RU2807774C1 - Крышка с уплотнением без пвх - Google Patents
Крышка с уплотнением без пвх Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807774C1 RU2807774C1 RU2022126496A RU2022126496A RU2807774C1 RU 2807774 C1 RU2807774 C1 RU 2807774C1 RU 2022126496 A RU2022126496 A RU 2022126496A RU 2022126496 A RU2022126496 A RU 2022126496A RU 2807774 C1 RU2807774 C1 RU 2807774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing material
- seal
- thermoplastic elastomer
- cap
- pvc
- Prior art date
Links
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims abstract description 74
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 7
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 9
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 abstract description 9
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 9
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 9
- -1 for example Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 7
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- OBETXYAYXDNJHR-SSDOTTSWSA-M (2r)-2-ethylhexanoate Chemical compound CCCC[C@@H](CC)C([O-])=O OBETXYAYXDNJHR-SSDOTTSWSA-M 0.000 description 3
- NBOCQTNZUPTTEI-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(hydrazinesulfonyl)phenoxy]benzenesulfonohydrazide Chemical compound C1=CC(S(=O)(=O)NN)=CC=C1OC1=CC=C(S(=O)(=O)NN)C=C1 NBOCQTNZUPTTEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 239000012812 sealant material Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 2
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 2
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 2
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 125000005498 phthalate group Chemical class 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229920001935 styrene-ethylene-butadiene-styrene Polymers 0.000 description 2
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 208000034809 Product contamination Diseases 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical class OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000008821 health effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 1
- 229940127557 pharmaceutical product Drugs 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920006124 polyolefin elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000014214 soft drink Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к металлическим или пластиковым крышкам, приспособленным для навинчивания или иного надевания и фиксации на горловине стаканов, бутылок, флаконов или любых других стеклянных, металлических или пластиковых емкостей, которые должны содержать вышеуказанные продукты в условиях герметичности, возможно, после пастеризации и/или стерилизации. Крышка для закрывания емкостей содержит уплотнение, состоящее из уплотнительного материала, где уплотнительный материал не содержит ПВХ, и где уплотнительный материал содержит, по меньшей мере, один полиуретановый термопластичный эластомер. Технический результат заключается в том, чтобы предложить закрывающую крышку (или пленочную крышку) для емкостей, которая снабжена уплотнителем, которая не будет иметь недостатков, связанных с присутствием ПВХ. 9 з.п. ф-лы.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к области крышек, которые обычно используются для герметичного закрывания емкостей, как правило, в контексте упаковки коммерческих продуктов, таких как, например, продукты питания, косметические, фармацевтические продукты и т.д. В частности, настоящее изобретение относится к металлическим или пластиковым крышкам, приспособленным для навинчивания или иного надевания и фиксации на горловине стаканов, бутылок, флаконов или любых других стеклянных, металлических или пластиковых емкостей, которые должны содержать вышеуказанные продукты в условиях герметичности, возможно, после пастеризации и/или стерилизации.
Уровень техники
Известно, что многие коммерческие продукты, особенно, но не исключительно, в пищевом секторе, включая такие напитки, как фруктовые соки, продаются внутри чашек, стаканов, бутылок или других стеклянных, металлических или пластиковых емкостей, которые обычно снабжены горловиной, которая, после заполнения продуктом, герметично закрывается соответствующей крышкой, обычно называемой «пленочной крышкой», которая обычно изготавливается из металла и/или пластика.
Эти крышки могут быть нескольких типов, например, крышки, предназначенные для навинчивания на горловину емкости, включая «завинчивающиеся крышки», «закручивающиеся крышки», «обжимные лепестковые крышки», «крышки с непрерывной резьбой (СТ)» или крышки, которые надеваются на горловину емкости опрессовкой или защелкиванием, например, «нажимные откручивающиеся (РТ) крышки», «защелкивающиеся крышки» и другие.
