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KR20220107253A - 용기 마개 씰을 갖는 회전 진공 용기 마개 - Google Patents

용기 마개 씰을 갖는 회전 진공 용기 마개 Download PDF

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KR20220107253A
KR20220107253A KR1020227022011A KR20227022011A KR20220107253A KR 20220107253 A KR20220107253 A KR 20220107253A KR 1020227022011 A KR1020227022011 A KR 1020227022011A KR 20227022011 A KR20227022011 A KR 20227022011A KR 20220107253 A KR20220107253 A KR 20220107253A
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KR
South Korea
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vessel closure
vacuum vessel
polymer compound
rotating vacuum
seal
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다니 멘겔
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악테가 데에스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 용기 마개 씰(Vessel closure seal)을 갖는 회전 진공 용기 마개(Rotary vacuum vessel closure), 특히, 지방 함유 충전 재료(fat-containing filling materials)용 회전 진공 용기 마개에 관한 것으로, 용기 마개 씰은, 씰을 본질적으로 또는 전체적으로 구성하는 폴리머 화합물을 포함하며, a) 상기 폴리머 화합물은 PVC를 함유하지 않으며, 적어도 하나의 TPS 및 적어도 하나의 co-PP를 포함하고, b) 상기 폴리머 화합물은 70℃에서 30 내지 85의 쇼어 A 경도(ASTM D2240, DIN ISO 7619-1) 및 20g/10 min 미만의 MFR(DIN ISO 1133, 5㎏/190℃)을 갖는다.

Description

용기 마개 씰을 갖는 회전 진공 용기 마개
본 발명은 청구항 제1항의 포괄적인 부분에 따른 PVC 무함유 용기 마개 씰(vessel closure seal)에 관한 것이다.
폴리머계 용기 마개 씰의 주요 문제는 씰링 성분이 충전 재료(filling material)로 마이그레이션(migration)하는 것이다. 가소제(plasticizers) 및 희석제(thinners)와 같은 마이그레이션 물질은 종종 지용성이므로, 마이그레이션 문제는 그리스 또는 오일 함유 충전 재료에서 특히 자주 발생한다.
여기서 고려되는 유형의 더 큰 용기 마개는 특히 러그 마개(lug closure)이며, 이는 일반적으로 식품 또는 음료용 스크류-리드(screw-lid) 유리의 마개에 사용된다. 이러한 식품은 종종 레디메이드 식품, 소스, 조제 식품(delicatessen), 오일에 담긴 생선(fish in oil), 안티파스티(antipasti), 향신료 페이스트(spice pastes) 등과 같은 지방 함유 제품이며, 그의 지방 또는 오일 함량은 포장재의 지용성 성분이 식품에 용해될 위험을 증가시킨다.
이러한 요구사항은 일반적으로 프레스-온 Twist-Off® 마개(PT 마개 또는 PT 캡으로도 나타내어짐)가 있는 병에 판매되는 유아 식품에 특히 관련된다.
여기서 영향 받는 용기 마개는 일반적으로 적어도 35 ㎜, 예를 들어, 38 ㎜ 이상, 예를 들어, 82 ㎜의 입구 폭(opening width)을 갖는다. 러그 캡 마개는 3개, 4개, 5개 또는 5개가 넘는 러그를 가질 수 있다.
기존의 PVC계 용기 마개는 양호한 씰링 특성을 갖는다. 연질(soft) PVC 기술을 기반으로, 마이그레이션이 적은 실런트를 포뮬레이트할 수 있으며, 이는 폴리아디페이트를 자주 사용한다. 폴리아디페이트는 그 분자량으로 인해, 지방과 접촉할 때, 마이그레이션이 덜 발생한다.
마이그레이션은 Regulation (EU) 310/2011 및 DIN EN 1186에 정의된 규칙에 따라 평가된다. 특히, 실온 보관의 경우, 40℃에서 10일의 테스트 시간 후의 평가가 마이그레이션을 결정하기에 충분하다고 가정한다. 그러나, 분석 실무에 따르면, 씰링 재료의 연질 PVC의 경우, 이러한 테스트 조건이 충분하지 않으며, 식물성 오일과 접촉하여 실온에서 몇 개월 보관한 후에는 때때로 마이그레이션 한계가 상당히 초과된다.
