聚酯包装材料制造技术

本发明专利技术涉及聚酯包装材料。一种白色随角均色包装制品。包装壁包含可用于阻挡在约200nm至约1200nm的光谱范围内的光的组合物。所述组合物具有聚酯、聚甲基戊烯和光散射颜料。所述组合物任选地包含至少一种其他着色剂。聚甲基戊烯和光散射颜料各自构成所述壁的约0.1重量％至约0.5重量％。聚酯和聚甲基戊烯是不可溶混的，并且当经受取向应力时，所述组合物产生随角均色包装制品。生随角均色包装制品。生随角均色包装制品。

【技术实现步骤摘要】
聚酯包装材料
[0001]本申请是申请日为2018年12月27日，申请号为“201880084393.5”，专利技术名称为“聚酯包装材料”的中国专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求于2017年12月29日提交的标题为“White Polyester Packaging Material”的美国临时专利申请序列号62/611,713的优先权和权益。本申请还要求于2018年8月16日提交的标题为“White Polyester Packaging Material”的美国临时专利申请序列号62/764,783的优先权和权益。各申请通过引用整体并入本文。


[0004]本专利技术涉及包装。特别地，本专利技术涉及具有高明度值、高挡光性、低百分比的添加剂和随角均色(goniochromatic)外观(跨所有视角是均一的颜色)的包装。

