkede, rimelige basismateriåler for ballongtyggegummi på grunn av deres gode filmdannende evne og ikke-klebrighet.

For å vise de uventede resultater som oppnåes ved fremstilling av et mykt styren-butadien-basismateriale i henhold til oppfinnelsen, i fravær av estergummi, ble det foretatt for-søk med gummibasismaterialer fremstilt i henhold til eksempler 1, 2 og 3. Da fremstillingen av et tyggegummimateriale irmbe-. fatter mekanisk knaing av gummibasismateriålet sammen med de andre gummimaterialebestanddeler, er den letthet med hvilken gummibasismateriålet kan deformeres under mekanisk trykk, et godt mål på dets bearbeidbarhet. Følgelig, er en. type forsøk som kan utføres for å bestemme bearbeidbarheten.av en gummibasis, en hårdhetstest, som gir et mål på et materiales motstand mot lokal deformasjon. Ved hårdhetstester måies;vanligvis inntrengningsdybden av et trykklegeme eller en stift under et gitt sett av betingelser.

Prøver av gummibasismaterialene fremstilt i henhold til de ovenstående eksempler-ble underkastet hårdhetstester i ..,./:■-..å. henhold til ASTM D-1321 under anvendelse av et penetrometer (Precision Scientific Co.), og det samme ble prøver av gummibasis inneholdende styren-butadien-elastomer og estergummi som en filmdannende bestanddel. Disse tester ble utført ved romtemperatur (24,5°C) undér en konstant belastning på 100 g".

- SBR-esterbasismateriale, som vanligvis anvendes som gummibasismåteriale for kommersiell ballongtyggegummi har den følgende generelle.sammensetning:

Prøvene A, B og C hadde den ovenfor angitte SBR/estergummi-sammensetning som er angitt ovenfor, bortsett fra prøve C, som ikke inneholdt noe fyllstoff.

Hver av prøvene ble underkastet 3-5 forsøk under penetrometeret, og den midlere inntrengningsverdi i 1/10 mm etter 5 sekunder under konstant belastning ble bestemt for å redusere til et minimum virkningen av eventuelle unormale resultater.

Resultatene av sammenligningsforsøkene er oppført i tabell I nedenfor.

Som det vil sees av dataene oppviste prøvene 1, 2 og 3 overraskende lavere grad av hårdhet, hvilket klart viser at det i henhold til oppfinnelsen ble fremstilt en sterkt deformerbar gummibasis.

Skjønt prøvene av gummibasisen ifølge oppfinnelsen oppviste en grad av mykhet som var av en annen størrelsesorden enn de prøver som representerte teknikkens stand, antas det at en gummibasis som ikke gir en lavere verdi enn ca. 15 "1/10 mm enheter" ved den ovenfor omtalte test vil gi en betydelig fordel sammenlignet med de tidligere kjente gummibasismaterialer. Fortrinnsvis vil gummibasismateriålet gi en verdi som ikke er lavere enn 20, og helst ikke lavere enn 25.

Eksempler 4- 6

Under anvendelse av gummibasismaterialene ifølge eksempler 1, 2 og 3 ble det fremstilt tyggegummiprodukter i henhold til følgende oppskrift:

Disse tyggegummier viste seg å ha en myk konsistens, gode ballongdannende egenskaper og god organoleptisk kvalitet samt å oppvise god lagringsbestandighet.

De følgende eksempler illustrerer andre foretrukne ut-førelsesformer av oppfinnelsen, som innbefatter ytterligere bestanddeler som vanligvis anvendes i gummibasismaterialer.

Eksempel 7

En ikke-klebrig gummibasis av den følgende sammensetning ble fremstilt som nedenfor beskrevet.

Styren-butadien-elastomeren og butylstearatet ble blandet i en blandekjel ved en temperatur på ca. 120°C for å danne den myknede elastomerbestanddel, som ble tilsatt til en Brabender plastblander med sigmablader og som ble holdt ved 120°C. Det ble deretter tilsatt triglycerid under omrøring, hvoretter det ble tilsatt CaCC>3, polyvinylacetat, acetylert monoglycerid og glyceryltriacetat.' En andre porsjon CaCO^

ble så tilsatt under omrøring og deretter den mikrokrystallinske voks og en tredje porsjon CaCO^.