포장재에 PVC 함유 화합물을 사용하는 것도 바람직하지 않다. 일반적인 가정 폐기물의 연소에서, 산성 가스가 할로겐화 플라스틱으로부터 생성되며, 대기 중으로 배출되면 유해하다. 또한, 소량의 PVC라 하여도 플라스틱 폐기물의 재료 재활용을 방해한다. 또한, 그러한 PVC계 씰링 요소는 가소제의 사용을 필요로 하며, 이는 식품의 부당한 변형 및 - 가소제로서 에폭시화 대두유(epoxidized soybean oil)를 사용하는 경우 - 독성학적으로 평가되지 않은 에피클로로하이드린의 잠재적 형성의 원인으로 의심된다. 따라서, 잘 알려진 PVC 함유 씰의 유리한 특성에 가능한 한 근접한 PVC 무함유 용기 마개 씰에 대한 요구가 존재한다.
본 발명에 따르면, PVC 무함유 화합물이 이용된다. 본 발명에 따른 제품에서, 마이그레이션은 액체 성분의 포기에 의해 및/또는 마이그레이션하기 쉽지 않은 폴리머 및 다른 수단의 이용에 의해 대체로 또는 완전히 방지될 수 있다.
포장 구성요소(해당되는 경우, 용기 마개의 씰링 인서트도 포함될 수 있음)의 식품으로의 마이그레이션은 일반적으로 바람직하지 않을 뿐 아니라, 법적 규정에 의해 엄격하게 규제된다. 그러한 규정의 예는 EC Regulations 1935/2004, 2023/2006, (EU) 10/2011이며, supplements (EU) 321/2011, (EU) 1282/2011, (EU) 1183/2012, (EU) 202/2014, (EU) 174/2015, (EU) 2016/1416, (EU) 2017/752, (EU) 2018/79, (EU) 2018/213, (EU) 2018/831, (EU) 2019/37 및 (EU) 2019/1338를 포함한다. 현재, 유아용 식품에 있어서는 최대 수준 60 ppm의 마이그레이션 성분이 허용된다.
적용 가능한 경우, 임의의 관찰된 마이그레이션 정도의 측정은 특히 DIN EN 1186에 정의된 방법에 의해 수행된다. 그러한 방법은 또한 본 발명의 맥락에서 사용된다.
여기에서 고려되는 유형의 용기 마개에 PVC 무함유 씰링 인서트를 제공하는 것은 이러한 마개가 화학 성분의 가능한 마이그레이션에 관한 위의 규정을 준수해야 하는 경우 사소한 문제가 아니다. 씰링 기능은 충전 조건에서도 보장되어야 한다.
용기 입구의 더 큰 내경(적어도 35 ㎜)에 대한 용기 마개용 씰링 재료에 대한 요구 사항은 씰에 있는 재료의 양이 상대적으로 많기 때문에 더 까다롭다. 이러한 목적을 위해, 씰링 요소의 생산에 있어서, 폴리머 재료의 충분한 유동성과 씰링된 상태에서의 충분한 씰링 특성을 결합하는 것이 특히 중요하다. 여기에는, 적용 가능한 경우, 압력 릴리프 밸브 효과(pressure-relief-valve effect)와 결합된 가스의 침투 또는 누출에 대해 오늘날 요구되는 기밀성이 포함되며, 이는 가열 중 용기의 파열 또는 다른 이유로 용기에 과압이 발생하는 것을 방지한다. 또한, 특히 더 큰 입구 직경을 갖는 용기(예를 들어, 통조림 식품)의 일반적인 적용에 있어서, 씰링 요소는 저온 살균(pasteurization) 조건 및 가능하면 멸균(sterilization) 조건에서도 사용될 수 있을 것이 요구된다.
이러한 모든 특성과 함께, 씰은 화학 성분의 가능한 마이그레이션에 관련하여 상기한 요구 사항도 충족하여야 한다.
