产品保持容器用封闭件的制造方法技术

本申请提供了一种制造封闭件的方法，该封闭件被构造为插入并牢固地保持在产品保持容器的形成入口的颈部。这样的的方法可以包括将多个包含软木并且具有特定粒度分布的颗粒与包含一种或多种热塑性聚合物的塑料材料，任选地组合其他一种或多种成分一起均质掺混，以形成组合物，加热该组合物以形成熔融物，由熔融物挤出或成型封闭件前体以提供特定含水量范围，以及任选地切割和/或精加工封闭件前体。用于制造产品保持容器用封闭件的组合物包含多个颗粒，该颗粒包含软木并具有特定的粒度分布，该颗粒具有包含至少一种热塑性聚合物的塑料材料，任选地具有其他一种或多种成分。还提供了由该组合物制成的封闭件和封闭件的用途。

Manufacturing methods of closures for product retention containers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产品保持容器用封闭件的制造方法
本公开涉及一种用于制造产品保持容器用封闭件的方法，涉及一种可以通过本公开的方法获得的封闭件，并且涉及一种包括封闭件和产品保持容器的封闭件系统。
技术介绍
关于从容器(尤其是带有限定分配入口的圆颈的容器)分配而售卖的各种产品，发展了许多种结构以用于针对入口的容器塞子或者封闭件装置，仅举几例，包括例如旋盖、塞子、软木以及冠形盖。通常，诸如醋、植物油、实验室液体、清洁剂、蜂蜜、调味品、香料、酒精饮料等产品，对用于这些产品的容器的封闭件装置的类型和构造具有类似的要求。然而，瓶装售卖的葡萄酒代表了在瓶封闭技术方面要求最多的产品。力图最好地满足这些需求，大多数葡萄酒瓶封闭件或塞子已经由软木(一种天然材料)生产。虽然天然软木仍然是用于葡萄酒封闭件的主要材料，但主要由于高品质天然软木材料的紧缺以及意识到“软木腐败”(一种与天然软木材料相关联的现象)导致的葡萄酒变质，使得由诸如聚合物等的替代性材料制成的葡萄酒封闭件(也被称为合成封闭件)已经变得越来越流行。合成封闭件具有以下的优点：通过封闭技术，可以设计、控制以及微调合成封闭件的材料含量和物理特征，以满足全世界所生产的广泛范围的不同葡萄酒类型施加于封闭件的不同要求。在葡萄酒产业中，任何瓶封闭件都遭受的主要困难之一是该封闭件插入瓶中的方式。典型地，将封闭件放置于位于瓶入口上方的夹爪夹紧构件中。该夹紧构件包含多个分开且独立的、在外围包围该封闭构件并且可相对于彼此移动的夹爪构件，以便将该封闭构件压缩至明显小于其初始直径的直径。一旦该封闭构件已经被完全压缩，则柱塞使封闭装置从这些夹爪直接移动至瓶颈中，在该瓶颈处，封闭构件能够膨胀成与瓶颈的内径和入口接合，由此将其内容物密封。鉴于夹爪构件通常彼此独立并且是可单独地移动以便使得封闭构件能够被压缩至明显减小的直径，每个夹爪构件包括一个锐边，当该封闭构件被完全压缩时，使该锐边与该封闭构件直接接合。在封闭构件的外表面上经常会形成划线，当该封闭构件膨胀成与瓶颈接合时，这些划线会阻止产生完全、无泄漏的密封。例如，若装瓶设备的夹爪构件没有完美地调整或者发生磨损，这种情况就会发生。可能发生产品、特别是液体产品从容器中的泄漏。通常期望的是，任何瓶封闭件都能够承受此常规的装瓶及密封方法。此外，在装瓶过程中，许多软木密封构件也会出现破损，从而导致出现泄漏或腐败的葡萄酒。葡萄酒产业中的另一问题是葡萄酒塞子承受在葡萄酒产品已经装瓶并密封后在其储存过程中可能发生的压力增加的能力。例如在较热的月份中，由于葡萄酒的自然膨胀，压力增加，这可能导致瓶塞从瓶中移位。因此，通常期望的是，用于葡萄酒产品的瓶塞能够与瓶颈实现牢固、紧密、摩擦的接合以便抵抗任何这样的压力增加。葡萄酒产业中的另一个问题是通常的期望，即，若不能在塞子插入瓶颈之后几乎立即实现塞子与瓶颈的牢固的密封的接合，也应该能够很快地实现这种牢固的密封的接合。在常规的葡萄酒加工过程中，如以上详述的，将塞子压缩，并插入瓶颈中，以便使得塞子能够在原位膨胀并将瓶密封。由于在塞子插入瓶颈中之后许多加工机使瓶子向其一侧倾斜或者使颈部向下，因此期望的是，一旦插入瓶中就立即发生这种膨胀，从而允许瓶子以此位置保持储存延长的时间段。若塞子不能迅速膨胀成与瓶颈壁牢固、紧密、摩擦地接触并接合，就会发生葡萄酒泄漏。