具有光保护的单层不透明瓶以及其制造方法_3

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能。
[0105] EP1318174(Al) "制造聚酯模制成分的方法以及由其生产的物件"。
[0106] 该专利涉及一种由PET制成的容器,同时添加橡胶类型抗冲击改性剂以增加机械 强度;该容器可以包括玻璃纤维或者其他矿物填充剂以进一步增加强度,但是容器或者其 成分都不旨在用于光屏蔽。因此也被认为是与本发明提出的情况不同的领域。
[0107] JP2004058565 "用于制造由聚酯树脂制成的容器的方法"
[0108] 该专利公开了一种预制件,其旨在生产一种塑料容器,在该塑料容器中聚合物基 底对应于PET和聚烯烃的混合物,其中,作为所述聚合物混合的结果,获得了塑料基体,其 中PET已经失去其部分透明度("半透明")并且提供了"有光彩的以及光滑的"外观,作为 优势,呈现半透明的、光滑的、有光彩的外观的容器,以及其良好的处理能力和机械强度;该 光滑的、有光彩的外观与提到的US2009169786专利相同。Al也被提及,被描述成用于PET 和PP (-种聚烯烃的良好代表)的混合物,但是,我们参考的JP2004058565文献未提到添 加光屏蔽填充剂,也未寻求高光保护或者引用包括在聚合物混合物中的HIPS,或将其考虑 为屏蔽填充剂浓缩物的塑料基底。
[0109] 因此前述文献也被认为不同于本发明。
[0110] FR2836893(A1),"由热塑性材料制成的用于保护产品免于光的容器"
[0111] 该专利公开了瓶状不透明PET容器,该容器具有通过包含Ti02和云母光屏蔽填充 剂提供的光屏蔽。但是除了包含在最终成分中的PET,该专利未提到任何聚合物,并且Ti02 含量低于4%重量,这小于描述的本发明中提出的最小值。
[0112] 出于陈述的原因,涉及不存在HIPS和较低Ti02含量,这被认为在本发明的范围之 外。
[0113] W0/2002/074846, "用于铁路轨枕以及其他产品的复合材料"
[0114] 该专利提到了包含PET的成分,该成分包括来自消费后的瓶的循环PET,以及能够 修改苯乙烯聚合物的弹性聚合物,以及其他。但是该专利未描述用于生产容器的用途,也未 描述HIPS用作矿物填充剂介质,也不旨在作为光屏蔽以保护光敏物质。
[0115] EP2617654,"不透明单层容器"
[0116] 该专利提到Al作为不透明容器的主要光屏蔽填充剂,可选地,其与吸光剂组合。 但是该目标容器不具有常规的白颜色,因为使用Al作为主要填充剂的话这将是不可能的 (当实现最白颜色时,其采用的L*颜色低于82);该专利未提到在包含光屏蔽填充剂的浓缩 物中HIPS的使用,该专利甚至未提到HIPS作为其与PET的混合物中的一个可能塑料;也未 提到Ti02作为主要光屏蔽填充剂,也未提到与Ti02主要填充剂组合的Al的效果。此外, 完全屏蔽填充剂含量完全在本发明要求保护的范围之外(在本案的情况下最小是5%,二 在 EP12000408. 0 中最大是 2% )。

【发明内容】

[0117] 本发明提出的目的是改善生产具有高光保护的白色单层塑料容器的现有技术领 域的当前状态,白色单层塑料容器需要包含非常高比例的光屏蔽填充剂。作为本发明的 结果,能够在具有非常低重量的白色单层容器中获得几乎绝对的总体光屏蔽(99. 9%或更 多),以及用常规模具装备以及工具来生产所述容器。
[0118] 作为本发明客体的容器在塑料结构中包含PET以及HIPS,并且其在光屏蔽填充剂 中包含二氧化钛(Ti02)和金属铝(Al);使得PET的重量大于HIPS的重量,重量比在10至 50之间(10〈(容器中所含的PET重量V(容器中所含的HIPS重量)>50),以及使得Ti02 的重量大于Al的重量,重量比在50至150之间(50〈(容器中所含的Ti02重量)八容器中 所含的Al重量)>150)。在不存在其他具体颜料(也可以包含小比例以用于美学功能)的 情况下,由于容器所含的填充剂的性质和比例,容器将具有通常不透明的白色外观。