그동안 성공적으로 도입된 이러한 문제에 대한 해결책이 본 출원인의 출원 EP 09 756 681(이제, 특허 EP 2 470 435)에 개시되어 있다. 이에 기재된 씰은 PVC를 함유하지 않으며, 적어도 하나의 폴리올레핀 엘라스토머(POE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 또는 폴리프로필렌 또는 프로필렌 코폴리머(co-PP)와 적어도 하나의 올레핀 블록 코폴리머(olefin block copolymer, OBC)의 조합에 기반한다. 어떠한 TPS도 함유하여서는 안된다. 쇼어 A 경도(Shore A hardness)는 실온에서 45 내지 95이며, 압축 변형(compression set)은 70℃에서 30% 내지 90%이다. 압축 변형은 표준 ASTM D395-97 Method B에 따라 EP 2 470 435 및 본 발명의 맥락에서 결정된다. EP 2,470,4 이전에 공지된 화합물의 프로세싱을 용이하게 하기 위하여, 희석제 및/또는 가소제가 일반적으로 첨가되었다. 특히, 엑스텐더 오일(extender oils) 또는 가소제(바람직하게 화이트 오일(white oil))와 같은 액체 성분이 적용 온도(application temperature)에서 이용되었다. 그러나, 윤활제(lubricants) 및 20℃에서 액체 성분은 마이그레이션을 촉진할 수 있기 때문에, EP 2 470 435에 따라 공지된 포뮬레이션에서 본질적으로 생략된다.
EP 2 470 435로부터의 제품은 많은 응용 분야에 이상적이지만, 일부 용도에서는 여전히 더 개선될 수 있다. 예를 들어, 폐쇄 거리가 매우 짧고 기계가 제한된 정도로만 조정될 수 있는 경우, 기계적인 씰링 프로세스로 인하여 씰이 절단될 수 있다. 매우 빠르게 작동하는 기계의 경우, 증발 시간은 때때로 마개를 충분히 워밍업하기에 충분하지 못하다.
따라서, EP 09 756 681로부터 공지된 씰보다 열적 및 기계적으로 안정하고 더 부드러운 씰을 갖는 것이 바람직할 것이다. 이는 절단 위험을 낮추면서 보다 쉽게 씰링할 수 있도록 하기 위한 것이다. 이 씰은 바람직하게는 공지된 씰의 유리한 특성을 가져야 한다.
씰은 또한 러그 마개(Press-on Twist-Off® 마개) 및 다른 스크류 마개와 같은 스크류 마개가 쉽게 열릴 수 있도록 가능한 한 낮은 개도값(opening value)을 가져야 한다. 마개가 의도하지 않게 열리지 않도록 해야 하므로, 개도값이 너무 낮아서는 안된다.
기존의 82 ㎜ Twist-Off® 마개에서, PVC 함유 씰의 개도값은 종종 4.8 - 6.2 Nm (42-55 inch/lbs) 이상의 범위이다. 열림(opening)에 요구되는 토크(torque)를 감소시키도록 설계된, 마이그레이션 값이 낮은 PVC계 씰을 갖는 기술적으로 복잡한 Orbit® 마개는 4 Nm 미만이다. EP 09 756 681에 따라 잘 알려진 씰에 있어서, Twist-Off® 마개에 대한 전형적인 개도값은 4.3-5.1 Nm이다. 낮은 개도값은 PVC 무함유 마개에 유리할 것이다.
이러한 씰의 형성이 본 발명의 본질적인 목적이다.
원칙적으로, 본 발명은 독립항에 특정된 기능 조합에 의해 이러한 문제 및 다른 문제들을 해결한다.
그 개시내용이 본 출원의 개시내용에 참조로 완전히 포함되는 EP 09 756 681에 다른 해결 방안에서와 같이, 본 발명의 씰은 바람직하게 열적으로 충분히 유동가능한 형태로 금속 또를 플라스틱으로 만들어진 마개 블랭크(closure blank)에 도입되어, 원하는 형태로 스탬프되고(stamped), 냉각 후 유지되는 폴리머 화합물을 포함한다. 이 경우, 완성된 씰은 일반적으로 폴리머 화합물로 전적으로 이루어진다. 해당 제조 공정을 위한 기계는 예를 들어, SACMI로부터 구할 수 있다.
용어 "씰(seal)", "씰 인서트(seal insert)" 및 "씰링 요소(sealing element)"는 본 설명의 맥락에서 동의어이다.
본 발명에 따른 용기 마개의 경우, 씰링 요소는 공지된 크라운 캡 또는 스크류 마개의 경우와 같이, 용기 마개의 내부 표면에 인서트로 유사하게 형성된다.
