ЖЕВАТЕЛЬНЫЕ РЕЗИНКИ С УЛУЧШЕННОЙ УДАЛЯЕМОСТЬЮ ОСТАТКА
CHEWING GUMS WITH IMPROVED RESIDUE REMOVABILITY

Перекрестные ссылки на родственные заявки
Данная заявка претендует на приоритет предварительной заявки США на патент №61/241080, поданной 10 сентября 2009 г., предварительной заявки США на патент №61/263452, поданной 23 ноября 2009 г., предварительной заявки США на патент №61/325529, поданной 19 апреля 2010 г., предварительной заявки США на патент №61/325542, поданной 19 апреля 2010 г., предварительной заявки США на патент №61/371073, поданной 5 августа 2010 г., предварительной заявки США на патент №61/373431, поданной 13 августа 2010 г., и предварительной заявки США на патент №61/373454, поданной 13 августа 2010 г., все эти заявки включены в данную заявку в качестве ссылок.
Предпосылки создания изобретения
Настоящее изобретение относится к жевательной резинке и к ее основам (гуммиосновам). Более конкретно, данное изобретение относится к усовершенствованным жевательным резинкам и к гуммиосновам, которые образуют после жевания остатки, характеризующиеся улучшенной удаляемостью с окружающих поверхностей благодаря показателю их текучести при растяжении.
Основными компонентами жевательной резинки обычно являются не растворимая в воде гуммиоснова и обычно растворимая в воде объемная часть. Основной компонент гуммиосновы представляет собой эластомерный полимер, который обеспечивает характерные жевательные свойства продукта. Гуммиоснова обычно включает другие ингредиенты, которые модифицируют жевательные свойства или способствуют переработке продукта. Эти ингредиенты включают пластификаторы, мягчители, наполнители, эмульгаторы, пластические смолы, а также красители и антиоксиданты. Водорастворимая часть жевательной резинки обычно включает объемообразующий агент вместе с небольшими количествами вторичных компонентов, таких как ароматизаторы, интенсивные подсластители, красители, водорастворимые мягчители, эмульгаторы для смол, подкислители и вкусовые вещества. Обычно растворимая в воде часть, вкусовые вещества и ароматизаторы рассеиваются во время жевания, а гуммиоснова остается во рту. Даже если ароматизаторы и вкусовые вещества часто не растворяются в воде, они по меньшей мере частично высвобождаются вместе с растворимым в воде объемообразующим агентом в процессе жевания и считаются компонентами растворимой в воде части.
Одной из проблем, связанных с жевательными резинками, является неудобство удаления остатка от жевания жевательной резинки, когда такой остаток выбрасывается неподходящим образом. Хотя потребители жевательных резинок легко могут выбросить такие остатки в сборники отходов, некоторые потребители намеренно или нечаянно выбрасывают остатки на тротуары или другие окружающие поверхности. Природа жевательных резинок может привести к тому, что остатки, выброшенные неподходящим образом, прилипают к окружающей поверхности, затем на них могут наступить и расплющить с получением массы, которую чрезвычайно трудно удалить.
Сущность изобретения
Данное изобретение направлено на новые жевательные резинки и гуммиосновы, которые после окончания жевания образуют остатки, которые благодаря их уникальному показателю текучести при растяжении отличаются улучшенной удаляемостью с окружающих поверхностей по сравнению с большинством коммерчески доступных жевательных резинок. Конкретно, такие жевательные резинки образуют после жевания остатки, имеющие такой показатель текучести при растяжении, как их параметр вязкостно-деформационного упрочнения при одноосном растяжении (), величина которого меньше нуля или больше 2,0.
Краткое описание рисунков
На Фигуре 1 показана зависимость величины продольной вязкости при одноосном растяжении от истинной деформации / деформации по Хенки для выбранных Примеров и для сравнительных примеров.
На Фигуре 2 показан график зависимости предела продольной вязкости при одноосном растяжении от параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении для выбранных Примеров и для сравнительных примеров.
На Фигуре 3 показан график зависимости количества остатка жевательной резинки после удаления от параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении для выбранных Примеров и для сравнительных примеров.
Описание изобретения
6
Хотя было несколько попыток измерить продольную вязкость остатков после жевания жевательной резинки, недавнее испытание показало, что типичные коммерческие жевательные резинки после жевания приводят к образованию остатков, имеющих величину параметра деформационного упрочнения (SHP) при одноосном растяжении, находящуюся в интервале от примерно 0,4 до примерно 1,8. Хотя есть некоторые исключения, остатки, полученные из этих коммерческих продуктов, имеют также низкую величину предела продольной вязкости при одноосном растяжении (), обычно менее 10 П. Полагают, что интервал значений SHP легко определить в случае дающих ощущение вкуса приемлемых смесей доступных полимеров гуммиосновы и что низкая величина предела продольной вязкости является результатом регулирования текстуры продукта (путем добавления пластификаторов и мягчителей) для обеспечения приемлемой для потребителя жевательной способности. Однако сопутствующим результатом получения в условиях такого ограничения является то, что полученный продукт имеет тенденцию к образованию такого остатка, который сильно прилипает к шероховатым пористым поверхностям, таким как бетон.
Данное изобретение обеспечивает получение усовершенствованных жевательных резинок и гуммиоснов этих резинок. В соответствии с данным изобретением получаются новые гуммиосновы и жевательные резинки, которые обеспечивают образование остатка, проявляющего такие показатели текучести при растяжении, как параметр деформационного упрочнения при одноосном растяжении (), величина которого меньше нуля. Или же остаток будет иметь параметр деформационного упрочнения при одноосном растяжении (), величина которого больше 2,0. Неожиданно было обнаружено, что остатки после жевания жевательных резинок, имеющие один или второй из указанных показателей, имеют тенденцию к улучшенной удаляемости с окружающих поверхностей по сравнению с остатками большинства известных жевательных резинок.
С применением составов гуммиоснов, описанных ниже, можно изготовить ряд гуммиоснов и жевательных резинок, которые удовлетворяют требованиям заявленного изобретения. Согласно некоторым вариантам данное изобретение предусматривает получение жевательных резинок, содержащих гуммиосновы, которые являются обычными гуммиосновами, содержащими воск или не содержащими воска. Согласно другим вариантам данное изобретение предусматривает получение жевательных резинок, которые могут иметь низкое или высокое содержание влаги и содержать небольшие или большие количества сиропа, включающего влагу. Жевательные резинки с низким содержанием влаги представляют собой жевательные резинки, содержащие менее 1,5% или менее 1% или даже менее 0,5% воды. В противоположность этому жевательными резинками с высоким содержанием влаги считаются резинки, содержащие более 1,5% или более 2% или даже более 2,5% воды. Жевательные резинки могут содержать сахар или могут быть с низким содержанием сахара или вообще не содержать сахара, когда их получают с применением сорбита, маннита, других полиолов и несахарных углеводов.
В то время, как свойства текучести в основном определяются композицией гуммиосновы, не растворимой в воде, компоненты в обычно растворимой в воде части жевательной резинки могут оказывать по меньшей мере небольшое влияние на реологию остатка от жевательной резинки. Ароматизаторы и вкусовые вещества (и другие компоненты, не растворяющиеся в воде, которые составляют небольшое количество в обычно растворимой в воде части резинки) вполне могут влиять на продольную вязкость при одноосном растяжении.
Показатели текучести при растяжении относятся к тенденции пластической массы к течению. Эти реологические свойства включают предел продольной вязкости при одноосном растяжении () и параметр деформационного упрочнения при одноосном растяжении () Предел вязкости описывает склонность массы к началу течения. Массы с высокой величиной предела вязкости обладают большим сопротивлением, которое надо преодолеть, чтобы масса начала течь. Параметр деформационного упрочнения при одноосном растяжении описывает стремление массы продолжать течь, как только исходное сопротивление будет преодолено. Массы с положительным значением этого показателя () характеризуются увеличением сопротивления текучести по мере растягивания потока. Таким образом, они имеют тенденцию к сопротивлению течению после начала течения. В противоположность этому массы с отрицательным значением  подвергаются деформационному размягчению и не оказывают сопротивления течению, поэтому они стремятся продолжать течь, как только течение начинается.
Полагают, что остатки после жевания жевательных резинок, известных из уровня техники, когда они прикрепляются к шероховатым окружающим поверхностям, таким как поверхность бетона, легко начинают течь вследствие низкой величины предела вязкости. Из-за наличия у них низкого положительного значения параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении они склонны к продолжению течения и затекают в поры и трещины на шероховатых окружающих поверхностях. Поэтому такие остатки очень трудно полностью удалить с поверхности через некоторое время.
Не намереваясь ограничиться какой-либо теорией, полагают, что жевательные резинки согласно данному изобретению, которые образуют остатки, обладающие низкой величиной предела вязкости, но высоким значением значения параметра деформационного упрочнения, начинают течь, но сопротивляются течению перед тем, как масса проникнет в нерегулярности структуры шероховатой поверхности. Жевательные резинки в соответствии с данным изобретением, которые образуют остатки, обладающие низким значением параметра деформационного упрочнения, как было установлено, также характеризуются улучшенной удаляемостью, особенно в случаях, когда величина предела продольной вязкости при растяжении выше 106 Па. Неожиданно оказалось, что жевательные резинки согласно данному изобретению, которые образуют остатки, характеризующиеся низким значением параметра деформационного упрочнения и низким значением предела продольной вязкости при растяжении также имеют улучшенную удаляемость по сравнению с большинством коммерческих жевательных резинок.
6
6
Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении (), составляющей более 2,0. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей более 2,1. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей более 2,2. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей более 2,3. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей менее 0. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей менее - 0,5. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей менее - 1,0. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей менее - 1,5. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении(), составляющей менее - 2,0. Согласно некоторым вариантам данного изобретения жевательные резинки по изобретению после жевания образуют остатки, характеризующиеся величиной параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении (), составляющей менее 0 или менее - 0,5, или менее - 1,0, или менее - 1,5, или менее - 2,0, и величиной предела продольной вязкости при одноосном растяжении (), составляющей более 10 Па или даже более 2×10. Неожиданно оказалось, что такие остатки, имеющие отрицательное значение параметра деформационного упрочнения и довольно высокое значение предела продольной вязкости при одноосном растяжении, имеют приемлемые жевательные свойства по сравнению с остатками, имеющими положительные значения показателей параметра деформационного упрочнения и предела продольной вязкости.