[0119] 所提出的用于制备容器的方法包括:将包含HIPS和前述光屏蔽填充剂的浓缩添 加剂与PET进行混合的操作。该添加剂和PET当它们混合时是固态的,并且二者都呈具有 不透明外观的颗粒或者微颗粒的形式。该混合物包含的PET的重量百分比在80%至93% 之间,包含的添加剂的重量百分比在7%至20%之间,也即,PET重量除以混合物的总重量 在0. 80至0. 93之间,以及添加剂重量除以混合物的总重量在0. 07至0. 20之间。一旦已 经执行PET和添加剂的混合物,它们的比例选自为它们所记载的比例,在具体装备中对混 合物加热到超过PET的熔化点(250°C ),直到形成的质量充分流体以均化及塑化;从该时刻 起,塑料基体由PET以及HIPS的混合物构成,包含Ti02和Al的光屏蔽填充剂保持散布在 所述塑料基体中。以该方式形成的混合物能够挤出,然后在成型处理中被热成型,成型处理 能够包括压缩、注射、吹塑以及冷却操作,这导致形成所要获得的容器。
[0120] 本发明的基本优势一方面是源自光屏蔽填充剂中所包含的Ti02和Al的有效组 合,这允许甚至在单层容器中实现总屏蔽;另一方面是源自浓缩物中所包含的HIPS的贡 献,这利于添加填充剂的操作并且当其并入高比例无机填充剂时向主要塑料PET基体提供 了增强的结构特性。
[0121] 以下表格(表格3)比较了市场上不同容器的重量、光屏蔽性能以及特性与所提出 的本发明实施的一些容器。
[0122] 所比较的所有容器具有的容量是1升。市售容器是用于包装长寿命UHT奶的方案。
[0123] 在所有情况下,容器的表面是白色的,L*颜色稍有不同,在86(在三层PE的情形 下)至92 (在两层PET的情形下)之间;本发明的三个示意的L*颜色在89至91之间。
[0125] 表格 3
[0126] 先前表格所示的结果和本发明所描述的实施例图示了所提出的方案的模块化以 及在非常轻的单层容器中获得总屏蔽的可能性;实际上,在所描述的容器种类内,具有总光 保护的容器还没有比本发明的实施例4的容器轻的,更不用说多层结构。
[0127] 所提出的本发明的独特特征在于,通过Ti02和Al的适当组合提供了良好的屏蔽 属性,HIPS当与PET混合以形成容器结构时的热结构性质,以及在其使用中作为塑料基底 用于在包含Ti02和Al的光屏蔽填充剂中制备浓缩添加剂。该浓缩添加剂将并入主要塑料 PET流中,作为制造容器的一部分操作。作为所述组合的结果,大量填充剂(高达14%)能 够添加至所描述的热塑性结构基底中,从而甚至在非常轻的单层容器中提供实际的完全光 屏蔽(高达99. 9%全局光屏蔽)。
[0128] 浓缩添加剂包含HIPS以及无机光屏蔽填充剂,其包含Ti02作为主要成分,重量浓 度相比总重量在50%至70%之间,优选在55%至65%之间;Al包含在浓缩添加剂中,比例 是这样的,Ti02重量除以Al重量之比高于50并且低于150 ;浓缩物中包含的HIPS在30% 至50%之间,即HIPS重量相比总浓缩物重量;浓缩添加剂可以额外地包含利于制备处理的 其他物质,例如分散剂;此外,虽然对于制备来说不是优选的情形,但是如果要定制容器的 颜色的话,浓缩物可以额外地包含小量颜料。在不存在这些颜料时,容器将是不透明的白 色,作为所描述的光屏蔽填充剂的组合的自然结果。制备浓缩物的处理包括的操作是混合、 塑化、均化、挤出以及颗粒化,使得其最终表现是固体状态、不透明的颗粒或者微颗粒,其中 光屏蔽填充剂散布在HIPS基底中。以该方式,浓缩添加剂准备好用于计量以及以适于容器 具有的最终应用的合适比例混合PET基底,通常来说,所述添加剂定量在7 %至20%之间, 即浓缩物重量相比PET+浓缩物重量。
[0129] 提出的生产容器的处理涉及的操作包括在主要塑料PET流中并入浓缩添加剂,浓 缩添加剂包含HIPS和光屏蔽填充剂。光屏蔽填充剂中包含的Ti02和Al在所述类型容器 中获得超常的高水平屏蔽的可能性方面起到了基本作用,考虑到该组合允许高比例的填充 剂,并且不会负面地影响最终容器的颜色。作为光屏蔽填充剂的载体,HIPS履行的基础任 务是利于定量分配高比例的所述填充剂(需要实现非常高的光屏蔽水平)至主要塑料PET 流中,从而防止添加剂变干并且允许维持正常的PET处理条件;此外,在容器热成型处理中 HIPS的行为与PET结合,并且改善塑料基底的结构特性,给予PET更非晶态的性质,从而利 于分散填充剂并且在吹塑成型中加宽处理窗口。定量分配浓缩添加剂至PET流中是使用定 量单元执行的,定量单元通常是测量重量的,其类型是用于处理〃主批次〃。如已经指示的, HIPS允许使用该类型定量单元,该类型定量单元通常设计成相比我们关注的那些用于低定 量,由于HIPS的热特性和吸湿特性。