원칙적으로, 본 발명에 따른 제조 방법에 따르면, 금속으로 만들어진 용기 마개 블랭크가 가정되며, 이는 바람직하게는 먼저 내부 면이 적합한 코팅 시스템에 의해 전처리된다. 플라스틱 용기 마개의 경우, 이 전처리가 필요하지 않다.
일반적으로, 이 코팅 시스템은 베이스 코트(base coat) 및 접착 바니쉬(adhesive varnish)로 이루어지며, 둘다 에폭시 페놀 수지 시스템(epoxy phenolic resin system) 또는 (일반적으로 규제상의 이유로) 폴리에스테르를 기반으로 할 수 있다.
특히, ACTEGA Rhenania사의 코팅 시스템(접착 바니쉬 TPE 1500이 있는 베이스 코트 TPE279 또는 ACTEbond® TPE-655-MF가 있는 ACTEcoat® TPE 515)에는 본 발명에 따른 가장 바람직한 화합물이 특히 잘 접착된다.
대안으로, 적합한 프라이머 코팅은 라미네이션(lamination) 또는 가능하게는 공압출(co-extrusion)에 의해 적용될 수 있다.
일부 바람직한 실시형태에서, 씰을 형성하기 위하여, 전처리된 블랭크에, 폴리머 재료가 열 유동성 형태(thermally flowable form)로 적용된다. 특히, 씰링 화합물이 100℃ 내지 260℃의 온도 범위에서 제공되는 압출이 이에 적합하다.
씰링 인서트가 원형 디스크 형태인 경우, 압출은 블랭크 내부 표면의 대략 중간에서 이루어질 수 있다. 압출을 위한 폴리머 재료의 투여는 노즐로부터 정의된 양의 폴리머 화합물을 스트리핑(stripping)함으로써 수행된다. 후속적으로, 씰링 요소는 바람직하게는 압출된, 여전히 유동성인 재료로부터 적합한 스탬핑(stamping)(잘 알려진 압축 몰딩 방법과 유사)에 의해 형성된다.
대안으로, 폴리머 재료는 예를 들어, 스트랜드(strand)로 압출되고, 적절한 길이로 절단될 수 있다. 이렇게 얻은 스트랜드 섹션은 예열된 마개 뱅크(closures bank)에 삽입되고, 필요한 경우 추가적인 예열 후에, 씰링 인서트로 스탬프된다. 접착 품질을 높이기 위하여, 소성 단계(baking step)가 이어질 수 있다. 마개는 후속적으로 냉각된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서, US 9409324 B2에 기재된 바와 같이 씰링 재료의 용융 링(melting ring)은 압출되고, 어플리케이터에 의해 블랭크로 삽입된 후 씰로 형성될 수 있다.
한편, 공지된 병 마개(크라운 캡 등)의 경우, 씰링 요소는 일반적으로 용기 마개의 내부에 원형 디스크로 형성되지만, 본 발명에 따른 것과 같이 큰 용기 마개의 경우에는, 용기가 닫힌 상태에서 오프닝 영역에서 용기 벽에 놓이는 폴리머 재료의 링만을 형성하는 것이 유리할 수 있다.
변형된 형태에서, 씰링 요소는 적합한 폴리머 재료를 스탬핑함으로써 마개 또는 마개 블랭크 외부에 형성될 수 있으며, 그 다음 마개 또는 블랭크에 삽입될 수 있다. 이 방법은 아웃쉘 몰딩(outshell-moulding)으로 SACMI에 의해 알려져 있다.
주요 구성요소 또는 단일 구성요소로서, 씰링 인서트의 재료는 적어도 2종의 상이한 폴리머, 즉, 적어도 하나의 TPS 및 적어도 하나의 co-PP를 포함하는 폴리머 성분을 포함한다. 이 주요 폴리머 성분의 특성은 추가적인 구성 요소, 예를 들어 추가적인 폴리머의 첨가에 의해 적절하게 변형될 수 있다.
따라서, 본 발명은 원하는 씰 또는 씰의 폴리머 화합물은 OBC를 함유하여야하는 EP 09 756 681에 의해 공지된 개념으로부터 분리된다. OBC는 본 발명에 따른 씰에 포함될 수 있으나, 반드시 포함될 필요는 없다.
