刚性单层容器制造技术

一种新的遮光刚性单层包装件，其包括TiO2颗粒、选自黑色和黄色的至少一种有色颜料、和聚合物。遮光刚性单层包装件可具有至少约20的LPF值。

Rigid Single Layer Vessel

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】刚性单层容器
技术介绍
包装件内含有的某些化合物和营养物质可受到暴露于光的负面影响。由于直接或间接暴露于光，分子种类可发生多种不同的化学和物理变化，这可统称为光化学过程。如Atkins所述，光化学过程可包括初吸收、物理过程(例如荧光、碰撞诱导的发光、受激发射、系间窜跃、磷光、内转换、单线态电子能量转移、能量汇聚、三线态电子能量转移、三线态-三线态吸收)、电离(例如潘宁电离(Penningionization)、离解电离、碰撞电离、结合性电离）、或化学过程(例如离解或降解、加成或插入、夺取或破碎、异构化、离解激发)(Atkins，P.W.；Table26.1PhotochemicalProcesses.PhysicalChemistry，第5版；Freeman：NewYork，1994；908.)。例如，光可引起光敏物质(例如乳品食物产品中的核黄素)的激发，其可随后与存在的其它物质(例如氧、脂质)反应诱发变化，包括降解有价值的产物(例如在食物产品中的营养物质)并出可以调节产品质量的物质（例如食物产品中的异味)。因此，需要提供具有足够遮光特性以允许保护包装件内容物和足够机械特性以耐受装运、储存和使用条件的包装。包装件保护它们所含有的物质的能力高度取决于用于设计并构造包装件的材料(参考：FoodPackagingandPreservation；编辑M.Mathlouthi，ISBN：0-8342-1349-4；Aspen出版；版权1994；PlasticPackagingMaterialsforFood；BarrierFunction，MassTransport，QualityAssuranceandLegislation：ISBN3-527-28868-6；O.GPiringer；A.L.Baner编辑；Wiley-vchVerlagGmBH，2000，以引用方式并入本文)。优选的包装材料为设计考虑水分、光、和氧的渗透，常称为阻隔特性。期望用于包装的材料的光阻隔特性为包装件内容物提供遮光。已经描述了用于测量包装材料遮光的方法，并且用“遮光系数”(LPF值)表征这种遮挡，如公布的专利申请US20150093832-A1所述。二氧化钛(TiO2)以低水平(通常0.1重量％至5重量％的组合物的水平)频繁用于塑料食物包装层，以向食物包装件提供美观质量诸如白度和/或不透明度。除了这些品质之外，二氧化钛被认为是可为某些实体提供遮光的材料，如例如US5,750,226；US6,465,062；和US20040195141中所述；然而，由于在高负载水平或足够高以提供期望的遮光的水平下处理二氧化钛组合物的挑战，在塑料包装件中使用TiO2作为遮光材料受到限制。可用的包装设计是那些以合理成本提供所需的遮光和功能性能用于目标用途的设计。包装设计的成本部分地由构造材料和形成包装设计所需的加工来确定。奶制品包装是其中受益于包装件遮光以保护奶制品免受光暴露的不良影响的应用。奶制品暴露于光可导致乳中一些化学物质的降解；这种降解导致乳的营养物质水平和感官质量降低(例如“RiboflavinPhotosensitizedSingletOxygenOxidationofVitaminD”，J.M.King和D.B.Min，V63，No.1，1998，JournalofFoodScience，第31页)。因此，与包装在不具有遮光的典型包装内的乳相比，用遮光包装保护奶制品免受光将允许营养物质水平和感官质量在较长时间内保持在它们的初始水平(例如“EffectofPackageLightTransmittanceonVitaminContentofMilk.第2部分：UHTWholeMilk.”A.Saffert、G.Pieper、J.Jetten；PackagingTechnologyandScience，2008；21：47-55)。另外，将多层结构视为在包装件设计中实现遮光质量的方法。通常，需要超过一层的材料以充分保护食物免受光和机械损坏。例如，Cook等人(US6,465,062)提出一种多层包装容器设计，以与其它功能阻隔层一起实现光阻隔特性。与多层包装结构相关联的问题在于它们需要更复杂的加工、每层另外的材料、更高的包装件成本、和层的分离风险。多层设计的缺陷和单层设计的有益效果在US20040195141的段[0022]和[0026]中进行了讨论。因此，商业上需要创造一种单层食物包装件，其实现或超越多层包装件的遮光和机械强度特性。柔性包装件对于使用本专利申请中讨论的刚性包装件所用材料制备的某些应用是可用的。此类柔性包装件可具有不同的厚度，并且可需要用于机械或功能性目的的另外的组件。
