带有压塑成型的密封/阻挡层衬垫的塑料盖制造技术

一种塑料盖包含一顶盖（２２），该顶盖带有基底（３０）和在外缘之上的用于将盖固定到容器上的螺纹（３４），基底有一确定顶盖的内部的圆周外缘（３２）。衬垫（２０ａ，２０ｂ或２０Ｃ）被固定到顶盖的内部，优选通过在基底上就地压塑成型。衬垫主要由基质聚合物材料例如ＥＶＡ和阻挡层材料例如ＥＶＯＨ组成的交替层的多重组成，阻挡层材料是用于阻挡气体、水蒸气和／或香味透过衬垫。基质聚合物优选与亲和剂材料例如马来酸酐接枝聚合物预混，亲和剂用于将基质聚合物材料结合到阻挡层材料上。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于饮料、食品、浆汁、药品等类似用途的塑料容器盖，特别涉及一种生产带有密封衬垫的盖的改进方法，该衬垫具有对气体、水蒸气和/或添味剂(flavorants)(气味散失(flavor scalping))的抗透过性。同时申请的序列号(Docketl7138)名称为“带有压塑成型的阻挡层衬垫的塑料盖”的资料已经完成，并已授权本代理人。至此，已经建议提出一种用于容器的包含塑料顶盖的塑料盖，该顶盖带有与容器的密封表面密封接合的内部衬垫。例如，美国专利No.4,984,703公开了一种带有顶盖的塑料盖，该顶盖有一个带有圆周外缘的基底和固定顶盖到容器的螺纹，和一个在顶盖基底的内部就地压塑成型的密封衬垫。密封衬垫包含乙烯乙酸乙烯酯(EVA)和热塑性弹性体材料例如烯烃或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯的混合物。美国专利No.5,451,360公开了一种在顶盖内部就地压塑成型衬垫的方法和装置。然而，上述专利中所公开的盖和生产方法在当时问题的仍存在现有技术中，因此需要进一步的改进。例如，当盖被固定到容器上时，虽然柔性烯烃共聚物例如EVA有足够的弹性，从而与容器的密封表面具有良好的密封性能，但是这些材料不能够提供可令人接受的对气体透过的阻挡性，这些气体对容器内的东西有害，例如氧气和二氧化碳。至此，已经建议使用一种阻挡层材料例如乙烯乙烯醇(EVOH)作为气体透过阻挡层。然而，这些材料的特点就是昂贵并且发脆，不适合作密封材料。因此，本专利技术的目的是提供一种用于塑料盖的衬垫，该衬垫兼有与容器的密封表面接合的密封功能和改进的抗气体透过、气味吸收(flavor absorption)(气味散失(flavor scalping))和/或水蒸气透过的阻挡作用。本专利技术的另一个和更具体的目的是为了提供一种具有所述特征的衬垫，即容易加工并且制品价格不贵。本专利技术的又一目的是提供一种满足上述目的的衬垫，并且具有透明或半透明的结构，以便通过衬垫阅读印刷在盖上的信息。本专利技术的更进一步的目的是提供一种制造这样一种衬垫的方法和使用这样一种衬垫的盖。根据本专利技术的一个方面的塑料盖，该盖包括塑料顶盖，该顶盖有一带有用于确定顶盖内部的圆周外缘的基底和外缘上用于将盖固定到容器上的螺纹或其它的合适的装置。衬垫被固定到基底的内部。衬垫主要由基质聚合物和用于阻挡气体透过衬垫的阻挡层材料的交替层的多层组成，该阻挡层材料平行于衬垫的表面。在本专利技术的优选实施例中，该衬垫在顶盖内就地被压塑成型，并包括至少9层基质聚合物和阻挡层材料的交替层，优选至少33层交替层，最优选129层交替层。“基质聚合物”是热塑性弹性体，一种柔软的烯烃聚合物，或是上述的组合。热塑性弹性体是具有热塑性材料的加工性能和传统热固性橡胶的功能特性和性能的合成聚合物。商业上可得到的热塑性弹性体共有六个通用等级苯乙烯嵌段，共聚物(SBC)，聚烯烃混合物(TPO)，弹性体合金，热塑性聚氨酯(TPU)，热塑性共聚酯和热塑性聚酰胺。热塑性弹性体在“Modern PlasticsEncyclopedia Handbook，”(由McGraw-Hill出版，1994)中，从64页开始被公开，其内容作为参考被引用。热塑性弹性体的例子是由Shell Chemical生产，商标为KRATON的苯乙烯嵌段共聚物。这些合成聚合物由三段线型或A-B-A型的不连续块组成苯乙烯。弹性体合金化聚合物是乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)。