본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서 주요한 다른 차이점은 POE의 관련 함량 수준을 포기(renunciation)한다는 것에 있다. 놀랍게도, 잘 알려진 씰의 POE는 다른 폴리머로 대체될 수 있다.
POE의 이러한 포기는 공지된 씰에서 가끔 발생하는 문제를 해결하는데 도움을 준다: 유리 용기는 일반적으로 예를 들어 PE 왁스로 코팅하여 마감 처리된다. POE 함량이 있는 씰은 특정 조건에서 이러한 유리와 함께 사용될 때 불편한 점착성(stickiness)을 나타낼 수 있으며, 이는 바람직하지 않은 방식으로 마개의 개도값을 증가시킨다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 씰은 분석적으로 검출가능한 POE 함량을 함유하지 않는다. 다른 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 POE의 낮은 함량이 존재할 수 있으나, 이는 POE 함량이 없는 이상적인 씰과 비교하여 씰의 개도값이 크게 변화하지 않도록 낮게 유지된다.
또한, 본 발명은 씰 또는 씰 화합물이 TPS를 함유하지 않을 수 있는 EP 09 756 681에 따른 개념으로부터 분리된다.
본 발명은, 폴리머 화합물이 특정 유형의 co-PP와 조합된 특정 유형의 TPS, 특히, SEBS를 포함하는 경우, 열적 및 기계적으로 안정하지만 보다 부드러운 일반(generic) 씰이 얻어질 수 있다는 지식에 기초한다. 하기에서 설명되는 바와 같이, 알려진 모든 유형의 TPS와 알려진 모든 유형의 co-PP가 이에 적합한 것은 아니다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명에 따른 폴리머 화합물은 적어도 하나의 OBC 및/또는 폴리에틸렌, 특히 예를 들어 LLDPE와 같은 적어도 하나의 폴리올레핀을 추가적으로 포함한다. 폴리올레핀은 종종 유사한 물리적 특성을 갖는 다른 폴리머에 의해 대체될 수 있다. 폴리머 화합물은 추가적인 폴리머를 선택적으로 함유할 수 있다.
씰링 인서트의 재료는 적용 온도에서 액체인 성분의 함량이 매우 낮고, 특히 액체인 성분을 함유하지 않는 것이 바람직하다. 적용 온도는 일반적으로 주위 온도(ambient temperature)와 동일하며, 즉, 실외 또는 난방실(heated rooms)의 일반적인 주위 온도의 범위 내이다. 일반적으로, 적용 온도는 20℃이다.
따라서, 바람직하게는, 씰링 인서트의 재료에, 특히, 화이트 오일과 같은 액체 희석제의 함량이 적거나, 또는 바람직하게는 전혀 첨가되지 않는다.
바람직하게, 재료는 10% 초과, 바람직하게는 7% 초과, 특히 4% 초과, 또는 1% 초과의 윤활제, 특히, 10일 동안 40℃에서의 마이그레이션 테스트 중에 제한된 방식으로 지방 함유 충전재(filling material)로 통과하는 윤활제를 함유하지 않는다(본 출원에서, 다르게 명시되지 않는 한, 백분율은 항상 씰 내의 화합물 총 중량을 기준으로 하는 중량 백분율이다).
본 발명에 따른 폴리머 화합물은 일반적으로 70℃에서 30 내지 85의 쇼어 A 경도(ASTM D2240, DIN ISO 7619-1), 더욱 구체적으로 40 내지 75의 쇼어 A 경도를 갖는다. 경도가 낮을수록, 마개를 더 쉽게 부착할 수 있다. 스팀-진공 캡핑 머신(steam-vacuum capping machines)에 사용될 때, 경도가 70℃에서 쇼어 A 30 미만이면 절단 위험성이 높아진다. 쇼어 A 85를 넘는 경우, 씰링이 성공적이지 못할 위험이 높아진다. 예열 없이 저온 진공 씰링 머신(cold vacuum sealing machines)에 사용될 때, 85를 넘는 쇼어 A 경도에서 진공이 달성되지 않는다.
바람직하게, 폴리머 화합물의 압축 변형(23℃, ASTM D395-97 Method B)은 최대 50%, 더욱 바람직하게 최대 40%, 특히 바람직하게 최대 30%이다. 압축 변형은 최적 실시형태에서 25% 이하일 수 있다.