进一步期望的是，该封闭件是使用合理的拔出力从瓶子中可移出的。虽然实际的拔出力延伸遍布宽的范围，但通常所接受的常规拔出力典型地低于100磅(445牛顿)。在实现商业可行的塞子或封闭件时，必须在牢固的密封与提供合理的拔出力(用于从瓶子中移出封闭件)之间取得谨慎的平衡。由于据信这两个特性彼此为直接的对立关系，因此必须取得谨慎的平衡，以使得塞子或封闭件能够牢固地密封产品(特别地是瓶装葡萄酒)，从而防止或至少减少泄漏和气体传输二者，同时还可从瓶子中移出而无需过大的拔出力。此外，通常期望有效地防止或减少氧气进入瓶中。太多的氧会导致葡萄酒的过早腐败。事实上，经过一段时间后会发生氧化，从而导致饮料不能饮用。因此，通常期望的是，封闭件具有低的氧气渗透性，以便延长并且维持产品的新鲜度和保质期。因此，任何商业可行的葡萄酒塞子或封闭件应当通常具有低的氧气传递量(OTR)。还可以将充当氧清除剂的添加剂并入到封闭件中。对于氧的低封闭件渗透性和并入氧清除剂的组合可以有效减少氧介导的葡萄酒腐败。除以上方面之外，出于经济和环境原因，还期望减少由诸如聚合物等的材料制成的封闭件中的材料的总量，尤其是聚合物材料的量。因为封闭件的尺寸由瓶颈的尺寸决定，所以减少材料的量可以主要通过降低封闭件、尤其是芯部构件的密度来实现，该芯部构件通常呈包括空气或气体填充孔的发泡材料的形式。然而，降低芯部构件的密度通常会增加芯部构件的可变形性，并且因此增加封闭件的可变形性，这进而导致恶化的密封能力和增加的泄漏。为了避免这种情况，可考虑更厚和/或更致密的外层或外皮，还可考虑在芯部构件内并入更硬和/或更致密的中心元件。然而，这些方法中的任一种均增加了材料的总量，从而削弱或甚至消除通过降低芯部密度实现的任何优点。还可以通过使用填充材料来减少聚合物材料的量。将填料并入到聚合物基质中的封闭件是已知的。例如，美国专利No.5,317,047描述了一种由可膨胀微球、软木粉末和粘合剂(诸如聚氨酯或丙烯酸类型胶水)制成的塞子。将软木粉末并入聚氨酯或丙烯酸基质中的封闭件的制备方法通常涉及将软木粉末与聚氨酯或丙烯酸单体、低聚物、或预聚物组合，并且进行原位聚合。然而，残余单体和低分子量化合物(诸如二聚体、三聚体和其他低聚物)保留在基质中和/或软木粉末中。这些残余单体和低分子量化合物可能与食品安全考虑不兼容，因为它们可能迁移到与封闭件相接触的食品产品中。另外，这些方法通常需要在几小时的时间段内持续施加热以便固化并抛光胶水。能够以与基本上由单一材料诸如聚合物或软木组成的封闭件相同的方式控制并入有软木材料的封闭件的特性将是有利的。能够在这种封闭件内实现均一特性将是特别有利的。能够确保这种封闭件的期望特性(例如，如在此所述，使得它适于作为用于葡萄酒瓶的封闭件)在工业规模生产中是可实现的而没有个别封闭件的显著偏差也将是有利的。除以上方面之外，通常期望的是，不由软木制成的封闭件在外观上尽可能接近地与天然软木封闭件相似。圆柱形软木封闭件的纵向表面和平坦末端二者通常均具有不规则的外观，例如，在颜色、结构和轮廓方面表现出天然产生的不规则性。非圆柱形软木或软木类型封闭件诸如用于香槟酒瓶的封闭件也有同样的现象。已经开发了用于提供具有与天然软木相似的物理外观的合成封闭件的方法，例如，通过共混颜料以在封闭件的外部、沿着圆柱轴产生条纹效果，或者为合成封闭件的平坦终端提供与天然软木相似的物理外观。软木工业会生成大量的经常被视为废产物的副产物，例如软木屑、软木粉末和软木片。将这些副产物转化为高价值复合产物将是有利的。将软木材料与聚合物一起并入到复合材料中是已知的。然而，将软木颗粒并入到聚合物基质中对于其加工和性能特性可能是有害的。包含大量的软木本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造产品保持容器用封闭件的方法，所述产品保持容器用封闭件被构造成插入并牢固地保持在所述容器的形成入口的颈部中，所述方法至少包括以下方法步骤：/ni.均质掺混以下组分，以形成组合物：/n(a)51重量％至80重量％(干重)或51重量％至85重量％的多个包含软木的颗粒，并且所述颗粒具有根据ISO ICS 19.120、并且特别是根据ISO 2591-1:1988通过机械筛分法测量的在0.25微米至5微米范围内的粒度分布D