Для обеспечения герметичности укупоривания, все эти крышки обычно снабжены уплотнением, как правило, кольцевой формы, которое может быть неразъемно соединено с крышкой и обычно состоит из уплотнительного материала на полимерной основе.
Этот уплотнительный материал, который обычно состоит из композиции, содержащей, по меньшей мере, один полимер, смешанный с другими веществами, такими как, например, смазочные материалы, стабилизаторы, пигменты или другие добавки, должен удовлетворять многочисленным требованиям.
Например, уплотнительный материал уплотнения должен обладать способностью к термическому размягчению в достаточной степени для нанесения на крышку путем экструзии и/или других подходящих промышленных процессов, возможно сопровождаемых или сопутствуемых операциями механического формования, направленными на придание ему желаемой формы, такими как, например, формование, прессование или литье под давлением.
После нанесения и последующего охлаждения, уплотнительный материал уплотнения также должен находиться в твердом состоянии, более или менее деформируемом и эластичном, способном сохранять заданную форму и быть способным иногда выдерживать любую термическую пастеризацию и/или стерилизацию, часто при условиях избыточного давления.
Особенно в случае завинчивающихся крышек, уплотнительный материал уплотнения также должен иметь достаточно низкий коэффициент адгезии с горловиной емкости, чтобы обеспечить относительно простое завинчивание/отвинчивание крышки, избегая чрезмерной адгезии или прилипания уплотнения к горловине емкости.
В то же время уплотнительный материал уплотнения должен гарантировать эффективный герметизирующий эффект в течение всего коммерческого срока службы упакованного продукта, выступая в качестве барьера, предотвращающего проникновение нежелательных веществ извне, и утечку продукта наружу, например жидких продуктов, таких как напитки, и которые иногда позволяют поддерживать особые условия внутреннего хранения, например, вакуум и/или условия контролируемой атмосферы.
Чтобы удовлетворить все эти потребности, наиболее часто используемые уплотнения в крышках, описанные выше, состоят из уплотнительного материала на основе поливинилхлорида (ПВХ).
Текущая тенденция в упаковочном секторе, особенно в секторе упаковки пищевых продуктов, заключается в отказе от использования ПВХ по многим причинам.
Первая причина заключается в том, что при утилизации, особенно при сжигании, ПВХ выделяет кислые газы, которые загрязняют окружающую среду и могут нанести вред здоровью.
Другая причина заключается в том, что для изготовления уплотнений уплотнительный материал на основе ПВХ, как правило, должен быть дополнен пластификаторами, которые, при определенных условиях, могут мигрировать из уплотнителя в пищевой продукт внутри емкости, что может привести к вредным последствиям для здоровья потребителей.
Описание изобретения
В свете вышеизложенного, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить закрывающую крышку (или пленочную крышку) для емкостей, которая снабжена уплотнителем, которая не будет иметь недостатков, связанных с присутствием ПВХ.
Другой задачей является достижение указанной цели в контексте простого, рационального и относительно экономичного решения.
Эти задачи достигаются благодаря признакам изобретения, изложенным в независимом пункте 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах излагаются предпочтительные и/или особенно выгодные аспекты изобретения, но они не являются строго необходимыми для его достижения.
В частности, вариант осуществления настоящего изобретения предлагает крышку для закрывания емкостей, содержащую уплотнение, состоящее из уплотнительного материала, где
- уплотнительный материал не содержит ПВХ,
- материал содержит по меньшей мере один полиуретановый термопластичный эластомер.
Благодаря этому решению, стало доступным уплотнение, которое не содержит ПВХ, предпочтительно, полностью не содержит ПВХ, и поэтому позволяет устранить все недостатки, традиционно связанные с использованием этого полимерного материала.
С другой стороны, использование полиуретанового термопластичного эластомера по-прежнему позволяет предложить уплотнение, имеющее технические характеристики, необходимые для удовлетворения требований, предъявляемых к упаковочному сектору, в частности, способность гарантировать эффективную герметичность, технологичность для обработки в промышленных процессах и отсутствие прилипания или чрезмерного прилипания к емкостям.
