专利名称：掩污材料以及由其制成的制品的制作方法
掩污材料以及由其制成的制品发明背景 1.发明领域本发明涉及适用于多种应用类型的材料，这些应用包括掩蔽污渍例如由含油物质 产生的污渍的包装。本发明还涉及包含该材料的制品。2.相关领域描沭已知用于包装应用的透气材料包括纸材、非织造片材、多孔薄膜、穿孔薄膜以及它 们的层压体。然而已发现，当将此类包装材料暴露于含油脂、脂肪或油的物质时，此类材料 会由于明显的油渍而变色，这是不可取的，而所述包装的消费者或使用者也可能无法接受。透气材料用于可能会接触油、油脂或脂肪(在本文中也简称为“油”)的多种包装 应用中，这些应用包括例如作为除氧包的壁用于调控包装内的氧敏感产品暴露于氧气中， 以便保持产品的新鲜度、质量和“储存寿命”。通过限制包装内氧敏感食品在氧气中的暴露， 维持了食品的质量或新鲜度，减少了腐败，并且能够延长食品的储存寿命。在食品包装工业 中，可通过以下方式来调控在氧气中暴露将透气的除氧袋或包(也称为“除氧包”)与物品 一起装在包装(例如罐头、广口瓶、塑料容器、袋子等)内，其中除氧袋或包中含有通过氧化 反应来清除氧气的组合物。此类包的壁是透气的，以便氧气可以从包外到达包内的除氧组 合物。除氧包用于油性食品的包装内，在其中它们可能会出现明显的污渍。透气材料还用于防护服装应用中。在此类应用中穿着的衣着制品作为在导致衣着 玷污的活动期间的个人防护。通常，衣着制品会仅仅因为玷污而被丢弃，然而制品的功能并 未受到玷污的影响。期望缩小污渍的外观，以便可以延长制品的使用寿命。期望具有适于以下应用的材料，这些应用包括但不限于上述掩蔽污渍外观的应 用，此类污渍例如但不限于在使用期间因材料与玷污物质接触所产生的油渍。发明概述本发明的一个实施方案是适于接触含油物质的除氧包，其中该包包括(a)多个侧 壁，所述多个侧壁具有内表面和外表面并限定封闭空间，其中每个侧壁包括金属化片材，该 金属化片材包括(i)具有内表面和外表面的多孔基底和(ii)沉积在基底外表面上的不连 续金属层；其中该金属化片材具有在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度、小 于约20，000秒的Gurley Hill透气值，并且其中侧壁外表面上的污渍外观被掩蔽；以及(b) 所述包的封闭空间内的吸氧剂。本发明的另一个实施方案为用于封闭制品的包装，该包装包括(a)具有内表面和 外表面并限定了适于容纳制品的封闭空间的多个侧壁，其中每个侧壁包括金属化片材，该 金属化片材包括(i)具有内表面和外表面的多孔基底和(ii)沉积在基底外表面上的不连 续金属层；其中该金属化片材具有在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度，并 且其中侧壁外表面上的污渍外观被掩蔽。
本发明的另一个实施方案为衣着制品，该衣着制品包括具有内表面和外表面的 金属化基底以及沉积在所述基底的外表面上的不连续金属层；其中该金属化基底具有在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度、至少约0. lcfm/ft2的弗雷泽透气率、以及在1000-3000g/m2/24h范围内的湿气透过率，并且其中金属化基底外表面上的污渍外观 被掩蔽。本发明的另一个实施方案为用于包扎伤口的制品，该制品包括具有内表面和外表 面的金属化基底以及沉积在所述基底的外表面上的不连续金属层；其中该金属化基底具有 在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度、至少约0. lcfm/ft2的弗雷泽透气率， 并且其中金属化基底外表面上的污渍外观被掩蔽。发明详述本发明涉及包括多孔基底和沉积在其上的不连续金属层的金属化基底的用途。当 在20°照明角度下测量时，该金属化基底具有至少约2个光泽度单位的光泽度。该金属化 基底可掩蔽污渍、尤其是由油产生的污渍的外观。将不连续金属层沉积在多孔基底的至少 一个希望掩蔽污渍的外观的表面上。