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171109 US 62/583,5901.一种用于制造产品保持容器用封闭件的方法，所述产品保持容器用封闭件被构造成插入并牢固地保持在所述容器的形成入口的颈部中，所述方法至少包括以下方法步骤：
i.均质掺混以下组分，以形成组合物：
(a)51重量％至80重量％(干重)或51重量％至85重量％的多个包含软木的颗粒，并且所述颗粒具有根据ISOICS19.120、并且特别是根据ISO2591-1:1988通过机械筛分法测量的在0.25微米至5微米范围内的粒度分布D50；
(b)12重量％至49重量％的包含一种或多种热塑性聚合物的塑料材料；
(c)任选地，0至10重量％的一种或多种起泡剂；
(d)任选地，0至15重量％的一种或多种润滑剂；
(e)任选地，0至2重量％的一种或多种颜料；和
(f)任选地，0至10重量％的一种或多种添加剂和/或填料；
ii.加热步骤i.中获得的所述组合物以形成熔融物；
iii.通过挤出或成型，由步骤ii.中获得的所述熔融物形成封闭件前体，其中所述封闭件前体中的所述多个包含软木的颗粒的含水量小于3重量％；
iv.任选地切割和/或精加工所述封闭件前体以形成所述封闭件。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(i)中的所述塑料材料(b)呈熔融物形式。


3.一种用于制造产品保持容器用封闭件的方法，所述产品保持容器用封闭件被构造成插入并牢固地保持在所述容器的形成入口的颈部中，所述方法至少包括以下方法步骤：
i.均质掺混以下组分，以形成组合物：
(a)51重量％至80重量％(干重)或51重量％至85重量％的多个包含软木的颗粒，并且所述颗粒具有根据ISOICS19.120、并且特别是根据ISO2591-1:1988通过机械筛分法测量的在0.25微米至5微米范围内的粒度分布D50；
(b)12重量％至49重量％的包含一种或多种热塑性聚合物的塑料材料，其中所述塑料材料呈熔融物形式；
(c)任选地，0至10重量％的一种或多种起泡剂；
(d)任选地，0至15重量％的一种或多种润滑剂；
(e)任选地，0至2重量％的一种或多种颜料；和
(f)任选地，0至10重量％的一种或多种添加剂和/或填料；
ii.加热步骤i.中获得的所述组合物以形成熔融物；
iii.通过挤出或成型，由步骤ii.中获得的所述熔融物形成封闭件前体，其中所述封闭件前体中的所述多个包含软木的颗粒的含水量小于3重量％；
iv.任选地切割和/或精加工所述封闭件前体以形成所述封闭件。


4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中，呈熔融物形式的所述塑料材料(b)包含组分(c)、(d)、(e)和(f)中的至少一者。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，包括在步骤(i)之前，加热所述塑料材料(b)的步骤，所述塑料材料(b)任选地与组分(c)、(d)、(e)和(f)中的任何一者或多者组合以形成所述塑料材料(b)的熔融物。