Gummibasisen som derved ble erholdt, viste seg å være glatt og halvt flytende og var lettstrømmende ved blandetemperaturen. Viskositeten av gummibasisen forble temmelig konstant under tilsetningen av bestanddelene. Ingen faseseparasjon ble iakttatt etter avkjøling.

Den erholdte gummibasis ifølge oppfinnelsen var ikke-klebrig, lettyggelig og ga en behagelig følelse i munnen,

og den hadde en behagelig smak og gode ballongdanhende egenskaper.

Eksempel 8

En ikke-klebrig, kalkfri gummibasis av den følgende sammensetning ble fremstilt som nedenfor beskrevet.

Styren-butadien-élastomeren og butylstearatet ble blandet i en blandekjel ved en temperatur på ca. 100°C for dannelse av den myknede elastomerbestanddel, som så ble tilsatt til en Brabender plastblander med rulleblader og som ble holdt ved 110°C. Deretter ble triglyceridet tilsatt under blanding, og videre talkum, polyvinylacetat, acetylert monoglycerid og glyceryltriacetat. En andre porsjon talkum ble så tilsatt under omrøring, hvoretter mikrokrystallinsk voks og en tredje porsjon talkum ble tilsatt.

Den derved erholdte gummibasis viste seg å være glatt og flytende ved blandetemperatur. Gummibasisens viskositet forble temmelig konstant under tilsetningen av bestanddelene. Ved avkjøling ble det ikke iakttatt noen faseseparasjon. Den erholdte gummibasis ifølge oppfinnelsen var ikke-klebrig og lettyggelig og ga en behagelig følelse i munnen, hadde en behagelig smak og oppviste gode ballongdannende egenskaper.

Da dessuten denne gummibasis er fri for CaCO^/ kan den anvendes sammen med sure smaksstoffer og/eller sure sø tnings-midler, såsom aspartam* og saccharin i fri syreform.

Eksempel 9

Hver av styren-butadien-elastomerene ble blandet separat med butylstearat i en blandekjel ved en temperatur på ca.

100°C, hvoretter de to porsjonar styren-butadien-elastomer/ butylstearat ble tilsatt en Brabender plastblander som var utstyrt med rulleblader, og som ble holdt ved 110°C. Deretter ble triglyceridet tilsatt under omrøring og derpå talkum, polyvinylacetat, acetylert monogiycerid og glyceryltriacetat. En andre porsjon talkum ble så tilsatt under omrøring, hvoretter det ble tilsatt paraffinvoks, mikrokrystallinsk voks og en tredje porsjon talkum.

Den derved erholdte gummibasis viste seg å være glatt, halvt flytende og lettstrømmende ved blandetemperaturen. Gummibasisens viskositet forble temmelig konstant under tilsetningen av bestanddelene. Ved avkjøling ble ingen faseseparasjon av bestanddelene iakttatt.

Den erholdte gummibasis ifølge oppfinnelsen var ikke-klebende og lettyggelig, ga en behagelig følelse i munnen og oppviste elastisitet, en behagelig smak og gode ballongdannende egenskaper.

Da denne gummibasis dessuten ikke inneholder CaC03, kan den benyttes sammen med sure smaksstoffer og/eller sure søt-ningsmidler, såsom aspartam og saccharin i fri syreform.

Eksempel 1. 0

En ikke-klebrig, fyllstoffri gummibasis av den følgende sammensetning ble fremstilt som beskrevet nedenfor.

Styren-butadien-elastomeren og butylstearatet ble blandet i en blandekjel ved en temperatur på ca. 120°C for dannelse av den myknede elastomerbestanddel, som så ble tilsatt til en Brabender plastblander som var utstyrt med sigmablader, og som blé holdt ved 120°C. Deretter ble triglycerid tilsatt under omrøring, og derpå polyvinylacetat, acetylert monoglycerid og glyceryltriacetat. Glycerylmonostearat ble så tilsatt under omrøring og deretter paraffinvoks og Candelillavoks.

Den derved erholdte gummibasis viste seg å være glatt, halvt flytende og lettstrømmende ved blandetemperaturen. Gummibasisens viskositet forble temmelig konstant under tilsetning av bestanddelene. Ved avkjøling ble ingen faseseparasjon av bestanddelene iakttatt.