В соответствии с аспектом изобретения, уплотнительный материал может иметь твердость по Шору А от 60 до 95, предпочтительно, от 75 до 90.
Благодаря этим значениям твердости, можно получить уплотнение, которое позволяет получить эффективную герметичность на горловине емкостей, не вызывая чрезмерной адгезии/прилипания, которые могут помешать его открытию, и в то же время обеспечивает хорошую герметичность при закрывании.
Согласно другому аспекту изобретения, уплотнительный материал может иметь плотность от 1,1 до 1,2 г/см3 (DIN 53479).
Эта функция особенно полезна на этапе упаковки продукта даже при комнатной температуре, когда иногда требуется гарантировать герметичность вакуума и избежать утечки консервирующей жидкости/продукта даже перед пастеризацией или термической стерилизацией, при которой затем уплотнение примет окончательную форму, «воспроизводя себя» на горловине емкости.
Еще один аспект изобретения предусматривает, что уплотнительный материал может иметь температуру размягчения VICAT в пределах от 80°С до 90°С (ISO 306).
Благодаря этому решению, уплотнительный материал можно эффективно использовать для создания герметичного уплотнения с помощью обычных процессов экструзии, термоформования, прессования, литья под давлением или других подходящих промышленных процессов, требующих размягчения материала.
Согласно другому аспекту изобретения, уплотнение можно пастеризовать до температуры, равной 100°С, т.е. его можно подвергнуть, как правило, вместе с емкостью и содержащимся в ней продуктом, процессу пастеризации до температуры 100°С, без плавления и без повреждений, нарушающих его целостность и функциональность.
Уплотнение можно также стерилизовать до температуры, равной 125°С, и, более предпочтительно, до температуры, равной 132°С, т.е. его можно подвергать процессу стерилизации до этих температурных значений без плавления или повреждений, нарушающих его целостность и функциональность.
Эти аспекты изобретения обуславливают тот факт, что крышки, имеющие такое уплотнение, можно надежно использовать при упаковке продуктов, которые требуют такого типа обработки.
В соответствии с другим аспектом изобретения, полиуретановый термопластичный эластомер может содержаться в уплотнительном материале в массовой доле, составляющей от 70% до 96% от общей массы уплотнительного материала (включая крайние значения).
Такое количество полиуретанового термопластичного эластомера позволяет получить особенно эффективное и надежное уплотнение.
Другой аспект изобретения предлагает уплотнительный материал, который также может содержать второй термопластичный эластомер, отличный от вышеупомянутого полиуретанового термопластичного эластомера.
Добавление такого второго термопластичного эластомера, как правило, в меньшем количестве, чем полиуретанового, может быть полезным, например, для уплотнения с устойчивостью к температурам выше 125°С и до 132°С и/или для уплотнения, которое может выдерживать противодавление выше 4 бар в циклах стерилизации.
Например, второй термопластичный эластомер может содержаться в уплотнительном материале в массовой доле, составляющей от 5% до 40% от общей массы уплотнительного материала.
Такое количество второго термопластичного эластомера позволяет максимизировать создаваемые им эффекты без ущерба для эффектов, связанных с использованием полиуретанового термопластичного эластомера.
Возможно, уплотнительный материал может также содержать одну или несколько дополнительных добавок, выбранных из группы, состоящей из: смазок, стабилизаторов, пигментов и наполнителей.
Добавление этих веществ, как правило, в довольно малых количествах или, во всяком случае, в меньших количествах по отношению к полиуретановому термопластичному эластомеру и ко второму термопластичному эластомеру (если он есть), приводит к улучшению химико-физических свойств уплотнения.
Другой аспект изобретения предлагает уплотнительный материал, который может не содержать пластификаторы, например фталаты.
Отсутствие пластификаторов, которым в норме противопоказано мигрировать внутрь некоторых продуктов, особенно пищевого происхождения, имеет то преимущество, что снижает риски для здоровья потребителей.
