用于产品保持容器的封闭件的制作方法

文档序号:17435985发布日期:2019-04-17 04:07阅读:174来源:国知局
用于产品保持容器的封闭件的制作方法

本国际申请要求于2016年8月2日提交的题目为“用于产品保持容器的封闭件[closureforaproduct-retainingcontainer]”的美国临时专利申请序列号62/369,919的优先权。前述临时申请的全部内容通过引用结合在此,如同它在本文中完全列出一样。

本披露涉及一种用于产品保持容器的封闭件,涉及一种用于制备封闭件的组合物,涉及一种制备用于产品保持容器的封闭件的方法,涉及一种通过本披露的方法可获得的封闭件,并且涉及封闭件用于密封地封闭产品保持容器的用途。



背景技术:

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,发展了许多种结构用于针对入口的容器塞子或者封闭装置,仅举几例,包括例如旋盖、塞子、软木塞以及冠形盖。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(还被称为合成封闭件)已经变得越来越流行。合成封闭件具有以下的优点:通过封闭件技术,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,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,由此将瓶及其内容物密封。

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。经常在封闭构件的外表面上形成划线,当该封闭构件膨胀成与瓶颈接合时,划线阻止产生完全、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,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,葡萄酒泄漏就会发生。

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,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),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,封闭件具有低氧渗透性,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传递速率(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。因为封闭件的大小由瓶颈的大小决定,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,美国专利号5,317,047描述了一种由可膨胀微球、软木粉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问题。已经开发了用于提供具有与天然软木塞相似的物理外观的合成封闭件的方法,例如,通过掺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塞相似的物理外观。

软木工业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。包含大量的软木颗粒(例如,基于复合材料的总重量,多于约50重量%的软木颗粒)的复合材料往往具有使得它们不适于作为用于葡萄酒瓶的封闭件的特性,诸如硬度、密度和渗透性。经常建议交联剂和/或相容剂以便改善特性。然而,当用于与食物相接触的产品时,交联剂和/或相容剂可能产生食品安全问题。此外,当大量使用或在作为包装材料的复合材料中使用时,软木可能含有并释放影响食品的感官感知的物质。此类物质的实例是感官成分,诸如卤代苯甲醚,特别地但不唯一地是三氯苯甲醚(tca)。另外,含有软木的封闭件应当具有良好的机械特性。尽可能地克服这些问题对于封闭件将是有利的。

目前为止,主要由于经常与使用热塑性聚合物的模塑和挤出方法相关联的困难,用于包含软木的复合材料封闭件的生产方法已经主要限于模塑方法,特别地是:反应性模塑方法,其中软木与单体或预聚物单元组合,它们然后在模具中原位聚合;压缩模塑方法;或压缩模塑方法和反应性模塑方法的组合。这些困难可以包括实现足够的发泡度和/或足够的发泡均匀度,并且因此实现所需的低且均匀的聚合物泡沫密度,以及实现均一的软木颗粒分布。获得具有未遭受表面熔体破裂或不合需要的表面粗糙度的光滑聚合物表面的圆柱形挤出物也可能是困难的。若并入增加量的软木,则加工和性能方面的任何困难和缺点加剧。包含大量的较小颗粒(例如,软木粉末,诸如,基于复合材料的总重量,多于约50重量%的软木粉末)的复合材料往往具有使得它们不适于作为用于葡萄酒瓶的封闭件的特性,诸如硬度、密度和渗透性。经常需要交联剂以便改善特性。然而,当用于与食物相接触的产品时,交联剂可能产生食品安全问题。包含较大颗粒(例如,软木微粒)的复合材料可以具有以下缺点:基质中的软木微粒促成或甚至主导复合材料的机械和渗透性特性,一个结果是这些特性遍及复合材料不均匀。为了可用作葡萄酒瓶的封闭件,期望遍及封闭件基本上均匀的特性。

先前已经描述了在合成基质中并入软木材料的封闭件。例如,fr2799183描述了由在聚氨酯基质中的软木微粒和软木粉末的混合物组成的合成封闭件。据称软木微粒和软木粉末的混合物对于封闭件的均一性是必要的。然而,由于包含软木或聚氨酯的不同“区域”的存在,此类封闭件的特性通常遍及封闭件不是均一的。由于在模具内固有地缺乏组分的混合,这可能在模塑工艺中难以避免。这由于以下事实而加剧:用胶水涂覆软木颗粒通过在低剪切速率和低温下混合组分来进行。这些条件对于不过早地固化胶水是必要的。然而,这些条件导致较差的混合并且可能产生软木或胶水的簇集。此外,由于通过并入较大的软木微粒产生的基质的弱点和/或在一定程度上缺少粘合剂的软木颗粒的簇集的存在,此类封闭件可能碎裂并且甚至瓦解。能够在高剪切和/或高温下混合将是有利的,这是不可以在胶水的情况下进行的事物,因为它将过早地固化胶水。高剪切混合优于低剪切混合,以便提供聚合物中颗粒的良好均一共混。

此外,与软木粉末相比,可能更难以从较大的软木片(诸如软木微粒)去除卤代苯甲醚,特别地三氯苯甲醚(tca)和可能导致器官感觉问题的其他苯甲醚,诸如三溴苯甲醚(tba)、四氯苯甲醚(teca)和五氯苯甲醚(pca),这样使得包含此类较大的软木微粒的封闭件可能比包含软木粉末的那些在更大程度上具有所谓的软木污染的问题。然而,这可以在较大程度上或完全通过适合的清洁方法克服。因为预期清洁的容易性在更小的粒度的情况下增加,从软木微粒去除器官感觉上活性的物质仍然比从由单一的天然软木片制成的传统封闭件去除更容易。

出于这些原因,能够生产包含天然软木片(特别地软木颗粒,其中软木颗粒嵌入在聚合物基质中)的封闭件将是有利的,这些封闭件不具有天然软木塞或已知的软木-聚合物复合材料封闭件的问题。

除以上方面之外,出于环境原因,还期望的是,由替代性材料(诸如聚合物)制成的封闭件在可能的最大程度上是生物可降解的、可回收的、可堆肥的或来源于可再生资源。生物可降解性和可堆肥性可以通过标准测试方法例如像dinen13432或astmd6400并且遵照相关的eu和usa法律和指导或例如针对可堆肥的且生物可降解的聚合物的日本greenpla标准来测量。生物可降解的、可回收的且可堆肥的物品可以但不需要完全由非化石资源制成。事实上,除来源于天然或可再生资源的聚合物(其可以是合成或天然聚合物)之外,由于其化学结构,还存在由可以例如由微生物代谢的化石资源制成的可用聚合物。一些聚酯诸如聚(己内酯)或聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯)由化石资源制成并且也是生物可降解的。

此外,经常期望在葡萄酒塞的表面上提供装饰性标记诸如字母和装饰物诸如酿酒厂的饰章或徽标。天然软木塞通常通过常被称为“火烙印”的方法进行标记,即通过施用热烙印工具。替代性地,天然软木塞还可以通过施加颜料或染料进行烙印或印刷。由于食品安全方面的担忧,用颜料或染料标记天然软木塞通常仅在软木塞的不与葡萄酒直接接触的弯曲的外围表面上进行。在天然软木塞的平坦终端表面上标记通常仅通过火烙印方式进行,因为此方法不会施加任何食品安全方面的担忧。

对合成封闭件进行烙印也是已知的。通常,使用被批准用于间接食品接触的、特定的染料或颜料,通过喷墨或胶版印刷的方式,对这些封闭件进行烙印。由于此类颜料和染料通常不被批准用于直接食品接触,用颜料或染料对封闭件进行标记通常仅在封闭件的不与葡萄酒直接接触的弯曲的圆柱形表面(外围表面)上进行。这种标记可以是在最外表面上,或者在被外层(优选地至少部分透明的)随后覆盖的内表面上。在由替代性材料(诸如聚合物)制成的封闭件的平坦终端表面上进行标记通常更好地已知用于注射模塑的封闭件,其中在封闭件的模塑工艺过程中,通过在平坦终端表面上提供凸起的部分进行标记。

用于对由替代性材料(诸如聚合物)制成的封闭件的平坦终端表面进行标记的方法是可用的。由于激光标记允许避免直接食品接触,其理论上可以是可行的方法。此方法可以允许例如通过挤出的方式制造的封闭件的联机印刷。另一种方法涉及通过热量和/或压力转移的方式将装饰层(特别地装饰聚合物层)施加到平坦终端表面。此方法允许对合成封闭件进行永久性烙印而不会产生与食品安全相关的担忧,并且不会负面地影响合成封闭件、特别是共挤出的合成封闭件的气体渗透和/或机械特性。

可能的是,具有高比例的合成材料的封闭件不被允许用于使用所述的天然软木塞作为封闭件材料的选择的某些类型的葡萄酒。例如,根据关于软木塞和预期与食物相接触的其他软木材料和制品的欧盟理事会第resap(2004)2号决议(europeanunioncouncilofeuroperesolutionresap(2004)2),若封闭件包含最少51%w/w软木,则它可以被定义为软木封闭件。因此,在封闭件中包含51%w/w软木在打开该封闭件的使用的更广泛市场方面可以是有利的。相比于天然软木封闭件,一旦合成封闭件被移出,它们经常不能被再插入到瓶中或者不能仅在一些困难的情况下再插入到瓶中。因此,提供具有合成组分、一旦被移出可以被再插入到瓶中的封闭件将是有利的。

因此,存在对特别地包含以上所述特征中的至少一项的封闭件或塞子的需求,所述封闭件或塞子优选地具有在至少一个方面与天然软木封闭件相似的物理外观和/或触觉特征,所述封闭件优选地是生物可降解的,特别地其中该封闭件的其他特性仅仅有最低的受损,特别地没有受损或甚至还有改善,这些其他特性诸如,除其他之外,otr、泄漏、插入和移出的容易性、可压缩性和压缩恢复性、和/或与食品产品的相容性。

其他以及更为具体的需求将部分地是明显的并且将在后文部分地出现。



技术实现要素:

本披露的封闭件可以用作任何所需产品的瓶封闭件或塞子。然而,出于以上详述的原因,葡萄酒产品对瓶封闭件施加了最繁重的标准。因而,为了展示本发明的封闭件的通用性,以下披露集中于本发明的封闭件作为容纳葡萄酒瓶子的封闭件或塞子的适用性和可用性。此讨论仅为了示例性目的并且不旨在作为本披露的限制。

如以上所讨论的,葡萄酒用瓶封闭件或塞子必须能够发挥许多独立且不同的功能。一个重要功能是承受在储存过程中由于温度变化的压力增加、以及防止葡萄酒从瓶中的任何渗漏或泄漏的能力。此外,还必须建立紧密的密封以便防止环境条件与瓶内部之间的不想要的气体交换,以便防止任何不想要的氧化或者气体从葡萄酒向大气的渗透。另外,葡萄酒产业中所采用的独特的上塞程序给予瓶封闭件实质性的限制,要求一种以下的瓶封闭件,该瓶封闭件是高度可压缩的,具有高的即时压缩恢复能力并且可以抵抗由瓶封闭件设备的夹紧夹爪引起的任何有害影响。鉴于环境考虑,能够提供一种至少部分地生物可降解、可堆肥或可回收的封闭件将是一个优点。触觉特性和/或物理外观应当优选地与天然软木封闭件相似。所容纳的产品不应当由于封闭件而变质。另外,对于封闭件而言易于可拔出且可再插入是有利的。另一个优点将是,若封闭件是软木封闭件,能够对封闭件进行印刷或烙印。

虽然已经生产了现有技术产品以尝试满足对葡萄酒产业中可采用的替代性瓶封闭件的需求,经常发现此类现有技术系统在葡萄酒产品用瓶封闭件的通常期望的一个或多个方面中存在不足。然而,通过采用本披露,已经减少或甚至消除了许多现有技术缺点并且已经实现了一种有效、易于采用、大量生产的封闭件。

在本披露中,通过获得一种用于产品保持容器的软木复合材料封闭件以及一种用于生产这种合成封闭件的方法可以减少或甚至克服许多现有技术缺点,该软木复合材料封闭件被构造为插入并牢固地保持在所述容器的形成入口的颈部中。

根据本披露,提供了一种包含至少一种热塑性聚合物和多个包括软木的颗粒的封闭件。若包含至少一种生物可降解的聚合物作为热塑性聚合物,则本发明的封闭件可以是生物可降解的,或者封闭件内容物的至少一部分可以是生物可降解。因此,与已知的合成封闭件相比,本发明的封闭件具有改善的环境友好性的潜力。与不包含软木颗粒的合成封闭件相比,期望的封闭件特性诸如氧渗透性、可压缩性和恢复能力在很大程度上未改变或甚至改善。该封闭件的密封特性也没有由于并入软木颗粒而明显受影响。同时,从瓶中移出封闭件所需的拔出力没有明显地改变。该封闭件可以在打开之后更容易地再插入到瓶中,并且可以具有接近天然软木或与天然软木相同的可印刷性。另外,该封闭件在其物理外观上与天然软木封闭件相似。此外,该封闭件的触觉特性与由天然软木制成的封闭件非常相似。

在一个方面中,本披露提供了一种用于产品保持容器的封闭件,该封闭件被构造为插入并牢固地保持在所述容器的形成入口的颈部中,其中,该封闭件包含:

(a)塑料材料,该塑料材料包含一种或多种热塑性聚合物;

(b)多个包括软木的颗粒,这些颗粒具有根据isoics19.120通过机械筛分的方式测量的在从0.20毫米至10毫米范围内的粒度分布d50;

(c)一种或多种加工助剂。

本发明的封闭件优选地具有基本上圆柱形的形式。圆柱形封闭件包括基本上圆柱形的外围表面以及在该圆柱形形式的相对末端处的两个基本上平坦的终端面。替代性地,本发明的封闭件可以呈用于香槟或发泡葡萄酒瓶的封闭件的形式。此形式对于技术人员是熟知的。本发明的封闭件的末端可以是成斜角的或倒角的,如本领域已知的。虽然可以采用任何所需的斜角或倒角构造,诸如圆角、曲面或平面,但是已经发现,以在从约30°至约75°范围内、例如在从约35°至约70°范围内、特别地是在从约40°至约65°范围内的角度,仅仅在与细长的材料段的纵向圆柱形表面的相交处切削终端,允许形成更易于插入到容器的颈部中的封闭件。已经发现约45°、46°、47°、48°、49°、50°、51°、52°、53°、54°、55°、56°、57°、58°、59°或60°的角度特别有助于本披露。斜角或倒角角度相对于圆柱形封闭件的纵轴进行测量。用于静止葡萄酒瓶的封闭件的倒角角度特别地是在以上范围内,特别地其中倒角长度在从约0.4mm至约2.5mm的范围内、特别地在从约0.5mm至约2.0mm的范围内。用于发泡葡萄酒瓶的封闭件有利地具有在以上范围内的倒角,但是通常具有比用于静止葡萄酒瓶的封闭件更深和/或更长的倒角,例如具有在从约35°至约55°范围内、特别地是在从约40°至约50°范围内的倒角角度,更特别地约40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°或50°的倒角角度,和/或在从约3mm至约8mm范围内、特别地是在从约4mm至约7mm范围内的倒角长度,特别地是约3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或8mm的倒角长度。另外,端盖可以附接到该封闭件的所述平坦终端表面中的一个或两个。所述端盖可以由任何材料、优选地由塑料材料制成。优选地,该端盖具有直径大于该封闭件的直径的圆形横截面。