Den erholdte gummibasis ifølge oppfinnelsen var ikke-klebrig og lettyggelig, ga en behagelig følelse i munnen og oppviste en behagelig smak og gode ballongdannende egenskaper. Da gummibasisen dessuten ikke inneholder fyllstoffer, kan den anvendes sammen med sure smaksstoffer og/eller sure søtningsmidler.

Polyisobutylenelastomer

På tilsvarende måte som for gummibasiser inneholdende styren-butadién-copolymer som elastomer ble det i henhold til oppfinnelsen fremstilt gummibasiser som inneholdt polyisobutylen som den elastomere bestanddel. Også i dette tilfelle viste det seg, i motsetning til hva som er vanlig praksis ved fremstilling av polyisobutylen-gummibasiser med gode filmdannende egenskaper, at man ved å gå frem i henhold til oppfinnelsen hverken behøvde benytte fyllstoff eller andre bestanddeler som normalt kreves for å forlikeliggjøre primær-bestanddelene, såsom hydrogenerte animalske fett eller vegetabilske oljer, for å danne en myk, i det vesentlige ikke-klebrig base.

Eksempel 11

En polyisobutylengummibasis ble fremstilt som beskrevet nedenfor i henhold til den følgende oppskrift.

Ingrediensene ble blandet i en Brabender plastblander ved en temperatur på ca. 80°C ved innføring av polyisobuty-lenelastomeren etterfulgt av en første porsjon av polyvinylacetatet, polylimonenet, en andre porsjon av polyvinylacetatet, glyceryltriacetatet og det acetylerte monoglycerid.

Den erholdte gummibasis viste seg å være glatt, halvt flytende og lettstrømmende ved blandetemperaturen, og den b i-beholdt en konstant viskositet under tilsetningen av ingrediensene, hvilket forbedret den økonomiske verdi av gummibasisen, fordi den energi som kreves for blandingen, reduseres til et minimum som følge av disse egenskaper.

Ved avkjøling kunne det ikke iakttas noen faseseparasjon, og basen oppviste utmerkede filmdannende egenskaper qg kunne anvendes som en basis for ballontyggegummi. Gummibasisen var likeledes ikke-klebrig og lettyggelig, og den oppviste en behagelig smak og god organoleptisk kvalitet, dvs. en behagelig følelse i munnen. Da gummibasisen ikke inneholder noe fyllstoff kan den anvendes sammen med sure søtningsmidler/ smaksstoffer.

På samme måte som SBR-gummibasisen uten fyllstoff var den avkjølte gummibasis myk og lett deformerbar, hvilket øker den økonomiske verdi av gummibasisen, på grunn av den reduserte energi som kreves for mekanisk knaing av den myke gummibase under fremstillingen av et tyggegummiprodukt.

For å vise de overraskende resultater som oppnåes i henhold til oppfinnelsen hva angår fremstilling av en myk gummibase i fravær av fyllstoff og andre komponenter, såsom, hydrogenert vegetabilsk olje, ble en prøve av polyisobutylen-gummibasisen og en prøve av en kommersielt tilgjengelig polyisobutylen-gummibasis underkaset hårdhetstesten som ovenfor er beskrevet i forbindelse med.styren-butadien-gummibasisen. En representativ oppskrift på den kommersielle gummibasis

som ble benyttet, og som er kommersielt tilgjengelig, er som følger:

Hver av prøvene ble underkastet 3-5 forsøk under penetrometeret, idet den midlere verdi av inntrengningen i 1/10 mm etter 5 sekunder under konstant belastning på 100 g ble bestemt for å redusere virkningen av unormale resultater til et minimum.

Resultatene av sammenligningsforsøkene er oppført i tabell II nedenfor.

Det vil sees av datene at prøven fra eksempel 11, som var fremstilt i henhold til oppfinnelsen, oppviste en grad av hårdhet av en helt annen og lavere størrelsesorden enn den kommersielle PIB-basisgummi, til tross for at sammen-ligningsprøven inneholdt en fyllstoffkomponent som kan for-ventes å avstedkomme diskontinuitet og således en myknende virkning på gummibasisen.

Som ovenfor forklart antas det, selv om mykheten av gummibasisen fremstilt i henhold til oppfinnelsen er av en annen størrelsesorden, at en gummibasis som gir en verdi på minst 15 ved den ovennevnte test, representerer et betydelig fremskritt i faget som befatter seg med fremstilling av gummibasiser. Fortrinnsvis er mykheten minst 20, og den er aller helst minst 25.