Согласно некоторым вариантам жевательная резинка включает гуммиоснову, содержащую пищевой триблочный сополимер А - В - А или А - В - С, включающий мягкий средний блок и жесткие концевые блоки, при этом мягкий средний блок содержит по меньшей мере 30% вес. триблочного сополимера и каждый концевой
g
жесткий блок имеет T менее 70°C, как описано в сопутствующей заявке США на патент №61/241080. По меньшей мере некоторые такие полимеры имеют величину параметра деформационного упрочнения более 2,0.
3
8
4
7
5
6
Согласно вариантам данного изобретения, использующим триблочные сополимеры, эти сополимеры содержат мягкий средний полимерный блок, ковалентно связанный с двумя жесткими концевыми блоками в конфигурации А - В - А или А - В - С. Под мягким средним блоком понимают средний блок или блок " В ", который состоит из полимера, имеющего температуру стеклования ниже 20°C. Предпочтительно, чтобы полимер, содержащий мягкий блок, имел температуру стеклования ниже 10°C. Еще более предпочтительно, если полимер, содержащий мягкий блок, имел температуру стеклования ниже 0°C. Мягкие полимеры также имеют величину комплексного модуля сдвига, находящуюся в интервале между 10 и 10 Па и измеренную при температуре 37°C при частоте колебаний 1 рад/с. Предпочтительно, чтобы величина комплексного модуля сдвига находилась в пределах между 10 и 10, более предпочтительно между 5×10 и 5×10 Па при температуре 37°C при частоте колебаний 1 рад/с. Согласно одному из вариантов мягкий средний блок состоит из полиизопрена. Согласно другому варианту данного изобретения мягкий средний блок состоит из поли-(6-метилкапролактона). Согласно еще одному варианту данного изобретения мягкий средний блок состоит из поли-6-бутил-ε-капролактона). Согласно другим вариантам данного изобретения мягкий средний блок состоит из других полимеров алкил- или арил-замещенных капролактонов. Согласно одному из вариантов мягкий средний блок состоит из полидиметилсилоксана. Согласно одному из вариантов мягкий средний блок состоит из полибутадиена. Согласно одному из вариантов мягкий средний блок состоит из полициклооктена. Согласно еще одному варианту мягкий средний блок состоит из поливиниллаурата. Согласно еще одному варианту мягкий средний блок состоит из полиэтиленоксида. Согласно еще одному варианту мягкий средний блок состоит из полиоксиметилена. Согласно еще одному варианту мягкий средний блок состоит из полиментида. Согласно еще одному варианту мягкий средний блок состоит из полифарнезена. Согласно еще одному варианту мягкий средний блок состоит из полимирцена. Согласно еще одному варианту мягкий средний блок состоит из чередующегося или хаотического полимера. Обычно средний мягкий блок не является кристаллическим при обычных условиях хранения и при температуре во рту. Однако мягкий средний блок может содержать несколько полукристаллических доменов.
g
g
g
g
g
g
g
g
g
g
Под жесткими концевыми блоками подразумевают, что концевой блок (- и) или блок (- и -) "А" или "С" состоят из практически идентичных полимеров (в случае сополимеров А - В - А) или совместимых или несовместимых полимеров (в случае сополимеров А - В - С), имеющих T выше примерно 20°C. Предпочтительно, чтобы полимер (- ы), содержащие жесткие концевые блоки, имели T выше 30°C или даже выше 40°C. Важно также, чтобы жесткий (- ие) полимер (- ы) имели достаточно низкую T, чтобы можно было осуществлять удобную и эффективную переработку, особенно. Когда триблочный сополимер или система триблочного эластомера должны применяться как единственный компонент гуммиосновы. Таким образом, жесткий (- ие) полимер (- ы) должен иметь T ниже 70°C и предпочтительно ниже 60°C. Согласно одному из вариантов жесткий (- ие) полимер (- ы) должен иметь T в пределах между 20°C и 70°C. Согласно одному из вариантов жесткий (- ие) полимер (- ы) должен иметь T в пределах между 20°C и 60°C. Согласно одному из вариантов жесткий (- ие) полимер (- ы) должен иметь T в пределах между 30°C и 70°C. Согласно одному из вариантов жесткий (- ие) полимер (- ы) должен иметь T в пределах между 30°C и 60°C. Согласно одному из вариантов жесткий (- ие) полимер (- ы) должен иметь T° в пределах между 40°C и 70°C. Согласно одному из вариантов жесткий (- ие) полимер (- ы) должен иметь T в пределах между 40°C и 60°C. Применение жестких полимеров, которые имеют T в таком интервале, позволяет перерабатывать их при более низкой температуре, уменьшить величину момента кручения и уменьшить промежуток времени, требующийся для смешения. Это приводит к экономии энергии и эффективному смешению. В экструдерах с непрерывным смешением устраняется проблема, связанная с избытком тепла. Согласно одному из вариантов жесткий концевой блок состоит из полилактида (PLА). Согласно одному из вариантов жесткий концевой блок состоит из поливинилацетата. Согласно одному из вариантов жесткий концевой блок состоит из полиэтилентерефталата. Согласно одному из вариантов жесткий концевой блок состоит из полигликолевой кислоты. Согласно одному из вариантов жесткий концевой блок состоит из полипропилметакрилата. Согласно еще одному варианту жесткие концевые блоки состоят из чередующегося или хаотического полимера. Обычно жесткие концевые блоки являются аморфными или полукристаллическими при хранении и при температуре жевания.
Предпочтительно, если мягкий средний блок и жесткие концевые блоки были несовместимы друг с другом, чтобы происходило максимальное образование внутренних микродоменов, как описано ниже.
g
g
Температура стеклования жестких и мягкого блоков может быть измерена методом дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), который хорошо известен из уровня техники. Триблочные сополимеры согласно данному изобретению характеризуются термограммами DSC, на которых видны две (или возможно три, в случае триблочных сополимеров А - В - С) температуры стеклования; меньшая температура стеклования соответствует T мягкого блока и одна или две температуры стеклования соответствуют T жестких блоков. (См. Фигуру 1). В некоторых случаях может быть трудно обнаружить переход состояния жестких блоков, особенно когда содержание мягкого блока значительно превышает 50% от общей массы полимера. В таких случаях может быть синтезирован гомополимер, состоящий из одного блока или двух блоков с подобным молекулярным весом, его температура стеклования может быть измерена методом DSC.
В триблочных сополимерах согласно данному изобретению мягкий средний блок составляет по меньшей мере 40%, предпочтительно по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60% от веса всего сополимера. Это обеспечивает эластичность полимера, необходимую для того, чтобы он функционировал в качестве эластомера в гуммиоснове. Остальное в триблочном сополимере составляют жесткие концевые блоки. Таким образом, общий вес двух концевых блоков будет менее 60% и предпочтительно менее 50% иди 40% в расчете вес всего сополимера.
В большинстве случаев особенно когда триблочный сополимер имеет конфигурацию А - В - А, оба жестких концевых блока будут иметь примерно равный молекулярный вес. То есть отношение их молекулярных весов будет составлять от 0,8:1 до 1:1. Однако предусмотрено также, что они могут быть практически неодинаковой длины и отношение тогда может составлять 0,75:1 или 0,70:1 или 0,60:1 или даже 0,50:1 или 0,30: 1, особенно когда триблочный сополимер имеет конфигурацию А - В - С.
Молекулярный вес триблочного сополимера выбирают таким образом, чтобы обеспечить желательную текстуру при введении в состав гуммиосновы жевательной резинки или самой жевательной резинки. Для этой цели оптимальный молекулярный вес зависит от вида выбранных конкретных блоков и состава гуммиосновы и жевательной резинки, но обычно он находится в пределах от 6000 до 4000000 Да. Чаще эта величина выбирается в пределах 20000 до 150000 Да. Еще чаще она находится в пределах от 20000 до 150000 Да. Триблочные сополимеры с очень высокими молекулярными весами являются слишком жесткими для жевания, когда их вводят в гуммиоснову и в состав самой жевательной резинки. Кроме того, их переработка может быть затруднена. Триблочные сополимеры с недостаточным молекулярным весом могут иметь недостаточную когезию, твердость и эластичность для жевания и могут создавать проблемы для регуляции и безопасности получаемых пищевых продуктов.
Такие заявленные триблочные сополимеры после введения в гуммиосновы и жевательные резинки и окончания жевания могут образовывать остатки, которые характеризуются заявленной текучестью при одноосном растяжении и которые более легко удаляются с окружающих поверхностей, если их выбрасывают неподходящим образом. Считают, что это обусловлено образованием внутренних структур, которые оптимизируют когезионность остатка и повышают параметр деформационного упрочнения остатка от жевательной резинки. Эти внутренние структуры обусловлены разделением доменов микрофаз и последующим упорядочиванием жестких и мягких доменов полимерных молекул.
Согласно некоторым вариантам настоящего изобретения гуммиоснова содержит триблочный сополимер, описанный выше, соединенный с двухблочным сополимером, включающим мягкий блок и жесткий блок, которые совместимы с мягким и по меньшей мере с одним из жестких блоков, соответственно, в триблочном сополимере. По этим вариантам двухблочный сополимер пластифицирует триблочный сополимер с образованием пластифицированного эластомерного материала, который обеспечивает желательные свойства жевания у систем эластомер / пластификатор. Двухблочный сополимер может также обеспечивать дополнительные преимущества, такие как контролируемое высвобождение вкусовых веществ, подсластителей и других активных ингредиентов и уменьшение поверхностных взаимодействий выброшенных остатков для улучшения их удаляемости с окружающих поверхностей.
9
2
7
2
4
2
5
2
Согласно другим вариантам в жевательную резинку включают сшитые полимерные частицы, такие как описанные в сопутствующей заявке США на патент №61/263462. Сшитый полимер может иметь температуру стеклования менее примерно 30°C, или менее примерно 10°C или даже меньше 0°C. Согласно другим вариантам сшитый полимер может иметь величину комплексного модуля (G*), измеренную при 25°C, составляющую менее примерно 10 дин/см или менее примерно 10 дин/см. Согласно другим вариантам сшитый полимер может иметь величину комплексного модуля упругости (G*) более примерно 10 дин/см или более примерно 10 дин/см. По меньше мере некоторые такие жевательные резинки образуют остатки, величина параметра деформационного упрочнения при растяжении которых больше 2,0.