该封闭件可以具有包括单一组件的构造。此组件可以被称为封闭件或被称为芯部构件。若该封闭件包括多于一个组件,则它可以被称为多组件封闭件或多层封闭件。多组件封闭件优选地具有一种构造,该构造包括:芯部构件,该芯部构件对应于封闭件或单一组件封闭件的芯部构件;以及另外一个或多个外围层,该一个或多个外围层至少部分地包围并紧密地粘合到芯部构件的外围表面上。根据本披露的此实施例,该封闭件包括:

a)芯部构件,该芯部构件包含至少一种热塑性聚合物,以及

b)至少一个外围层,该至少一个外围层至少部分地包围并紧密地粘合到该芯部构件的至少一个表面上,所述外围层包含至少一种热塑性聚合物。此构造对于圆柱形封闭件可以是优选的。包括多个组件的封闭件的替代性类型包括一种构造,以使得如在此所述的芯部构件配备有在一个或两个平坦终端处的圆盘,例如由天然软木制成的圆盘。该一个或多个圆盘(若存在的话)完全覆盖该封闭件的终端中的一个或两个。在诸如通常用于静止葡萄酒瓶的圆柱形封闭件的情况下,该芯部构件呈圆柱形的形式,并且这些终端是该圆柱形的平坦终端。在用于发泡葡萄酒瓶的封闭件的情况下,圆盘(若包括的话)优选地覆盖该封闭件的面向瓶的内部的终端。也可考虑面向瓶的外部的第二圆盘。

在本披露中,涉及“芯部构件”的披露内容旨在意指单一组件封闭件和/或多组件封闭件的芯部构件。本文中对于“封闭件”的引用涵盖单一组件封闭件和多组件封闭件、以及多组件封闭件的芯部构件,因为多组件封闭件的芯部构件和单一组件封闭件在本披露的封闭件中通常是相同的,具有相同的组成和相同的特性和特征,并且通常以相同的方式形成。因此,本文中关于芯部构件的任何细节适用于单一组件封闭件,并且本文中关于封闭件或单一组件封闭件的任何细节同样适用于芯部构件。特别地,本文中对于芯部构件的任何引用适用于单一组件封闭件的全部内容。对于“塑料材料”的引用通常旨在意指芯部构件或单一组件封闭件的塑料材料,虽然涉及塑料材料的披露内容也可以适用于外围层的材料。在本文中指明的情况下,关于塑料材料的细节也可以适用于外围层(若存在的话)。

本发明的封闭件优选地包括多个孔。特别地,塑料材料优选地包括多个孔。特别地,塑料材料优选地包括具有多个孔的聚合物基质。优选地,塑料材料形成包括多个孔的聚合物基质。天然软木塞包括多个孔。因此,多个孔已经包括在软木颗粒中。根据本发明的多个孔优选地也包括在塑料材料中。多个孔可以包括在例如发泡塑料材料中,该发泡塑料材料还被称为泡沫、泡沫聚合物、泡沫塑料材料、塑料泡沫、聚合物泡沫、发泡聚合物、发泡聚合物材料、或发泡塑料。该塑料材料优选地呈泡沫的形式。根据本披露的封闭件特别地包含至少一种发泡塑料材料。该发泡塑料材料优选地形成包括多个孔的聚合物基质。该聚合物基质优选地形成多个软木颗粒嵌入在其中的连续相。外围层(若存在的话)也可以包括多个孔,例如呈至少部分地发泡的材料的形式。外围层(若存在的话)可以形成有明显大于芯部材料的密度,以便给予本披露的瓶封闭件所需的物理特征。根据本披露的一个示例性方面,该芯部构件是发泡的并且至少一个外围层(若外围层存在的话)是基本上不发泡的,特别地是不发泡的。也可考虑外围层(若存在的话)是发泡的。外围层可以与芯部构件相同的方式或在较小程度上是发泡的,例如通过在该外围层中的交少量的发泡剂或可膨胀微球例如以使它更柔性的方式。然而,外围层(若存在的话)有利地具有比芯部构件更高的密度。

优选的是,包括在封闭件中的多个孔是多个基本上闭合的孔,特别是多个闭合的孔。包括在天然软木塞中的孔是闭合的孔或基本上闭合的孔。特别优选地是,塑料材料中包括的多个孔是多个基本上闭合的孔,特别是多个闭合的孔。特别地,优选的是,塑料材料包括具有多个孔的聚合物基质,并且聚合物基质中的多个孔是多个基本上闭合的孔,特别是多个闭合的孔。“基本上闭合的孔”意指虽然该多个孔中的大部分,例如多于90%、优选地多于95%、优选地多于99%的孔是闭合的孔,但是该多个孔中的一些孔,例如最多10%、优选地少于5%、优选地少于1%,可以是打开的孔。所披露的封闭件的该多个孔被进一步有利地限定为多个基本闭合的孔,或者该泡沫是基本上闭合的泡孔沫。通常将闭孔泡沫限定为包括基本上彼此不互连的孔(也称为炮孔)。与开孔结构的泡沫相比,闭孔泡沫具有更高的尺寸稳定性、更低的吸湿系数、以及更高的强度。发泡外围层(若存在的话)优选地包括基本上闭合的孔。

该多个孔,特别地是塑料材料中包括的该多个孔,优选具有在从约0.025mm至约0.5mm、特别地是从约0.05mm至约0.35mm的范围内的平均孔尺寸。塑料材料中的平均孔尺寸也可以是从约0.05mm至约0.3mm、从约0.075mm至约0.25mm、优选地从约0.1mm至约0.25mm、优选地从约0.1mm至约0.2mm。平均孔尺寸根据技术人员已知的标准测试方法进行测量,优选地通过显微镜术进行测量。

为了确保封闭件的芯部构件拥有固有的一致性、稳定性、功能性以及提供长期性能的能力,该多个孔的孔大小和/或孔分布优选地在封闭件的芯部构件的整个长度和直径上、特别是在整个塑料材料中是基本上均一的。以此方式,可以提供具有基本均匀特性例如像otr、可压缩性和压缩恢复性的封闭件和芯部构件。优选的是,封闭件中或芯部构件中的该多个孔的尺寸和分布中的至少一者在封闭件的整个长度和直径中的至少一者上是基本上均匀的。特别优选地,泡沫塑料材料中包括的该多个孔的尺寸和分布中的至少一者在封闭件或芯部构件的整个长度和直径中的至少一者上、优选地在封闭件或芯部构件中包含的整个塑料材料中是基本上均匀的。这种均匀性有助于封闭件或芯部构件在结构稳定性和性能特性两者方面的均一性。它还通过提供均匀地支持的聚合物并且避免软木颗粒簇集或凝集在一起来有助于软木颗粒遍及封闭件或芯部构件的均一分布,该软木颗粒簇集或凝集在一起可能例如由聚合物基质中的局部弱点导致。

在本披露的另一个示例性方面中,芯部构件或封闭件,特别是塑料材料,包括闭合的孔,这些闭合的孔具有在从约0.02毫米至约0.50毫米范围内的平均孔尺寸以及在从约8,000个孔/cm3至约25,000,000个孔/cm3范围内的孔密度中的至少一者。虽然已经发现这种孔构造产生了高度有效的产品,但是已经发现甚至更有利的产品是以下的那些,其中所述芯部构件包括闭合的孔,这些闭合的孔具有在从约0.05mm至约0.1mm范围内的平均孔尺寸以及在从约1,000,000个孔/cm3至约8,000,000个孔/cm3范围内的孔密度中的至少一者。优选地,多个颗粒,特别是软木颗粒中的颗粒具有在从0.02mm至0.05mm范围内的平均孔尺寸以及在从4×107至20×107个孔/cm3范围内的孔密度。优选地,塑料材料具有在从约0.025mm至约0.5mm范围内、特别是在从约0.05mm至约0.35mm范围内、优选地在从约0.05mm至约0.3mm范围内、优选地在从约0.075mm至约0.25mm范围内、优选地在从约0.1mm至约0.25mm范围内、优选地在从约0.1mm至约0.2mm范围内的平均孔尺寸以及在从1.8×106至5×106个孔/cm3范围内的孔密度。

本发明的封闭件可以通过挤出或模塑的方式形成。在由热塑性聚合物通过挤出或模塑的方式形成的已知封闭件中,合成组分或聚合物通常通过起泡剂(还被称为发泡剂)的方式发泡。在工业中熟知的是,在形成塑料材料例如挤出或模塑的泡沫塑料材料中采用起泡剂诸如对于封闭件是有利的。在本披露中,在生产封闭件的制造工艺过程中可以采用各种起泡剂。通常,采用物理起泡剂或化学起泡剂或物理和化学起泡剂的组合。还可以使用可膨胀微球。用于形成本发明的封闭件的起泡剂可以选自下组,该组由以下组成:可膨胀微球、化学起泡剂、物理起泡剂、以及它们中两种或更多种的组合。特别优选地,起泡剂包括或是可膨胀微球。

化学起泡剂包括偶氮二甲酰胺(azodicarbonamic)、偶氮二甲酰胺(azodicarbonamide)、偶氮二异丁腈、苯磺酰肼(benzenesulfonhydrazide)、4,4-苯酚磺酰基氨基脲、对甲苯磺酰基氨基脲、偶氮二羧酸钡、n,n’-二甲基-n,n’-二亚硝基对苯二甲酰胺、以及三肼基三嗪。适合的化学起泡剂的实例由科莱恩bu色母粒国际有限公司(陆特豪街61号,4132穆滕茨,瑞士)(clariantinternationalltd,bumasterbatches(rothausstr.61,4132muttenz,switzerland))以商品名售卖。

替代性地或除化学起泡剂之外,无机或物理起泡剂可能用于制备根据本披露的封闭件。物理起泡剂的实例包括二氧化碳、水、空气、氦气、氮气、氩气、以及它们的混合物。二氧化碳和氮气是特别有用的起泡剂。

已经发现在生产本披露的封闭件方面有效的适合的物理起泡剂可包括选自下组中的一种或多种,该组由以下组成:具有1-9个碳原子的脂族烃、具有1-9个碳原子的卤化脂族烃以及具有1-3个碳原子的脂族醇。脂族烃包括:甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、新戊烷等。在卤化烃和氟化烃之中,它们包括:例如,氟甲烷、全氟甲烷、氟乙烷、1,1-二氟乙烷(hfc-152a)、1,1,1-三氟乙烷(hfc-430a)、1,1,1,2-四氟乙烷(hfc-134a)、五氟乙烷、全氟乙烷、2,2-二氟丙烷、1,1,1-三氟丙烷、全氟丙烷、全氟丁烷、全氟环丁烷。用于本披露中的部分氢化的氯烃和氯氟烃包括:氯甲烷、二氯甲烷、氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1-二氯-1-氟乙烷(hcfc-141b)、1-氯-1,1-二氟乙烷(hcfc-142b)、1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷(hcfc-123)以及1-氯-1,2,2,2-四氟乙烷(hcfc-124)。全卤化氯氟烃包括:三氯一氟甲烷(cfc11)、二氯二氟甲烷(cfc-12)、三氯三氟乙烷(cfc-113)、二氯四氟乙烷(cfc-114)、一氯七氟丙烷、以及二氯六氟丙烷。由于全卤化氯氟烃的臭氧消耗潜势,它们不是优选的。脂族醇包括:甲醇、乙醇、正丙醇、以及异丙醇。

若采用了化学和/或物理起泡剂,为了控制封闭件中,特别是塑料材料中的孔大小并且获得在此详述的所需的孔大小,经常在塑料材料的发泡过程中采用成核剂。优选的成核剂选自下组,该组由以下组成:硅酸钙、滑石、粘土、氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、硅藻土、以及柠檬酸和碳酸氢钠的混合物,这能够实现所需的孔密度和孔大小。在本发明的具体实施例中,已经发现,可以采用成核剂,诸如在此列出的那些中的一种。软木颗粒也可以充当成核剂。

若使用了化学或物理起泡剂或者一种或多种化学起泡剂和一种或多种物理起泡剂的组合,一种或多种起泡剂可以基于塑料材料的总重量在从约0.005重量%至约10重量%范围内的量并入到塑料材料中。

为了实现本发明的目的,多个孔优选地通过使用可膨胀微球作为起泡剂来获得。可膨胀微球由薄的热塑性壳组成,通常由单体诸如偏二氯乙烯、丙烯腈和/或甲基丙烯酸甲酯的共聚物制成,该薄的热塑性壳包封低沸点液态烃起泡剂,典型地是异丁烯或异戊烷。当加热时,聚合物壳逐渐软化,并且烃膨胀,从而增加微球内的内部压力并且导致聚合物壳膨胀。当去除热时,壳硬化并且微球仍处于其膨胀形式。当完全膨胀时,微球的体积可以增加多于40倍,潜在地最多60至80倍。据信,在本发明的封闭件中,微球壳的一种或多种热塑性聚合物融合成聚合物基质,同时维持微球或膨胀微球的完整性,并且因此形成聚合物基质中的多个孔的孔壁的至少一部分。据信,限定多个孔中的孔并且面向对应孔的内部的孔壁主要包含可膨胀微球壳的一种或多种热塑性聚合物。以这种方式,塑料材料中包括的多个孔中的至少一个孔由面向孔的内部的至少一个孔壁限定,孔壁的至少一部分的塑料材料与形成聚合物基质的剩余部分的塑料材料相比包含不同的热塑性聚合物组合物。优选地,塑料材料中包括的多个孔中的孔由孔壁限定,面向孔的内部的孔壁的塑料材料与形成聚合物基质的剩余部分的塑料材料相比包含不同的热塑性聚合物组合物。若使用了热塑性可膨胀微球,不需要采用如在此所述的成核剂,优选地不采用该成核剂。特别优选地,不将成核剂添加到形成封闭件的组合物。

可膨胀微球可以基于组合物的总重量在从约0.005重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约0.05重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约0.5重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约8重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约5重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约4重量%范围内的量、或在从约1.5重量%至约4.0重量%范围内的量包含在用于形成封闭件的组合物中。因此,该封闭件包括基于塑料材料的总重量在从约0.005重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约0.05重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约0.5重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约8重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约5重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约4重量%范围内的量、或在从约1.5重量%至约4.0重量%范围内的量的膨胀微球。可膨胀微球可以与选自化学起泡剂和物理起泡剂的一种或多种起泡剂组合使用,或者可膨胀微球可以在选自化学起泡剂和物理起泡剂的一种或多种起泡剂不存在的情况下作为唯一的发泡剂使用。在起泡剂诸如化学起泡剂和/或物理起泡剂不存在的情况下,泡沫中的孔基本上由可膨胀微球形成。在这种情况下,可膨胀微球的量优选地足以实现塑料材料的所需泡沫密度。若可膨胀微球在化学或物理起泡剂不存在的情况下作为发泡剂使用,则不使用成核剂并且用于形成封闭件的组合物不包含成核剂。若使用了可膨胀微球与一种或多种化学和/或物理起泡剂的组合,则该组合物可以包含成核剂。

根据本发明的封闭件具有在从100kg/m3至500kg/m3范围内、优选地在从约125kg/m3至500kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至500kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至480kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至450kg/m3范围内、优选地在从约175kg/m3至450kg/m3范围内、或在从约200kg/m3至420kg/m3范围内、或在从约200kg/m3至400kg/m3范围内的总体密度。该总体密度考虑软木颗粒的密度,该软木颗粒的密度通常在从约150kg/m3至280kg/m3的范围内,典型地在从约180kg/m3至280kg/m3的范围内,经常是约180kg/m3。塑料材料优选地具有在从约25kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约50kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约75kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约100kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至700kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至600kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至500kg/m3范围内、优选地在从约180kg/m3至500kg/m3范围内、或在从约200kg/m3至450kg/m3范围内、优选地在从约200kg/m3至420kg/m3范围内的密度。这些密度范围允许封闭件获得如在此披露的所需的封闭件特性。

