WO1996023847A1 - Dichtungsmassen für verpackungen, insbesondere metallverpackungen - Google Patents

Dichtungsmassen für verpackungen, insbesondere metallverpackungen Download PDF

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    • C09K2200/0667—Polyamides, polyimides

Definitions

  • the present invention relates to sealing compounds for rabbet closures based on organic polymers, which are suitable for sealing packaging, in particular metal packaging, and can also be used in the food sector.
  • Sealing compounds especially those for metal packaging, are currently mostly offered on the basis of synthetic rubbers, which are usually dispersed in water or organic solvents. After application - for example using a spray gun - to a lid or base, the water or solvent (mixture) must evaporate and the dried seal must be stored at least 24 hours before closing.
  • the amount of sealant in the dispersion is subject to a clear statistical spread, it is also controlled by the viscosity and is therefore sensitive to the temperature. It is therefore necessary to frequently check the amount of sealant and its distribution in order to achieve the necessary security in the hermetic sealing of a large number of cans. Even if a large number of random checks are carefully carried out, numerous other faulty packages are produced until a fault is reliably noticed. Then the line production has to be stopped until the fault is corrected.
  • sealants contain or are based on thermoplastic (n) polymers.
  • Thermoplastic elastomers or partially crystalline thermoplastics are particularly preferred. These can be - optionally partially or fully fluorinated - polyolefins, polyesters, polyamides, other polymers that are resistant to the contents, and mixtures thereof.
  • Polyolefins such as polymers are preferably used or copolymers of C2-C4 monomers, which may contain other monomers copolymerized in small amounts, e.g. B.
  • olefinically unsaturated acids e.g. As acrylic or methacrylic acid, olefinically unsaturated dicarboxylic acids or their anhydrides such as maleic acid, fumaric acid or
  • esters of the abovementioned acids include butadiene, isoprene, cyclopentadiene or dicyclopentadiene and derivatives thereof.
  • polyethylene, polypropylene or copolymers which predominantly contain copolymerized ethylene or propylene, such as, for. B. EPDM or the like.
  • polyethylene, polypropylene or copolymers which predominantly contain copolymerized ethylene or propylene, such as, for. B. EPDM or the like.
  • Another preferred form is the use of
  • Low molecular weight polyethylene can be used.
  • the sealing compounds according to the invention can contain fillers or reinforcing materials, preferably on an inorganic or mineral basis. These include those based on silicates or aluminosilicates, kaolin, chalk, china clay (clay), talc, or even glass. Fillers with a spherical shape are preferably used, e.g. B. glass balls with a diameter below 50 microns, especially those under 25 microns, in particular with diameters between 5 microns and 15 microns.
  • the sealing compounds according to the invention can contain such fillers or reinforcing materials in proportions, in each case based on 100 parts by weight of polymer, below 500 parts by weight, preferably below 300 parts by weight.
  • Parts especially between 40 and 150 parts by weight.
  • the sealing compounds according to the invention can contain substances which facilitate the deformation under heat and pressure.
  • Plasticizers such as white oils, paraffin oils, low molecular weight polymers, which are at least partially compatible with the abovementioned polymers, such as, for. B. polyethylene wax, fatty acid esters of long-chain carboxylic acids and / or alcohols and / or other compounds with aliphatic chains with 6 to 20 carbon atoms.
  • the sealing compounds according to the invention may contain other additives such as anti-aging agents, antioxidants, internal or external lubricants, or agents which improve the adhesion between the parts to be sealed, e.g. B. improve between cans and lids.
  • additives are generally used in amounts below 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of polymer, preferably below 1 part by weight.
  • the seals produced with the compositions according to the invention require no drying, no ovens, no intermediate storage, show no overlap or underlap, and have a uniform film weight.
  • Another advantage of the sealing compounds according to the invention is that when using known compounds, in particular in the fuselage hook radius of metal packaging, e.g. B. corrosion of beverage cans is prevented. This prevents iron (in the case of tin cans) or aluminum (in the case of aluminum cans) from escaping into the environment.
  • the sealing compounds according to the invention are composed of substances that may come into contact with the filling goods as part of food packaging.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Dichtungsmassen für Falzverschlüsse, insbesondere für solche von Metallverpackungen, enthaltend organische Polymere mit thermoplastischen Eigenschaften, bevorzugt thermoplastische Elastomere oder teilkristalline Thermoplaste.