폴리머 화합물은 바람직하게는 용융 상태에서 비교적 높은 점도를 가지며, 이는 5㎏ 중량 및 190℃ 측정 온도에서 DIN ISO 113에 따른 용융 질량 흐름률(melt mass flow rate, MFR)이 20g/10 min. 미만, 또는 더욱 바람직하게는 15g/10 min 미만인 것을 의미한다.
특히, 저온 진공 캡핑 머신(cold vacuum capping machines)에서 처리되는 경우, 다른 점도를 선택하는 것이 유용할 수 있다.
씰링 후, 냉각 프로세스 중에 및 후에, 또한 종종 씰링된 용기의 보관 중에, PVC 무함유 화합물이 폴리머 화합물에서 결정화 과정을 일으킨다. 이는 씰의 경도 및 탄성에 영향을 미치므로, 마개와 용기 사이의 장력(tension) 및 씰의 표면에서 윤활제의 마이그레이션에 영향을 미친다. 결정화 속도가 느릴수록 폴리머 화합물이 이완될 시간이 더 많기 때문에 장력이 낮아진다. 화합물의 결정질 함량이 작을수록, 윤활제의 마이그레이션이 더 유리해진다.
폴리머 화합물의 결정화도(crystallinity)는 결정화도 영역, 결정화 과정의 시작과 끝, 및 최대 결정화도에 대한 값을 제공하는 공지된 방법을 이용하여 측정될 수 있다.
피크 결정화 온도 및 중량과 관련된 결정화 엔탈피(crystallization enthalpy)는 첫 번째 냉각 곡선으로부터 DSC 측정(동적 주사 열량계)에 의해 결정된다. 이에 대한 규정은 ISO 11357 표준 또는 그 하위 챕터(특히 15011357-3)에 설명되어 있다. 양은 Mettler Toledo의 DSC1 시스템을 사용하여 측정되었다.
발열 피크(exothermic peak)의 온도가 용기 마개의 예상 최대 작동 온도보다 높도록 폴리머 화합물을 설계하는 것이 진공 스크류 마개용 씰링 재료의 적합성을 설명하는데 도움이 되는 것으로 입증되었다. 결정화 과정으로부터의 발열 피크 온도는 종종 흡열 용융 피크(endothermic melt peak)보다 훨씬 낮다.
기본적으로, 본 발명은 결정화 엔탈피가 낮은 폴리머의 사용을 선호하지만, 특히 homo-PP, LLDPE, LDPE 및 HDPE와 같은 결정질 폴리올레핀은 바람직하게는 사용되지 않거나, 감소된 정도로만 사용된다.
바람직한 폴리머 화합물은 50 J/g 미만, 더욱 바람직하게 최대 40 J/g, 더욱 바람직하게 최대 30 J/g의 실온 초과 온도에서의 총 결정화 비 엔탈피(specific total crystallization enthalpy)를 갖는다.
본 발명에 따라 사용되는 TPS는 바람직하게 SEBS이다. 스티렌 함량 수준이 26% 내지 34%, 특히 29% 내지 33%인 선형 SEBS가 일반적으로 바람직하다. 31% 내지 32%의 스티렌을 갖는 SEBS가 일반적으로 가장 바람직하다.
특히 바람직한 SEBS는 유형 S-E/B-S인 선형 트리블록 코폴리머이다. KRATON® G1651 및 CALPRENE® 6174와 같은 제품이 특히 적합하다. 화합물의 유연성 및 유동성을 증가시키기 위하여, 25wt% 보다 낮은 스티렌 함량 및 동시에 상기 언급된 기준 물질보다 낮은 분자량을 갖는 SEBS 폴리머가 KRATON® G1651과의 혼합물에 이용될 수 있다(화이트 오일 대신 가소제의 의미에서).
SEBS 대신에, 또는 SEBS와 함께 사용될 수 있는 다른 TPS는 SEEPS, 폴리부텐, 및 유사한 TPS를 포함한다.