已经发现,在已知的封闭件和用于生产封闭件的方法(特别是挤出方法)中,使用所选的化学和/或物理起泡剂实现所需的均一泡沫密度可能由于基于总封闭件重量的大量的、诸如大于约40重量%的软木颗粒的存在而被不利地影响。据信,当使用所选的常规化学或物理起泡剂时,软木颗粒可能以某种方式在所需范围内的密度的情况下不利地影响均一泡沫的形成。虽然根据本发明可以使用化学和/或物理起泡剂,但是已经发现,使用可膨胀微球通常产生具有期望特性的泡沫。在本发明的封闭件的一个优选方面中,使用可膨胀微球作为发泡剂。在此方面中,不采用另外的化学或物理起泡剂和添加的成核剂,特别是不向用于形成封闭件的组合物添加另外的化学或物理起泡剂和添加的成核剂。

与将软木颗粒并入到在此所述的种类的挤出或模塑的聚合物基质、特别是较大量地并入(例如包含按重量计大于约40%的软木颗粒)相关联的一个困难在于在聚合物基质中嵌入这些颗粒,以使得在不使软木片凸出并且在外围表面上没有不连续或粗糙区域的情况下实现光滑、连续的外围表面。在挤出部件的情况下这是一个特定问题,因为聚合物基质的外围表面可能在它接触挤出设备的地方卡住并拖曳,从而产生不平的表面。虽然一定量的表面粗糙可以通过砂磨的进行光滑化,例如在天然软木封闭件的情况下所做的,但是这增加另一个处理步骤,并且生成额外的废弃物,该废弃物不能总是回收,但是必须处理掉。另外,若表面粗糙增加,则任何砂磨步骤必定去除更多材料,这也可能需要挤出物包含更多的材料例如更宽的直径,以便适应更大量的砂磨。本发明使得能够实现呈圆柱形或发泡葡萄酒封闭件的形式的圆柱形挤出物或模塑部件,其具有光滑的连续外围表面或具有可以通过砂磨去除的低程度的表面粗糙,优选地其中甚至当包含多于50重量%的软木颗粒时,该光滑的连续外围表面也包含塑料材料。多个颗粒可以形成外围表面的一部分。除其他之外,这在封闭件的外观方面可以是有利的。在这种情况下,该多个颗粒,并且特别是个体颗粒或颗粒的组,优选地不从外围表面凸出。因此,优选的是,本发明的封闭件是圆柱形的或者呈发泡葡萄酒封闭件的形式,并且包括外围表面,其中该外围表面优选地包括包含塑料材料和包括软木的颗粒的光滑表面,或者包括塑料材料的光滑连续表面。

本文中定义的封闭件、组合物和方法的一个优点是,它们允许防止或消除挤出封闭件中的表面熔体破裂,有时还被称为鲨鱼皮。虽然表面熔体破裂的准确起因在科学文献中是一个争论的话题,但是似乎表面熔体破裂可能基于挤出速率而在挤出聚合物熔体中发生,其中较高的挤出速率产生较大程度的表面熔体破裂。在较低程度的表面熔体破裂下,表面不规则较不明显并且可能表现为表面粗糙。较高程度的表面熔体破裂导致显著的表面变形和挤出物表面的破裂、龟裂或断裂,这并不总是限于表面,而是可能延伸到挤出物内的显著深度。这种高程度的变形将使得这种挤出物不被用作封闭件。具有高负荷的软木颗粒(例如,基于配制品的总重量,大于40重量%的软木颗粒或大于50重量%的软木颗粒)的聚合物基质易于受熔体应力破裂的影响。这显著地影响用于生产挤出式圆柱形封闭件(诸如本文中定义的那些)的处理参数的可用窗口。本发明允许减少或基本上消除表面熔体破裂,同时维持商业上且技术上有利的生产方法和处理参数。

根据本发明的封闭件的一个有利方面是,封闭件中的多个颗粒的分布在封闭件的整个长度和直径中的至少一者上是基本上均匀的。这防止封闭件内的弱区域,例如基本上包含软木颗粒而没有足够的塑料材料来形成支撑基质的区域,这可能导致封闭件的碎裂和断裂。本发明通过选择组合物组分、特别是塑料材料和加工助剂的组合来实现这一点。还据信,使用可膨胀微球作为发泡剂有助于例如通过有助于形成均一的稳定多孔聚合物基质来实现此优点,该多孔聚合物基质能够支持软木颗粒遍及基质的均匀分布。所使用的准确组成可以在在此披露的参数和范围内变化。

本发明的封闭件可以通过模塑的方式(例如,注射模塑或压缩模塑,特别是压缩模塑)或通过挤出的方式形成。优选地,封闭件通过挤出的方式形成。挤出允许包含聚合物组分的封闭件的便利的、可靠的、连续大量生产。本发明的优点中的一个是,相比于使用不连续的模塑技术才可能的许多已知的方法,它使得能够通过挤出的方式制造封闭件。

根据一个优选的实施例,本发明的封闭件不包括包围并紧密地粘合到封闭件的外围表面上的单独形成的外围层。若不包括这种单独的外围层,根据本发明的封闭件优选地通过模塑的方式或通过单挤出的方式、优选地通过单挤出的方式形成。这意味着,形成具有单一组件的挤出物,即细长的圆柱形棒。这也对应于本披露的芯部构件。

可能的是,该封闭件包括在外围包围并紧密地粘合到封闭件(还被称为芯部构件)的外围表面上的一个或多个外围层。任选的外围层优选地紧密地粘合到芯部构件的基本上整个外围表面上,特别是基本上圆柱形的芯部构件的整个外围表面上。若存在任何大的未粘合区域,可能导致气体和液体的流路。因此,对于获得用于葡萄酒产业的瓶封闭件,至少一个外围层与芯部构件的牢固的、紧密的、粘合的相互接合是有利的。为了在至少一个外围层与芯部构件之间实现整体式粘合互联,以确保紧密的粘合接合的方式围绕芯部构件形成至少一个外围层。

根据本披露的封闭件优选地通过挤出形成。若封闭件包括一个或多个外围层,则这些层优选通过共挤出的方式形成为一个单独层或多个单独层。特别地,所需的牢固的、紧密的、粘合的相互接合通过以下获得:至少一个外围层和芯部构件的同时共挤出或者在已经形成连续的细长长度的材料之后将至少一个外围层施加到连续的细长长度的材料。通过采用任一种工艺,获得至少一个外围层与连续的细长长度的材料的紧密的粘合的相互接合。

因此,在本披露的一个具体方面中,封闭件可以通过一种包括至少一个共挤出工艺步骤的方法生产。根据本披露的这个方面,合成封闭件包括芯部构件和至少一个外围层,它们是通过共挤出形成的。适合的共挤出方法对于技术人员是已知的。

在本披露的包括芯部构件和外围层的一个方面中,所述芯部构件和所述至少一个外围层基本上同时挤出。在另一个方面中,芯部构件单独挤出,并且在其之后,在挤出设备中形成在外围包围并包封预形成的芯部构件的所述至少一个外围层。

在包括两个或更多个外围层的所披露的封闭件的另外的方面中,可能的是,与芯部构件的外表面、特别是与圆柱形芯部构件的外圆柱形表面处于牢固的、紧密的、粘合的相互接合的第一外围层通过与芯部构件基本上同时挤出、或通过随后挤出、或通过模塑形成,如在此描述的。然后,如在此对于第一外围层描述的,可以同样通过与芯部构件以及第一或另外的外围层基本上同时挤出、或通过随后挤出形成第二层以及随后的外围层。在多个外围层的情况下,还可能的是,如在此描述的,随后挤出两个或更多个外围层,但是彼此基本上同时挤出。

在本发明的封闭件的一个优选的实施例中,封闭件不包括外围层。例如在发泡葡萄酒瓶的封闭件的情况下,这是优选的,但是在例如静止葡萄酒瓶的圆柱形封闭件的情况下也可以是优选的。本披露的一个优点是,甚至在外围层不存在的情况下,根据本发明的封闭件具有足够光滑的表面以用作封闭件,即使在包含总封闭件重量的大于50重量%、例如51重量%或更多的软木颗粒的情况下也是如此。

封闭件包含塑料材料,该塑料材料包含至少一种热塑性聚合物。该塑料材料可以包含一种热塑性聚合物、或多于一种热塑性聚合物,例如两种、三种或更多种热塑性聚合物。若使用了可膨胀微球作为发泡剂,则该塑料材料典型地包含多于一种热塑性聚合物。这是因为微球壳的一种或多种热塑性聚合物仍然在封闭件中。术语“聚合物”旨在包括具有由许多亚单元构成的聚合物链的所有材料,这些亚单元可以是相同的或不同的,例如像所有类型的均聚物和共聚物,包括统计共聚物、随机共聚物、接枝共聚物、周期共聚物、嵌段共聚物,其中的每个可以是直链或支链的。术语“热塑性”在本领域中具有其通常的含义。

依据根据本发明的封闭件的一个优选的方面中,塑料材料是热塑性可加工的。这意味着,封闭件的塑料材料,一旦形成为封闭件,可以热方式(即,通过施加热)来再形成或再加工。若塑料材料包含热塑性聚合物而没有添加交联剂,优选地实现这一点。然而,可能添加少量的交联剂或一些类型的胶水(诸如环氧树脂胶水),例如以便改变流变特性或使聚合物相容,并且仍然保持热塑性可加工性。若需要分离软木颗粒例如以便回收或再利用封闭件的任何部分(诸如软木颗粒或塑料材料或两者),热塑性可加工性可以是有利的。塑料材料的热塑性可加工性将本发明的封闭件与包含软木颗粒的已知的封闭件区分开,这些已知的封闭件通常通过涉及原位聚合以形成非热塑性聚合物(诸如聚氨酯或聚丙烯酸酯)的反应性模塑来形成,或者包含热固性聚合物或降低或阻止热可加工性的交联剂或降低或阻止热可加工性的量的交联剂。这些已知的非热塑性封闭件不能以热方式加工,从而使得难以(若不是不可能的话)分离不同的组分诸如软木和聚合物并且因此单独地回收或再利用封闭件的任何部分。本发明的封闭件的配制(其允许通过热塑性挤出或模塑方法形成封闭件)有助于使得这成为可能。

根据本披露的一个具体方面,塑料材料中包含的至少一种、优选地每种热塑性聚合物是具有在从0.7g/cm3至1.4g/cm3的范围内的未发泡密度的低密度聚合物。此方面在以下情况下可以是特别有利的:芯部构件包含在此披露的范围内的较大量的多个颗粒,特别是软木颗粒,例如多于40重量%、多于45重量%、多于50重量%并且特别是多于51重量%的颗粒,特别是软木颗粒。较低的聚合物密度帮助抵消由于包含多个颗粒导致的封闭件密度的增加。

在根据本披露的一个示例性方面中,本披露的封闭件包括芯部构件作为其主要组件,该芯部构件由包含一种或多种热塑性聚合物的挤出式发泡塑料材料形成,该一种或多种热塑性聚合物选自共聚物、均聚物、或它们中任何两种或更多种的组合。尽管任何已知的热塑性聚合物材料、特别是任何可发泡的热塑性聚合物材料可以用于本披露的封闭件中,但是该塑料材料优选地进行选择以产生与天然软木相似的物理特性,以便能够提供用于替代天然软木作为葡萄酒瓶的封闭件的合成封闭件。以举例方式,用于芯部构件的塑料材料可以是闭孔泡沫塑料材料。

若封闭件包括一个或多个外围层,则一个或多个外围层的材料包含一种或多种热塑性聚合物。在一个示例性方面中,该至少一个外围层(若包括的话)包含与芯部构件中所含的热塑性聚合物相同或相似的热塑性聚合物。另一方面,外围层可以包含一种热塑性聚合物,该热塑性聚合物不同于芯部构件中所含的一种或多种热塑性聚合物。然而,如在此详述的,在任一种情况下,不考虑该一种或多种聚合物,给予外围层的物理特征优选地基本上不同于芯部构件的物理特征,特别是外围层密度基本上大于芯部构件密度。优选的外围层密度在从50kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从100kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从200kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从300kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从400kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从500kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从600kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从700kg/m3至1500kg/m3的范围内、优选地在从750kg/m3至1500kg/m3的范围内、或在从700kg/m3至1350kg/m3的范围内、或在从700kg/m3至1100kg/m3的范围内、或在从750kg/m3至1350kg/m3的范围内、或在从750kg/m3至1100kg/m3的范围。

依据根据本发明的封闭件的一个优选的方面,该塑料材料包含根据astmd6400是生物可降解的一种或多种聚合物。因为软木颗粒是生物可降解的,所以若塑料材料包含一种或多种生物可降解的聚合物,则该封闭件的大部分或全部可以被制成是生物可降解的。若需要多组件封闭件是生物可降解的、可堆肥的或可回收的,则优选地芯部构件的塑料材料和一个或多个外围层的塑料材料两者均是生物可降解的、可堆肥的或可回收的。

基于封闭件的全部重量(包括任何一个或多个外围层,若存在的话),优选地从按重量计50%至按重量计100%的封闭件、优选地从按重量计60%至按重量计100%的封闭件、优选地从按重量计70%至按重量计100%的封闭件、优选地从按重量计80%至按重量计100%的封闭件、优选地从按重量计85%至按重量计100%的封闭件、优选地从按重量计85%至按重量计99.9%的封闭件、优选地从按重量计90%至按重量计99.9%的封闭件、优选地从按重量计90%至按重量计99%的封闭件、优选地从按重量计90%至按重量计98%的封闭件根据astmd6400是生物可降解的。若使用了化学或物理起泡剂来形成泡沫塑料材料,则可以能够通过选择一种或多种生物可降解的热塑性聚合物作为塑料材料来实现封闭件的最多并包括约100%的生物可降解性,例如基于封闭件的全部重量,封闭件的从按重量计90%至按重量计100%、优选地封闭件的从按重量计95%至按重量计100%、优选地封闭件的从按重量计98%至按重量计100%的生物可降解性。商业的可膨胀微球壳的当前可用的聚合物制剂不是生物可降解的。若根据本发明的封闭件使用当前可用的可膨胀微球作为发泡剂来制成,则该封闭件将包含与封闭件中的重量百分比量的可膨胀微球大约相同的重量百分比量的非生物可降解聚合物,并且封闭件的生物可降解部分将相应地降低相同的量。因此,若采用了可膨胀微球作为发泡剂,则该塑料材料可以包含基于塑料材料的总重量最多至10重量%、优选地从约0.005重量%至约10重量%、优选地在从约0.05重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约0.5重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约10重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约8重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约5重量%范围内的量、优选地在从约1.0重量%至约4重量%范围内的量、或在从约1.5重量%至约4.0重量%范围内的量的非生物可降解的热塑性聚合物。若适合的生物可降解的可膨胀微球变得可用,则封闭件中的生物可降解材料的量可以相应地增加。

根据本发明的封闭件的塑料材料优选地包含一种或多种选自下组的热塑性聚合物,该组由以下组成:聚乙烯;茂金属催化剂聚乙烯;聚丁烷;聚丁烯;热塑性聚氨酯;硅酮;基于乙烯基的树脂;热塑性弹性体;聚酯;乙烯丙烯酸共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;乙烯-丙烯酸甲酯共聚物;热塑性聚烯烃;热塑性硫化橡胶;柔性聚烯烃;氟橡胶;含氟聚合物;聚四氟乙烯;乙烯-丙烯酸丁酯共聚物;乙烯-丙烯橡胶;丁苯橡胶;苯乙烯丁二烯嵌段共聚物;乙烯-乙基-丙烯酸共聚物;离聚物;聚丙烯;聚丙烯和可与其共聚合的烯键式不饱和共聚单体的共聚物;烯烃共聚物;烯烃嵌段共聚物;环烯烃共聚物;苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯乙烯丁烯嵌段共聚物;苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯丁二烯嵌段共聚物;苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯异丁烯嵌段共聚物;苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物;苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物;苯乙烯乙烯丙烯嵌段共聚物;聚乙烯醇;聚乙烯醇缩丁醛;聚羟基烷羧酸酯;羟基烷羧酸酯和生物可降解聚合物的单体的共聚物;聚乳酸;乳酸和生物可降解聚合物的单体的共聚物;脂族共聚酯;芳族-脂族共聚酯;聚己内酯;聚乙交酯;聚(3-羟基丁酸酯);聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯);聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯);聚(琥珀酸丁二醇酯);聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸酯);聚(对苯二甲酸丙二醇酯);聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯);聚(琥珀酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯);聚(癸二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯);乳酸己内酯乳酸共聚物;乳酸环氧乙烷乳酸共聚物;由选自以下的单体单元形成的聚合物:偏二氯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、以及甲基丙烯酸甲酯;由选自以下的两个或更多个单体单元形成的共聚物:偏二氯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯;以及它们中任何两种或更多种的组合。