Самый большой размер микрочастиц может составлять по меньшей мере примерно 0,1 мк или по меньшей мере примерно 0,5 мк, или по меньшей мере примерно 10 мк. Этот самый большой размер микрочастиц может составлять менее примерно 1000 мк или менее примерно 500 мк или менее примерно 100 мк.
Согласно некоторым вариантам микрочастицы могут содержать пищевой полимер, который может быть пластифицированным и не пластифицированным. Согласно этим и другим вариантам полимер может представлять собой полиакрилат, полиуретан или их сополимеры. Если желательно применять полиакрилат, он может быть получен из по меньшей мере одного акрилового мономера, включающего изооктилакрилат, 4-метил-2-пентилакрилат, 2-метилбутилакрилат, изоамилакрилат, втор. бутилакрилат, н-бутилакрилат, 2-этилгексилакрилат, изодецилметакрилат, изононилакрилат, изодецилакрилат, а также их комбинации. Согласно некоторым вариантам, когда желательно применять полиакрилат, он может быть получен из изооктилакрилата, 2-этилгексилакрилата, н-бутилакрилата и их комбинаций.
6
Согласно другим вариантам жевательная резинка включает гуммиоснову, содержащую от 45 до 95% вес. низкомолекулярного полиэтилена со средневесовым молекулярным весом между 2000 и 23000 Да, описанного в сопутствующей заявке США на патент №61/325542. Согласно одному варианту гуммиоснова включает 50-75% вес. или 55-70% вес. полиэтилена. Согласно некоторым вариантам гуммиоснова включает 3-30% вес. по меньшей мере одного эластомера. Согласно некоторым вариантам гуммиоснова содержит 5-28% вес. по меньшей мере одного эластомера или даже 8-25% вес. по меньшей мере одного эластомера. Согласно некоторым вариантам гуммиоснова содержит 0-30% вес., или 0-20% вес. или 0-10% вес. пластичного полимера, такого как поливинилацетат. Такие жевательные резинки образуют остатки, величина параметра деформационного упрочнения при растяжении которых меньше 0. По меньшей мере некоторые из этих резинок образуют остатки, величина предела продольной вязкости при растяжении которых больше 10 Па.
Указанные выше полимеры, пригодные для введения в гуммиоснову, являются примерами полимеров, которые можно назвать "полимерами с контролируемой текучестью" благодаря их чрезвычайно высоким положительным или отрицательным параметрам деформационного упрочнения. Однако данное изобретение не ограничено этими конкретными полимерами. В действительности, настоящее изобретение предусматривает также применение других полимеров с контролируемой текучестью. Кроме того, жевательные резинки по изобретению, включающие только распространенные полимеры, могут быть получены так, чтобы остатки жевательной резинки после жевания имели заявленное значение параметров текучести при одноосном растяжении. Именно заявленные величины параметров текучести при одноосном растяжении остатка жвачки определяют сущность данного изобретения в большей степени, чем любой конкретный ингредиент, состав или способ.
Согласно некоторым вариантам жевательные резинки по изобретению содержат пищевые гуммиосновы. Термин " пищевой ", используемый в данной заявке, указывает на то, что материал отвечает всем существующим требованиям, предъявляемым к пищевому продукту, имеющемуся в продаже, или к его производству. Хотя требования к пищевому продукту являются различными в разных странах, пищевые полимеры, пригодные для применения в качестве жевательных веществ (а именно, гуммиосновы), обычно должны быть: (i) одобрены соответствующим агентством, регулирующим требования к пищевым продуктам; (ii) получены в соответствии с руководством "Good Manufacturing Practices" (GMPs), которое разрабатывается местным органом, такое руководство предусматривает адекватные степени чистоты и безопасности при изготовлении пищевых материалов; (iii) получены с применением пищевых материалов (включая реагенты, катализаторы, растворители и антиоксиданты) или материалов, которые по меньшей мере соответствуют стандартам качества и чистоты; (iv) отвечающими минимальным стандартам качества и количества и природы имеющихся примесей; (v) получены при наличии документации, касающейся способа производства для того, чтобы обеспечить соответствие стандартам, и/или (vi) получены на установке, которая сама подвергается инспекции соответствующим правительственным органом. Все эти стандарты могут не применяться во всех сферах, и все, что требуется согласно тем вариантам, когда гуммиоснова является основой пищевого сорта (пищевой), это соответствие полимера стандартам, действующим в конкретной сфере.
Например, в США ингредиенты для применения в пищевых продуктах одобряются Food and Drug Administration. Для того, чтобы получить одобрение для применения в случае добавки в пищу или пищевого красителя, изготовитель или другой спонсор должен для этого обратиться в FDA. Такое обращение является ненужным в случае санкционированных ранее веществ или ингредиентов, которые уже признаны безопасными (ингредиенты GRAS) и включены в значение термина "пищевой сорт" (пищевые вещества). Информацию о требованиях к пищевым продуктам и красителям в США можно найти на сайте http://www.fda.qov/Food/FoodIngredientsPackaging/ucm094211.htm, содержание этого источника включено в качестве ссылки в данную заявку.
В Европе одним из органов, регулирующих указанные выше требования, является Европейская Комиссия (European Commission, Enterprise and Industry). Информацию о требованиях Европейской Комиссии к пищевой промышленности можно найти на сайте http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/food/index_en.htm; содержание этого источника также включено в данную заявку в качестве ссылки.
Хотя могут быть самые различные варианты методов измерения параметров текучести при одноосном растяжении, величины, указанные здесь (и на которых основаны притязания заявителя), измеряют особым методом.
Получение остатка от жевательной резинки: Примерно от 2 до 8 г жевательной резинки пережевывали в течение по меньшей мере 20 мин. Альтернативно можно экстрагировать водорастворимые компоненты при помещении тонкой полоски жевательной резинки под струю бегущей воды на ночь, затем эту полоску разминают рукой под струей бегущей воды в течение 2 мин. Любой из этих методов является достаточным для практического удаления всех растворимых в воде компонентов. Затем остаток от жевательной резинки подвергают старению, помещая его на силиконовый противень. Второй силиконовый поддон помещают на остаток от жвачки сверху и на этот поддон на 2 с встает человек весом 150 - 200 ф, на ногах которого имеются ботинки с плоскими подошвами. Затем верхний поддон удаляют, а нижний с прилипшим остатком от жвачки выдерживают в печке с температурой 50°C /10% отн. вл. в течение 5 дн для имитирования 2-недельного старения в условиях жары и сухой атмосферы, которые обычно приводят к сильной адгезии остатков жвачки к тротуарам.
Определение реологических свойств
Керамическую плитку смачивают водопроводной водой при помощи влажной ткани для предотвращения прилипания. Экстрагированный остаток от жевательной резинки помещают на керамическую плитку, фиксированную при помощи разделителя толщиной 0,7 мм. Сверху на остаток помещают вторую керамическую плитку, смоченную водой, как описано выше, и слегка прижимают ее до тех пор, пока вторая плитка не коснется разделителя. Образец сжимают в течение 30-60 с, поддерживая толщину равную 0,7 мм. Если необходимо помешать отскакиванию остатка, температуру плитки и остатка можно слегка повысить, поместив их в печь. Время нагревания и температуру следует ограничить до минимальных значений, чтобы предотвратить отскакивание остатка. После сжатия из расплющенного остатка вырезают прямоугольный образец с размером 10 мм × 20 мм. Оставшуюся часть образца можно сохранить для использования для проведения дальнейших испытаний, накрыв плитку и расплющенный остаток влажной тканью для предотвращения высыхания. Размеры образца измеряют еще раз для получения точных величин перед помещением его в приспособление EVF в приборе ARES.
-с
Прямоугольный образец затем помещают в приспособление для измерения продольной вязкости (EVF) в приборе ARES или ротационном реометре ARES-G2. EVF включает двигающийся по орбите барабан, расположенный под углом 30° от его равновесного положения (исходное положение динамической осцилляции). Образец размещают, заправляя его осторожно между деталями EVF с помощью пинцета. Детали затем осторожно опускают на образец, причем сжимать нужно таким образом, чтобы образец не попадал на деталь, а вместо этого оказывался на участке деформации (участок между вращающимися барабанами) во время растяжения. Любая часть остатка вне участка деформации слегка прижимается к основанию барабана для увеличения адгезии образца и предотвращения его соскальзывания во время расширения. После размещения до начала испытания образец подвергают уравновешиванию при температуре 37°C (температура во рту) в течение 5 мин. Образец подвергают одноосному растяжению при постоянной истинной скорости (έ, известной также как скорость деформации по Хенки), составляющей 1 в течение 8-10 с, пока образец не разрушится. Вязкость при одноосном растяжении (, называемая также неустановившейся вязкостью) измеряется во времени (то есть деформацией по Хенки).
Предел продольной вязкости при одноосном растяжении () и параметр деформационного упрочнения при одноосном растяжении () измеряют по полулогарифмическому графику зависимости продольной вязкости при одноосном растяжении () от значения истинной деформации по Хенки () (). Сделав это, можно наблюдать выраженную степенную зависимость величины упрочнения остатков жевательных резинок в виде прямой линии при  более 0,1. На этом участке обычная модель степенной зависимости деформационного упрочнения, описываемая уравнением , соответствует этому участку прямой линии при изменении величин предела продольной вязкости при растяжении () и параметра упрочнения при деформации при одноосном растяжении (), чтобы они пересекли конечную точку предела вязкости, приводящую к разрушению, и остальной части этого участка. В случае жевательных резинок без двойного явления предела (то есть исходный предел при  ~ 0,1) кривая касается конечной точки предела разрушения. Это является типичным для остатков жевательной резинки с высоким значением предела продольной вязкости при одноосновном растяжении и низким параметром деформационного упрочнения при одноосном растяжении (0 - 0,5). В случае жевательных резинок с отрицательным значением параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении уравнение степенной зависимости деформационного упрочнения соответствует вышеуказанному, но значение предела продольной вязкости при одноосном растяжении берется как самая высокая полученная величина продольной вязкости. Такая обработка данных производится потому, что измеренные величины предела продольной вязкости при одноосном растяжении для остатков жевательной резинки с отрицательным значением параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении, определенные по приведенному выше уравнению, будут иначе больше, чем исходное значение характеристического предела продольной вязкости остатка.