Description

Dichtungsmassen für Verpackungen, insbesondere Metallverpackungen
Die vorliegende Erfindung betrifft Dichtungsmassen für Falzverschlüsse auf der Basis von organischen Polymeren, die sich zum Abdichten von Verpackungen, insbesondere Metallverpackungen, eignen und auch auf dem Lebensmittelsektor einsetzen lassen.
Dichtungsmassen, vor allem solche für Metallverpackungen, werden derzeit meist auf der Basis von synthetischen Kautschuken, die üblicherweise in Wasser oder organischen Lösemitteln dispergiert sind, angeboten. Nach Auftrag - beispielsweise mittels einer Spritzpistole - auf einen Deckel oder Boden muß das Wasser oder Lösemittel (-gemisch) verdampft und die getrocknete Dichtung mindestens 24 Stunden vor dem Verschließen gelagert werden.
Dieses Verfahren hat mehrere Nachteile: die Menge der Dichtungsmasse der Dispersion unterliegt einer deutlichen statistischen Streuung, ferner ist sie über die Viskosität gesteuert und damit in empfindlicher Weise von der Temperatur abhängig. Daher bedarf es einer häufigen Kontrolle der Menge der Dichtungsmasse und der deren Verteilung, um die notwendige Sicherheit bei der hermetischen Dichtung einer großen Anzahl von Dosen zu erzielen. Auch bei sorgfältiger Durchführung einer großen Anzahl von Stichprobenkontrollen werden zahlreiche weitere fehlerhafte Verpackungen hergestellt, bis ein Fehler sicher bemerkt worden ist. Anschließend muß die Produktion der Linie angehalten werden, bis der Fehler behoben ist.
Überraschenderweise konnten nun Dichtungsmassen aufgefunden werden, die die voranstehend aufgeführten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen. Diese Dichtungsmassen enthalten oder basieren auf thermoplastische(n) Polymeren. Besonders bevorzugt sind thermoplastische Elastomere oder teilkristalline Thermoplaste. Dies können - fakultativ teilweise oder vollständig fluorierte - Polyolefine, Polyester, Polyamide, andere gegen die Füllgüter beständige Polymere sowie Mischungen hiervon sein. Bevorzugt setzt man Polyolefine wie Polymerisate oder Mischpolymerisate aus C2-C4-Monomeren ein, die in geringen Mengen weitere Monomere einpolymerisiert enthalten können, z. B. olefinisch ungesättigte Säuren, z. B. Acryl- oder Methacrylsäure, olefinisch ungesättigte Dicarbonsäuren oder deren Anhydride wie Maleinsäure, Fumarsäure oder
Maleinsäureanhydrid, Ester der obengenannten Säuren, andere olefinisch ungesättigte Verbindungen mit polaren Gruppen oder olefinisch ungesättigte Monomere mit mehr als einer C-C-Doppelbindung wie Butadien, Isopren, Cyclopentadien bzw. Dicyclopentadien und Derivate davon.
Bevorzugt setzt man Polyethylen, Polypropylen oder Mischpolymerisate, die überwiegend Ethylen oder Propylen einpolymerisiert enthalten, wie z. B. EPDM oder dergleichen, ein. Eine weitere bevorzugte Form ist die Verwendung von
Polyolefinen unterschiedlichen Molekulargewichts. So können z. B. hochmolekulare Polypropylen-Mischpolymerisate zusammen mit
Polyethylen niedrigen Molekulargewichts eingesetzt werden.
Für Lebensmittel- und Getränkeverpackungen verwendet man bevorzugt Polypropylen oder Mischpolymerisate des Propylens bzw. Gemische, die überwiegend die vorgenannten Polymeren enthalten.
Die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen können Füll- oder Verstärkerstoffe, bevorzugt auf anorganischer oder mineralischer Basis, enthalten. Dazu gehören solche auf Basis von Silikaten oder Alumosilikaten, Kaolin, Kreide, China-Clay (Tonerde) , Talkum, oder auch Glas. Bevorzugt setzt man Füllstoffe mit kugelähnlicher Form ein, z. B. Glaskugeln eines Durchmessers unter 50 μm, besonders solche unter 25 μm, insbesondere mit Durchmessern zwischen 5 μm und 15 μm.
Die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen können solche Füll- oder Verstärkerstoffe in Anteilen, jeweils bezogen auf 100 Gew. Teile Polymerisat, unter 500 Gew. Teilen, bevorzugt unter 300 Gew.
Teilen, insbesondere zwischen 40 und 150 Gew. Teilen enthalten.
Ferner können die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen Substanzen enthalten, die das Verformen unter Wärme und Druck erleichtern. Dazu ist eine Vielzahl von Substanzen prinzipiell geeignet; bevorzugt werden Weichmacher wie Weißöle, Paraffinöle, niedermolekulare Polymere, die mit den oben genannten Polymerisaten zumindest partiell verträglich sind, wie z. B. Polyethylenwachs, Fettsäureester langkettiger Carbonsäuren und/oder Alkohole und/oder andere Verbindungen mit aliphatischen Ketten mit 6 bis 20 C-Atomen verwendet.
Weiterhin können die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen weitere Additive enthalten wie Alterungsschutzmittel, Antioxidantien, innere oder äußere Gleitmittel, oder Mittel, die die Haftung zwischen den zu dichtenden Teilen, z. B. zwischen Dosen und Deckeln verbessern. Diese Zusätze werden in der Regel in Mengen unter 3 Gew. Teilen, bezogen auf 100 Gew. Teile Polymerisat eingesetzt, bevorzugt unter 1 Gew. Teil.
Die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen zeigen dem Stand der Technik gegenüber eine große Überlegenheit:
- Sie sind bei weitem einfacher zu transportieren und zu lagern, da sie meist in Form von Pellets geliefert werden, eine Aufbereitung außer dem Erweichen ist nicht notwendig; mögliche Fehlerquellen bei mangelhaftem Aufrühren oder Temperieren, wie beim Stand der Technik, entfallen, - sie stellen kein Gefahrgut dar, sie sind nicht frostempfindlich, es fallen keine Rückführungskosten für Tanks oder Tankzüge an, es ist kein Aufrühren und keine Aufbereitung der Dichtungsmasse erforderlich, das Reinigen von Aggregaten entfällt, es gibt kein Abwasserproblem nach dem Reinigen.
Die mit den erfindungsgemäßen Massen hergstellten Dichtungen erfordern keine Trocknung, keine Öfen, keine Zwischenlagerung, zeigen keine Über- oder Unterlappung, haben ein gleichmäßiges Filmgewicht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtungsmassen liegt darin, daß die bei Verwendung bekannter Massen insbesondere im Rumpfhakenradius von MetallVerpackungen, z. B. Getränkedosen auftretende Korrosion verhindert wird. Dadurch wird vermieden, daß Eisen (im Falle von Weißblechdosen) bzw. Aluminium (im Falle von Aluminiumdosen) in die Umgebung austritt.
Dichtungsmassen nach dem Stand der Technik sind lebensmittelrechtlich nur unter Voraussetzung der "No Contact Theorie" zugelassen, d. h. sie sollen bei bestimmungsgemäßer Verwendung nicht mit dem Füllgut in Kontakt kommen. Die erfindungsgemäßen Dichtungsmassen sind zusammengesetzt aus Stoffen, die als Bestandteil von Lebensmittelverpackungen mit den Füllgütern in Kontakt kommen dürfen.