塑料材料的热塑性聚合物可以选自由聚烯烃、特别是聚乙烯和/或聚丙烯组成的组。在此披露的封闭件的一个示例性方面中,若采用了聚乙烯,则该聚乙烯可以包括一种或多种选自下组的聚乙烯,该组由以下组成:高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、超高密度聚乙烯、以及中低密度聚乙烯。封闭件或其芯部元件的适合的塑料材料可以是聚乙烯(特别是ldpe)和/或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(eva)。这些材料可以单独使用,或与一种或多种在此披露的其他热塑性聚合物组合使用,特别是与茂金属pe或茂金属pp组合,特别是与茂金属pe组合使用。

封闭件可以包含环烯烃共聚物。适合的环烯烃共聚物、以及它们的合成和表征方法被描述在美国专利号8,063,163b2中,该专利的与其相关的内容通过引用并入本文并且形成本披露的一部分。一种适合的环烯烃共聚物是以名称弹性体e-140从德国topas先进聚合物公司(topasadvancedpolymers,germany)可商购获得的。一种优选的环烯烃共聚物是乙烯和降冰片烯的共聚物。

特别优选的塑料材料是基于一种或多种聚酯的热塑性弹性体。热塑性弹性体具有热塑性和弹性体特性两者,并且有时还被称为热塑性橡胶。弹性体特性可以用于封闭件,因为它们可以有助于例如弹性、压缩恢复性、以及可压缩性等。弹性体通常具有热固性并且因此不是热塑性可加工的。出于这个原因,弹性体通常不能回收。它们也不能例如通过挤出的方式热塑性地加工。热塑性弹性体是热塑性可加工的并且可以回收。由于酯键,基于聚酯的热塑性弹性体另外可以在显著程度上是生物可降解的,这些酯键比其他聚合物键类型更易于裂解。也可以考虑基于一种或多种聚酰胺的热塑性弹性体。然而,基于一种或多种聚酯的热塑性弹性体是优选的。整个塑料材料可以由一种或多种热塑性弹性体形成,或者塑料材料可以包含最多至80重量%的量、特别是从2重量%至80重量%范围内的量、特别是从5重量%至80重量%范围内的量、特别是从10重量%至80重量%范围内的量、特别是从15重量%至80重量%范围内的量、特别是从20重量%至80重量%范围内的量、特别是从25重量%至80重量%范围内的量的一种或多种热塑性弹性体,特别是基于一种或多种聚酯的一种或多种热塑性弹性体,

有利的是,该封闭件是至少部分生物可降解的、可堆肥的、可回收的、或使用至少一部分的可再生和/或可持续材料制成。若需要该封闭件是生物可降解的、或大于85重量%、优选地大于90重量%是生物可降解的,则该塑料材料优选地包含一种或多种生物可降解的热塑性聚合物。特别地,该塑料材料优选地包含一种或多种选自下组的生物可降解的热塑性聚合物,该组由以下组成:聚羟基烷羧酸酯;羟基烷羧酸酯和生物可降解聚合物的单体的共聚物;聚乳酸;乳酸和生物可降解聚合物的单体的共聚物;脂族共聚酯;脂族-芳族共聚酯;聚己内酯;聚乙交酯;聚(3-羟基丁酸酯);聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯);聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯);聚(琥珀酸丁二醇酯)(poly(butylenesuccinate));聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸酯);聚(对苯二甲酸丙二醇酯);聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯);聚(琥珀酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯);聚(癸二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯);乳酸己内酯乳酸共聚物;乳酸环氧乙烷乳酸共聚物;以及它们中任何两种或更多种的组合。若包含聚羟基烷羧酸酯(pha),则聚羟基烷羧酸酯单体优选地含有至少四个碳原子,优选地四个或五个碳原子。有利地,根据本披露的聚羟基烷羧酸酯的重复单元包括[-o-chr-ch2-co-],其中r是具有式cnh2n+1的线性或支链烷基基团,其中n是从1至15、特别是从1至6的整数。在本披露的一个示例性方面中,若采用了pha,则该pha优选地包括一种或多种选自下组的pha,该组由以下组成:聚(3-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、以及聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)。有利地,这些聚合物具有从100,000g/mol至1,000,000g/mol的分子量和/或从100℃至200℃的熔点。一种或多种pha与聚(乳酸)的混合物也是特别有用的。在本披露的一个示例性方面中,若采用了聚酯,则该聚酯优选地包括一种或多种选自下组的聚酯,该组由以下组成:聚己内酯、聚乙交酯、聚(琥珀酸丁二醇酯)、聚(乳酸)、聚琥珀酸丁二醇酯己二酸酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯对苯二甲酸酯、聚琥珀酸丁二醇酯对苯二甲酸酯、聚癸二酸丁二醇酯对苯二甲酸酯。在本披露的一个示例性方面中,若采用了乳酸的嵌段共聚物,则该乳酸的嵌段共聚物包括乳酸-己内酯-乳酸共聚物、乳酸-环氧乙烷-乳酸共聚物。

若使用了可膨胀微球作为发泡剂,则该塑料材料进一步包含一种或多种选自下组的热塑性聚合物,该组由以下组成:由选自以下的单体单元形成的聚合物:偏二氯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯;由选自以下的两个或更多个单体单元形成的共聚物:偏二氯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯;以及它们中任何两种或更多种的组合。

一种特别优选的生物可降解的热塑性聚合物是一种或多种脂族-芳族共聚酯。根据本发明的封闭件的一个优选的方面,该封闭件包含脂族-芳族共聚酯。该脂族-芳族共聚酯优选地选自具有根据astmd3418-15通过动态扫描量热法(dsc)测量的小于0℃、优选地小于-4℃、更优选地小于-10℃、更优选地小于-20℃、更优选地小于-30℃的玻璃化转变温度的脂族-芳族共聚酯。该脂族-芳族共聚酯优选地是基于至少己二酸和/或癸二酸的统计共聚酯。在统计共聚酯中,构成单体单元沿聚合物链不规则地分布。统计共聚酯有时还被称为随机共聚酯。一般来讲,包含衍生自对苯二甲酸或取代的对苯二甲酸的对苯二甲酸酯单元作为芳族单元的脂族-芳族共聚酯是优选的。已经发现,包含衍生自对苯二甲酸或取代的对苯二甲酸的对苯二甲酸酯单元作为芳族单元以及衍生自双官能脂族有机酸和/或双官能脂族醇(诸如脂族二元酸、脂族二元醇)的脂族单元或包含至少一种醇官能团和至少一种酸官能团的脂族单元的脂族-芳族共聚酯能够满足施加于如在此所述的封闭件(特别是葡萄酒瓶的封闭件)的塑料材料的要求。优选地,根据本披露的脂族-芳族共聚酯是基于1,4-丁二醇、己二酸或癸二酸、以及对苯二甲酸或对苯二甲酸的形成酯的衍生物的共聚酯或统计共聚酯。优选地,根据本披露的脂族-芳族共聚酯表现出根据astmd3418-15测量的从-25℃至-40℃、更优选地从-30℃至-35℃的玻璃化转变温度、和/或从100℃至120℃、更优选地从105℃至115℃的熔融温度区域。这确保在典型的温度范围内的适合的处理和使用特性。

特别优选的生物可降解的热塑性聚合物是选自下组的一种或多种,该组由以下组成:聚对苯二甲酸丁二醇酯;聚琥珀酸丁二醇酯对苯二甲酸酯;聚癸二酸丁二醇酯对苯二甲酸酯;以及它们中两种或更多种的组合。适合的可商购获得的的可生物降解的热塑性脂族-芳族共聚酯是来自德国路德维希港的巴斯夫股份公司(basfse,ludwigshafen,germany)或来自(美国)密歇根州怀恩多特的巴斯夫公司(basfcorporationofwyandotte,mich.(us))的c1200。c1200是聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbat),它是基于聚合物链中的单体1,4-丁二醇、己二酸和对苯二甲酸的统计脂族-芳族共聚酯。

若该封闭件包括一个或多个外围层,则该一个或多个外围层可以包含与芯部构件中所含的热塑性聚合物相同或相似的热塑性聚合物。另一方面,外围层可以包含一种热塑性聚合物,该热塑性聚合物不同于芯部构件中所含的一种或多种热塑性聚合物。

根据本披露的包括芯部构件和至少一个外围层的封闭件的一个示例性方面,该外围层包含至少一种选自下组的热塑性聚合物,该组由以下组成:聚乙烯、茂金属催化剂聚乙烯、聚丙烯、茂金属催化剂聚丙烯、聚异丁烯、聚丁烯、其他聚烯烃、氟化聚烯烃、特别是部分氟化或全氟化的聚乙稀、聚氨酯、epdm橡胶、硅酮、基于乙烯基的树脂、热塑性弹性体、聚酯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、热塑性聚氨酯、聚醚型聚氨酯、热塑性烯烃、热塑性硫化橡胶、柔性聚烯烃、氟橡胶、含氟聚合物、聚乙烯、聚四氟乙烯、以及它们的共混物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、乙烯-乙基-丙烯酸共聚物、离聚物、聚丙烯、以及聚丙烯和可共聚合的烯键式不饱和共聚单体的共聚物、烯烃共聚物、烯烃嵌段共聚物、环烯烃共聚物、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯异丁烯嵌段共聚物、苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚羟基烷羧酸酯、羟基烷羧酸酯和生物可降解聚合物的单体的共聚物、脂族共聚酯、芳族-脂族共聚酯、聚(乳酸)、乳酸和生物可降解聚合物的单体的共聚物、聚己内酯、聚乙交酯、聚(3-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基己酸酯)、聚(琥珀酸丁二醇酯)、聚(琥珀酸丁二醇酯-共-己二酸酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚(己二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯)、聚(琥珀酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯)、聚(癸二酸丁二醇酯-共-对苯二甲酸酯)、乳酸己内酯乳酸共聚物、乳酸环氧乙烷乳酸共聚物、以及它们中两种或更多种的组合。根据本披露的一个示例性方面,所述至少一个外围层进一步被定义为包括选自由发泡塑料和非发泡塑料组成的组的一者,有利地具有明显大于芯部构件的密度,以便给予本披露的瓶封闭件所需的物理特征。特别地,对用于该至少一个外围层的组合物进行特别选择以便承受由上塞机的夹爪施加于其上的压缩力。然而,如在此所详述的,许多不同的聚合物能够承受这些力,并因此可以用于该至少一个外围层。

该至少一个外围层的塑料材料的特定实例是聚乙烯、热塑性硫化橡胶、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(pbat)、乳酸-己内酯-乳酸共聚物、以及它们的组合。若需要,所述至少一个外围层可以由透明材料形成。此外,针对所述至少一个外围层所选的材料可以与芯部构件的材料不同。

为了形成包括芯部构件和至少一个外围层的具有以上详述的期望的固有物理和化学特性中的一些或全部的瓶封闭件,在至少一个外围层中包含茂金属催化剂聚乙烯可以是有利的。如在此所详述的,至少一个外围层可以例如基本上包含茂金属催化剂聚乙烯作为单一组分,或者该茂金属催化剂聚乙烯可以与一种或多种热塑性弹性体组合,例如与如以上详述的一种或多种热塑性弹性体组合。若该封闭件包括外围层,则至少一个外围层可以例如包含基于整个组合物的重量在从按重量计约5%至约100%的范围内、特别是在从按重量计约5%至约80%的范围内、特别是在从按重量计约10%至约60%的范围内、特别是在从按重量计约15%至约40%的范围内的量的选自由中密度聚乙烯、中低密度聚乙烯、和低密度聚乙烯组成的组中的一种或多种聚乙烯。

虽然包含聚乙烯的外围层提供优选的封闭件性能特性,以便形成包括芯部构件和至少一个外围层的具有根据本发明的期望的固有物理和化学特性中的一些或全部(特别是增加的环境友好性,特别是增加的封闭件生物可降解性)的瓶封闭件,但是优选的是,若存在一个或多个外围层,则至少一个外围层包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(pbat)。如在此所详述的,至少一个外围层(若存在的话)可以包含pbat作为基本上唯一的聚合物组分,或者若需要,pbat可以与一种或多种热塑性弹性体组合,特别是与如以上详述的一种或多种热塑性弹性体组合,特别是与如以上详述的一种或多种生物可降解的热塑性弹性体组合。在此方面,已经发现有利的是,至少一个外围层特别包含基于整个组合物的重量在从按重量计约5%至约100%的范围内、特别是在从按重量计约15%至约95%的范围内、特别是在从按重量计约25%至约90%的范围内的量的选自由生物可降解聚酯组成的组的一种或多种聚酯。

在此实施例的一个示例性构造中,用于形成该至少一个外围层的优选pbat是或包括由(美国)密歇根州怀恩多特的巴斯夫公司售卖的已经发现此化合物产生一个外层,该外层与芯部构件组合实现适用于获得用于葡萄酒产业的高度有效的封闭件的物理和化学特征中的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部。

已经发现在提供外围层方面是高度有效的配制品包含至少一种乳酸和/或至少一种苯乙烯嵌段共聚物。可供考虑的适合的苯乙烯嵌段共聚物可以选自下组,该组由以下组成:苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯异丁烯嵌段共聚物、苯乙烯异戊二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯嵌段共聚物以及它们中两种或更多种的组合。在本披露的具体方面中,该至少一种苯乙烯嵌段共聚物选自下组,该组由以下组成:苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯嵌段共聚物以及它们中两种或更多种的组合。根据本披露的可商购获得的苯乙烯嵌段共聚物的实例是sbs、sis、sebs、sibs、seps、seeps、mbs,它们可例如以以下商品名获得:(美国密歇根州怀恩多特巴斯夫公司(basfcorporationofwyandotte,mich.,usa))、q、v、和除草定(美国得克萨斯州休斯顿可乐丽美国公司(kurarayamerica,inc.,houston,texas,usa))、tpe(南通普力马弹性体技术有限公司(nantongpolymaxelastomertechnologyco.,ltd))、glob聚合物(李长荣化学公司(lcychemicalcorporation))、(特诺尔爱佩斯公司(teknorapexcompany))、系列(elastocontpe技术公司(elastocontpetechnologies,inc.))、tpr(华盛顿佩恩公司(washingtonpenn))、evoprenetm(阿尔法盖瑞公司(alphagary))、(gls热塑性弹性体公司(glsthermoplasticelastomers))、sevrenetm(维凯姆公司(vichemcorporation))、vectortm(得克斯科聚合物公司(dexcopolymerslp))、(达盛公司(dynasol))、tea和tpe(多基公司(multibase,inc.))、solt(欧洲聚合体公司(polimerieurope))、sunprenetm(普立万公司(polyone))、(理研科技公司(rikentechnoscorporation))、rtp2700和6000系列(rtp公司(rtp))、(舒尔曼公司(a.schulman))、(vtc弹性体技术公司(vtcelastotechnik))、(瑞翁公司(zeon))、(apispa公司(apispa))、asaprenetm和tufprenetm(旭化成公司(asahikasei))、lifoflex(德国穆勒昆茨托弗公司(müllerkunststoffe,germany))、(德国瓦尔德克赖堡胶宝有限公司((kraiburgtpegmbh&co.kg,waldkraiberg,germany)或例如d、g或fg(美国得克萨斯州休斯顿科腾聚合物公司(kratonpolymers,houston,texas,usa))。可供考虑的适合的乳酸共聚物可以选自下组,该组由以下组成:乳酸己内酯乳酸嵌段共聚物、乳酸环氧乙烷乳酸嵌段共聚物、以及它们的混合物。生物可降解聚合物的另外的来源可以见于“bio-basedplastics:materialsandapplications[“基于生物的塑料:材料和应用”]”,stephankabasci编著,约翰威立公司(johnwiley&sons),2014,isbn978-1119994008。