Определение удаляемости
2 г жевательной резинки пережевывали или помещали под струю бегущей воды, как описано выше. Затем сразу же помещали остаток на нижнюю сторону (незаостренную) бетонного камня размером 5,5×5,5×2,38 дюймов (модель Canterbury, изготовленная Unilock Company of Toronto, ON, Canada) и закрывали бумагой с силиконовым покрытием. Прикладывали давление, равное примерно 200 ф (например, наступая на остаток ногой в обуви с плоской подошвой), примерно на 2 с. Затем удаляли бумагу с силиконовым покрытием и камень с прилипшим остатком от жевательной резинки выдерживали при 50°C /10% отн. влажн. в течение 24 ч. В некоторых случаях остаток от жевательной резинки удалялся полностью и при аккуратном снятии его с поверхности камня и на камне не оставалось никакого остатка. Когда это было невозможно, для снятия остатка использовали металлический скребок с плоским краем, этим скребком проводили один раз под углом 15° в течение 1-5 с в зависимости от сопротивления. Затем оценивали результаты с помощью программы анализа изображений, такой как Image J 1,41 о, разработанной National Institutes of Health, измеряли количество оставшейся части остатка от жевательной резинки. Легко удаляемые материалы характеризовались оставшейся частью, составляющей не более 20% от исходной площади поверхности остатка от жевательной резинки, для их удаления требовалась сила величиной не более примерно 50 Н. Конечно, желательно, чтобы оставалось еще меньше материала и для его удаления требовалось меньшая величина силы, при этом наиболее важным из этих двух критериев является наличие минимального остатка. Предпочтительно, чтобы после одного прохода скребка оставалось менее 20% или менее 10% или менее 5% остатка после одного прохода металлическим скребком, как описано выше.
Определение удаляемости показало, что остатки жевательной резинки после жевания, характеризующиеся параметром деформационного упрочнения, составляющим более 2,0 или менее 0, измеренным методом, описанным выше, отличаются улучшенной удаляемостью с бетонных поверхностей.
5
7
Жевательные резинки согласно данному изобретению обычно образуют остатки, которые приятно жевать. Обычно это ощущение появляется, когда величина G' находится в интервале от 10 до 10 Па при температуре 37°C. Желательно, чтобы жевательные резинки были слегка эластичными при температуре во рту в том смысле, что они должны иметь способность растягиваться до 150-200% от первоначальной длины и затем восстанавливаться до длины, которая по меньшей мере немного меньше длины в растянутом состоянии.
Согласно предпочтительным вариантам данного изобретения остатки от жевательных резинок легко удаляются с поверхности бетона, если они прилипают к этой поверхности. Например, такие остатки могут удаляться с помощью моющих аппаратов с высокой энергией в течение не более 20 с. Или же эти остатки легко удаляются металлическим скребком за один или два прохода или просто снимаются пальцами. Термин "легко удаляемые с поверхности бетона" означает, что остатки от жевательных резинок, которые прилипли к поверхности бетона во время опыта, описанного выше, могут быть удалены металлическим скребком за один проход или смыты моющим аппаратом в течение 60 с, или сняты рукой и при этом остается менее 20% или менее 10%, или менее 5% от первоначальной массы остатка после удаления остатка лучшим из указанных выше методов. Лучший метод часто необходимо определять в каждом случае в зависимости от природы остатка и/или бетонной поверхности. Было установлено, что остатки жевательных резинок после жевания, имеющие величину параметра деформационного упрочнения менее 0. Лучше удаляются при соскребывании, в то время как остатки жевательных резинок, имеющие величину параметра деформационного упрочнения более 2,0, чаще легче снимаются с мощью пальцев или даже смахиваются легким толчком.
Согласно некоторым вариантам жевательные резинки по изобретению могут содержать эластомер или комбинацию эластомера с пластификатором, например, триблочный сополимер или смесь триблочного сополимера с двухблочным (как описано ранее) в качестве единственного компонента нерастворимой гуммиосновы. Согласно другим вариантам эластомеры и пластификаторы могут быть соединены с мягчителями, наполнителями, красителями, антиоксидантами и другими обычными неэластомерными компонентами гуммиосновы. Кроме гуммиосновы жевательные резинки по изобретению обычно содержат водорастворимые объемные агенты, ароматизаторы, сильные подсластители, красители, фармацевтические или нутрицевтические агенты и другие возможные ингредиенты. Эти жевательные резинки могут быть сформованы в виде полосок, таблеток, палочек, гранул или шариков с покрытиями или без них или любой другой желаемой формы.
Для того чтобы облегчить удаление остатков, полученных после пережевывания жевательных резинок по изобретению, желательно вводить другие известные добавки, способствующие удалению, в состав жевательной резинки или гуммиосновы. Например, могут быть добавлены такие добавки, как эмульгаторы и амфифильные полимеры. Другой добавкой, которая может оказаться полезной, является полимер, содержащий линейную или разветвленную углерод-углеродную основную цепь и множество боковых цепей, присоединенных к основной цепи, описанный в заявке WO / 016179. Еще одна добавка, которая может способствовать удаляемости, представляет собой полимер, содержащий гидролизуемые звенья, или такой полимер, содержащий звенья простого эфира и/или звенья сложного эфира. Одним таким полимером, содержащим гидролизуемые звенья, является сополимер, продаваемый под торговым названием Gantrez. Добавление таких полимеров в количестве от 1 до 20% от веса гуммиосновы может привести к уменьшению адгезии выбрасываемых остатков от жевательной резинки. Эти полимеры могут также добавляться в смеситель в количестве от 1 до 7% от веса состава жевательной резинки.
Другой подход к улучшению удаляемости остатков резинки по данному изобретению состоит в получении гуммиоснов, содержащих менее 5% (то есть, 0-5%) карбоната кальция и/или талька и/или 5 - 40% аморфной двуокиси кремния в качестве наполнителей. Получение гуммиоснов, содержащих 5-15% высокомолекулярного полиизобутилена (например, полиизобутилена со средневесовым или среднечисловым молекулярным весом равным по меньшей мере 200000 Да), является также эффективным способом улучшения удаляемости. В жевательную резинку можно вводить большое количество эмульгаторов, например, порошкообразного лецитина, это количество составляет от 3 до 7% от веса композиции жевательной резинки. Благоприятно распылять сухой эмульгатор или же инкапсулировать эмульгатор для пролонгирования его высвобождения. Любая комбинация указанных приемов может быть применена одновременно для достижения улучшенной удаляемости. В конкретном случае удаляемость может быть улучшена путем соединения полимера с контролируемой текучестью с 0-5% карбоната кальция или талька, 5-40% аморфной двуокиси кремния в качестве наполнителя, 5 - 15% высокомолекулярного полиизобутилена, 1-20% полимера, содержащего линейную или разветвленную углерод-углеродную основную цепь и множество боковых цепей, присоединенных к основной цепи, и последующего введения полученной гуммиосновы в жевательную резинку, содержащую 3-7% эмульгатора, такого как лецитин, который предпочтительно является инкапсулированным, например, путем сушки при распылении. Можно использовать различные варианты этого многокомпонентного состава для решения проблемы, связанной с адгезией остатка от жевательной резинки. Например, полимер, содержащий линейную или разветвленную углерод-углеродную основную цепь и множество боковых цепей, присоединенных к основной цепи, или полимер, содержащий звенья простого эфира и/или сложного эфира и гидролизуемые звенья, могут быть добавлены в смеситель, а не в гуммиоснову, в этом случае он может применяться в количестве 1 - 7% от веса жевательной резинки. В некоторых случаях желательно по разным причинам не добавлять указанные выше компоненты.
Любой из описанных выше подходов облегчения удаляемости можно применять, если величина параметра деформационного упрочнения полученного остатка находится в заявленном интервале.
Жевательные резинки по изобретению имеют приемлемую текстуру, приемлемые срок хранения и вкус. Поскольку такие резинки отличаются способностью к жеванию, похожей на свойства других резинок во многих отношениях, их гуммиосновы приводят к получению жевательной резинки, в высшей степени приемлемой для потребителей.
Водонерастворимая основа, используемая в жевательных резинках по изобретению, может содержать обычные эластомеры, полученные на основе продуктов переработки нефти, и пластификаторы для эластомеров, такие как бутадиен-стирольный каучук, бутилкаучук, полиизобутилен, терпеновые смолы и эфиры канифоли. Если эти обычные эластомеры применяются, то они могут вводиться в любом отношении, обеспечивающем совместимость с конкретными не общепринятыми эластомерами, описанными выше, или с другими подходящими эластомерами. Согласно предпочтительному варианту значительные количества (более 1 вес.%) этих обычных эластомеров и пластификаторов не вводятся в гуммиоснову по изобретению. Согласно другим предпочтительным вариантам в гуммиоснове согласно данному изобретению содержится менее 15 вес.% и предпочтительно менее 10 вес.% и более предпочтительно менее 5 вес.% эластомеров на основе продуктов переработки нефти и пластификаторов для эластомеров. Другие необязательные ингредиенты включают неорганические наполнители, такие как карбонат кальция и тальк, эмульгаторы, такие как лецитин и моно- или диглицериды, пластичные смолы, такие как поливинилацетат, поливиниллаурат и сополимеры винилацетата с виниллауратом, красители и антиоксид анты.
Нерастворимая в воде гуммиоснова, применяемая по изобретению может составлять от примерно 5 до примерно 95% от веса жевательной резинки. Чаще она может составлять от примерно 10 до примерно 50% от веса жевательной резинки и согласно предпочтительным вариантам может составлять от примерно 20 до примерно 35% от веса жевательной резинки.
Одна из гуммиоснов, применяемых согласно данному изобретению, может включать от примерно 5 до примерно 100 вес.% одного или более пластифицированных или непластифицированных полимеров с контролируемой текучестью, 0-20 вес.% синтетического эластомера, 0-20 вес.% природного эластомера, примерно 0-40 вес.% пластификатора для эластомера, примерно от 0 до 35 вес.% наполнителя, от примерно 0 до примерно 35 вес.% мягчителя и, возможно, небольшие количества (например, примерно 1 вес.% или менее) таких ингредиентов, как красители, антиоксиданты и т.п. Кроме того, типичная гуммиоснова включает по меньшей мере 5 вес.% или более, обычно по меньшей мере 10 вес.% мягчителя и до 35 вес.% или более, обычно до 30 вес.% мягчителя. Кроме того, типичная гуммиоснова включает 5-40 вес.% и более, обычно 15-30 вес.% гидрофильного модификатора, такого как поливинилацетат. В такую гуммиоснову могут быть также введены небольшие количества (например, до примерно 1 вес.%) таких ингредиентов, как красители, антиоксиданты и т.д.