Claims

Ansprüche :
1. Dichtungsmassen für Falzverschlüsse, insbesondere für solche von Metallverpackungen, enthaltend organische Polymere mit thermoplastischen Eigenschaften.
2. Dichtungsmassen nach Anspruch 1, wobei die organischen Polymeren thermoplastische Elastomere sind.
3. Dichtungsmassen nach Anspruch 1, wobei die organischen Polymeren teilkristalline Thermoplaste sind.
. Dichtungsmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Polymere fakultativ teilweise oder vollständig fluorierte Polyolefine,
Polyester, Polyamide, andere gegen die Füllgüter beständige Polymere oder Mischungen hiervon sind.
5. Dichtungsmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, enthaltend Homo- oder Heteropolymere von C2-C4-01efinen.
6. Dichtungsmassen nach einem der voranstehenden Ansprüche, worin die organischen Polymere weitere Monomere einpolymerisiert enthalten.
7. Dichtungsmassen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Monomeren olefinisch ungesättigte Monocarbonsäuren, Dicarbonsäuren oder deren Anhydride, Ester, andere olefinisch ungesättigte Verbindungen mit polaren Gruppen oder olefinisch ungesättigte Monomere mit mehr als einer C-C-Doppelbindung umfassen.
8. Dichtungsmassen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die teilkristallinen Thermoplaste Polyethylen, Polypropylen oder
Mischpolymerisate, die überwiegend Ethylen oder Propylen einpolymerisiert enthalten, sind. 9. Dichtungsmassen nach einem der Ansprüche 2 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Elastomeren EPDM umfassen.
10. Dichtungsmassen nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin anorganische Füll- oder Verstärkerstoffe enthalten.
11. Dichtungsmassen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- oder Verstärkerstoff zumindest annähernd rundliche bzw. kugelähnliche Formen und/oder Durchmesser unter 50 μm aufweisen.
12. Dichtungsmassen nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich eine oder mehrer Substanzen, ausgewählt unter Weichmachern,
Alterungsschutzmitteln, Antioxidantien, inneren oder äußere Gleitmitteln und Mitteln, die die Haftung zwischen den abzudichtenden Verpackungsteilen verbessern, enthalten.
13. Dichtungsmassen nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Füll- oder Verstärkerstoffe in Anteilen zwischen 40 und 500 Gew. Teilen, bezogen auf 100 Gew. Teile des organischen Polymeren, und/oder weitere Zusätze in Mengen bis zu 3 Gew. Teilen, bezogen auf 100 Gew Teile des organischen Polymeren, enthalten.
14. Falzverschluß, insbesondere von Metallverpackungen, mit einer darin enthaltenen Dichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Metalldose, insbesondere Getränkedose, mit Falzverschluß, i welchem eine Dichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthalten ist.
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