已经发现在提供外围层方面是高度有效的另一种配制品包含至少一种热塑性硫化橡胶。

已经发现在提供外围层(提供至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部的物理和化学属性以获得商业可行的封闭件)方面是高度有效的另一种配制品包含至少一种聚醚型热塑性聚氨酯和至少一种烯烃嵌段共聚物中的至少一种,或者它们中至少两种的共混物。

所披露的适合于外围层的材料各自可以单独使用或者与这些材料中的一种或多种组合使用。通过采用这种材料或这些材料并且以与任何所需的发泡芯部构件周向、包围、粘合的接合形成这种或这些材料,可以获得一种高度有效的多层封闭件,该多层封闭件能够提供适用于葡萄酒瓶封闭件的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部的特性。

在此实施例的一个示例性构造中,用于形成该至少一个外围层的特定聚醚型热塑性聚氨酯包括由(美国)密歇根州怀恩多特的巴斯夫公司(basfcorporationofwyandotte,mich.(us))制造的lp9162。已经发现此化合物产生一个外层,该外层与芯部构件组合提供适用于获得用于葡萄酒产业的高度有效的封闭件的物理和化学特征中的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部。

在包括芯部构件和至少一个外围层的所披露的封闭件的另一个示例性方面中,该外围层包含热塑性硫化橡胶(tpv)。此类热塑性硫化橡胶是本领域熟知的并且是可商购获得的,例如,以商品名从(美国)德克萨斯州休斯顿的埃克森美孚化学公司(exxonmobilchemicalcompanyofhouston,texas(us)),从(荷兰)格兰(geleen(nl))的特诺尔爱佩斯b.v.公司(teknorapexb.v.),或从(美国)俄亥俄州埃文湖的普立万公司(polyoneinc.ofavonlake,ohio(us))。

除采用以上详述的聚醚型热塑性聚氨酯之外,已经发现在向至少一个外围层提供期望的属性中的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部方面是高度有效的另一种组合物是至少一种聚烯烃(特别是至少一种热塑性聚烯烃)和至少一种热塑性硫化橡胶的共混物。使用由此共混物形成的外围层的封闭件的构造提供一种高度适合用作葡萄酒瓶封闭件的封闭件。

可以向至少一个外围层提供期望的属性中的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部的另一种组合物是至少一种聚烯烃(特别是至少一种热塑性聚烯烃)和至少一种苯乙烯嵌段共聚物的共混物、或至少一种热塑性硫化橡胶与至少一种苯乙烯嵌段共聚物的共混物。使用由此共混物形成的外围层的封闭件的构造提供一种高度适合用作葡萄酒瓶封闭件的封闭件。

在另一替代实施例中,通过独立地采用至少一种茂金属催化剂聚乙烯和至少一种烯烃嵌段共聚物中的至少一种,或者将其与选自由低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、和中低密度聚乙烯组成的组中的至少一种组合,可以获得一种封闭件。

已经发现在向至少一个外围层提供期望的属性中的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部方面是高度有效的并且根据本发明是优选的另一种组合物是至少一种聚酯(特别是至少一种统计芳族-脂族共聚酯)和至少一种乳酸嵌段共聚物的共混物。至少一种聚酯(优选地至少一种统计芳族-脂族共聚酯,优选地pbat)和至少一种乳酸聚合物或乳酸衍生物(特别是至少一种乳酸嵌段共聚物)的适合的共混物包含基于整个组合物的重量在从按重量计约5%至约95%范围内的量、或在从按重量计约20%至约80%范围内的量、或在从按重量计约30%至约70%范围内的量、或在从按重量计约40%至约60%范围内的量的聚酯(优选地统计芳族-脂族共聚酯)以及基于整个组合物的重量在从按重量计约95%至约5%范围内的量、特别是在从按重量计约80%至约20%范围内的量、特别是在从按重量计约70%至约30%范围内的量、特别是在从按重量计约60%至约40%范围内的量的乳酸聚合物或乳酸衍生物(特别是乳酸嵌段共聚物)。基于乳酸嵌段共聚物和统计脂族-芳族共聚酯的总重量,乳酸嵌段共聚物与统计脂族-芳族共聚酯的示例性重量比为约95:5、约90:10、约85:15、约80:20、约75:25、约70:30、约65:35、约60:40、约55:45、约50:50。使用由此共混物形成的外围层的封闭件的构造提供一种高度适合用作葡萄酒瓶封闭件、特别是生物可降解的葡萄酒瓶封闭件的封闭件。

已经发现提供用于形成根据本披露的封闭件的高度有效的外围层的还另外的附加化合物包括氟弹性体化合物和含氟聚合物。已经发现,无论是单独使用或者彼此组合使用或者与以上详述的其他化合物组合使用,这些化合物在产生以下的外围层方面是高度有效的,该外围层能够提供使其适用于瓶封闭件的特性中的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部。

在此详述的用于提供该至少一个外围层的任何化合物可以单独或彼此组合地使用,使用在此详述的制备方法,以产生牢固且整体地粘合到芯部构件和/或一个不同的外围层上的一个外围层,作为发泡的外层或非发泡的外层,或者作为中间层。

根据本披露的一个具体方面,该外围层中所含的至少一种、优选地每种热塑性聚合物根据astmd6400是生物可降解的。

该至少一个外围层(若存在的话),特别是外部的外围层,特别地形成有能够给予通过本披露的封闭件所需的物理特征(诸如对装瓶条件的耐受性)的厚度和/或密度。特别地,该至少一个外围层,特别是外部的外围层,形成有明显大于内芯的密度和/或形成有所选的厚度。

因此,所述至少一个外围层(若存在的话)特别地进一步被限定为包括在从约0.05mm至约5mm范围内的厚度。虽然已经发现这个范围对于产生完全起作用并实现大部分或全部所需的目标的封闭件是有效的,但是用于葡萄酒瓶的示例性方面特别包括在从约0.05mm至约2mm范围内的厚度,由此厚度的示例性下限是约0.05mm、约0.06mm、约0.07mm、约0.08mm、约0.09mm、约0.1mm、约0.2mm、约0.3mm、约0.4mm或约0.5mm并且厚度的示例性上限是约1mm、约2mm、约3mm、约4mm、或约5mm。该至少一个外围层(若存在的话)的示例性厚度可以根据以下的标准进行选择,例如像,该至少一个外围层的组成、物理特性和/或材料的密度,以及该至少一个外围层的所需的特性。

如在此所讨论的,对于提供能够在葡萄酒产业中使用的瓶封闭件,该至少一个外围层(若存在的话)与芯部构件的紧密的粘合的相互接合是有利的。在此方面,虽然已经发现,在此详述的方法提供该至少一个外围层与芯部构件的牢固的紧密的粘合接合,但是可以采用替代性的层或粘合化学品,这取决于用于形成该芯部构件和该至少一个外围层的具体材料。

若需要,对于包括芯部构件和至少一个外围层的所披露的封闭件,可以在芯部构件的外表面上采用技术人员已知的粘合剂或结系层以便提供该至少一个外围层与其的牢固的紧密的粘合接合。若釆用了结系层,该结系层将有效地插入该芯部构件与该至少一个外围层之间以便通过将该外围层和该芯部构件有效地粘合到该中间放置的结系层上提供紧密的粘合的相互接合。然而,无论采用何种工艺或粘合程序,所有这些替代实施例都在本披露的范围之内。若存在多于一个外围层,可以相似地在对应的外围层之间采用此类粘合剂或结系层。

根据本发明的封闭件包含多个包括软木的颗粒,这些颗粒具有根据iso标准测试方法ics19.120通过机械筛分的方式测量的粒度分布,这样使得d50值在从0.20毫米至10毫米的范围内。该多个颗粒优选地具有根据测试方法ics19.120确定的在从0.25mm至10mm的范围内、优选地在从0.5mm至5mm的范围内、或在从1.0mm至3.0mm的范围内、特别是在从大于1.0mm至2.0mm的范围内、或在从大于2.0mm至3.0mm的范围内的d50。根据iso标准测试方法ics19.120通过机械筛分的方式测量的平均或均值粒度优选地在从0.25mm至10mm的范围内、优选地在从0.5mm至8mm的范围内、优选地在从0.5mm至6mm的范围内、优选地在从0.5mm至5.0mm的范围内、优选地在从0.5mm至4.0mm的范围内、优选地在从0.8mm至4.0mm的范围内、优选地在从0.8mm至3.8mm的范围内、优选地在从0.8mm至3.5mm的范围内、优选地在从1.0mm至3.5mm的范围内、优选地在从1.0mm至3.3mm的范围内、最优选地在从1.0mm至3.0mm的范围内。该多个颗粒可以替代性地具有在从大于2.0mm至10.0mm的范围内、特别是在从大于2.0mm至8.0mm的范围内、优选地在从大于2.0mm至5.0mm的范围内、或在从大于2.0mm至4.0mm的范围内、优选地在从大于2.0mm至3.5mm的范围内、特别是在从大于2.0mm至3.0mm的范围内的平均或均值粒度或d50值。平均或均值粒度或d50的优选范围选自从0.9mm至1.0mm、从1.0mm至2.0mm、从1.5mm至2.5mm、从2.0mm至3.0mm、从2.5mm至3.5mm、以及从3.0mm至4.0mm的范围。平均粒度或d50的特别优选的范围选自从1.0mm至2.0mm、和从2.0mm至3.0mm、或从大于1.0mm至小于2.0mm、或从大于2.0mm至3.0mm的范围

该多个颗粒优选地是多个软木颗粒。虽然可以设想其他类型的天然和合成填料颗粒,但是软木颗粒拥有物理特性(诸如密度、孔结构)以及外观的期望组合,从而使得它们特别适合于本发明的封闭件。

该多个颗粒,特别是多个软木颗粒,优选地适用于食品接触。该多个颗粒,特别是多个软木颗粒,优选地是多个“干净”颗粒。这意味着在并入到本发明的封闭件中或在本发明的封闭件中使用之前,这些颗粒使用适当的清洁或洗涤方法进行清洁或洗涤。该多个干净颗粒优选地不含或基本上不含任何污染物,例如由于先前的使用或处理步骤可能存在的污染物,以及可能影响有待保持在容器中的产品的味道、气味、和/或其他特性的剂。该多个干净颗粒特别优选地不含或基本上不含感官改善剂,特别是不含所有的或基本上所有的卤代苯甲醚,特别是tca,但是任选地也不含tba、teca和/或pca。若该多个颗粒是多个软木颗粒,则这些颗粒已经优选地进行洗涤以便去除所有的或基本上所有的感官改善剂,特别是所有的或基本上所有的卤代苯甲醚,特别是tca,但是任选地也去除软木中可能存在的tba、teca和/或pca。这种洗涤步骤可以例如通过任何适合的溶剂实现,该任何适合的溶剂包括但不限于有机溶剂诸如烃、含水流体诸如能够将tca从软木去除的洗涤溶液或分散体、或超临界流体诸如超临界二氧化碳。也是食品安全的环境友好的溶剂是优选的,诸如含水流体或超临界流体。在洗涤步骤过程中,软木颗粒可以悬浮在溶剂中,任选地进行搅拌,并且然后通过过滤等去除溶剂。洗涤步骤可以根据需要重复许多次,以便在这些颗粒中、特别是在软木颗粒中实现可接受水平的卤代苯甲醚、特别是氯代苯甲醚、特别是tca,但是还任选地tba、teca和/或pca。从软木释放到葡萄酒中的卤代苯甲醚的量可以通过以下作为所谓的“可释放的卤代苯甲醚”测量:将软木或软木的样品浸泡在葡萄酒中,未处理的软木浸泡24小时,或者处理的软木浸泡48小时,并且例如通过色谱法或光谱法诸如气相色谱法或核磁共振光谱法测量葡萄酒中每种卤代苯甲醚化合物的量。通常认为可接受的水平是在葡萄酒中产生tca或tba的低于约6ng/l的平均感官阈值的对应的一种或多种氯代苯甲醚的量的水平,由此已经报告teca和pca在它们的感官阈值中是对应地约三分之一倍和一千分之一倍有效。在此披露的封闭件具有小于6ng/l、优选地小于5ng/l、优选地小于4ng/l、优选地小于3ng/l、优选地小于2ng/l的可释放三氯苯甲醚的含量。

该多个颗粒(特别是多个软木颗粒)优选地具有在从约0%至约10%的范围内、特别是在从约0%至约8%的范围内、特别是在从约0%至约8%的范围内、特别是在从约0%至约7%的范围内、特别是在从约0%至约6%的范围内、更特别是在从约0%至约5%的范围内、更特别是在从约0%至约5%的范围内、更特别是在从约0%至约4%的范围内、更特别是在从约0%至约3%的范围内、更特别是在从约0%至约2%的范围内、更特别是在从约0%至约1%的范围内的湿度。

根据本披露的封闭件的一个优点是,能够实现该多个颗粒遍及封闭件的均一分布。特别地,该多个颗粒优选地在聚合物基质内均一地分布,优选地基本上每个个体颗粒被聚合物基质包围并嵌入在聚合物基质内,因此,在本发明的封闭件中,该多个颗粒优选地在整个封闭件中均一地分布。这是可能的,因为该配制品实现允许通过挤出的方式形成聚合物基质的可加工性,该聚合物基质具有支持该多个颗粒遍及聚合物基质的均一分布的物理特性,诸如孔结构和孔密度。该多个颗粒的均一分布是有利的,因为它允许个体颗粒被聚合物基质包被和/或嵌入在聚合物基质内,这避免在没有足够的聚合物的情况下形成颗粒的局部簇集,该局部簇集进而可能导致封闭件的弱点和碎裂。

根据根据本披露的封闭件的一个方面,该封闭件包括芯部构件并且不包括外围层。在此方面中,该芯部构件形成整个封闭件,并且该多个颗粒包含在该芯部构件中。此方面在降低每个封闭件的成本和简化生产方面可以是特别有利的。

若包括外围层,则该多个颗粒包含在该芯部构件和该外围层中的至少一者中,优选地包含在该芯部构件或该外围层中,或者包含在该芯部构件和该外围层中。

在本披露的一个具体方面中,若存在外围层,则该多个颗粒包含在该芯部构件中并包含在该外围层中。

在本披露的另一个方面中,若存在外围层,则该多个颗粒包含在该芯部构件中,并且基本上不存在于该外围层中。

在本披露的一个具体方面中,该封闭件包括外围层,并且该多个颗粒包含在该外围层中。根据此方面,该多个颗粒可以基本上不存在于该芯部构件中。

在一个特别优选的实施例中,该封闭件不包括外围层,或者不包括单独挤出的外围层。

可以包含在从40重量%至85重量%范围内的量、更特别地在从45重量%至85重量%范围内的量、更特别地在从50重量%至85重量%范围内的量、更特别地在从大于50重量%至85重量%范围内的量、更特别地在从大于50重量%至80重量%范围内的量、更特别地在从大于50重量%至75重量%范围内的量、更特别地在从大于50重量%至70重量%范围内的量、更特别地在从51重量%至70重量%范围内的量、更特别地在从51重量%至65重量%范围内的量、更特别地在从51重量%至60重量%范围内的量、更特别地在从51重量%至55重量%范围内的量的该多个颗粒(特别是多个软木颗粒),在每种情况下基于封闭件的总重量。