Согласно одному из вариантов гуммиоснова по изобретению содержит от примерно 4 до примерно 35 вес.% наполнителя, от примерно 5 до примерно 35 вес.% мягчителя, от примерно 5 до примерно 40 вес.% гидрофильного модификатора и, возможно, небольшие количества (около 1% или менее) таких разнообразных ингредиентов, как красители, антиоксиданты и т.п.
Дополнительные эластомеры могут включать, но без ограничения, полиизобутилен со средневязкостным молекулярным весом от примерно 100000 до примерно 800000, сополимер изобутилена с изопреном (бутиловый эластомер), полиолефины, такие как сополимер этилена с пропиленом и сополимер этилена с октеном, бутадиен-стирольные сополимеры с отношением стирола к бутадиену от примерно 1:3 до примерно 3:1 и/или полиизопрен и их комбинации. Природные смолы, которые также можно вводить в гуммиосновы по изобретению, включают смолы джелутонг, лечи каспи, перилло, сорва, массарандуба балата, массарандуба шоколад, нисперо, розиндинха, чикли, гута ханг канг и их комбинации.
Эластомерный компонент гуммиоснов, применяемых по изобретению, может содержать до 100 вес.% одного или более полимеров с контролируемой текучестью. Согласно некоторым вариантам полимер (-ы) с контролируемой текучестью могут соединяться с совместимыми пластификаторами и пластифицированный сополимер можно использовать как единственный компонент гуммиосновы. Или же можно применять смеси пластифицированных или непластифицированных полимеров с контролируемой текучестью с другими эластомерами. Согласно таким вариантам смеси с обычными эластомерными компонентами гуммиоснов могут составлять по меньшей мере 10 вес.% пластифицированного (-ых) или непластифицированного (-ых) полимера (-ов) с контролируемой текучестью, обычно по меньшей мере 30 вес.% и предпочтительно по меньшей мере 50 вес.% от веса эластомерной системы. Для того чтобы обеспечить улучшенную удаляемость использованных жевательных резинок с окружающих поверхностей, гуммиосновы, используемые по изобретению, могут содержать эластомерный компонент, который составляет по меньшей мере 10%, предпочтительно по меньшей мере 30%, более предпочтительно по меньшей мере 50% и до 100% от веса пластифицированного или непластифицированного полимера (полимеров) с контролируемой текучестью в добавление к другим неэластомерным компонентам, которые могут содержаться в гуммиоснове. Вследствие ограничений расходов, особенностей переработки, и необходимости наличия вкусовых свойств и других факторов может быть желательным ограничить количество эластомерного компонента гуммиосновы до величины не более 90% или 75% или 50% по весу или даже менее.
Типичная гуммиоснова по изобретению может иметь комплексный модуль сдвига (меру сопротивления деформации), составляющий от 1 кПа до 10000 кПа при температуре 40°C (измеренный на реометрическом динамическом анализаторе при следующих условиях: температура 0-100°C со скоростью подъема температуры, равной 3°C/мин; параллельные пластины; деформация 0,5%, 10 рад/с). Предпочтительно, чтобы величина комплексного модуля сдвига находилась в интервале между 10 кПа и 1000 кПа при вышеуказанных условиях. Гуммиосновы, имеющие модуль сдвига в этих пределах, имеют приемлемую способность жеваться.
Полимер с контролируемой текучестью, применяемый согласно данному изобретению обычно не должен иметь выраженного нежелательного постороннего вкуса (а именно привкуса, который не может быть замаскирован) и должен обладать способностью включать вкусовые вещества, которые обеспечивают приемлемое для потребителя ощущение.
Подходящие полимеры с контролируемой текучестью должны быть безопасными и приемлемыми для пищевых продуктов, то есть способными входить в состав пищевых продуктов, одобренных правительственными органами, в качестве жевательных веществ, а именно гуммиосновы. Кроме того, предпочтительно, чтобы эти полимеры получали с помощью только безопасных с точки зрения пищевых продуктов катализаторов, реагентов и растворителей.
Известно применение белков, таких как зеин и плотен, в качестве эластомеров или даже гуммиоснов. Хотя можно получать жевательные резинки по изобретению с применением таких белков, до сих пор не были известны попытки сделать это. Кроме того, предыдущие испытания этих материалов показали их непригодность в качестве эластомеров для жевательных резинок из-за привкуса, плохой текстуры, проблем, связанных с хранением и высокой стоимостью в некоторых случаях. Следовательно, особенно предпочтительно, чтобы жевательные резинки по изобретению практически не содержали белковых компонентов в гуммиоснове. Под выражением "практически не содержат" подразумевают, что гуммиоснова содержит менее 5% белка и предпочтительно вообще не содержит белка.
Пластификаторы для эластомеров, обычно используемые для эластомеров на основе продуктов переработки нефти, включают, но без ограничения, природные эфиры канифоли, такие как эфиры глицерина и частично гидрированной канифоли, эфиры глицерина и полимеризованной канифоли, глицериновые эфиры частично или полностью димеризованной канифоли, глицериновые эфиры канифоли, эфиры пентаэритрита и частично гидрированной канифоли, метиловый и частично гидрированные метиловые эфиры канифоли, пентаэритритовые эфиры канифоли, глицериновые эфиры экстракционной канифоли, глицериновые эфиры живичной канифоли, синтетические смолы, такие как терпеновые смолы на основе альфа-пинена, бета-пинена и/или d - лимонена и любые комбинации указанных выше компонентов. Предпочтительные пластификаторы для эластомеров подбираются в зависимости от конкретного назначения и вида эластомера.
Помимо природных эфиров канифоли, называемых также смолами, могут применяться другие типы пластичных смол. Они включают поливинилацетат со средневесовым молекулярным весом (метод GPC) равным от примерно 2000 до примерно 90000, полиэтилен, сополимер винилацетата с винилауратом, содержащий от примерно 5 до примерно 50% виниллаурата от веса сополимера, и их комбинации. Предпочтительная величина средневесового молекулярного веса (определенная методом гель-проникающей хроматографии) полиизопрена равна от 50000 до 80000 и для поливинилацетата - от 10000 до 65000 (более высокомолекулярные поливинилацетаты обычно применяются в надувных жевательных резинках). Поскольку поливинилацетат становится стеклообразным в интервале температур от 25°C до 60°C, его применение вызывает увеличение величины ΔlogG'/ΔT гуммиосновы. По этой причине предпочтительно ограничивать содержание поливинилацетата до величины не более 10% от веса жевательной резинки по изобретению.
Кроме того, гуммиоснова может включать наполнители / текстуризаторы и мягчители / эмульгаторы. Мягчители (включая эмульгаторы) добавляются в жевательную резинку для оптимизации жевательной способности и приятного ощущения во рту.
Мягчители / эмульгаторы, применяемые в составах по изобретению, включают смеси триглицеридов, например, таллового масла, гидрированного таллового масла, гидрированных и частично гидрированных растительных масел и масла какао. Подходящими ингредиентами являются также монол- и диглицериды, например, моностеарат глицерина, триацетат глицерина, лецитин, парафиновый воск, микрокристаллический воск, натуральные воски и их комбинации. Лецитин и монол- и диглицериды играют также роль эмульгаторов, улучшающих совместимость различных компонентов гуммиосновы.
Наполнители / текстуризаторы обычно представляют собой неорганические не растворимые в воде порошки, такие как карбонат магния и карбонат кальция, измельченная известь, силикаты, такие как силикаты магния и алюминия, окись алюминия, глина, тальк, окись титана, моно-, ди- и трикальцийфосфат и сульфат кальция. Нерастворимые органические наполнители, включая целлюлозы, такие как древесная целлюлоза, а также любые их комбинации также могут применяться.
Красители и отбеливатели могут включать краски и лаки, одобренные FDA, фруктовые и овощные экстракты, двуокись титана и их комбинации.
Для предотвращения окисления жиров, масел и эластомеров в гуммиоснове могут применяться антиоксиданты, такие как ВНА, ВНТ, токоферолы, пропилгаллат и другие приемлемые для пищевых продуктов антиоксиданты.
Как уже отмечалось, основа может включать воск или не содержать его. Примером гуммиосновы, не содержащей воска, является состав, описанный в патенте США №5286500, содержание которого включено в качестве ссылки в данную заявку.
Нерастворимая в воде гуммиоснова обычно составляет от примерно 5 до примерно 95% от веса жевательной резинки по изобретению, обычно гуммиоснова составляет от примерно 10 до примерно 50% от веса жевательной резинки по изобретению, согласно некоторым предпочтительным вариантам о примерно 20 до примерно 35% от веса жевательной резинки.
В добавление к нерастворимой в воде гуммиосновы типичная жевательная резинка включает растворимую в воде объемную часть (или объемообразующий агент) и одну или несколько вкусовых добавок. Растворимая в воде часть может содержать сильные подсластители, связующие, вкусовые вещества (которые могут быть нерастворимыми), растворимые в воде мягчители, эмульгаторы, красители, подкислители, наполнители, антиоксиданты и другие компоненты, которые обеспечивают желаемые свойства.
Растворимые в воде мягчители, которые известны также как водорастворимые пластификаторы и пластифицирующие агенты, обычно составляют от примерно 0,5 до примерно 15% от веса жевательной резинки. Водорастворимые мягчители могут включать глицерин, триацетин и их комбинации. В качестве мягчителей и связующих агентов (связующих) в жевательной резинке можно также использовать водные растворы подсластителей, такие, которые содержат сорбит, мальтитол, маннит, гидрированные гидролизаты крахмала (HSH), кукурузный сироп и их комбинации.