[0130] 当定量分配添加剂时,其是固态的,呈不透明的颗粒或者微颗粒的形式;PET是干 的以及也是固态的,呈不透明的颗粒的形式。通常,刚好在固态的这两种气流(PET以及添 加剂)混合之前,PET应该是热的,温度在100°C至160°C之间,添加剂能够处于环境温度, 因为添加剂在混合之前不需要干燥。紧接在定量添加剂至PET流之后,混合物并入挤出机 或者塑化室中,在挤出机或者塑化室中,混合物将熔化以及均化以允许后续成型处理。
[0131] 定量分配添加剂至PET将以这样的比例执行:添加剂的重量相对于PET+添加剂总 重量在7%至20%之间。
[0132] 本发明在容器的光屏蔽水平方面允许很大模块化,从而能够优化要实现终端应用 所需性能所需要的填充剂含量。
[0133] 以下表格(表格4)指示了利用本发明能够实现的模块化(modularity)的范围, 并且示出了由于本发明如何能够生产单层容器,而这截止当前被认为是不可能的,添加值 能够实现最高水平的功能要求(几乎完全的光屏蔽),同时满足经济要求(非常轻的容 器)。

[0135] 表格 4
[0136] 以下结论能够由引用的实验数据得出。
[0137] -在相同或类似容器重量以及形式时,光屏蔽水平的影响因素是容器中所含的光 屏蔽填充剂的百分比和Ti02/Al之比。
[0138] -容器中所含的填充剂比例能够以两种方式调节:通过包含在浓缩添加剂中的光 屏蔽填充剂的浓度,以及通过并入PET中的添加剂的百分比。(容器2相比容器3,容器3 相比容器4)
[0139] _Ti02/Al之比,在容器中所含的屏蔽填充剂的百分比相等时,其对屏蔽水平具有 很大影响,但是不显著影响容器的剩余属性。(容器1相比容器2)。
[0140] -容器重量,在本发明的实施方式中,对于容器中所含的光屏蔽填充剂的百分比高 以及??02/Α1之比低时,容器重量不再是容器能够实现的光屏蔽水平的限制因素。(容器3 相比5)。
[0141] 所指的屏蔽百分比指的是在附带外部照明2300LUX强度时进入每个容器的光强 度。((光屏蔽%)=((外部LUX-容器LUXV(外部LUX))x100 )。
[0142] 本发明的优势
[0143] PET的优势被很好记载,作为用于制造预制坯以及容器的材料,由于其具有可处理 性、循环利用性、适当成本性、食品安全以及已有获得能力以及其他。
[0144] 此外,当用以包装通常需要并入填充剂和/或颜料至主要PET基体中的敏感产品 时,有利的并入模式是,将提供期望功能品质的颜料以及填充剂浓缩在固体或者液态载体 中,然后将载体呈添加剂的形式以期望的比例添加到PET基底中。虽然在聚合期间并入添 加剂提供了方案鲁棒性以及简化使用,但是不是始终能够期望地以该方式处理,这是由于 处理的复杂性、缺少最终溶液的模块性;逻辑困难、成本或简单地由于在存在特定剂或者添 加剂时PET反应过程的不切实可行。此外,当使用非常高浓度的填充剂、颜料或者添加剂来 实现所需性能时(例如矿物填充剂浓度高于7%或者8% ),添加困难增加到这种程度:在 许多情况下它们实际上是不切实可行的。
[0145] 如已经指出的,本发明的独特在于,允许获得单层容器,该容器具有非常通用的光 屏蔽水平,在非常轻的容器高达几乎完全光屏蔽水平,容器保持通常的白色,所有这些都是 使用常规装备以及处理。由于以下优势这是可行的,这些优势是通过包含Ti02和Al的光 屏蔽填充剂的特定组合以及通过并入包含在浓缩添加剂中的HIPS提供的:
[0146] 1、通过光屏蔽填充剂的组合提供的优势:由于事实是Al与Ti02结合可通过反射 光并且不吸收光来提供屏蔽,以下是可行的,如表格1至表格4指出的:
[0147] -维持容器为白色,Ti02和Al的含量比在它们的光屏蔽功能方面是极其有效的。
[0148] -并入高含量的填充剂,这不会不利地影响容器颜色。
[0149] -容器壁厚由于其重量与由给定成分提供的屏蔽水平之间具有显著独立。这确
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