Eksempel 12

Det ble fremstilt et tyggegummiprodukt under anvendelse av gummibasisen ifølge eksempel 11 i henhold til den følgende oppskrift.

Denne tyggegummi viste seg å ha myk konsistens, gode ballongdannende egenskaper og god organoleptisk kvalitet samt god lagringsstabilitet.

Isobutylen- isopren- copolymer

( Butylgummielastomer)

Ytterligere forsøksvirksomhet innbefattet fremstilling av gummibasiser ifølge oppfinnelsen som inneholdt myknet isobutylen-isopren-copolymer som den elastomere bestanddel. Skjønt butylgummi vites å anvendes i utstrakt grad som en basis i klebegummi som ikke krever noen utstrakt grad av filmdannende egenskaper, viser de nedenstående eksempler at en butylgummibasis som inneholder det utmerket filmdannende høy-molekylasre polyvinylacetat, kan fremstilles under anvendelse av de prinsipper som oppfinnelsen omfatter med hensyn til formålstjenlig ekstern mykning. Dessuten var den derved fremstilte basisgummi myk og i det vesentlige ikke-klebrig.

Eksempel 13

En isobutylen-isopren-copolymer-gummibasis ble fremstilt i henhold til den følgende oppskrift som beskrevet nedenfor.

Ingrediensene ble blandet i en Brabender plastblander ved en temperatur på ca. 80°C ved at isobutylen-isopren-copolymeren først ble tilsatt og deretter en første porsjon av polyvinylacetatet, polylimonenet, den gjenværende del av polyvinylacetatet, glyceryltriacetatet og det acetylerte monoglycerid.

Gummibasisen viste seg å være glatt og halvt flytende og var lettstrømmende ved blandetemperaturen. Den bibeholdt en konstant viskositet under tilsetningen av ingrediensene, hvilket forbedrer den økonomiske verdi av gummibasisen.

Ingen faseseparasjon ble iakttatt ved avkjøling, og gummibasisen oppviste gode filmdannende egenskaper og kunne anvendes som en gummibasis for ballongtyggegummi, i motsetning til tidligere kjente butylgummibasismaterialer.

Den avkjølte gummibasis var myk og lett deformerbar, hvilket også markert øker den økonomiske verdi åv gummibasisen, på grunn av den reduserte energi som derved kreves for mekanisk knaing av den myke gummibasis under fremstillingen av et tyggegummiprodukt.

Eksempel 14

Det ble fremstilt et tyggegummiprodukt under anvendelse av butylgummibasismaterialet ifølge eksempel 12, i henhold til den følgende oppskrift.

Tyggegummiene viste seg å ha myk konsistens, gode ballongdannende egenskaper og god organoleptisk kvalitet foruten god lagringsstabilitet.

E ksempel 15

Det ble fremstilt en ikke-klebrig, kalkfri butylgummi-gummibasis som inneholdt andre vanlige gummibasiskomponenter.

Til en Brabender plastblander som var utstyrt med rulleblader, og som ble holdt ved 110°C,, ble det tilsatt butylgummi og vaselin, hvoretter triglycerid ble tilsatt under omrøring og likeledes talkum, polyvinylacetat, acetylert monoglycerid og glyceryltriacetat. En andre porsjon talkum ble så tilsatt under omrøring.

Den derved dannede gummibasis viste seg å være glatt og flytende ved 110°C. Gummibåsisens viskositet forble temmelig konstant under tilsetningen av ingrediensene. Ved avkjøling ble det ikke iakttatt noen faseseparasjon av ingrediensene.

Den erholdte gummibase ifølge oppfinnelsen var ikke-klebrig og lettyggelig, ga en behagelig følelse i munnen og hadde en behagelig smak. Da den ovenfor beskrevne gummibasis ikke inneholder CaCO^, kan den anvendes sammen med sure smaksstoffer og/eller sure søtningsmidler, såsom aspartame og saccharin i fri syreform.

Også andre tyggegummiprodukter kan fremstilles ut fra de her beskrevne nye gummibasiser som nedenfor angitt.

Eksempel 16

En ikke-klebrig tyggegummi av den følgende sammensetning fremstilles som beskrevet nedenfor.