Объемообразующий агент или объемный подсластитель используется в жевательных резинках по изобретению для придания продукту сладкого вкуса, объема и текстуры. Обычно объемообразующие агенты включают сахара, сахарные спирты и их комбинации. Объемообразующие агенты обычно составляют от примерно 5 до примерно 95% от веса жевательной резинки, предпочтительно от примерно 20 до примерно 80% вес и еще более предпочтительно от примерно 30 до примерно 70% от веса резинки. Объемообразующие сахара обычно включают компоненты, содержащие сахариды, известные в области изготовления жевательных резинок, в том числе, но без ограничения, сахарозу, декстрозу, мальтозу, декстрин, высушенный инвертный сахар, фруктозу, левулозу, галактозу, твердый остаток кукурузного сиропа и т.п. по отдельности или в комбинации. В жевательных резинках без сахара сахара заменены сахарными спиртами, такими как сорбит, мальтит, эритрит, изомальт, маннит, ксилит и их комбинации.
В добавление к указанным выше объемным подсластителям жевательные резинки обычно содержат связующее / мягчитель в виде сиропа или раствора сахаров и/или сахарных спиртов с высоким содержанием твердых веществ. В случае резинок, содержащих сахар, наиболее часто применяются кукурузные сиропы и сиропы декстрозы (которые содержат декстрозу и значительные количества высших сахаридов). Эти компоненты включают сиропы с различным содержанием DE, включая сиропы с высоким содержанием мальтозы и сиропы с высоким содержанием фруктозы. В случае продуктов, не содержащих сахара, обычно используются растворы сахарных спиртов, включая растворы сорбита и сиропы гидрированных гидролизатов крахмала. Подходят также сиропы, описанные в патенте США №5651936 и в заявке США на патент №2004/234648, которые включены в данную заявку в качестве ссылок. Такие сиропы способствуют размягчению исходной жевательной резинки, уменьшают ее окрашиваемость и хрупкость и повышают гибкость полосок и таблеток. Они могут также контролировать увеличение или потерю влаги и обеспечивают нужную степень сладости в зависимости от конкретного применяемого сиропа. В случае применения сиропов и других водных растворов обычно желательно использовать минимальное количество воды в растворе, доводя его до минимума, необходимого для поддержания свободной текучести раствора при температурах получения. Используемое количество таких сиропов и растворов должно быть такое, чтобы предел содержания общей влаги в резинке было менее 3 вес.%, предпочтительно менее 2 вес.% и наиболее предпочтительно менее 1 вес.%.
Очень сильные подсластители также можно применять в комбинации с описанными выше подсластителями. Предпочтительные подсластители включают, но без ограничения, сукралозу, аспартам, соли ацесульфама, алитам, неотам, сахарин и его соли, цикламовую кислоту и ее соли, глициризин, стевию и соединения стевии, такие как ребаудиозид А, дигидрохальконы, тауматин, монеллин, ло хан гуо и т.п. по отдельности или в комбинации. Для того чтобы обеспечить пролонгированное ощущение сладкого вкуса и аромата, может быть желательно инкапсулировать по меньшей мере часть искусственного подсластителя или иным образом контролировать его высвобождение. Для достижения желаемых характеристик высвобождения можно применять такие методы, как мокрое гранулирование, охлаждение при распылении, сушка при распылении, покрытие в псевдоожиженном слое, коацервация и экструзию волокон.
Количество искусственного подсластителя меняется в зависимости от таких факторов, как активность подсластителя, скорость высвобождения, сладость продукта, количество и тип используемого вкусового вещества и экономические соображения. Так, содержание искусственного подсластителя может меняться от 0,02% до примерно 8% по весу. Когда включаются носители, используемые для инкапсулирования, количество инкапсулированного подсластителя пропорционально увеличивается.
Если желательно получить низкокалорийную жевательную резинку, можно использовать низкокалорийный объемообразующий агент.Примеры низкокалорийных объемообразующих агентов включают эритрит, полидекстрозу, рафтилозу, рафтилин, фруктоолигосахариды (NutraFlora), олигосахарид палатинозу, гидролизат гуаровой смолы (Sun Fiber) или не усвояемый декстрин (Fibersol). Однако можно применять и другие объемообразующие агенты. Кроме того, содержание калорий в жевательной резинке может быть снижено при увеличении относительного содержания гуммиосновы и уменьшении при этом количества калорийных подсластителей в продукте. Это может быть сделано при одновременном уменьшении веса продукта или без этого уменьшения.
Можно использовать различные вкусовые вещества. Вкусовое вещество можно применять в количестве от примерно 0,1 до примерно 15% от веса жевательной резинки и, предпочтительно, от примерно 0,2 до примерно 5%. Вкусовые вещества могут включать эфирные масла, синтетические ароматизаторы или их смеси, включая, но без ограничения, масла, полученные на основе растений и фруктов, такие как цитрусовые масла, фруктовые эссенции, масло из перечной мяты, масло из кудрявой мяты, масла из других видов мяты, масло из гвоздики, винтергреновое масло, масло из аниса и т.п. Можно также применять искусственные вкусовые вещества. Природные и искусственные вкусовые вещества могут быть соединены любым образом, обеспечивающим приемлемое ощущение. Можно также включать вкусовые вещества, которые придают ощущение пощипывания или термической реакции при жевании, например, ощущение охлаждения или выделения тепла. Такие компоненты включают наряду с другими циклические и ациклические карбоксамиды, производные ментола и капсаицин. Можно добавлять подкислители для придания кислого вкуса.
Помимо обычных компонентов жевательных резинок они могут включать активные агенты, такие как вещества, активные по отношению к деснам, например, минералы, пищевые добавки, такие как витамины, вещества, полезные для здоровья, например, антиоксиданты, в том числе ресвератрол, флаванолы, стимулянты, такие как кофеин, фармацевтические соединения и другие подобные добавки. Эти активные агенты можно добавлять чистыми или инкапсулированными с помощью известных средств для ускорения или пролонгирования их высвобождения и/или предотвращения их разложения. Активные агенты могут быть добавлены в покрытия, к соединениям, способствующим раскатыванию и к жидким или порошкообразным наполнителям, если таковые имеются.
Может быть желательно добавлять компоненты в резинку или в гуммиоснову, способствующие разложению остатка жевательной резинки после того, как этот остаток выбрасывается. Например, в случае полиэфирного эластомера для ускорения разложения полимера можно добавлять фермент эстеразу. Возможно осуществлять инкапсулирование фермента или другого агента разложения путем сушки при распылении, инкапсулирование в псевдоожиженном слое или другими методами, замедляющими высвобождение и предотвращающими преждевременное разложение остатка жевательной резинки.
Данное изобретение предусматривает различные способы изготовления жевательной резинки, включая периодическое смешение, непрерывное смешение и таблетирование.
Гуммиосновы согласно изобретению можно легко получить путем соединения эластомера с подходящим пластификатором, описанным выше. Если желательно вводить дополнительные ингредиенты, такие как мягчители, пластические смолы, эмульгаторы, наполнители, красители и антиоксиданты, их можно добавлять в процессе периодического смешения или непрерывного смешения. Температура при периодическом смешении обычно находится в пределах от примерно 120°C до примерно 180°C. Если желательно соединить пластифицированный или непластифицированный полимер с контролируемой текучестью с обычными эластомерами, предпочтительно вводить обычные эластомеры в обычную гуммиоснову перед соединением с гуммиосновой, содержащей полимер с контролируемой текучестью. Для получения обычной гуммиосновы эластомеры сначала измельчают или перемалывают вместе с наполнителем. Затем измельченный эластомер помещают в периодический смеситель для компаундирования. Для этой цели можно применять практически любой стандартный доступный смеситель, известный из уровня техники (например, смеситель с сигмаобразными лопастями). Первая стадия процесса смешения называется компаундированием. Компаундирование включает соединение измельченного эластомера с наполнителем и пластификатором (растворителем эластомера). Эта стадия компаундирования обычно требует длительного времени смешения (от 30 до 70 мин) для получения гомогенной смеси. После окончания компаундирования добавляют дополнительный наполнитель и пластификатор эластомера с последующим добавлением поливинилацетата и, наконец, мягчителей при перемешивании до достижения гомогенности после добавления каждого ингредиента. Небольшие количества таких ингредиентов, как антиоксиданты и красители, могут быть добавлены в любое время проведения процесса. Обычную основу затем смешивают с основой, содержащей полимер с контролируемой текучестью, в желаемом отношении. Независимо от того, используется ли полимер с контролируемой текучестью один или в комбинации с обычными эластомерами, полученная основа затем подвергается экструзии или литью под давлением с получением любой желаемой формы (например, гранул, листов или пластинок) и охлаждается и отверждается.
Альтернативно, для получения гуммиосновы можно применять непрерывные способы, использующие смесительные экструдеры, известные из уровня техники. При осуществлении типичного процесса непрерывного смешения исходные ингредиенты (включая измельченный эластомер, если он используется) непрерывно дозируются в различные отверстия по длине экструдера в той же последовательности, что и при проведении периодического процесса. После получения гомогенной массы исходных ингредиентов в отверстия экструдера дозируют или впрыскивают остальные ингредиенты основы. Затем композицию перерабатывают с получением гомогенной массы перед выгрузкой из выходного отверстия экструдера. Обычно время прохода через экструдер значительно меньше одного часа. Если гуммиоснову получают из полимера с контролируемой текучестью без обычных эластомеров, можно уменьшить длину экструдера, необходимую для изготовления гомогенной гуммиосновы с соответствующим сокращением времени прохода. Кроме того, полимер с контролируемой текучестью не нужно предварительно измельчать перед добавлением в экструдер. Необходимо только обеспечить, чтобы полимер с контролируемой текучестью обладал свободной текучестью, чтобы осуществить контролируемую дозируемую его подачу во входное отверстие экструдера.
Примеры способов экструзии, которые могут применяться согласно данному изобретению, включают способы, описанные в следующих источниках, полное содержание которых включено в данную заявку в качестве ссылок: (i) в патенте США №6 2387 10 описан способ непрерывного изготовления основы жевательной резинки путем компаундирования всех ингредиентов в одном экструдере; (ii) в патенте США №6086925 описан способ изготовления основы жевательной резинки путем добавления твердого эластомера, наполнителя и смазывающего агента в смеситель непрерывного действия; (iii) в патенте США №5419919 описан непрерывный способ изготовления основы жевательной резинки при помощи лопастной мешалки путем селективной подачи различных ингредиентов в различных точках смесителя; и (iv) в патенте США №5397580 описан непрерывный способ изготовления гуммиосновы, при осуществлении которого последовательно устанавливают два смесителя непрерывного действия, и смесь из первого смесителя непрерывного действия непрерывно добавляется во второй экструдер.