Опять же, чтобы снизить риск загрязнения продукта, также предпочтительно, чтобы уплотнительный материал не содержал жидкостей, то есть веществ, которые являются жидкими при комнатной температуре или, в любом случае, при температуре использования уплотнения (например, разбавляющих масел).
По тем же причинам уплотнительный материал также предпочтительно не должен содержать каких-либо веществ, которые были идентифицированы как вредные для здоровья, включая, например, ADC, OBSH и 2-этилгексановую кислоту.
Подробное описание
Крышка по настоящему изобретению может быть любой крышкой, адаптированной для закрывания горловины емкости.
Емкостью может быть чашка, стакан, бутылка, флакон или любая другая емкость, снабженная горловиной, через которую продукт может помещаться внутрь емкости и/или может вытекать из нее.
Емкость может быть изготовлена из стекла, металла, пластмассы или любого другого материала, пригодного для упаковки и хранения продукта, которым она наполнена.
Продукт обычно является пищевым продуктом, включая напитки, такие как фруктовые соки, безалкогольные и алкогольные напитки, или подобные, но им также может быть косметический продукт, фармацевтический продукт или, в более общем смысле, любой коммерческий продукт, который должен быть упакован внутри емкости.
Крышка, также обычно называемая пленочной крышкой, может быть разных типов в зависимости от типа ее соединения с горловиной емкости.
Например, крышка может быть такого типа, чтобы ее можно было соединить с горловиной емкости посредством частичной или полной резьбы, которую можно получить в горловине и/или в самой крышке, так, чтобы после заполнения емкости упаковываемым продуктом и закрывания горловины, крышку можно было бы впоследствии снять, отвинтив.
В рамках этой категории, крышка может относиться к типу, в котором закрывание емкости происходит путем навинчивания крышки на горловину, например, «винтовая крышка», «закручивающаяся крышка», «обжимная лепестковая крышка», «крышка с непрерывной резьбой (СТ)», или такого типа, где закрывание происходит опрессовкой, или другим способом, например, как для «нажимных откручивающихся (РТ) крышек».
В других вариантах осуществления, крышка может быть такого типа, который не включает резьбу, например, «защелкивающаяся крышка», крышка с крючком, обжимная крышка и другие.
Крышка может быть изготовлена из металла, пластика, стекла или любого другого материала, подходящего для конкретного применения.
Уплотнение, как правило, кольцеобразной формы, обычно применяется к крышке, где уплотнение приспособлено для сжатия между крышкой и горловиной емкости, чтобы действовать как барьер, предотвращающий проникновение нежелательных веществ извне и/или утечку продукта наружу, особенно если продукты представляют собой жидкости, такие как, например, напитки.
В некоторых случаях, уплотнение также может выполнять функцию герметика и, возможно, быть способным поддерживать особые внутренние условия сохранения продукта, включая, например, вакуум и/или условия контролируемой атмосферы.
В некоторых областях применения, также может быть предложено, что уплотнение должно выдерживать возможные обработки стерилизацией и/или пастеризацией продукта, которые могут быть выполнены после наполнения и закрывания емкости, которые обычно включают нагрев уплотнения до высоких температур и/или давления.
Поэтому при этих высоких температурах и давлениях предпочтительно, чтобы уплотнение не плавилось или не повреждалось и, возможно, чтобы оно могло сохранять свои характеристики герметичности.
В то же время уплотнение не должно чрезмерно приклеиваться или прилипать к горловине емкости, чтобы можно было довольно просто снять крышку, например, отвинтить ее, когда емкость необходимо открыть.
Для удовлетворения этих и/или других потребностей, уплотнение может состоять из уплотнительного материала полимерной природы, т.е. из материала, который содержит, по меньшей мере, один полимерный компонент, возможно смешанный с другими веществами и добавками для образования соединения или смеси.
Уплотнительный материал может быть такого типа, который можно сделать жидким или термически размягчить, как правило, путем нагревания, например, чтобы придать ему форму уплотнения, и отвердить, чтобы сохранить полученную таким образом форму после последующего охлаждения.