Gummibasisen smeltes i en kjel ved 56,6°C, og en liten andel (10 - 15%) av det pulverformige sukker og maissirupen tilsettes under blanding i løpet av 5 minutter. Deretter tilsettes de gjenværende ingredienser i henhold til konvensjonell praksis ved.tyggegummifremstilling, hvorved det erholdes en ikke-klebrig tyggegummi med utmerket mykhet og lagrihgsbes.tan-dighet.

Eksempel 17

En ikke-klebrig tyggegummi av den følgende sammensetning

fremstilles som beskrevet nedenfor.

Gummibasisen smeltes i en kjel ved 56,6°C, og en liten andel (10 - 15%) av det pulverformige sukker og av maissirupen med høyt fruetoseinnhold tilsettes under omrøring i løpet av 5 minutter. De gjenværende ingredienser tilsettes så i henhold til konvensjonell praksis ved tyggegummifremstilling, hvorved det dannes en ikke-klebrig tyggegummi som oppviser utmerket mykhet og lagringsbéstandighet, beholder smak og søthet i lang tid og har meget gode ballongblåsnings-egenskaper. Det erholdte tyggegummiprodukt inneholdende 27% sukkeralkoholer finnes å være ikke-klebrig og å ha en behagelig og .søt smak og gode ballongblåseegénskaper, samtidig som det håret kaloriinnhold på bare ca. 3 kalorier pr. enhet, i' motsetning til konvensjonell sukkerfri tyggegummi inneholdende 63,4% sorbitol, som likeledes har en behagelig, søt smak,

men som inneholder 7,6 kalorier pr. enhet. Den sukkerfrie tyggegummi inneholder således bare 39% av den kalorimengde som inneholdes i konvensjonell sukkerfri tyggegummi, hvilket representerer en reduksjon på 61%.

Eksempel 18

En ikke-klebrig ballongtyggegummi med den følgende sammensetning fremstilles som beskrevet nedenfor.

Gummibasisen smeltes i en kjel ved 65,5°C, og en liten andel (10-15%) av det pulverf ormige sukker og maissirupen tilsettes under omrøring i løpet av 5 minutter. Deretter tilsettes de øvrige ingredienser i henhold til konvensjonell praksis ved tyggegummifremstilling, hvorved det dannes en ikke-klebrig tyggegummi som oppviser utmerket mykhet og lagringsbestandighet.

Eksempel 19

En ikke-klebrig ballongtyggegummi av den følgende sammensetning fremstilles som beskrevet nedenfor.

Gummibasisen smeltes i en kjel ved 65,6°C, og en liten andel (10 - 15%) av det pulverformige sukker og maissirupen tilsettes under omrøring i løpet av 5 minutter. Deretter tilsettes de øvrige bestanddeler i henhold til konvensjonell praksis ved tyggegummifremstilling, hvorved det dannes en ikke-klebrig tyggegummi med utmerket mykhet og lagringsbestandighet.

Claims

1. Homogen gummibasis, bestående av en blanding av en elastomer valgt blant styren-butadien-copolymerer, polyisobutylen, isobutylen-isopren-copolymerer og blandinger derav, en polyvinylacetatharpiks og eventuelt en tredje bestanddel valgt blant kalsiumcarbonat, talkum, triglycerider, glycerylmonostearat, mikrokrystallinsk voks, paraffinvoks, candelillavoks og blandinger derav, idet elastomeren er tilstede i en mengde av fra 0,5 til 30 vekt%, fortrinnsvis fra 5 til 20 vekt%, og polyvinylacetatharpiksen er tilstede i en mengde av fra 5 til 75 vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 45 vekt%, karakterisert ved at elastomeren er myknet med en mykner valgt blant butylstearat, glyceryltrioleat, oljesyre, polylimonen, vaselin og blandinger derav, idet myk-néren for elastomeren er tilstede i en mengde av fra 0,5 til 40<*>vekt%, fortrinnsvis fra 10 til 25 vekt%, og at polyvinylacetatharpiksen er myknet med glyceryltriacetat, glyceryltributyrat, acetyltriethylcitrat, acetylert monoglycerid og blandinger derav, idet mykneren for polyvinylacetatharpiksen er tilstede i en mengde av fra 1 til 25 vekt%, fortrinnsvis fra 2 til 15 vekt%, idet samtlige prosentmengder er beregnet på totalvekten av gummibasisen.

2. Anvendelse av en gummibasis ifølge krav 1 for fremstilling av en tyggegummi.