바람직한 폴리머 화합물은 일반적으로 60% 이하, 더욱 구체적으로 55% 이하, 더욱 바람직하게 50% 이하의 TPS를 포함한다. 바람직하게, 그러한 폴리머 화합물은 적어도 1%, 구체적으로 적어도 5%, 더욱 바람직하게 적어도 10%의 TPS를 포함한다. 다른 바람직한 실시형태는 적어도 20%, 더욱 바람직하게 적어도 30%, 일반적으로 바람직하게 적어도 40% TPS를 포함한다.
바람직한 TPS는 일반적으로 28% 내지 35%의 스티렌 함량 수준을 갖는다. 톨루엔 중 10% 용액은 브룩필드 LVT 점도계로 측정된 점도가 2.5 Pa·s 미만이다. 밀도는 바람직하게 0.90 내지 0.93 g/ccm이다.
TPS는 그리스 및 오일이 씰 내로 유입되는 것을 촉진하기 때문에, 그 자체로 지방 함유 또는 유성 충전재와 접촉하는 씰링 화합물에 특히 적합한 폴리머는 아니다. 이는 열처리된 제품, 예를 들어, 저온살균(pasteurized) 또는 멸균된(sterilized) 제품에 특히 해당된다. EP 09 756 681에 따르면, 폴리머 화합물에서 TPS 함량을 가능한 한 최대한 배제할 필요가 있다.
그러나, 폴리머 화합물이 특정 폴리프로필렌 코폴리머(co-PP)를 함유하는 경우, TPS가 그리스 및 오일에서의 적용을 위한 씰링 화합물에 성공적으로 이용될 수 있음이 놀랍게도 밝혀졌다. 명백하게, co-PP 함량은 TPS의 존재 및 저온 살균 및 멸균(132℃의 온도 이하)에서도 씰을 통한 지방 및 오일의 흡수를 방지한다. 이는, 또한 Homo-PP를 사용하여 가능할 수 있으나, 이러한 TPS 기반 화합물에서 요구되는 씰의 물리적 특성으로 이어지지는 않는다. 따라서, Homo-PP는 co-PP 대신에 본 발명의 유리한 실시형태에서 사용되지 않는다.
바람직한 co-PP 는 55 미만, 바람직하게 45 미만, 더욱 바람직하게 40 미만의 쇼어 D 경도(Shore D hardness)를 갖는다. 쇼어 D 경도는 바람직하게 15 초과, 더 좋게는 20 초과, 더욱 바람직하게 30 초과이다.
2.16㎏ 및 230℃의 측정 온도에서 co-PP의 MFR은 30 g/10min 미만, 더욱 바람직하게 20 g/10 min 미만, 더욱 더 바람직하게 10 g/10 min 미만이다.
적어도 0.1, 더욱 구체적으로 적어도 0.3, 더욱 더 구체적으로 적어도 0.5, 및 최대 15, 더욱 구체적으로 최대 12, 더욱 더 구체적으로 최대 10의 MFR (2.16㎏/230℃)을 갖는 co-PP가 특히 바람직하다.
co-PP의 녹는점은 바람직하게 165℃ 미만, 더욱 바람직하게 160℃ 미만, 가장 바람직하게 150℃ 미만이다.
화합물의 co-PP의 이용량은 일반적으로 5% - 65%이다. 더 높은 함량 수준이 가능하다.
co-PP는 바람직하게 낮은 결정화도 및 상대적으로 높은 녹는점을 갖는다. 바람직한 co-PP는 50 J/g 미만의 총 결정화 엔탈피 및 135℃ 초과, 더욱 160℃ 초과의 녹는점을 갖는다.
특히 적합한 제품은 LyondellBasel1 ADFLEX 시리즈의 포트폴리어 또는 Mitsui Chemicals의 TAFMER 시리즈에서 찾을 수 있다. ExxonMobil의 VISTAMAXX 유형도 적합하다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, co-PP는 다른 폴리머, 예를 들어, LLDPE로 부분적으로 대체될 수 있다.
폴리머 재료는 60분 이하 동안 100℃ 이하의 고온 충전(hot filling)을 견딜 수 있다.
선택적으로, 안료, 바람직하게 무기 안료가 안료 마이그레이션을 배제하기 위하여 화합물의 포뮬레이션에 첨가될 수 있다. 또한, (불포화) 지방 함유 산 아미드, 왁스, 실리콘 및 다른 통상적인 첨가제와 같은 다른 첨가제가 예를 들어, 프로세싱 및 성능 특성을 향상시키기 위하여 폴리머 화합물에 첨가될 수 있음이 밝혀졌다.