Таким образом, уплотнительный материал, после того как он размягчится или станет достаточно жидким, может быть нанесен непосредственно на крышку, обычно на ее внутреннюю поверхность, с помощью процесса экструзии или другого подобного технологического процесса, который может быть осуществлен на площади крышки, на которую должно быть нанесено уплотнение.
После нанесения на крышку, уплотнительный материал может подвергаться механическому формованию, например, посредством процесса компрессионного формования, чтобы придать ему форму изготавливаемого уплотнения.
Таким образом, после охлаждения, уплотнительный материал может приобрести твердую консистенцию, что позволяет ему сохранять свою форму и позволяет ему, после надевания крышки на емкость, выполнять свою функцию герметика.
Однако не исключено, что в других вариантах осуществления, уплотнительный материал может быть использован для изготовления уплотнения как отдельного элемента и вне крышки, например, посредством процесса экструзии, литья под давлением или термоформования, и затем применяться как готовое уплотнение к крышке, например, вставляемое внутрь предусмотренного в ней специального гнезда.
Кроме того, в этом случае уплотнительный материал в любом случае должен быть способен размягчаться или становиться достаточно жидким после соответствующего нагревания, чтобы подвергаться вышеупомянутым процессам формования, и затвердевать, сохраняя приобретенную форму, после последующего охлаждения.
В соответствии с важным аспектом настоящего изобретения, уплотнительный материал, из которого состоит уплотнение, не содержит поливинилхлорид (ПВХ).
В настоящем документе желательно уточнить, что в контексте данного обсуждения, когда говорится, что уплотнительный материал не содержит вещество (например, ПВХ), это означает, что уплотнительный материал полностью не содержит это вещество, т.е. в нем отсутствуют следы этого вещества, или, самое большее, рассматриваемое вещество присутствует в массовой доле менее или равной 1% от общей массы уплотнительного материала, предпочтительно, менее 0,5% от общей массы уплотнительного материала, и еще более предпочтительно, менее 0,1% от общей массы уплотнительного материала.
Напротив, уплотнительный материал содержит, по меньшей мере, первый полиуретановый термопластичный эластомер (или эластичный полимер).
Этот полиуретановый термопластичный эластомер может содержаться в уплотнительном материале в массовой доле, составляющей от 70% до 96% от общей массы уплотнительного материала (включая крайние значения).
Полиуретановый термопластичный эластомер может быть получен комбинированием, например, путем полиприсоединения, полифункционального изоцианата, например диизоцианата, с одним или несколькими полиолами (или длинноцепочечными диолами) и, возможно, с другими добавками, такими как, например, один или несколько короткоцепочечных диолов и/или удлинители цепи.
Полифункциональный изоцианат обычно представляет собой органическое вещество, молекула которого содержит два или несколько изоцианатных (-NCO) групп. Органическое вещество, молекула которого содержит две изоцианатные группы, условно называют диизоцианатом.
Полифункциональный изоцианат, например диизоцианат, может быть алифатическим, циклоалифатическим, полициклическим или ароматическим.
В частности, полифункциональный изоцианат может быть диизоцианатом, выбранным из группы, состоящей из: дифенилметандиизоцианата (MDI), толуолдиизоцианата (TDI) и ксилолдиизоцианата (XDI).
Каждый из полиолов, присутствующих в термопластичном эластомере, может быть выбран из группы, состоящей из простого полиэфира, сложного полиэфира и поликапролактона.
В некоторых вариантах осуществления, уплотнительный материал, из которого состоит уплотнение, может также содержать второй термопластичный эластомер (или термопластичный эластичный полимер), который отличается от первого полиуретанового термопластичного эластомера.
Например, второй термопластичный эластомер может быть стирольного типа (SBS; SEBS) или просто полиолефиновой смолой (например, полиэтиленом, полипропиленом, полибутеном).