根据包括外围层的封闭件的一个方面,该多个颗粒可以包含在该外围层中。然而,该多个颗粒优选地包含在该芯部构件中,或包含在该芯部构件和该外围层中。

包含该多个颗粒可能不利地影响用于制备本发明的封闭件的组合物的可加工性,并且潜在地负面地影响封闭件性能和特性。为了减少或消除特别是由于该多个颗粒导致的可加工性或性能的任何降低,本发明的封闭件包含一种或多种加工助剂。该一种或多种加工助剂至少包含在包含该多个颗粒的封闭件组件中。优选的该一种或多种加工助剂优选地选自以下加工助剂,这些加工助剂能够改变配制品在形成封闭件的过程中的可加工性,诸如配制品在通过挤出或模塑的方式、特别是通过挤出的方式形成封闭件的过程中的熔体可加工性。处理和可加工性改变可以是例如操作压力和/或温度降低、组合物与成形设备之间的摩擦降低、聚合物基质中软木可分散性改善、聚合物基质中软木可润湿性改善、挤出过程中用于流动改善的扭矩力提高、在挤出过程中熔体破裂减少或消除、口模堆积减少、速度提高以及输出、熔体粘度、熔体流动速率、熔体指数、热稳定性、和/或表面特性增加。该一种或多种加工助剂优选地帮助改善封闭件的机械和性能特性,诸如塑料材料的孔大小和/或孔密度、孔稳定性、该多个颗粒遍及聚合物基质的均一分布、在变化的剪切和/或温度、特别是增加的剪切和/或温度的条件下的粘度等。在该一种或多种加工助剂的情况下观察到的一个具体优点是与不包含根据本发明的一种或多种加工助剂的封闭件中的塑料材料的密度相比,封闭件中的塑料材料的密度可以降低。较低的塑料材料密度有助于实现本发明的目的,例如像封闭件的塑料材料含量降低、弹性、可压缩性、以及该多个颗粒在整个塑料材料中的均匀分布。因为该一种或多种加工助剂在封闭件生产之后保留在封闭件中,所以它们优选地适用于食品应用。优选的是,该一种或多种加工助剂中的一种或多种是生物可降解的、可堆肥的、和热塑性可加工的中的一种或多种。虽然可能的是,单一的加工助剂实现所需优点中的全部或大部分,但是还可能的是,加工助剂包含两种或更多种加工助剂。可以单独使用或与一种或多种其他加工助剂组合使用的适合的加工助剂可以是例如润滑剂、增滑剂、剥离剂、抗粘连剂、或任何剂或实现所需优点中的一种或多种的剂的组合。

可以包含在根据本发明的封闭件中的适合的加工助剂优选地选自下组,该组由以下组成:脂肪酸;脂肪酸酯;脂肪酸酰胺;蜡;蜡酯;酯蜡;增塑剂;醇类;甘油酯;多元醇酯;多元醇偏酯;聚乙二醇酯;脂肪酸聚乙二醇酯;脂肪酸聚乙二醇醚;脂肪醇聚乙二醇醚;金属皂;含氟聚合物;多元醇;硅酮;甘油单硬脂酸酯;多元醇的脂肪酸酯;高分子量聚酯;以及它们中任何两种或更多种的组合。适合的加工助剂还可以是产生大分子量分散性的聚合物共混物。例如,加工助剂可以包含较高分子量聚合物与较低分子量聚合物的组合,以使得实现提供较低的熔体粘度的宽分子量分布。呈这种聚合物共混物形式的该一种或多种聚合物可以与形成封闭件的主体、特别是封闭件的芯部构件、或整个封闭件(若不包括外围层的话)的塑料材料中所含的一种或多种热塑性聚合物中的一种或多种相同。在这种情况下,塑料材料的量随着如在此披露的加工助剂的量增加。呈这种聚合物共混物形式的该一种或多种聚合物也可以与塑料材料中所含的一种或多种热塑性聚合物中的至少一种或多种不同,这样使得对于该一种或多种加工助剂包含如在此披露的量的不同的一种或多种加工助剂。这种聚合物共混物可以用作一种或多种加工助剂,或者可以与在此披露的其他加工助剂中的一种或多种组合使用。

若采用了两种或更多种加工助剂,则这些加工助剂优选地在实现在此提及的特性和优点方面彼此互补或补充。例如,该加工助剂可以包含降低塑料材料的熔体粘度的至少一种加工助剂、和帮助塑料材料从成形设备的剥离的至少一种加工助剂,诸如减少在挤出过程中塑料材料相对于至少一个挤出机表面的摩擦的至少一种加工助剂、和/或帮助塑料材料从模具的剥离的至少一种加工助剂。减少在挤出过程中塑料材料相对于至少一个挤出机表面的摩擦的加工助剂可以与帮助塑料材料从模具的剥离的加工助剂相同,或者这些加工助剂可以是不同的加工助剂。

该一种或多种加工助剂可以选自如在此所述的加工助剂。任何加工助剂可以与任何其他加工助剂组合,以便实现本发明的目标和优点。依据根据本发明的封闭件的一个优选的方面,降低塑料材料的熔体粘度的至少一种加工助剂选自下组,该组由以下组成:脂肪酸;脂肪酸酯;脂肪酸酰胺;蜡;蜡酯;酯蜡;增塑剂;醇类;甘油酯;多元醇酯;多元醇偏酯;聚乙二醇酯;脂肪酸聚乙二醇酯;脂肪酸聚乙二醇醚;脂肪醇聚乙二醇醚;甘油单硬脂酸酯;金属皂;以及它们中任何两种或更多种的组合;并且减少在挤出过程中塑料材料相对于至少一个挤出机表面的摩擦的至少一种加工助剂选自下组,该组由以下组成:脂肪酸;脂肪酸酯;脂肪酸酰胺;含氟聚合物;多元醇;硅酮;甘油酯;甘油单硬脂酸酯;多元醇酯;多元醇偏酯;聚乙二醇酯;脂肪酸聚乙二醇酯;脂肪酸聚乙二醇醚;脂肪醇聚乙二醇醚;多元醇的脂肪酸酯;蜡酯;酯蜡;金属皂;高分子量聚酯;以及它们中任何两种或更多种的组合。

在根据本发明的封闭件中可以有利的是,在大气压力下,至少一种加工助剂在高至160℃的温度下、或在高至150℃的温度下、或在高至140℃的温度下、或在高至130℃的温度下、或在高至120℃的温度下是固体的或至少部分固体的。任选地,至少一种加工助剂包含一种或多种脂肪酸衍生物,这些一种或多种脂肪酸衍生物在大气压力下在高至160℃的温度下、或在高至150℃的温度下、或在高至140℃的温度下、或在高至130℃的温度下、或在高至120℃的温度下是固体的或至少部分固体的。这在加工助剂的运输和储存、以及将加工助剂与塑料材料和多个颗粒组合的方面可以是有利的,该组合可以在干燥的共混步骤中发生,以便形成加工助剂与塑料材料和多个颗粒的均一组合。还优选的是,在形成封闭件之后至少基本上保留在封闭件中的加工助剂在封闭件的使用温度下可以是固体的,例如以便避免加工助剂的渗出或封闭件的油腻感。若加工助剂在加工温度下软化、熔化、或部分熔化,对于加工和/或组合可以是有利的。连同形成封闭件的方法在此一起指明典型的加工温度。

在根据本发明的封闭件中可以有利的是,在大气压力下,至少一种加工助剂在高于50℃的温度下至少部分地呈液体形式,例如至少部分地呈熔体形式。任选地,至少一种加工助剂包含一种或多种脂肪酸衍生物,这些一种或多种脂肪酸衍生物在大气压力下在高于50℃的温度下至少部分地呈液体形式。这可以允许较低的加工温度,同时基本上不导致加工助剂从成品封闭件渗出或封闭件的油腻感。

用于根据本发明的封闭件的加工助剂可以例如包含一种或多种选自下组的加工助剂,该组由以下组成:衍生自具有从12至45个碳原子、优选地从25至38个碳原子的饱和或不饱和脂肪酸的脂肪酸衍生物;衍生自具有从12至45个碳原子、优选地从25至38个碳原子的改性的饱和或不饱和脂肪酸的改性脂肪酸衍生物;天然蜡;合成蜡;增塑剂;以及它们中两种或更多种的组合。以举例方式,加工助剂可以包含一种或多种衍生自选自下组的脂肪酸的脂肪酸衍生物和/或改性脂肪酸衍生物,该组由以下组成:月桂酸、棕榈酸(palmiticacid)、花生酸、山酸、硬脂酸、12-羟基硬脂酸、油酸、芥酸、蓖麻醇酸(recinolicacid)、己二酸、癸二酸、肉豆蔻酸、棕榈油酸、棕榈酸(sapienicacid)、反油酸、异油酸、亚油酸、反亚油酸、α-亚油酸、γ-亚油酸、双高-γ-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、辛酸、癸酸、肉豆蔻酸、木蜡酸、蜡酸、十三烷酸、十五烷酸、十七烷酸、十九烷酸、二十一烷酸、二十三烷酸、二十五烷酸、二十七烷酸、褐煤酸、二十九烷酸、蜂花酸、三十一烷酸、三十二烷酸、三十三烷酸、三十四烷酸、蜡塑酸、三十六烷酸、三十七烷酸、三十八烷酸、十八碳四烯酸、二十二碳四烯酸、棕榈油酸、异油酸、二十烯酸、反油酸、巨头鲸鱼酸、神经酸、二十碳三烯酸、衍生自该组中包括的脂肪酸中的一种或多种的改性脂肪酸、以及该组中包括的脂肪酸和改性脂肪酸中的任何两种或更多种的混合物。

若加工助剂包含一种或多种选自下组的加工助剂,则对于根据本发明的封闭件可以是有利的,该组由以下组成:芥酸酰胺;脂肪酸;蜡;硬脂酰胺;甘油单硬脂酸酯;高-单甘油单硬脂酸酯;甘油酯;亚乙基-双-硬脂酰胺;硬脂酸钙;芥酸酰胺;油酸酰胺;硬脂酸酰胺;偏苯三酸酯;己二酸酯;癸二酸酯;壬二酸酯;二酯;聚合物增塑剂;以及它们中两种或更多种的任何组合。

该加工助剂可以例如具有以下特性中的一种或多种:

-根据astmd2265测量的在从50℃至160℃的范围内、或在从50℃至150℃的范围内、或在从50℃至140℃的范围内、或在从50℃至130℃的范围内、在从50℃至120℃的范围内的滴点;

-根据astmd1298-12b测量的在4℃下相对于水的在从0.900至1.300的范围内的比重。

在根据本发明的封闭件中,优选地包含基于封闭件的总重量的以下重量百分比量的组分(a)、(b)和(c):

(a)10重量%至59.9重量%、优选地从20重量%至59重量%、优选地从30重量%至55重量%、优选地从30重量%至50重量%、优选地从35重量%至50重量%、优选地从35重量%至49.9重量%、优选地从35重量%至49重量%、优选地从35重量%至48重量%、优选地从35重量%至47重量%、优选地从35重量%至46重量%、优选地从35重量%至45重量%、优选地从40重量%至45重量%、优选地从40重量%至44.9重量%的塑料材料;

(b)40重量%至85重量%、优选地从40重量%至80重量%、优选地从40重量%至75重量%、优选地从40重量%至70重量%、优选地从45重量%至70重量%、优选地从45重量%至65重量%、优选地从45重量%至60重量%、优选地从50重量%至59重量%、优选地从大于50重量%至59重量%、优选地从51重量%至55重量%的多个颗粒;

(c)0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种加工助剂。

根据本发明的封闭件优选地不包含粘合剂;并且/或者该封闭件优选地不包含交联剂;并且/或者塑料材料优选地不通过交联剂的方式交联。该封闭件优选地不包含粘合剂并且不包含交联剂。包含较大量(例如,基于封闭件的总重量的大于约50重量%)的软木粉末或软木颗粒的已知的封闭件通常是团聚物,其中粘合剂典型地是通过相应的单体和/或预聚物(诸如寡聚物)的原位反应性聚合形成的聚氨酯或聚丙烯酸酯。这些粘合剂或胶水不是热塑性可加工的,它们也不是根据本发明的定义的热塑性聚合物或塑料材料。已知的封闭件经常包含一种或多种交联剂(还被称为交联剂(crosslinker)),以便改善某些特性。不仅是粘合剂或它们的单体,交联剂也可能产生食品安全方面的担忧。另外,典型地,粘合剂或交联聚合物不是生物可降解的,也不是热塑性可加工的。因此,通常不可能对包含粘合剂或交联剂或交联聚合物的封闭件进行回收、生物降解或堆肥。然而,虽然优选的是,根据本发明的封闭件不包含交联剂,但是可能的是,根据本发明的封闭件包含少量的交联剂,例如包含足以进行以下的量的交联剂:以所需的方式改变用于制备封闭件的组合物的流变特性,特别是组合物的热塑性组分的流变特性,和/或改变封闭件和/或用于制备封闭件的组合物的一种或多种其他特性,特别是他们的热塑性组分的一种或多种其他特性感,诸如粘度、弹性、和/或硬度。交联剂(若存在的话)的量应当足够小,以使得封闭件的热塑性可加工性不被影响,或者至少基本上不被影响,特别是封闭件的可回收性不被影响,或者至少基本上不被影响。

在本披露的一个实施例中,该封闭件是由一种包括至少一个挤出工艺步骤的方法产生的。对于包括芯部构件和至少一个外围层的封闭件,这允许在至少一个外围层与芯部构件之间实现整体式粘合互联,因为至少一个外围层是以确保紧密的粘合接合的方式围绕芯部构件形成的。

依据根据本披露的封闭件、组合物和方法的一个具体方面,该组合物、封闭件、和/或任何方法步骤的温度,特别是在封闭件或组合物的形成过程中的温度,优选地不超过200℃,优选地维持在从约120℃至约170℃的范围内,或在从约125℃至约170℃的范围内,或在从约130℃至约165℃的范围内,或在从约135℃至约165℃的范围内,或在从约140℃至约160℃的范围内。在包含软木颗粒的材料的挤出过程中,特别地维持在所披露的范围内的挤出温度。若温度超过此范围,则存在软木颗粒的脱色和/或降解、以及可能影响与封闭剂相接触的食品产品的烧焦味道的风险。

还已经发现,另外的额外添加剂可以并入到本披露的封闭件中。对于根据本披露的包括芯部构件和至少一个外围层的封闭件,添加剂可以并入到封闭件的芯部构件和/或至少一个外围层中,以便提供进一步的增强和期望的性能特征。这些另外的添加剂可以包括例如着色剂诸如颜料、抗微生物剂、抗菌化合物、和/或氧清除材料。适合的添加剂对于本领域技术人员是已知的。抗微生物添加剂和抗菌添加剂可以并入到封闭件中,从而给予额外的可信度,以使得在液体的存在下,微生物或细菌生长的可能性极小。这些添加剂优选地具有长期释放能力,并且进一步增加了保质期,而无需通过葡萄酒装瓶过程中所涉及的那些进行进一步处理。此外,对于封闭件的孔可能的是基本上充满非氧化性气体以便进一步减少氧气进入容器中。实现此的方式在现有技术中是已知的。可能的是,一种或多种填料,特别是粒状填料,优选地是具有小于0.2mm的粒度的粒状填料,并入到根据本发明的封闭件中,优选地通过并入到用于制备根据本发明的封闭件的组合物中进行。优选的填料是无机填料诸如矿物填料,它们可以选自滑石、白垩、二氧化硅、云母、氧化铝、粘土、碳酸钙、碳酸镁、铝酸钙、二氧化钛、蛭石、珍珠岩、以及它们中一种或多种的组合。包含一种或多种填料例如以改变封闭件和/或组合物的流变特性或其他特性可以是有利的,