技术实现思路
令人惊讶的是，已开发出一种新的遮光单层包装件，其利用不超过包装组合物总重量的约8重量％的中等浓度水平的TiO2颗粒，具有少量有色颜料材料负载，通常小于0.03重量％，当结合到在一起时提供协同性能。本专利技术的单层包装件具有优异的遮光特性，同时保持足够机械特性。与有色颜料结合的TiO2颗粒可以通过使用掺入母料而在包装件制备过程中进行分散和加工，并且优选地例如使用用于包装件制备的吹塑方法加工成包装件。挤出和拉伸吹塑是包装件制备的可用方法。有色颜料最优选地为黄色或黑色，并且可以组合使用或单独使用。其他颜料和添加剂可用于另外的性能或美观需求。本专利技术包括刚性、单层遮光包装件。单层包装件包含TiO2颗粒、至少一种有色颜料，所述至少一种有色颜料优选地选自黑色和黄色，和聚合物，其中TiO2颗粒和至少一种有色颜料分散在整个聚合物中。所述单层包装件具有优异的遮光特性，同时保持必要的机械特性。该单层包装件可具有20或更大，优选地大于30，更优选地大于40或者甚至更优选地大于50的遮光系数(“LPF值”)值。具体实施方式在本公开中，将“包含/包括”解释为明确说明存在提及的所述特征、整数、步骤或组件，但是不排除一种或多种特征、整数、步骤、组件或其组的存在或添加。另外，术语“包含”旨在包括由术语“基本上由...组成”和“由...组成”涵盖的实施例。相似地，术语“基本上由...组成”旨在包括由术语“由...组成”涵盖的实施例。在本公开中，当量、浓度或其它值或参数以范围、典型范围或典型上限值和典型下限值的列表给出时，其应理解为具体地公开由任何范围上限或典型值和任何范围下限或典型值的任何一对所形成的所有范围，无论范围是否被单独地公开。凡在本文中给出某一数值范围之处，该范围均旨在包括其端点，以及在该范围内的所有整数和分数，除非另行指出。当定义一个范围时，不旨在将该公开的范围限定于所述的具体值。在本公开中，除非内容清楚地表明，单数和单数形式的术语例如“一种”、“一个”和“所述”包括复数指代。因此，例如“TiO2颗粒”、“一个TiO2颗粒”、或“所述TiO2颗粒”的指代也包括多个TiO2颗粒。在本专利申请中引用的所有参考文献以引用方式并入本文。本专利技术包括刚性、单层遮光包装件。单层包含TiO2颗粒、优选地选自黑色和黄色的至少一种有色颜料和聚合物，其中TiO2颗粒和至少一种有色颜料分散在整个聚合物中。单层保护包装件内的食物免受光影响并含有食物。所述单层具有优异的遮光特性，同时保持必要的机械特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚性、单层包装件，其包含：a)二氧化钛颗粒；b)至少一种有色颜料，所述至少一种有色颜料选自黑色和黄色；和c)聚合物材料，其中所述二氧化钛颗粒和所述至少一种有色颜料分散在所述聚合物材料中，并且所述包装件具有至少约20的LPF值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.13 US 62/4336361.一种刚性、单层包装件，其包含：a)二氧化钛颗粒；b)至少一种有色颜料，所述至少一种有色颜料选自黑色和黄色；和c)聚合物材料，其中所述二氧化钛颗粒和所述至少一种有色颜料分散在所述聚合物材料中，并且所述包装件具有至少约20的LPF值。2.根据权利要求1所述的包装件，其中所述二氧化钛颗粒占所述包装件总重量的至少约1重量％。3.根据权利要求2所述的包装件，其中所述至少一种有色颜料占所述包装件总重量的约0.01重量％或更少。4.根据权利要求3所述的包装件，其中所述二氧化钛颗粒占所述包装件总重量的约0.01重量％至约8重量％。5.根据权利要求4所述的包装件，其中所述包装件具有至少约30的遮光值。6.根据权利要求5所述的包装件，其中所述包装件具有至少约40的遮光值。7.根据权利要求6所述的包装件，其中所述包装件具有至少约50的遮光值。8.根据权利要求1所述的包装件，其中所述TiO2涂覆有金属氧化物和有机材料。9.根据权利要求8所述的包装件，其中所述金属氧化物选自二氧化硅、氧化铝、氧化锆、或其组合。10.根据权利要求9所述的包装件，其中所述金属氧化物为氧化铝。11.根据权利要求8所述的包装件，其中所述有机材料选自有机硅烷、有机硅氧烷、氟代硅烷、有...

【专利技术属性】
技术研发人员：CM斯坦奇克，PM尼登祖，D康纳，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US