Когда необходимо иметь большую эластичность готового уплотнения, особенно если оно подвергается воздействию температур выше 125°С и противодавлению в закрытой среде выше 4 бар, тогда стирольный термопластичный эластомер повысит необходимые механические характеристики, например, благодаря свойствам стеклования при -90°С (т.е. 90° ниже нуля), твердости по Шору, равной 13 А, и плотности от 0,89 до 1,20 г/см3.
Второй термопластичный эластомер может содержаться в уплотнительном материале в массовой доле, составляющей от 5% до 40% от общей массы уплотнительного материала, например, от 5% до 25%.
Уплотнительный материал необязательно также может содержать другие добавки, выбранные из группы, состоящей из: смазок, стабилизаторов, пигментов и наполнителей.
Смазочные материалы используются для уменьшения адгезии уплотнения к материалу, из которого состоит горловина емкости, чтобы облегчить ее открывание и закрывание, и могут быть выбраны, например, из группы, состоящей из микронизированного амидного и полиэтиленового воска.
Стабилизаторы используются для стабилизации материала при температурах и разрушении под действием УФ лучей и окислении, и могут быть, например, выбраны из группы, состоящей из солей Са и Zn.
Пигменты используются для придания уплотнению заданной окраски и могут быть выбраны, например, из группы, состоящей из диоксида титана.
Каждая из этих добавок может присутствовать в уплотнительном материале в меньших массовых долях, чем первый полиуретановый термопластичный эластомер и второй термопластичный эластомер (если таковой имеется), например, менее или равно 5% от общей массы уплотнительного материала, более предпочтительно, менее или равно 1% от общей массы уплотнительного материала.
Поскольку уплотнение может соприкасаться с продуктом, упакованным в емкость, который может быть пищевым, также предпочтительно, чтобы уплотнительный материал, из которого состоит уплотнение, не содержал всех тех веществ, которые, загрязняя и/или попадая в продукт, могут быть опасны для здоровья.
Так, например, предпочтительно, чтобы уплотнительный материал не содержал пластификаторы, таких как, например, фталаты и адипаты.
Также предпочтительно, чтобы уплотнительный материал не содержал жидкости, т.е. вещества, которые являются жидкими при комнатной температуре или, в любом случае, при температуре нормального использования уплотнения, например пластификаторы любой природы - полярные или неполярные - и любой молекулярной массы и вообще жирорастворимые разбавляющие масла.
По тем же причинам, уплотнительный материал предпочтительно не содержит вещества, включающие, например, ADC, OBSH, 2-этилгексановую кислоту.
Независимо от этих соображений, предпочтительно, чтобы состав и/или способы изготовления уплотнительного материала были выбраны таким образом, чтобы он после затвердевания в форме уплотнения имел одну или несколько из следующих физических характеристик:
- твердость по Шору А от 60 до 95 (включая крайние значения), более предпочтительно, от 75 до 90 (включая крайние значения);
- плотность от 1,1 до 1,2 г/см3 (DIN 53479) (включая крайние значения);
- температура размягчения VICAT от 80°С до 90°С (ISO 306) (включая крайние значения).
Также предпочтительно, чтобы уплотнение, полученное из указанного уплотнительного материала, могло выдерживать процессы стерилизации и/или процессы пастеризации, которым может подвергаться продукт внутри емкости после закрывания крышки.
Термин «выдерживать» означает, что уплотнение, подвергающееся этим процессам, не должно плавиться, ломаться, повреждаться или терять свою эффективность.
В частности, предпочтительно, чтобы уплотнение выдерживало процессы стерилизации, включающие его нагревание до температуры 100°С (включая крайние значения).
Также предпочтительно, чтобы уплотнение могло выдерживать процессы пастеризации, которые включают его нагревание до температуры 125°С (включительно крайние значения) и, более предпочтительно, до температуры 132°С (включая крайние значения).
В случае пастеризации, также возможно, чтобы этот процесс осуществлялся в среде с повышенным давлением, и в этом случае уплотнение, предпочтительно, должно также выдерживать действие давления, не нарушая герметичности закрывания емкости.