Жевательную резинку обычно изготавливают путем последовательного добавления различных ингредиентов жевательной резинки в промышленные смесители, известные из уровня техники. После того как ингредиенты были тщательно перемешаны, полученную массу выгружают из смесителя и формуют с получением желаемой формы, например, получают листы и разрезают, получают полоски, таблетки или гранулы или же осуществляют экструдирование и разрезание на порции.
Обычно ингредиенты смешивают путем размягчения или плавления гуммиосновы и добавления ее в работающий смеситель. Альтернативно, гуммиоснову размягчают или расплавляют в смесители. В это время можно добавлять красители и эмульгаторы.
Следующим вместе с частью объемной порции может быть добавлен мягчитель для жевательной резинки, такой как глицерин. Затем в смеситель могут быть добавлены другие компоненты объемной части. Вкусовые вещества обычно добавляют с последней частью объемной порции. Весь процесс смешения обычно занимает от примерно 5 до примерно 15 мин, хотя иногда требуется более длительное время.
Согласно другой альтернативе можно получать гуммиоснову и жевательную резинку в одном высокоэффективном экструдере, как описано в патенте США №5543160. Жевательные резинки согласно настоящему изобретению могут получаться непрерывным способом, включающим стадии: а) добавления ингредиентов гуммиосновы в высокоэффективный смеситель непрерывного действия; б) смешения ингредиентов с получением гомогенной гуммиосновы; в) добавления по меньшей мере одного подсластителя и по меньшей мере одного вкусового вещества в смеситель непрерывного действия и смешения подсластителя и вкусового вещества с остальными ингредиентами с образованием жевательной резинки; и г) выгрузки перемешанной массы из высокоэффективного смесителя непрерывного действия. Согласно настоящему изобретению может быть необходимым вначале перед введением дополнительных ингредиентов гуммиосновы или жевательной резинки смешать полимер с контролируемой текучестью с подходящим пластификатором. Этот процесс смешения и сжатия может проходить в высокоэффективном экструдере или может осуществляться вне экструдера перед добавлением пластифицированного полимера с контролируемой текучестью в экструдер.
Конечно, возможны многие варианты процессов смешения гуммиосновы и другой части жевательной резинки.
После окончания процесса смешения масса жевательной резинки может подвергаться формованию, например, путем прокатывания или экструзии с получением желаемой формы, такой как полоски, таблетки, агломераты и гранулы. Получаемый продукт может содержать наполнители (например, жидкий сироп или порошки) и/или иметь покрытие, например, на основе твердого сахара или полиола, полученное известными способами.
После формования и возможного введения наполнителей и/или нанесения покрытия полученный продукт обычно упакован в соответствующие упаковочные материалы. Целью упаковки являются получение чистого продукта, защита его от окружающей среды, например, действия кислорода, влаги и света, а также продвижение и маркетинг полученного продукта.
ПРИМЕРЫ
Сравнительный опыт 1.
g
Триблочный сополимер в конфигурации А - В - А, содержащий мягкий блок, состоящий из поли-6-метил-ε-капролактона, и жесткие концевые блоки из полилактида, с T ниже 70°C получали, как описано в сопутствующей заявке США на патент №61/241080. Полимерные блоки имели молекулярный вес 7-19-7 кДа. Изготавливали жевательную резинку, содержащую 36,40% вес. Полученного сополимера, 4,00% вес. масла перечной мяты, 48,00% вес. сорбита и 11,60% вес. глицерина, она обозначена как "Сравнительный пример 1".
Пример 2.
g
Второй триблочный сополимер в конфигурации А - В - А, содержащий мягкий блок, состоящий из поли-6-метил-ε-капролактона, и жесткие концевые блоки из полилактида, с T ниже 70°C получали, как описано в сопутствующей заявке США на патент №61 / 241080. Полимерные блоки имели молекулярный вес 33-98-33 кДа. Этот сополимер соединяли с двухблочным сополимером, содержащим такие же мягкий средний и концевые жесткие блоки А и В, но с молекулярными весами 5, -9 кДа и с ингредиентами жевательной резинки согласно Таблице 1 с получением жевательной резинки, обозначенной как "Пример 2".
Таблица 1
Пример 2 (вес.%)
Триблочный сополимер LML
9,58
Двухблочный сополимер LM
38,31
Микрокристаллический воск
1,85
Сорбит
35,18
Глицерин
8,80
Масло перечной мяты
5,30
Сильный подсластитель
0,98
Всего
100,00
Пример 3.
В соответствии с Таблицей 2 получали жевательную резинку, содержащую микрочастицы сшитого полиакрилата. Эта жевательная резинка обозначена как "Пример 3".
Таблица 2
Пример 3 (вес.%)
Микросферы сшитого полимера
32,33
Карбонат Са
12,95
Сорбит
45,72
Глицерин
3,92
Мальтит
1,82
Масло перечной мяты
2,25
Лецитин
0,44
Инкапсулированные сильные подсластители
0,57
Всего
100,00
Пример 4
Получали гуммиоснову, содержащую большое количество низкомолекулярного полиэтилена (Honeywell А-С9А со средневесовым молекулярным весом равным примерно 13500 Да, коэффициент полидисперсности равен примерно 2,0), и применяли ее для изготовления жевательной резинки в соответствии с Таблицей 3.
Таблица 3
Пример 4 (вес.%)
Бутилкаучук
6,14
Тальк
2,09
Карбонат Са
0,22
Полиизобутилен (150000 Да)
6,24
Терпеновая смола
9,44
Эфир канифоли
0,99
Полиэтилен (Honeywell А - С9А)
57,85
Гидрированное растительное масло
11,26
Моностеарат глицерина
0,41
Триацетин
0,28
Парафин
0,35
Лецитин
2,83
Поливинилацетат (высокий мол. вес)
1,88
ВНА
0,02
Всего (гуммиоснова)
100,00
Гуммиоснова
36,00
Эритрит
52,50
Глицерин
6,00
Масло перечной мяты
3,35
Лецитин
1,00
Инкапсулированный и неинкапсулированный сильные подсластители
1,15
Всего
100,00
Сравнительный опыт 5. Изготавливали жевательную резинку, используя сверхвысокомолекулярный поливинилацетат, согласно примеру 3 в заявке США на патент №2003/198710. Эта жевательная резинка имела улучшенную удаляемость.
Сравнительный опыт 6. Изготавливали жевательную резинку, используя сверхвысокомолекулярный поливинилацетат, согласно примеру 4 в заявке США на патент №2003/198710. Эта жевательная резинка имела улучшенную удаляемость.
Сравнительный пример 7. Изготавливали жевательную резинку из термопластичного полиолефинового эластомера согласно примеру 142 в заявке США на патент №2008/233234, эта резинка обозначена как "Сравнительный пример 7".
Сравнительные примеры 8-10. Получали гуммиосновы и жевательные резинки из составов, приведенных в Таблице 4.
Таблица 4
Сравнительный пример 8
Сравнительный пример 9
Сравнительный пример 10
(вес.%)
(вес.%)
(вес.%)
Карбонат Са
24,36
24,36
30,34
Бутилкаучук
11,08
12,32
11,08
Полиизобутилен
6,91
7,68
6,91
Эфир канифоли
19,00
11,01
11,01
ПВА (низкомолекулярный)
12,01
15,98
12,01
Гидрированное растительное масло
23,47
25,48
25,48
Моностеарат глицерина
3,13
3,13
3,13
ВНТ
0,04
0,04
0,04
Всего (гуммиоснова)
100,00
100,00
100,00
Гуммиоснова (см. Выше)
25,90
25,89
25,90
Сироп без сахара с низким содержанием влаги*
35,72
35,72
35,73
Сорбит
32,90
17,06
16,68
Маннит
-
17,06
16,68
Масло перечной мяты
2,42
1,21
1,21
Аспартам
0,08
0,08
0,10
Инкапсулированные сильные подсластители
2,18
2,18
2,90
Глицерин
0,80
0,80
0,80
Всего (жевательная резинка)
100,00
100,00
100,00
* Получен согласно патенту США №5 651 936
Сравнительный опыт 11. На рынке розничных товаров приобретали образец коммерческой жевательной резинки US Trident Bubble Gum, Cadbery.
Сравнительный опыт 12. На рынке розничных товаров приобретали образец коммерческой жевательной резинки US Hubba Bubba Outrageous Original Bubble Gum, Wm. Wrigley Jr. Company, Chicago, IL USA.
Сравнительный опыт 13. Изготавливали лабораторный образец из промышленного состава, используемого для производства резинки British Wrigley's Extra Peppermint, но резинка не содержала покрытия. Этот продукт обозначали как "Сравнительный пример 13".
Сравнительный опыт 14. Жевательная резинка, содержащая низкополярную гуммиоснову, была изготовлена из состава, приведенного в Таблице 5, согласно заявке США на патент №61/325529. Хотя остатки жевательной резинки по примеру 14 имели только немного лучшую удаляемость при удалении скребком, проведенное ранее испытание с помощью промывочного устройства высокого давления показало, что эти остатки превосходно удалялись по сравнению с остатками, которые удалялись таким же методом, от коммерческих резинок
Таблица 5
Пример 14 (вес.%)
Микрокристаллический воск
78,08
Бутилкаучук
10,91
Ацетилированный моноглицерид
9,09
Тальк
1,92
Гуммиоснова, всего
100,00
Гуммиоснова (см. выше)
33,00
Сорбит
59,89
Глицерин (99%)
4,00
Масло перечной мяты
1,84
Лецитин
0,45
Инкапсулированные сильные подсластители
0,82
Всего (жевательная резинка)
100,00
Сравнительный пример 15. Лабораторные образцы жевательных резинок, содержащих гуммиоснову на основе высокомолекулярного полиэтилена ("Основа 2") по заявке США на патент №2009/0304857). Эта гуммиоснова содержала Epolene С-17 (Westlake Chemical, Houston, ТХ, USA), сильно разветвленный полиэтилен с Мn, равным примерно 15000, и Mw, равным примерно 107000. Составы гуммиосновы и жевательной резинки приведены в Таблице 6.
Сравнительный пример 16. Лабораторные образцы жевательных резинок, содержащих гуммиоснову на основе высокомолекулярного полиэтилена ("Основа 6" по заявке США на патент №2009/0304857). Эта гуммиоснова содержала Epolene N-10 (Westlake Chemical, Houston, TX, USA), полиэтилен с Мn, равным примерно 3000, и Mw, равным примерно 10000. Составы гуммиосновы и жевательной резинки приведены в Таблице 6.
