[发明专利]由α－烯烃/亚乙烯基芳族单体和/或位阻脂族亚乙烯基单体共聚体基材料制成的密封以及由此得到的密封体系

说明书

在许多工业中，瓶或罐之类容器的密封体系需要使用包含密封或衬里(如垫圈、衬里或隔绝膜)的盖或瓶盖才能有效地形成所需的完整密封。对许多用途来说，重要的是该密封限制气体渗透的能力。例如，氧气由外部的渗透可造成食品变质或氧敏内容物的其它不利反应。另外，例如在碳酸饮料的情况下，二氧化碳从容器的扩散会导致碳酸化作用的下降。 

此外，用作给定密封的材料的性质通常决定于容器内容物的压力和温度、以及盖子与该容器进行匹配的方法。例如，许多容器在盖闭合和开启时具有螺纹，这要求密封材料不仅能够在保持其完整性的同时经受较大压缩，而且还具有足够的形状回复性。

最后，容器所需密封的性质通常是内容物特异性的，例如有些材料可能与某些医药组分不相容。在腐蚀性使用条件下，垫圈必须耐这种物质的腐蚀性，但仍然具有足够弹性以形成密封。在食品和饮料领域中，用于形成密封的材料具有类似要求，但应该能够与食品接触。此外，灌注温度必须根据食品和/或液体内容物的种类而低于或高于室温，这对密封要求更高。

用于密封体系的密封是由各种结构材料制成的，其中包括乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)和聚氯乙烯(PVC)之类的聚合物。例如，美国专利4984703(Burzynski)公开了具有密封衬里的塑料瓶盖，所述衬里由乙烯/乙酸乙烯酯与热塑性弹性体组合物的共混物构成。

解决性能要求的各种尝试还包括油添加剂或弹性体添加剂的应用。例如，美国专利5137164(Bayer)公开了一种用热塑性塑料加衬塑料瓶盖的方法，在此将其作为参考并入本发明。该热塑性塑料是一种非交联的、可固化的、氯乙烯共聚物组合物，已用环氧化油、有机二缩水甘油醚和该醚的固化剂加以增塑。

美国专利4807772(Schloss)和美国专利4846362(Schloss)分别公开了聚丙烯和聚乙烯瓶盖，它们分别具有由聚乙烯与热塑性弹性体共聚物(如苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物)的共混物制成的活动衬里。该共混物据说一般包含20-50％重量的油。

美国专利4872573(Johnson等人)公开了选自乙烯/乙烯基醇共聚物和聚偏二氯乙烯的用于瓶盖的隔绝层，它尤其可用于延缓含氧气体的迁移。

美国专利5000992(Kelch)公开了一种由共挤多层发泡膜制成的塑料容器瓶盖。该膜具有至少一聚乙烯共混物实心层以及至少一第二聚乙烯共混物的发泡层。

美国专利3786954(Shull)公开了层压垫圈，同时包括发泡聚乙烯厚片材、以及通过低密度聚乙烯(LDPE)粘合剂粘附到所述聚乙烯上的空气与水分透不过的薄SARANTM(Dow化学公司的商标且由其制造)。

美国专利5104710(Knight)公开了通过使用丙烯粘附促进剂来提高垫圈的粘附性。Knight还公开了作为对比例的线型低密度聚乙烯(LLDPE)，结果表明它在200℃的温度下粘结不足。

美国专利4529740(Trainor)公开了由苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物之类弹性体、少量的磺化苯乙烯聚合物盐、和发泡剂制成的可发泡结构。

美国专利4744478(Hahn)公开了模塑瓶盖，由至少一层基本上未发泡的聚合物、以及同一聚合物的整体模塑发泡层构成。该聚合物可以是烯烃系、苯乙烯系、聚酯、聚碳酸酯、或其它合适的工程树脂。优选的聚合物是丙烯与EDPM橡胶的共聚物。

聚氯乙烯(PVC)聚合物已广泛用作食品瓶盖垫圈，但在环境压力下日益受到限制。其它聚合物，例如乙烯/甲基丙烯酸或乙烯/丙烯酸共聚物也以其柔软性质而得到应用，但这些聚合物通常会对味道和气味问题产生不利影响，例如在将该聚合物垫圈与食品接触以及某些成分滤过该食品时。

高密度聚乙烯(HDPE)也公开用于形成垫圈，因为较高密度的聚乙烯具有较好的味道和气味性能。这种材料的应用目前尚未取得商业成功，因为该聚合物太“硬”，而且在加入油以降低硬度时，可提取物增加，这不利于有关食品接触的法规要求。此外，尽管多相线型低密度聚乙烯(LLDPE)具有比HDPE要好的柔软性能，但HDPE或LLDPE都与某些塑料瓶盖(例如，常用作瓶盖材料的聚丙烯，如美国专利4807772所述)粘附性不好，导致聚乙烯垫圈松弛。

WO95/00599(Shell石油公司)公开了可用于制造瓶盖和用作可复闭容器瓶盖衬里的改进聚合物组合物，它由半结晶聚(1-丁烯)、乙烯-丙烯酸甲酯、聚丙烯无规共聚物的共混物组成。这种组合物据说可回收，而且不会产生已有技术衬里的环境、健康和气味问题。