Без ущерба для того, что было сказано до сих пор, первый вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает, что уплотнительный материал уплотнения содержит только один полимер и что этот полимер представляет собой уже упомянутый полиуретановый термопластичный эластомер.
При этом композиция уплотнительного материала может быть следующей:
- полиуретановый термопластичный эластомер;
- необязательно, по меньшей мере один смазывающий агент;
- необязательно, по меньшей мере один стабилизатор;
- необязательно, по меньшей мере один пигмент;
- необязательно, по меньшей мере один наполнитель.
Например, конкретный пример этого уплотнительного материала может быть следующим:
| Термопластичный полиуретан (на основе эфира или сложного эфира) | (>90%) |
| Сложный эфир жирной кислоты | (<5%) |
| Диоксид титана | (<5%) |
Второй вариант осуществления настоящего изобретения предусматривает, что уплотнительный материал уплотнения содержит два или несколько различных полимеров, и что эти полимеры включают упомянутый выше первый полиуретановый термопластичный эластомер и упомянутый выше второй термопластичный эластомер.
В этом случае композиция уплотнительного материала может быть следующей:
- полиуретановый термопластичный эластомер;
- по меньшей мере, второй термопластичный эластомер, отличный от указанного полиуретанового термопластичного эластомера;
- необязательно, по меньшей мере один смазывающий агент;
- необязательно, по меньшей мере один стабилизатор;
- необязательно, по меньшей мере один пигмент;
- необязательно, по меньшей мере один наполнитель.
Например, конкретный пример этого уплотнительного материала может быть следующим:
| Термопластичный полиуретан (на основе эфира или сложного эфира) | (>50% и <90%) |
| Олефиновый сополимер SEBS | (>10% и <40%) |
| Полиолефиновый эластомер | (>10% и <40%) |
| Сложный эфир жирной кислоты | (<5%) |
| Диоксид титана | (<5%) |
Однако все эти варианты объединяет тот факт, что уплотнительный материал не содержит ПВХ и, предпочтительно, также не содержит полиолефины, и/или пластификаторы, и/или жидкости, и/или ADC, и/или OBSH, и/или 2-этилгексановую кислоту.
Во всех вариантах осуществления, количества отдельных компонентов могут, естественно, варьироваться в зависимости от конкретного предполагаемого применения, но, предпочтительно, оставаться в пределах указанных выше диапазонов.
Очевидно, что технический специалист в данной области техники может внести многочисленные модификации технического характера во все, что описано выше, не выходя при этом за рамки объема изобретения, заявленного ниже.
Claims (13)
1. Крышка из металла для закрывания емкостей, содержащая уплотнение, состоящее из уплотнительного материала, отличающаяся тем, что
- уплотнительный материал не содержит ПВХ, т.е. ПВХ полностью отсутствует в уплотнительном материале,
- уплотнительный материал содержит, по меньшей мере один полиуретановый термопластичный эластомер и второй термопластичный эластомер, отличающийся от указанного полиуретанового термопластичного эластомера, где указанный второй термопластичный эластомер представляет собой термопластичный эластомер стирольного типа,
где уплотнительный материал не содержит жидкости, т.е. жидкости полностью отсутствуют в уплотнительном материале.
2. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что уплотнительный материал имеет твердость по Шору А от 60 до 95, включая крайние значения.
3. Крышка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что плотность уплотнительного материала, измеренная по DIN 53479, составляет от 1,1 до 1,2 г/см3, включая крайние значения.
4. Крышка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что температура размягчения по VICAT уплотнительного материала, измеренная по ISO 306, составляет от 80°С до 90°С, включая крайние значения.
5. Крышка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что уплотнение можно пастеризовать до температуры, равной 100°С.
6. Крышка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что уплотнение можно стерилизовать до температуры, равной 132°С.
7. Крышка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанный полиуретановый термопластичный эластомер содержится в уплотнительном материале в массовой доле, составляющей от 70% до 96% от общей массы уплотнительного материала, включая крайние значения.