Таблица 6
Сравнительный пример 15(вес.%)
Сравнительный пример 16(вес.%)
Epolene С-17, полиэтилен
7,00
~
Epolene N-10, полиэтилен
7,00
Бутилкаучук
8,00
8,00
Карбонат Са
20,00
20,00
Терпеновая смола
20,00
20,00
ПВА (низкомолекулярный)
20,00
20,00
Гидрированное растительное масло
20,00
20,00
Моностеарат глицерина
4,00
4,00
Лецитин
1,00
1,00
Всего (гуммиоснова)
100,00
100,00
Гуммиоснова (см. Выше)
40,00
40,00
Сироп гидролизованного крахмала (85%)
6,00
6,00
Сорбит
45,60
45,60
Ксилит
6,00
6,00
Масло перечной мяты
2,00
2,00
Сильные подсластители
0,40
0,40
Всего (жевательная резинка)
100,00
100,00
Сравнительный пример 17. Приобретали на рынке розничных товаров в Великобритании образцы жевательной резинки Chicza Lime Organic Mayan Rainforest Chewing gum, производимой Consocio Chiclero SC de RL.
Сравнительный пример 18. Приобретали на рынке розничных товаров образцы промышленной жевательной резинки US Eclipse Peppermint Chewing Gum, производимой Wm, Wrigley Jr. Company, Chicago, IL, USA.
Сравнительный опыт 19. Приобретали в США на рынке розничных товаров образцы коммерческой жевательной резинки Glee Gum Peppermint All Natural Gum, Rainforest Chicle, изготавливаемой Verve Inc.
Сравнительный пример 20. В США на рынке розничных товаров приобретали образцы коммерческой жевательной резинки Artificially Flavored Melon, Orange, Strawberry and Grape Bubblegum, изготовленной Marukawa, Inc. Упаковка содержала четыре резинки с разным вкусом, резинка со вкусом дыни была обозначена как "Сравнительный пример 20".
Сравнительный пример 21. В Южной Корее приобретали образцы коммерческой жевательной резинки Natural Chicle Lime Citrus, изготавливаемой фирмой Orion.
Сравнительный пример 22. В США приобретали образцы коммерческой жевательной резинки US WinterFresh Chewing Gum, производимой Wm. Wrigley Jr. Company, Chicago, IL, USA.
Сравнительный пример 23. Приобретали на рынке розничных товаров в США образцы коммерческой жевательной резинки Trident White Peppermint, Cadbury.
Сравнительный пример 24. Приобретали на рынке розничных товаров в США образцы коммерческой жевательной резинки Jila Peppermint, изготавливаемой компанией Ferndale.
Сравнительный пример 25. Приобретали образец коммерческой жевательной резинки Dubble Bubblegum, изготавливаемый Concord Confections.
Сравнительный пример 26. Приобретали образец коммерческой жевательной резинки Chios Gum Mastic Growers Association (Greece) в Турции.
Примеры 27, 28 и 29. Получали гуммиоснову, содержащую большое количество полиэтилена, имеющего величину средневесового молекулярного веса (измеренную методом GPC), составляющую примерно 13500 Да и величину коэффициента полидисперсности равную примерно 2,0.
Таблица 7
Гуммиоснова (вес.%)
Полиэтилен Honeywell А-С9А
61,25
Тальк
1,31
Ацетилированный моноглицерид
6,00
Бутилкаучук
6,50
Терпеновая смола
10,00
Гидрированное растительное масло
11,92
Лецитин
3,00
ВНА
0,02
Всего
100,00
Таблица 8
Пример 27
Пример 28
Пример 29
Гуммиоснова из Таблицы 7
36,00
36,00
36,00
Эритрит
53,00
54,50
54,50
Глицерин
6,00
6,00
6,00
Масло перечной мяты
2,85
2,35
2,35
Лецитин
1,00
-
-
Инкапс. и неинкапсулир. сильные подсластители
1,15
1,15
1,15
Всего
100,00
100,00
100,00
Сравнительный пример 30
Изготавливали жевательную резинку из термопластичного полиолефина, описанного в примере 143 заявки США на патент №2008/233234, эта резинка была обозначена как "Сравнительный пример 30".
Сравнительный пример 31
Получали жевательную резинку в соответствии с Таблицей 9.
Таблица 9
Ингредиент
Сравнительный пример 31 (вес.%)
Бутилкаучук
10,00
Терпеновая смола
25,00
Поливинилацетат (низкомолекулярный)
20,00
Лецитин
2,00
Карбонат кальция
20,00
Гидрированное растительное масло
22,95
БНА
0,05
Гуммиоснова, всего
100,00
Компоненты жевательной резинки
Гуммиоснова (см. выше)
33,00
Сорбит
57,00
Мальтит
2,00
Масло перечной мяты
2,00
Глицерин
5,00
Лецитин
0,50
Сильный подсластитель
0,50
Всего (резинка)
100,00
Сравнительные опыты 32 и 33
Согласно заявке США на патент №2009/017160 получали жевательные резинки, содержащие термопластичный эластомер на основе пропилена (Vistamaxx 6202, ExxonMobil Chemicals).
Жевательные резинки по Примерам / Сравнительным примерам 1-33 были испытаны на ротационном реометре в соответствии с описанным выше методом. Определение удаляемости остатков согласно описанному выше методу проводили для большей части этих резинок с применением многих образцов (обычно n=5), где это было возможно. Примеры графиков зависимости продольной вязкости при одноосном растяжении от деформации по Хенки приведены на Фигуре 1. Для каждого остатка от жевательной резинки определяли предел продольной вязкости при одноосном растяжении и параметр деформационного упрочнения, как описано ранее. Данные представлены в Таблице 10. Величины предела продольной вязкости при одноосном растяжении и параметра деформационного упрочнения приведены на графике (см. Фигуру 2), где незаштрихованные кружочки обозначают величины для Примеров и тех Сравнительных примеров, где количество остатков после их удаления составляло менее 20%. На Фигуре 3 приведен график зависимости количества остатков после удаления от параметра деформационного упрочнения при одноосном растяжении. Как можно видеть на этом графике, остатки от жевательных резинок, характеризующиеся величинами параметра деформационного упрочнения, составляющими более 0 и менее 2,0, имели тенденцию к сильному прилипанию к поверхности бетона, хотя это имело место не для каждого случая. В противоположность этому, остатки от жевательных резинок согласно данному изобретению, характеризующиеся величинами параметра деформационного упрочнения, составляющими менее 0 и более 2,0, в большинстве случаев легко удалялись с поверхности бетона, почти не оставляя следов. Хотя не все остатки, имеющие заявленные величины параметра деформационного упрочнения, могли быть легко удалены, полагают, что большая часть этих остатков отличается улучшенной удаляемостью по сравнению с обычными коммерческими продуктами.
Таблица 10
Прим. /Ср.пр. #
<img file="00000017.tif" he="7" wi="9" img-content="undefined" img-format="tif" /> (Пуаз)
<img file="00000018.tif" he="6" wi="7" img-content="undefined" img-format="tif" /> Ст. откл (Пуаз)
<img file="00000019.tif" he="7" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" />
<img file="00000020.tif" he="7" wi="6" img-content="undefined" img-format="tif" /> Ст.От.
Остаток после удаления скребком (%)
Остаток, Станд. откл.(%)
Ср.пример 1
4,30Е+06
2,83Е+05
0,48
0,11
6
14
Пример 2
1,63Е+05
1,06Е+04
2,08
0,04
0
Н/о
Пример 3
4,35Е+05
Н/о
2,4
Н/о
0
0
Пример 4
6,28Е+05
6,48Е+04
-2,17
0,78
11
14
Срав. пример 5
4,88Е+05
1,77Е+04
1,41
0,05
0
0
Срав. пример 6
9,75Е+05
3,54Е+04
1,15
0,01
Н/о
Н/о
Срав. пример 7
1,60Е+06
1,41Е+05
0,45
0,04
92
3
Срав. пример 8
2,70Е+05
1,41Е+04
0,49
0,02
106
4
Срав. пример 9
3,80Е+05
0,00Е+00
0,6
0,01
87
13
Срав. пример 10
2,50Е+05
1,73Е+04
0,63
0,03
99
9
Срав. пример 11
7,50Е+04
7,07Е+03
1.75
0.07
90
8
Срав.пример12
1,65Е+05
1,41Е+04
1.34
0.02
34
32
Срав.пример 13
2,50Е+05
1,41Е+04
0,6
0,1
98
2
Прим. 14
4,16Е+05
3,29Е+04
-2,58
0,46
75
9
Срав.пример 15
3,88Е+06
1,77Е+05
0,58
0,04
9
6
Срав.пример 16
1,40Е+06
7,07Е+04
0,51
0,01
33
20
Срав. пример 17
1,88Е+06
3,54Е+04
0,88
0,18
56
20
Срав. пример 18
5,08Е+04
1,01Е+04
1.47
0,03
103
6
Срав.пример 19
1,30Е+05
Н/о
0,8
Н/о
96
12
Срав.пример20
7,00Е+04
Н/о
1,25
0
105
13
Срав.пример 21
1,20Е+05
2,83Е+04
0,64
0,16
111
6
Срав.пример 22
2,50Е+05
Н/о
0,45
Н/о
105
8
Срав.пример 23
1,30Е+05
4,24Е+04
1,05
0,64
100
6
Срав.пример 24
9,00Е+04
Н/о
1,25
Н/о
100
5
Срав.пример 25
9,00Е+04
7,07Е+03
1,32
0,09
95
6
Срав.пример 26
2,23Е+06
1,53Е+05
0,75
0,07
Н/о
Н/о
Пример 27
1,90Е+06
Н/о
-1,95
Н/о
2
2
Пример 28
3,11E+06
Н/о
-6,8
Н/о
0
1
Пример 29
2,18Е+06
5,66Е+05
-2
0,28
1
2
Срав.пример 30
2,55Е+06
2,12Е+05
0,39
0,02
Н/о
Н/о
Срав.пример 31
7,75Е+04
3,54Е+03
0,63
0,06
100
0
Срав.пример 32
6,43Е+06
1,06Е+05
0,46
0,01
49
37
Срав.пример 33
4,10E+06
8,49Е+05
0,29
0,01
92
4