6.根据权利要求2至5中任一项所述的方法，其中，步骤(i)在高温下进行，使得所述塑料材料(b)保持为熔融物形式，并且步骤(ii)中的加热与步骤(i)中的加热是连续的。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述封闭件或封闭件前体基本上不含热固性聚合物(包括聚氨酯)和/或基本上不含粘合剂(包括反应性和非反应性粘合剂)。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述封闭件或封闭件前体的根据本文定义的测试方法所测量的可释放的三氯苯甲醚的含量小于2ng/L、优选小于1ng/L、优选小于0.5ng/L、优选小于0.3ng/L。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤i.、ii.和iii.按顺序或同时进行，和/或其中步骤i.、ii.和iii.中的至少一个步骤在挤出机中进行。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤i.、ii.和iii.中的每一个步骤都在挤出机中进行。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤i.、ii.和iii.中的任何一个步骤中的温度不超过200℃、特别是不超过170℃、更特别是不超过165℃。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤i.、ii.和iii.中的任何一个步骤中的压力不超过30巴、特别是不超过15巴或10巴或8巴、更特别是不超过5巴、特别是在2巴至8巴的范围内、更特别是在3巴至5巴的范围内。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在形成所述封闭件前体之前使所述熔融物脱气，从而使所述多个包含软木的颗粒的含水量降低至含水量小于3重量％。


14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(i)中，所述多个包含软木的颗粒、特别是存在于所述多个包含软木的颗粒中的软木的含水量小于3重量％。


15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括在方法步骤(i)之前的另外的方法步骤，其中将存在于所述多个包含软木的颗粒中的软木干燥至含水量小于3重量％。


16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述封闭件前体中的所述多个包含软木的颗粒的含水量小于2重量％，优选地小于1.5重量％。


17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述脱气通过大气排气和/或真空脱气来进行。


18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过使所述熔融物经受真空来进行所述真空脱气，任选地在所述熔融物离开挤出模头之前经由挤出管线中的至少一个脱气口施加所述真空。


19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在加热步骤ii.中，所述塑料材料是发泡的，优选地，其中在加热步骤ii.中，将所述塑料材料发泡至泡沫密度在25kg/m3至800kg/m3的范围内。


20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，基于所述组合物的总重量，所述组分(a)、(b)和(c)以以下重量百分比的量存在：
(a)55重量％至65重量％的所述多个颗粒(干重)；
(b)24.9重量％至39.9重量％的所述塑料材料；和
(c)0.1重量％至4重量％、特别是2重量％至2.5重量％的选自可膨胀微球的起泡剂。


21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个包含软木的颗粒具有基本各向同性的形状、特别是基本球形的形状。


22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个包含软木的颗粒的根据本文定义的测试方法所测量的可释放的三氯苯甲醚的含量小于6ng/L、优选小于5ng/L、优选小于4ng/L、优选小于3ng/L、优选小于2ng/L、优选小于1ng/L。


23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个包含软木的颗粒具有根据ISOICS19.120、并且特别是根据ISO2591-1:1988通过机械筛分法测量的在0.5毫米至2毫米的范围内的粒度分布D50。


24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个包含软木颗粒包含至少以下颗粒的混合物：
-基于所述软木颗粒的总重量，5重量％至100重量％的较小的软木颗粒，该较小的软木颗粒具有根据ISOICS19.120、并且特别是根据ISO2591-1:1988通过机械筛分法测量的在0.1毫米至小于1.0毫米的范围内的粒度分布D50；和
-基于所述软木颗粒的总重量，0重量％至95重量％的较大的软木颗粒，该较大的软木颗粒具有根据ISOICS19.120、并且特别是根据ISO2591-1:1988通过机械筛分法测量的在1.0毫米至3.0毫米的范围内的粒度分布D50。


25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个包含软木颗粒包含至少以下颗粒的混合物：
-基于所述软木颗粒的总重量，5重量％至100重量％的较大的软木颗粒，该较大的软木颗粒具有根据ISOICS19.120、并且特别是根据ISO2591-1:1988通过机械筛分法测量的在1.0毫米至3.0毫米的范围内的粒度分布D50；和
-基于所述软木颗粒的总重量，0重量％至95重量％的较小的软木颗粒，该较小的软木颗粒具有根据ISOICS19.120、并且特别是根据ISO2591-1:1988通过机械筛分法测量的在0.1毫米至小于1.0毫米的范围内的粒度分布D50。


26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中来自步骤i的所述包含软木的颗粒(起始材料)到步骤iii.(前体产物)的密度的相对增加不大于150％、特别是不大于100％。


27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个包含软木的颗粒是多个软木颗粒。


28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，包含一种或多种热塑性聚合物的所述塑料材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·安东·查尔斯·托米特舍克，奥拉夫·马库斯·奥高，弗洛里亚诺·玛丽·加布里埃·莫雷尔，尼尔斯·勒内·罗斯·埃费拉特，夏洛特·利蒂希娅·让内特·布特里，克里斯蒂娜·披·普洛·董，
申请(专利权)人：唯万盛美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US