8. Крышка по п. 1, отличающаяся тем, что указанный второй термопластичный эластомер содержится в уплотнительном материале в массовой доле, составляющей от 5 до 40% от общей массы уплотнительного материала.
9. Крышка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что уплотнительный материал содержит одну или несколько добавок, выбранных из группы, состоящей из: смазок, стабилизаторов, пигментов и наполнителей.
10. Крышка по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что уплотнительный материал не содержит пластификаторы, т.е. пластификаторы полностью отсутствуют в уплотнительном материале.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102020000006490 | 2020-03-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2807774C1 true RU2807774C1 (ru) | 2023-11-21 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1316143C (en) * | 1984-12-11 | 1993-04-13 | David L. Forbes | Container closure having improved liner |
| EP1739127A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-03 | Advanced Elastomer Systems, L.P. | Thermoplastic Vulcanizates and Sealing Devices Made Therewith |
| WO2010005894A1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Kraton Polymers Us Llc | Thermoplastic polyurethane/block copolymer compositions |
| WO2013170539A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Gene Era Biotech Co. Ltd. | Sample tube with improved seal |
| RU2635793C2 (ru) * | 2012-12-31 | 2017-11-15 | СОСЬЕТЕ АНОНИМ ДЕЗ О МИНЕРАЛЬ Д'ЭВЬЯН эт ан абреже "С.А.Э.М.Э" | Крышка для укупоривания контейнера с горлышком, ограничивающим отверстие, и способ изготовления указанной крышки |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1316143C (en) * | 1984-12-11 | 1993-04-13 | David L. Forbes | Container closure having improved liner |
| EP1739127A1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-01-03 | Advanced Elastomer Systems, L.P. | Thermoplastic Vulcanizates and Sealing Devices Made Therewith |
| WO2010005894A1 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Kraton Polymers Us Llc | Thermoplastic polyurethane/block copolymer compositions |
| WO2013170539A1 (en) * | 2012-05-16 | 2013-11-21 | Gene Era Biotech Co. Ltd. | Sample tube with improved seal |
| RU2635793C2 (ru) * | 2012-12-31 | 2017-11-15 | СОСЬЕТЕ АНОНИМ ДЕЗ О МИНЕРАЛЬ Д'ЭВЬЯН эт ан абреже "С.А.Э.М.Э" | Крышка для укупоривания контейнера с горлышком, ограничивающим отверстие, и способ изготовления указанной крышки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9662813B2 (en) | Method for producing a vessel closure | |
| JP5731526B2 (ja) | キャップの製造方法、容器施栓材の製造方法およびポリマー配合物の使用方法。 | |
| US7960007B2 (en) | Retortable liners and containers | |
| ES2808608T3 (es) | Cierres exentos de PVC esterilizables | |
| EP0478110B1 (en) | Containers and use of compositions for sealing them | |
| US20200262617A1 (en) | Pvc-free closures | |
| EP1599545B1 (en) | Erucamide-free closure and liner compositions | |
| WO2018226282A1 (en) | Closure with gasket | |
| US20180057670A1 (en) | Container closure made of metal or plastic | |
| US20220380098A1 (en) | Vessel closure seal and vessel closure | |
| EP2820101B1 (en) | Closure liner composition with improved oxygen reduction | |
| US9708478B2 (en) | Sealing compounds with barrier properties | |
| RU2807774C1 (ru) | Крышка с уплотнением без пвх | |
| EP4126686B1 (en) | Cap with pvc-free seal | |
| CN118414378A (zh) | 用于容器封闭件的密封材料 | |
| EA037724B1 (ru) | Способ изготовления крышки типа "press-on twist-off" с уплотняющим элементом и уплотняющий материал для крышки типа "press-on twist-off" | |
| EA032520B1 (ru) | Способ изготовления крышки с резьбой и с уплотняющим элементом и полимерная композиция для уплотняющего элемента |