另一种弹性体合金化聚合物由EPDM/PP和丁基橡胶/PP的组合物组成，由Advanced Elastomer Systems生产，商品名称为SANTOPRENE和TREFSIN，在美国专利No.4,130,535，4,311,628，4,130,534和4,607,074中已经公开。通常，热塑性弹性体的特点是肖氏A级硬度为45-95，弯曲模量为30,000-100,000psi。柔性烯烃聚合物是热塑性烯烃，均聚物和共聚物，其柔软、有弹性且肖氏A级硬度小于大约100。一般，柔性烯烃聚合物为茂金属聚乙烯，乙烯-丙烯橡胶，乙烯共聚物和上述的混合物，乙烯共聚物例如乙烯乙酸乙烯酯，乙烯丙烯酸甲酯共聚物和离聚物及上述的混合物。柔性烯烃聚合物的例子是由单点催化剂技术(single site catalyst technology)生产的α烯烃取代聚乙烯(在本领域中这些材料被称为茂金属聚乙烯)；乙烯乙酸乙烯酯(EVA)例如由DuPont生产，商标为ELVAX；由单一位置催化剂技术制造的聚丙烯，在本领域中被称为茂金属聚丙烯；由Fina Oil和Chemical销售的间规立构聚丙烯；由DowChemical销售的乙烯/丙烯共聚物和苯乙烯-乙烯共聚体；和离聚物例如DuPont’s SURLYN的产品系列。本领域都知道，基质聚合物一般由抗氧化剂、润滑剂和其它的稳定剂组成。“亲和剂”是将两种不同的热塑性材料通过反应(共价或偶极-偶极)键或不反应(链缠结)方式联结在一起的热塑性材料。例子包括马来酸酐接枝聚合物或乙烯乙酸乙烯酯接枝聚合物例如Quantum Chemical’PLEXAR(商标)，Mitsui Petrochemical’s ADMER(商标)和DuPont’s BYNEL(商标)产品系列，乙烯丙烯酸甲酯，和离聚物。“阻挡层材料”是热塑性材料，具有低气体和/或水蒸气透过速率并对香料和主要油类具有高阻挡性。如下材料的气体透过速率低于工业标准衬垫材料EVAEVOH(乙烯乙烯醇)例如Nippon Goshei’SOARNOL(商标)产品系列和Evalca’s EVAL(商标)产品系列，尼龙例如DuPont’s SELAR(商标)PA，EMS’sG21和Mitsubishi Gas’MXD6产品系列，British Petroleum’s BAREX(商标)丙烯腈产品系列，EVOH和不定形尼龙的混合物，EVOH和离聚物例如SURLYN(DuPont)的混合物，及例如由Ticona销售的环烯烃共聚物。其它合适的阻挡层材料是混合物如美国专利Nos.4,977,004和5,064,716所公开，和EVOH或尼龙与粘土的毫微复合材料(nanocomposites)如美国专利Nos.4,472,538和5,552,469所公开，其内容作为参考被引用。一般优选，衬垫还包括一种用于降低衬垫与容器的密封表面之间摩擦系数的添加剂。降低摩擦的添加剂包括金属硬脂酸盐，微晶蜡，聚乙二醇，脂肪酸酯和酰胺，这些在本领域中其被称为“润滑剂”。优选的润滑剂是低分子量脂肪酸酰胺材料，该材料由于从熔融态冷却而在聚合物材料的暴露表面起霜，因此降低了衬垫和容器密封表面之间的摩擦系数。例子是化学通式为R-CO-NH2的伯酰胺，其中R是烷基基团；化学通式为R-CO-NH-R’的仲酰胺，其中R，R’是烷基基团；化学通式为R-CO-NH-A-NH-CO-R的仲二-酰胺，其中R，R’是烷基基团，A是亚烷基基团；和上述的混合物如美国专利No.5,306,542所公开的。润滑剂优选包括衬垫成份总重量的大约0.5％-1.5％，最优选为大约0.5％重量。该润滑剂优选被原料生产者混合到基质聚合物材料中(与其它任何所需的着色剂一起)。润滑剂和/或着色剂的数量不包括在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于塑料盖的密封衬垫，该衬垫包括一个圆盘（２０ａ，２０ｂ或２０ｃ），该圆盘主要由基质聚合物材料和阻挡层材料的交替层的多重组成，阻挡层材料是用于阻挡气体、水蒸气和／或香味透过所述衬垫。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DB里菲尔，
申请(专利权)人：欧文斯伊利诺伊封闭物有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]