하기에서, 본 발명의 예시적인 실시형태는 상기 언급된 바와 같이 본 발명에 따른 용기 마개 씰이 형성되는 폴리머 화합물의 조성에 기초하여 설명된다.
실시예 1:
40% co-PP
10% SEBS
47% OBC
3% 윤활제
실시예 2:
30% co-PP
40% SEBS
30% LLDPE
실시예 3:
60% co-PP
40% SEBS

Claims (18)

  1. 용기 마개 씰(Vessel closure seal)을 갖는 회전 진공 용기 마개(Rotary vacuum vessel closure), 특히, 지방 함유 충전 재료(fat-containing filling materials)용 회전 진공 용기 마개로서,
    용기 마개 씰은, 씰을 본질적으로 또는 전체적으로 구성하는 폴리머 화합물을 포함하며,
    a) 상기 폴리머 화합물은 PVC를 함유하지 않으며, 적어도 하나의 TPS 및 적어도 하나의 co-PP를 포함하고,
    b) 상기 폴리머 화합물은 70℃에서 30 내지 85의 쇼어 A 경도(ASTM D2240, DIN ISO 7619-1) 및 20g/10 min 미만의 MFR(DIN ISO 1133, 5㎏/190℃)을 갖는
    회전 진공 용기 마개.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 POE를 실질적으로 포함하지 않는
    회전 진공 용기 마개.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 homo-PP를 실질적으로 포함하지 않는
    회전 진공 용기 마개.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 적어도 하나의 SEBS, SEEPS, 또는 폴리부텐을 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 20% 내지 40%, 바람직하게 26% 내지 34%, 특히 29% 내지 33%, 가장 바람직하게 31% 내지 32%의 스티렌 함량을 갖는 선형 SEBS를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 적어도 1%, 구체적으로 적어도 5%, 더욱 바람직하게 적어도 10% 또는 20%, 더욱 바람직하게, 적어도 30%, 일반적으로 바람직하게 적어도 40%의 TPS를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 23℃에서 50 내지 90, 바람직하게 55 내지 80의 쇼어 A 경도(ASTM D2240, DIN ISO 7619-1)를 갖는 TPS를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 23℃에서 55 미만, 바람직하게 45 미만, 더욱 바람직하게 40 미만, 및 15 초과, 더 좋게는 20 초과, 더욱 바람직하게 30 초과의 쇼어 D 경도(ASTM D2240, DIN ISO 7619-1)를 갖는 co-PP를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 30 g/10 min 미만, 더욱 바람직하게 20 g/10 min 미만, 더욱 더 바람직하게 10 g/10 min 미만의 2.16㎏/230℃에서 측정된 MFR을 갖는 co-PP를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 적어도 0.1, 더욱 구체적으로 적어도 0.3, 더욱 더 구체적으로 적어도 0.5, 및 최대 15, 더욱 구체적으로 최대 12, 더욱 더 구체적으로 최대 10의 MFR(2.16㎏j230℃)을 갖는 co-PP를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 165℃ 미만, 더욱 바람직하게 160℃ 미만, 일반적으로 바람직하게 150℃ 미만의 녹는점을 갖는 co-PP를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 1% 내지 80%, 바람직하게 5% 내지 65%의 co-PP를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 적어도 하나의 추가적인 폴리머, 특히 LLDPE를 포함하는
    회전 진공 용기 마개.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 10% 초과, 바람직하게 7% 초과, 특히 4% 초과, 특히 바람직하게 1% 초과의 윤활제를 함유하지 않는
    회전 진공 용기 마개.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 10% 초과, 바람직하게 7% 초과, 특히 4% 초과의 20℃에서의 액체 성분을 함유하지 않는
    회전 진공 용기 마개.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    저온 살균될 수 있는(pasteurizable), 바람직하게 멸균될 수 있는(sterilizable)
    회전 진공 용기 마개.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    진공 유지(vacuum retention)를 나타내는
    회전 진공 용기 마개.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 화합물은 최대 50%, 더욱 바람직하게 최대 40%, 특히 바람직하게 최대 30%의 23℃에서의 압축 변형(ASTM D395-97 Method B)을 갖는
    회전 진공 용기 마개.
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