根据采用来将本披露的封闭件插入在所需的瓶中的密封方法,若本披露的封闭件包括芯部构件和至少一个外围层,可以将添加剂诸如增滑添加剂、软化剂、和密封化合物并入到外围层中,例如以便在插入方法过程中提供封闭件的润滑。另外,典型地在装瓶行业中采用的其他添加剂可以并入到本披露的封闭件中,以用于改善封闭件与瓶的密封接合并且降低将封闭件从瓶中移出以打开瓶所需的拔出力。

此外,根据本披露的封闭件可以包括装饰标记,诸如字母、符号、颜色、图案、和木头色调(woodtones),它们印在至少一个外围层和/或形成所述封闭件或塞子的相对端的终端表面中的一个或两个上。若存在的话,至少一个外围层可以与外围表面上印的标记成重叠关系。可以在封闭件的生产过程中或者在已经制造了该封闭件之后的一个单独步骤中在线进行这些标记的印刷。因此,本披露的封闭件可以在外围层(特别是基本上圆柱形的表面)和一个或两个终端末端(特别是形成所述封闭件或塞子的相对端的基本上平坦的终端表面)中的至少一个上包括装饰效果。另外,包含在正常光照和/或温度条件下可见的墨水的标记可以包括在封闭件中。在此披露的上下文中的正常光照条件意指来自具有基本上包括可见光谱范围的光谱的光源的光。在此披露的上下文中的正常温度条件意指从10℃至35℃的温度。这些标记可以例如用作定位标志。

根据本披露的封闭件可以进一步在其表面的至少一个上(特别是在其外围表面上)包括一个润滑剂层。该润滑剂层可以包括例如硅酮、蜡、石蜡、和层、或对于天然软木或合成封闭件已知的任何类型的层中的一种或多种。这种层可以帮助例如将封闭件插入到容器中并且通过已知且似乎适合的任何方式形成。若存在硅酮、蜡和/或石蜡层,它可以例如通过挤出和/或通过滚光来形成。

通过采用在此披露的材料和方法,可以获得一种高度有效的多层封闭件,该多层封闭件能够提供适用于葡萄酒瓶封闭件的至少一种、特别是多于一种、特别是几乎全部或甚至全部的特性。

根据本披露的封闭件具有使其特别适用于包装并且特别是用作葡萄酒瓶的封闭件的有利特性。若产品在惰性条件下包装,在封闭该容器之后的第一个100天内,该封闭件有利地具有根据astmf1307测量的每容器小于约3mg氧的氧进入速率。在封闭该容器之后的第一个100天内,该氧进入速率有利地选自下组,该组由以下组成:每容器小于约1mg氧、小于约0.5mg氧、小于约0.25mg氧、小于约0.2mg氧和小于约0.1mg氧。根据本披露的或根据本披露的方法生产的封闭件实现至少一种与由替代性材料(诸如聚合物)制成的已知的封闭件可比较的性能(关于用作葡萄酒瓶的封闭件),如通过例如氧传递速率、拔出力、和泄漏中的至少一种、特别是多于一种、特别是全部这些特性测量的。另外,根据本披露的或根据本披露的方法生产的封闭件具有与天然软木的外观相似的外观,并且可以在一些方面中优选地以与天然软木封闭件相同的方式进行标记。此外,根据本披露的封闭件的触觉特性与由天然软木制成的封闭件非常相似。

根据本发明的封闭件优选地具有在100%氧中根据astmf1307测量的小于0.05cc/天、优选地在从0.0001cc/天至0.05cc/天的范围内、或从约0.0001cc/天/封闭件至约0.1000cc/天/封闭件、或从约0.0005cc/天/封闭件至约0.050cc/天/封闭件的氧传递速率。

本发明的封闭件的所有组件的细节和特性也适用于根据本披露的如下文所述的组合物和方法。

有利地,根据本披露的封闭件具有根据在此所述的测试方法确定的不超过约445n(100lb)、特别是不超过约440n、特别是不超过约430n、特别是不超过约420n、特别是不超过约410n、优选是不超过约400n、特别是不超过约390n、特别是不超过约380n、特别是不超过约370n、特别是不超过约360n、特别是不超过约350n、特别是不超过约340n、特别是不超过约330n、更特别是不超过约320n、更特别是不超过约310n、更特别是不超过约300n的拔出力,由此,有利地实现在从约200n至约400n的范围内、特别是在从约210n至约380n的范围内、特别是在从约220n至约350n的范围内、特别是在从约230n至约300n的范围内的拔出力。拔出力描述了在标准化条件下将封闭件从容器、特别是从瓶中移出所需的力。较低的拔出力涉及更易于拔出封闭件。对于葡萄酒瓶封闭件而言,通常认为在从约150n至约445n范围内的拔出力是可接受的。本披露的封闭件实现了在对于葡萄酒瓶封闭件而言被认为是可接受的范围内的拔出力。

本发明还涉及一种用于特别是通过挤出和/或模塑的方式制造产品保持容器的封闭件的组合物。该组合物优选地适用于挤出方法,但是也适用于模塑方法,诸如注射模塑或压缩模塑。一种用于制造产品保持容器的封闭件的优选组合物包含以下作为组分:

(a)塑料材料,该塑料材料包含一种或多种热塑性聚合物;

(b)多个颗粒,该多个颗粒包括软木并且具有根据isoics19.120通过机械筛分测量的在从0.20毫米至10毫米范围内的粒度分布d50;

(c)一种或多种加工助剂;

(d)任选地,一种或多种添加剂;以及

(e)一种或多种起泡剂。

塑料材料、热塑性聚合物、多个颗粒、加工助剂、添加剂、和起泡剂、以及与其相关的所有细节(包括优选的实施例和方面)关于封闭件、用于形成封闭件的组合物、用于形成组合物的方法、以及用于形成封闭件的方法如在此进行定义。

除关于本发明的封闭件在此已经提及的添加剂(它可以作为组分(d)提供)之外,也可以作为组分(d)提供的其他添加剂可以是例如至少一种成核剂、着色剂、或如在此定义或如本领域技术人员已知的其他添加剂,包括如在此定义的一种或多种类型的填料。关于此类添加剂的细节优选地与关于本披露的封闭件在此描述的关于添加剂的细节相同。

在一种用于制造产品保持容器的封闭件的优选组合物中,包含基于组合物的总重量的以下重量百分比量的组分(a)、(b)、(c)、(d)和(e):

(a)10重量%至59.8重量%、优选地从20重量%至59重量%、优选地从30重量%至55重量%、优选地从30重量%至50重量%、优选地从35重量%至50重量%、优选地从35重量%至49.9重量%、优选地从35重量%至49重量%、优选地从35重量%至48重量%、优选地从35重量%至47重量%、优选地从35重量%至46重量%、优选地从35重量%至45重量%、优选地从40重量%至45重量%、优选地从40重量%至44.9重量%的塑料材料;

(b)40重量%至85重量%、优选地从40重量%至80重量%、优选地从40重量%至75重量%、优选地从40重量%至70重量%、优选地从45重量%至70重量%、优选地从45重量%至65重量%、优选地从45重量%至60重量%、优选地从50重量%至59重量%、优选地从大于50重量%至59重量%、优选地从51重量%至55重量%的多个颗粒;

(c)0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种加工助剂;

(d)0重量%至10重量%、优选地从0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种添加剂;以及

(e)0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种起泡剂。

可能的是,该组合物不包含任何另外的组分。在这种情况下,在用于制造产品保持容器的封闭件的组合物中,组分(a)、(b)、(c)、(d)和(e)的重量百分比量应当增加至100重量%

本发明还涉及一种用于获得用于制造产品保持容器的封闭件的组合物的方法,该方法至少包括以下方法步骤:

i.紧密地组合以下组分:

(a)包含一种或多种热塑性聚合物的塑料材料,该塑料材料优选地呈粉末的形式或呈微粒的形式;

(b)多个颗粒,该多个颗粒包括软木并且具有根据isoics19.120通过机械筛分的方式测量的在从0.2毫米至10毫米范围内的粒度分布d50;

(c)一种或多种加工助剂;

(d)任选地,一种或多种添加剂;以及

(e)一种或多种起泡剂。

塑料材料、热塑性聚合物、多个颗粒、加工助剂、添加剂、和起泡剂、以及与其相关的所有细节(包括优选的实施例和方面)关于封闭件、用于形成封闭件的组合物、用于形成组合物的方法、以及用于形成封闭件的方法如在此进行定义。

本披露的方法步骤i.中的组合优选地通过以下中的任何一种或多种的方式实施:共混、干混、配混、混合、熔化、拉挤、挤出、或技术人员已知且似乎适合的任何其他方法。可能的是,方法步骤i.作为单一步骤实施,包括在单一步骤中组合所有组分以形成组合物。还可能首先例如通过以下中的任何一种或多种的方式制备包含塑料材料和多个颗粒的母料:共混、干混、配混、混合、熔化、拉挤、挤出、或技术人员已知且似乎适合的任何其他方法,并且随后将该母料与其他组分组合以形成组合物。包含塑料材料和多个颗粒的母料可以例如呈粒料的形式、或适用于随后的方法步骤(诸如包括组合或挤出的步骤)的任何其他形式制备。此母料与其他组分的组合然后可以通过以下中的任何一种或多种的方式实施以形成组合物:共混、干混、配混、混合、熔化、拉挤、挤出、或技术人员已知且似乎适合的任何其他方法。在与起泡剂组合的过程中,温度维持在低于该一种或多种起泡剂的引发温度下,除非需要形成塑料材料。这些引发温度取决于该一种或多种起泡剂并且对于技术人员是已知的或可用的。

在一种用于形成用于制造产品保持容器的封闭件的组合物的优选方法中,包含基于组合物的总重量的以下重量百分比量的组分(a)、(b)、(c)、(d)和(e):

(a)10重量%至59.8重量%、优选地从20重量%至59重量%、优选地从30重量%至55重量%、优选地从30重量%至50重量%、优选地从35重量%至50重量%、优选地从35重量%至49.9重量%、优选地从35重量%至49重量%、优选地从35重量%至48重量%、优选地从35重量%至47重量%、优选地从35重量%至46重量%、优选地从35重量%至45重量%、优选地从40重量%至45重量%、优选地从40重量%至44.9重量%的塑料材料;

(b)40重量%至85重量%、优选地从40重量%至80重量%、优选地从40重量%至75重量%、优选地从40重量%至70重量%、优选地从45重量%至70重量%、优选地从45重量%至65重量%、优选地从45重量%至60重量%、优选地从50重量%至59重量%、优选地从大于50重量%至59重量%、优选地从51重量%至55重量%的多个颗粒;

(c)0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种加工助剂;

(d)0重量%至10重量%、优选地从0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种添加剂;以及

(e)0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种起泡剂。

本发明还涉及一种通过在此披露的方法可获得的组合物,该方法用于形成用于制造产品保持容器的封闭件的组合物。

塑料材料、热塑性聚合物、多个颗粒、加工助剂、添加剂、和起泡剂、以及与其相关的所有细节(包括优选的实施例和方面)关于封闭件、用于形成封闭件的组合物、用于形成组合物的方法、以及用于形成封闭件的方法如在此进行定义。

该一种或多种起泡剂优选地选自下组,该组由以下组成:可膨胀微球、化学起泡剂、物理起泡剂、以及它们中两种或更多种的组合,如在此定义的。特别优选地,该起泡剂是或包括可膨胀微球。

本披露进一步涉及一种用于生产根据本披露的封闭件的方法。根据一种用于制造产品保持容器的封闭件的优选方法,该封闭件被构造为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.紧密地组合以下组分,以形成组合物:

(a)包含一种或多种热塑性聚合物的塑料材料,该塑料材料优选地呈粉末的形式或呈微粒的形式;

(b)多个颗粒,该多个颗粒包括软木并且具有根据isoics19.120通过机械筛分的方式测量的在从0.20毫米至10毫米范围内的粒度分布d50;

(c)一种或多种加工助剂;

(d)任选地,一种或多种添加剂;以及

(e)一种或多种起泡剂;

ii.优选地在增加的压力下、特别是在高于大气压力的压力下加热在步骤i.中获得的组合物,以形成熔体;

iii.通过挤出或模塑的方式从在步骤ii.中获得的熔体形成封闭件前体;

iv.任选地切割和/或修整该封闭件前体以形成该封闭件。

塑料材料、热塑性聚合物、多个颗粒、加工助剂、添加剂、和起泡剂、以及与其相关的所有细节(包括优选的实施例和方面)以及涉及方法步骤的细节关于封闭件、用于形成封闭件的组合物、用于形成组合物的方法、以及用于形成封闭件的方法如在此进行定义。该封闭件可以是圆柱形封闭件,包括外围表面和两个基本上平坦的终端表面,诸如用于静止葡萄酒瓶的封闭件。替代性地,该封闭件可以呈用于发泡葡萄酒瓶的封闭件的形式。

该多个颗粒优选地是多个干净颗粒,如在此定义的。可考虑实施洗涤该多个颗粒的至少一个步骤,以便特别是去除所有的或基本上所有的卤代苯甲醚,特别是tca,但是也任选地去除tba、teca和/或pca,如在此披露的。通过在此披露的方法生产的封闭件具有小于6ng/l、优选地小于5ng/l、优选地小于4ng/l、优选地小于3ng/l、优选地小于2ng/l的可释放三氯苯甲醚的含量。

该方法可以是连续的或不连续的。在连续方法中,在方法步骤i.中的该组合可以通过以下中的任何一种或多种的方式发生:共混、干混、混合、熔化、拉挤、挤出、配混、或技术人员已知且似乎适合的任何其他方法。优选地,在此定义的任何方法的方法步骤i.涉及向组分施加剪切,优选地在加热时施加剪切。然后将由方法步骤i.产生的可以例如呈干共混物或熔体形式的组合物连续递送到模塑装置或挤出装置。方法步骤ii.中的加热可以在选自以下的时间处实施:在步骤i.过程中;在方法步骤i.之后且在方法步骤iii.之前;在方法步骤iii.过程中;或它们中两种或更多种的任何组合。在方法步骤i.和ii.的一个优选方面(它可以与根据本发明的方法或根据本发明的任何方法步骤的任何其他方面组合)中,方法步骤i.在大气压力下或在低于大气压力的压力下实施,并且方法步骤ii.在高于大气压力的压力下实施。优选地,加热至少在方法步骤iii.的过程中实施。在不连续方法中,任何或所有方法步骤可以是不连续的,或者一个或多个方法步骤可以是连续的或不连续的。例如,该组合物的母料可以在方法步骤l中预制备,或者该塑料材料和该多个颗粒的母料可以关于该组合物如在此定义的进行预制备,并且任选地储存,之后进行另外的方法步骤。若制备了该塑料材料和该多个颗粒的母料,则它然后在如在此所述的任何方法的方法步骤i.中与所有其他组分组合。在不连续方法中,若一种或多种起泡剂在不连续方法步骤中组合,则必须小心的是,该一种或多种起泡剂所暴露于的温度低于该一种或多种起泡剂的引发温度,除非意图该一种或多种起泡剂在发泡发生的方法步骤过程中组合。这些对应的引发温度取决于该起泡剂并且对于技术人员是已知的或可用的。