技术介绍

[0005]在包装领域，塑料已经替代了其他材料例如玻璃。这种替代使破损最小化，降低重量并且降低制造和运输中能耗的能量。
[0006]吸引消费者购买单独尺寸或家庭尺寸的容器包括商标和商业外观。有价值的商业外观的要素之一是容器的颜色。有价值的商标的要素之一是颜色的一致可见性。对于某些产品(例如牛奶)，期望浅色或亮白色的容器。
[0007]明度可以在CIELAB色空间内定义，所述CIELAB色空间在数学上以三个维度描述了所有可见的颜色：L*代表明度，a*代表绿色
‑
红色，以及b*代表蓝色
‑
黄色。图1描绘了CIELAB色标。在CIELAB色空间中，L*轴从上到下延伸。L*的最大值为100，这将是完美的反射漫射体(即最亮的白色)。L*的最小值为0，这将是完美的吸收体(即最暗的黑色)。正的a*为红色。负的a*为绿色。正的b*为黄色。负的b*为蓝色。
[0008]CIELAB模型的最重要的属性之一是设备无关性。这意指不依赖颜色的产生的性质或显示颜色的设备而定义颜色。CIELAB色标的L*值可以使用任何CIELAB颜色测量仪器获得并且使用该式来计算：
[0009][0010]其中，Y为CIE三刺激值，以及Y
n
为光源的三刺激值。CIELAB模型允许量化产品的明度实际如何。明度通常通过添加高反射性和最少吸收性的组分(例如二氧化钛(TiO2))来实现。
[0011]随角均色包装跨所有视角保持颜色和外观。无论消费者的观察位置如何，随角均色包装对于均一的颜色一致性和商标识别是有益的。相反，随角异色的(gonioapparent)包装跨视角显示出颜色差异。金属效应或珠光效应是随角异色的。虽然金属效应或珠光效应可能是引人注目的，但是它们可能导致商标识别度降低和颜色不均匀性。
[0012]如图3中所描绘的相分离混合物在混合不可混溶的聚合物时产生。然而，当使这些相分离混合物经受取向应力(orientation stress)(例如吹塑、双轴片材取向、单轴拉伸、热成型或纤维纺丝)时，较小的不可混溶的组分的球平坦化。问题是这样的不可混溶的组分可能不会完全平坦化，而导致在结构聚合物内的内部重叠空隙，如图4所描绘的。这些空隙产生大量以不均匀的方式反射光的光散射表面，而产生其中跨视角的颜色差异变化大于10个单位DE
CMC
的随角异色的效果(即珠光外观或金属外观)。
[0013]随角异色性(Gonioappearance)可以用多角度分光光度计例如来自X
‑
Rite的MA
‑
T12进行测量。ASTM E2175描述了规定多角度分光光度计的几何学的标准规程。如使用CIELAB DE
CMC
计算的近镜面视角与远镜面视角之间的颜色差异可以用于量化随角异色的大小。使用45
°
入射光源并测量在近镜面(15
°
)和远镜面(110
°
)处的颜色，颜色差异表明在一定视角范围内外观的变化。图2示出了这样的用于随角异色性的测量。对于这样的测量，大于10个单位DE
CMC
的差异是显著的并且指示随角异色性。小于10个单位DE
CMC
的差异不显著并且指示随角均色外观。
[0014]由于在包装与消费之间的时间段期间需要掩盖包装的内含物或防止被包装的产品的品质劣化，因此还要求光阻挡。光暴露对于被包装的物品可能引起不期望的变化。当产品对光辐射敏感时，难以实现防止该劣化。例如，在牛奶中，光不仅具有有害的光化学作用而且具有电离作用。具体地，核黄素在暴露于200nm至520nm的光时发生光降解。这种降解有害地影响牛奶的味道和气味。
[0015]光阻挡(光屏障)限制某些波长的光穿过包装壁。这可以通过反射或吸收来实现，其防止对包装内容纳的内含物产生有害影响。然而，实现光阻挡的典型方法与包装的其他关键区域的性能折衷有关。
[0016]亮白色可反射几乎所有光，从而保护产品不被进一步降解。以前，为了获得亮白色的容器，包装商添加着色剂或遮光剂。这样另外的着色剂或遮光剂增加容器的成本并且可能导致漩涡状外观(即着色剂和/或遮光剂似乎不会完全分散在组合物内)，这可能对消费者的产品感知具有负面影响。遮光剂还可能由于高颜料含量、降低的回收能力和较低的光泽度而导致物理特性降低。对于PET吹塑瓶或热成型部件，由于红外光的高反射率，高水平的遮光剂导致难以进行重新加热。
[0017]为了克服高反射率，通常使用吸收性颜料和/或染料来提高光阻挡并且降低总着色剂含量。然而，添加吸收性颜料也降低包装的明度。迄今为止，创造具有高的光阻挡的更明亮的包装需要牺牲明度、光阻挡或高负载水平(影响成本、物理特性、光泽度、可再回收性)。
[0018]美国专利4,377,616描述了有光泽的缎面外观、不透明的膜组合物及其制备方法。美国专利5,089,309描述了具有珍珠光泽的半透明树脂容器。美国专利4,368,295描述了来自聚酯和烯烃聚合物的组合物的膜。美国专利3,640,944描述了用于穿孔带的改性聚酯膜。美国专利8,575,296描述了具有模拟金属或珠光外观的聚酯制品。EP 2035209B1公开了用于放射线敏感的产品的预成形坯和容器以及其制造方法。美国公开第2017/0306143A1号公开了光阻挡组合物和包含其的制品。
[0019]以上发现的参考文献公开了具有珠光外观(也描述为有光泽的、珍珠质的或金属的)的制品，这是不期望的。此外，这些参考文献证明使用不可相容的聚合物(例如聚丙烯)
必须以大于5％的高负载水平使用并且当与光散射颜料组合使用时不具有协同作用。总之，这样的参考文献没有公开如何通过用低负载水平的不可相容的聚合物允许降低添加剂的负载、较高的L*以及更亮白色外观而产生跨宽的视角范围具有不变的颜色的随角均色外观并且协同改善光阻挡。
[0020]因此，需要由不可混溶的聚合物制造的低成本、随角均色的组合物。期望该组合物具有提供白度和明度而无需在光阻挡上的典型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制品壁，包含：聚酯；基于所述壁的总重量，约0.1重量％至约5.0重量％的聚甲基戊烯(PMP)；和基于所述壁的总重量，约0.1重量％至约5.0重量％的主要通过使光衍射而与入射光相互作用的光散射颜料，其中聚甲基戊烯与光散射颜料的比率为约5:1至约1:5，以及其中在15
°
近镜面反射和110
°
远镜面反射之间用45
°
入射光源用多角度分光光度计使用CIELAB DE
CMC
测量的，所述壁的随角异色性小于10个单位。2.根据权利要求1所述的制品壁，其中所述聚酯选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PET的共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、PBT的共聚物、聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT)、PCT的共聚物、磺化聚酯、聚酯的共聚物、聚己内酯(PCL)、聚羟基链烷酸酯(PHA)和PHA的共聚物。3.根据权利要求2所述的制品壁，其中所述聚酯为PET。4.根据权利要求1所述的制品壁，其中所述光散射颜料选自：二氧化钛(TiO2)；群青蓝(PB29)；金属氧化物颗粒例如红色铁氧化物(PR 101)、黑色铁氧化物(PBlk 11)、铬绿
‑
黑色赤铁矿(PG 17)或铝酸钴(PB 28)；三水合铝(Al(OH)3)；硫酸钡(BaSO4)；硫化锌(ZnS)和云母。5.根据权利要求4所述的制品壁，其中所述光散射颜料为TiO2。6.根据权利要求1所述的制品壁，其中所述壁还包含选自以下的第二着色剂：染料、热致变色颜料、荧光颜料、珠光颜料、金属颜料及其组合。7.根据权利要求1所述的制品壁，其中：(a)所述壁对于波长在约400nm至约...

【专利技术属性】
技术研发人员：克兰，
申请(专利权)人：佩恩颜色公司，
类型：发明
国别省市：