方法步骤ii.中的加热优选进行至一个温度,在该温度下,方法步骤i.中提供的组合物可以发泡至所需的密度,并且/或者该组合物可以进行挤出或模塑以形成封闭件前体。若使用了需要热量以提供或引发起泡效果的起泡剂,则方法步骤ii.中的加热优选地发生至一个温度,在该温度下,此起泡效果可以发生。该起泡剂优选地选自下组,该组由以下组成:可膨胀微球、化学起泡剂、物理起泡剂、以及它们中两种或更多种的组合。若该起泡剂包含可膨胀微球或由其组成,则选择一个温度,在该温度下,可膨胀微球膨胀以形成膨胀的微球。膨胀的微球形成该多个孔的个体孔。优选地选择一个温度,在该温度下,膨胀微球具有所需的孔大小。适合的温度主要取决于所选的热塑性聚合物和起泡剂,并且可由技术人员容易地基于该热塑性聚合物和起泡剂的已知特性和/或基于简单的试验来确定。加热温度优选地维持在从约120℃至约170℃的范围内。此温度范围对于涉及加热的所有方法步骤、特别是涉及加热包含软木颗粒的组合物的方法步骤(包括混合、组合、挤出和模塑)而言是优选的。特别是在任何包含软木粉末的组合物的挤出或模塑的过程中设想将挤出或模塑温度维持在此范围内。以这种方式,例如可以避免脱色。然而,若脱色发生,则这可以例如通过添加着色剂或其他添加剂来至少部分地改正。在加热步骤ii.的过程中,该塑料材料优选地进行发泡。特别优选地,该塑料材料发泡至在从约25kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约50kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约75kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约100kg/m3至800kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至700kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至600kg/m3范围内、优选地在从约150kg/m3至500kg/m3范围内、优选地在从约180kg/m3至500kg/m3范围内、或在从约200kg/m3至450kg/m3范围内、优选地在从约200kg/m3至420kg/m3范围内的泡沫密度。

方法步骤iii.可以按技术人员已知且似乎适合的任何方式实施,特别是使用已知的挤出设备或已知的塑料设备。使用根据本发明的组合物意味着,不需要改变挤出设备或模塑设备、或它们的任何表面,也不需要显著地改变工艺参数或设备参数例如以提供另外的加热,以便防止不期望的现象,诸如表面熔体破裂或表面粗糙。这在大规模生产设施中、特别是在连续生产方法中是特别有利的,其中在将生产从一种类型的封闭件转换至不同类型的封闭件时显著地改变设备参数和/或工艺参数可以是不实际的、耗时的且昂贵的。这适用于所有的方法步骤,但是尤其适用于加热步骤ii.并且适用于形成步骤iii.。

若在本发明的方法中形成了外围层,则关于该外围层组合物的细节与关于相对于本披露的封闭件的外围层在此所述的适合的材料、化合物和组合物的细节相同。任何外围层(若存在的话)优选地通过如在此所述且技术人员已知的共挤出的方式形成,这优选地与方法步骤iii.基本上同时实施。依据根据本披露的方法的另一个方面,形成外围层的方法步骤可以重复一次或多次以便获得一个或多个另外的外围层,由此该一个或多个另外的外围层被以与前一外围层的圆柱形外表面紧密粘合接合而单独挤出以便形成多层细长圆柱形结构。

在方法步骤iii.中的挤出之后,任选地在一个或多个外围层的共挤出的情况下,呈连续细长圆柱形长度的塑料材料或多层细长结构的形式的封闭件前体可以通过技术人员已知的方法冷却。这些包括,例如,穿过冷却浴、喷雾、鼓风等。

若在方法步骤iii.中通过挤出的方式形成了封闭件前体,则它在步骤iv.中切割成适于封闭件的长度。若在方法步骤iii.中通过模塑的方式形成了封闭件前体,则不需要在方法步骤iv.中实施切割。该封闭件优选地在方法步骤iv.中进行调整。特别地,例如通过砂磨、研磨、或抛光、优选地抛光的方式对该封闭件的外围表面以及任选地末端表面进行光滑化,如对于天然软木封闭件已知的。方法步骤iv.中的任选的修整(它可以应用于切割的长度或模塑的封闭件前体)可以是例如打印、涂覆、或后处理,其中的任一种或所有可以按技术人员已知且似乎适合的任何方式实施。后处理可以包括例如表面处理诸如等离子处理、电晕处理,或向封闭件的表面提供润滑剂。若最外围表面包含软木颗粒,则可能期望和/或可能使用烙印以给予图像或在该封闭件的外围表面或一个或两个终端表面上书写,例如使用对于天然软木封闭件已知的烙印方法。

对于根据本发明的用于形成封闭件的方法优选的是,包含基于组合物的总重量的以下重量百分比量的组分(a)、(b)、(c)、(d)和(e):

(a)10重量%至59.8重量%、优选地从20重量%至59重量%、优选地从30重量%至55重量%、优选地从30重量%至50重量%、优选地从35重量%至50重量%、优选地从35重量%至49.9重量%、优选地从35重量%至49重量%、优选地从35重量%至48重量%、优选地从35重量%至47重量%、优选地从35重量%至46重量%、优选地从35重量%至45重量%、优选地从40重量%至45重量%、优选地从40重量%至44.9重量%的塑料材料;

(b)40重量%至85重量%、优选地从40重量%至80重量%、优选地从40重量%至75重量%、优选地从40重量%至70重量%、优选地从45重量%至70重量%、优选地从45重量%至65重量%、优选地从45重量%至60重量%、优选地从50重量%至59重量%、优选地从大于50重量%至59重量%、优选地从51重量%至55重量%的多个颗粒;

(c)0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种加工助剂;

(d)0重量%至10重量%、优选地从0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种添加剂;以及

(e)0.1重量%至10重量%、优选地从0.50重量%至10重量%、优选地从0.8重量%至8重量%、优选地从1重量%至7重量%、优选地从1重量%至6重量%、优选地从1重量%至5重量%、优选地从2重量%至5重量%、优选地从2重量%至4重量%的一种或多种起泡剂。

在此对于根据本披露的封闭件所披露的所有细节也与根据本披露的组合物、方法和用途相关并且因而也形成在此披露的组合物、方法和用途的披露内容的一部分。

本披露还涉及一种由在此披露的组合物可获得封闭件,并且涉及一种根据如在此所述的方法可获得的封闭件。这些封闭件也是根据本发明的封闭件。

本披露还涉及一种由在此披露的组合物可获得的封闭件,并且涉及一种根据如在此所述的方法可获得的封闭件,该封闭件具有如在此定义的任何封闭件的特征。这些封闭件也是根据本发明的封闭件。

本披露还涉及根据本发明的封闭件用于密封地封闭容器的用途

在该用途的一个优选的实施例中,在封闭该容器之后的第一个100天内,所述封闭件具有,根据astmf1307测量的每容器小于约1mg氧的氧进入速率。在该用途的另一个优选的实施例中,在封闭该容器之后的第一个100天内,该氧进入速率选自下组,该组由以下组成:每容器小于约0.5mg氧、小于约0.25mg氧、小于约0.2mg氧和小于约0.1mg氧。

本披露还涉及一种包括产品保持容器和根据本发明的封闭件的封闭件系统。

根据本披露,可以获得这样的封闭件,它能够提供葡萄酒产业、以及任何其他瓶封闭件/包装产业施加于其上的至少一个、特别是多于一个、特别是几乎全部或甚至全部需求。因此,可以获得这样的瓶封闭件,它可以用于完全密封及封闭所需的瓶子,并且可靠并安全地储存其中所保持的产品,任选地,该瓶封闭件具有印于其上的所需的标志和/或标记。在此涉及本披露的封闭件的披露内容还适用于通过本披露的方法制备的封闭件。在此涉及通过本披露的方法制备的封闭件的披露内容还适用于本披露的封闭件。

因此,本披露包括具有将在此所述的制品中例示的特征、特性、以及要素关系的制造的制品,并且本披露的范围将在权利要求中指明。

附图说明

为了更全面理解在此所述的本披露的性质和目的,应当结合附图参考以下详细说明,附图中:

图1是根据本披露的一个方面的封闭件的透视图,该封闭件包括外围层;

图2是根据本披露的一个方面的封闭件的截面-侧视图,该封闭件包括外围层;

图3是根据本披露的一个方面的封闭件的透视图,该封闭件不包括外围层;

图4a是根据本披露的一个方面的挤出封闭件的照片,该封闭件不包括外围层;并且图4b是不根据本披露的一个方面的比较性挤出组合物的照片

具体实施方式

通过参考这些附图和以下详细披露,可以最好地理解用于本披露的封闭件的构造以及生产方法。在这些图中,以及在此处的详细披露中,作为葡萄酒产品的瓶封闭件来描绘并讨论本披露的封闭件。然而,如在此详述的,本披露可适用作在任何所需的封闭件系统中在密封及保持任何所需的产品中使用的封闭件。然而,由于置于葡萄酒产品的封闭件上的严格且困难的要求,本文的详细披露集中于本披露的瓶封闭件作为葡萄酒瓶的封闭件的适用性。然而,应当理解的是,此详细讨论仅出于示例性目的提供,并且不旨在将本披露限制于此具体的应用以及实施例。

在图1和图2中,描绘了封闭件20的示例性构造,该封闭件包括:由芯部构件22以及外围层24形成的总体上圆柱形状,该外围层在外围包围并紧密地粘合到芯部构件22上。在此方面中,芯部构件22包括基本上圆柱形状的表面26,以基本上平坦的末端表面27和28终止。每当可适用时,具有层状结构(即,芯部构件和外围层)的封闭件的以下详细描述也应当适用于没有外围层的封闭件,并且也适用于具有多于一个外围层的多层封闭件。

在一个示例性方面中,外围层24直接紧密地粘合到芯部构件22上,从而在外围包围并包封芯部构件22的表面26。外围层24包含暴露表面29,该暴露表面具有基本上圆柱形的形状,并且与基本上平坦的终端的表面27和28一起形成瓶封闭件20的外表面。

为了帮助保证瓶封闭件20进入到封闭件20插入的瓶入口中,可以使终端边缘31成斜角或倒角。相似地,终端边缘32可以包括相似的斜角或倒角。尽管可以采用任何所需的斜角或倒角构造,诸如圆角、曲面或平面,但是已经发现,通过仅仅以约45°或约60°角切割末端31和32,即可提供所需的直径减少区域以获得所需的效果。倒角角度和倒角长度,即倒角表面的长度,如在表面26、或表面29(若包括外围层)之间测量的,示例性地在此处对于静止葡萄酒封闭件或香槟封闭件描述的范围内。

通过在瓶封闭件20上结合倒角或斜角的末端31和32,达到自动的自定心。因此,当瓶封闭件20被压缩并从压缩夹爪弹出进入到开口瓶子中用于形成其封闭件时,自动地引导瓶封闭件20进入到瓶子开口中,即使夹紧夹爪与瓶子的入口稍稍不对齐。通过采用这种构造,避免了将瓶封闭件20插入到任何所需的瓶中的不想要的困难。然而,在采用替代塞子插入技术的应用中,可以不需要将末端31和32进行倒角。此外,为了便于封闭件插入到瓶颈部中,外表面可以完全或部分地涂覆有适合的润滑剂,例如硅酮。可以通过本领域已知的各种技术进行用润滑剂进行的涂覆,包括滚光和/或挤出涂覆。对于用于香槟或发泡葡萄酒的封闭件,若使用硅酮润滑剂,则可交联的硅酮是优选的,因为硅酮可以充当防沫剂。

为了产生适用于葡萄酒产业的属性,使用连续挤出方法或模塑方法,由如在此所述的泡沫塑料材料形成芯部构件22。挤出方法是优选的。

在图3中,描绘了封闭件20的示例性构造,该封闭件具有由芯部构件22形成的总体上圆柱形的形状。在示例性方面,芯部构件22包括基本上圆柱形状的表面26,以基本上平坦的末端表面27和28终止。在图3中,示出了没有外围层的封闭件20。虽然在图3中描绘了没有倒角末端的封闭件20,但是封闭件20也可以形成有倒角。

图4a示出了根据本发明的单挤出的圆柱形封闭件20,该封闭件包括芯部构件22并且没有外围层。封闭件20通过根据本发明的方法由根据本发明的组合物形成。软木颗粒在外围表面26和末端表面27、28两者处均可见。图4b示出了使用与图4a的封闭件相同的工艺参数在相同的挤出设备中形成的挤出物。然而,图4b的挤出物的组合物不是根据本发明。特别地,图4b的组合物不包含根据本发明的加工助剂。

虽然这些附图示出了圆柱形封闭件,但是本发明也涵盖用于发泡葡萄酒瓶的封闭件。除了具有不同的形状以外,根据本发明的发泡葡萄酒瓶封闭件的外观与图4a的封闭件相同。

为了证明本披露的效力,生产并测试根据本披露制造并具有发泡的芯部构件或者发泡的芯部构件和密实外围层的瓶封闭件20的样品。在如在此定义的加工助剂不存在的情况下,若使用相同的加工参数,可能观察到显著程度的表面熔体破裂。另外,在加工助剂不存在的情况下可以实现的芯部构件的密度是大约500kg/m3,而使用根据本发明的加工助剂,可能实现350kg/m3的芯部构件密度。根据本发明生产并且另外包含加工助剂的封闭件具有更浅的颜色,从而得到更接近高质量天然软木封闭件的外观。

在此所述或定义的任何实施例或方面,无论是定义封闭件、组合物、或方法,可以与任何其他方面或实施例、或它们的任何特征组合,无论是定义封闭件、组合物、或方法,甚至当没有明确声明这种组合时也是如此。实施例、方面和特征的所有组合在本发明的范围内。特别地,任何权利要求的任何方面可以与任何一个或多个权利要求的任何方面组合。在限定数值范围的情况下,任何范围的任何数值限度可以与同一范围的任何其他数值限度组合。例如,范围的上限可以与范围的上限组合,或者范围的下限可以与范围的下限组合,或者范围的上限可以与范围的下限组合,同时保持在本发明的范围内。

测试方法:

根据astmf-1307使用100%氧实施otr氧进入速率的膜康测试(mocontest)。

拔出力:

根据在wo03/018304a1中所述的方法在随机样品选择上实施拔出力的测试(拔出测试,第48页,1.13-第49页,1.10),wo03/018304a1并入本文并且形成本披露的一部分。使用半自动上塞机(型号4040,来自gais.p.a.公司(gais.p.a.),意大利)将三个空的干净“波尔多”风格葡萄酒瓶塞住。将这些瓶子储存一小时。然后在环境温度下使用dillonafg-1000n测力计(来自狄龙质量加公司(dillonqualityplus,inc.),美国)拔出这些封闭件以便测量拔出所需的力。

表面硬度:

在室温(25℃)下使用来自英斯特朗公司(instron)的shore902自动操作架根据astmd2240-10测试表面硬度。

摩擦系数:

在室温(25℃)下使用英斯特朗型号2810摩擦系数测试夹具(instronmodel2810coefficientoffrictiontestingfixture)根据astmd1894-14测量动态摩擦系数。针对动态摩擦系数的测量,将封闭件沿其长轴分为两半,并且将封闭件的内部的平坦侧安装到钢板上。然后将此样本负载有200克重量,并且在15.2cm/min下拉动经过不锈钢表面。

可释放的卤代苯甲醚

从软木释放到葡萄酒中的卤代苯甲醚的量可以通过以下作为所谓的“可释放的卤代苯甲醚”测量:将软木或软木的样品浸泡在葡萄酒中,未处理的软木浸泡24小时,或者处理的软木浸泡48小时,并且通过气相色谱法测量葡萄酒中每种卤代苯甲醚化合物的量。通常认为可接受的量是在葡萄酒中产生tca或tba的低于约6ng/l的平均感官阈值的对应的一种或多种氯代苯甲醚的量的水平。

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