用作上述多孔基底的基底包括织造织物、纺粘非织造材料、纺粘_熔喷_纺粘复合 非织造材料、射流喷网非织造材料、包含亚微米纤维的非织造材料例如静电纺纱或电吹纤 维网、微孔膜、纸材、微穿孔薄膜以及它们的层压体。可由合成的长丝诸如聚酯、聚酰胺和聚 烯烃长丝形成适宜的织造织物、纺粘非织造材料、纺粘_熔喷-纺粘复合非织造材料。可由 聚合物诸如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、乙烯基树脂、聚烯烃和氟化聚合物形成适宜的微孔膜。 所期望的基底性质将根据本发明的实施方案而有所不同。用于金属层的金属包括铝、银、铜、金、锡、镍、锌、铁、以及它们的合金，其中合金包 括铝青铜合金、锰青铜合金、铜/镍/锌合金、铜/镍合金、不锈钢、以及铝/镁合金。金属 层可具有介于约15纳米和200纳米之间的厚度。作为另外一种选择，可由多个叠加的金属 层来形成金属层，其中每一金属层相对于其他金属层具有相同或不同的金属组成。金属层 为不连续的，因为它不会完全覆盖基底的孔。根据应用所需，不连续的金属层可处于未涂布或涂布状态。根据本发明的一个实 施方案，提供掩蔽污渍外观的包装。在包装将与食品接触的包装应用中，可将金属层涂上经 FDA批准的、可有利地在其上印刷的聚合物薄层，例如聚丙烯酸酯。可使用气相沉积方法以 单程方式经济地实施多孔基底的金属化以及随后的涂布，如在提交于2004年8月23日、具 有序列号10/924，218、共同未决的美国专利申请中所公开的，其全文以引用方式并入本文。 可使用本领域已知的热蒸发、溅射或其他金属沉积工艺来进行金属化。可使金属层钝化，然 后在金属化后的某个时候，以不同的步骤在金属层上形成涂层。如果在聚丙烯酸酯涂层的 表面上进行了印刷，那么可在油墨上施加第二涂层，以防止印刷油墨接触食品，还可避免油 墨磨损或褪色。包装可由本发明的包装材料的多个侧壁形成，从而限定适于容纳一个制品或多个 制品的封闭空间。根据本发明制成的包装可由透气的并可调控物品或材料在氧气或水分中 的暴露的材料形成。由此类透气材料制成的包装也称为“智能”或“活性”包装系统。该包装 可包括位于侧壁彼此粘附的表面上的可热密封层，例如低密度聚乙烯、聚丙烯或乙烯_乙 酸乙烯酯共聚物层。还可利用可热密封层的数量来调控包装的透气率。根据本发明的另一个实施方案，提供了掩蔽污渍外观的除氧包。该除氧包具有多 个侧壁，这些侧壁限定用以容纳吸氧剂组合物的封闭空间。该除氧包可在所述包的各侧壁中或非全部侧壁中利用金属化基底并可在剩余侧壁中使用不透气材料。在本发明的除氧包 中使用的透气材料具有小于20，OOOGurley秒的透气率。该透气率调控所述包内吸收剂的 吸氧速率。这决定了包的使用寿命，继而影响除氧包旨在保护的氧敏感内容物的储存寿命。 可使用任何已知的形成包的方法，由诸如本发明的包装材料的侧壁材料形成除氧包，所述 方法包括“成形_填充_密封”方法。在该方法中，当包装材料从辊上退绕时，连续不断地 形成包装材料的管状件或其他封闭件。一旦形成了管状件，即在管状件中进行横向密封，从 而产生随后将填充有所述包的内容物的三侧密封袋。最后将包完全密封。在本发明的除氧 包中使用的吸氧剂包括任何已知的吸氧剂组合物，例如在美国专利5，241，149中公开的那 些。根据本发明的另一个实施方案，掩蔽污渍外观的衣着制品、被褥、尿布和卫生用品 可有利地由金属化多孔基底形成。例如，由具有沉积在外表面上的不连续金属层的基底形 成的医用衣服和防护服装物品可掩蔽油渍、血渍等的外观。就此类应用而言，基底有利地 选自织造织物、纺粘非织造材料、射流喷网非织造材料、包含亚微米纤维的非织造材料、纺 粘-熔喷-纺粘复合非织造材料、以及它们的层压体。该基底具有约0. 1至大于约IOOcfm/ ft2的弗雷泽透气率以及在1000-3000g/m2/24h范围内的湿气透过率。 根据本发明的另一个实施方案，可由金属化基底来形成伤口敷料。在该金属化基 底中，不连续金属层沉积在多孔基底的一个表面(“外表面”)上。当将基底的非金属化表 面(“内表面”)直接置于伤口上时，由血和其他液体(包括对伤口的局部治疗)产生的污 渍在伤口敷料的外表面上是不可见的。本发明的伤口敷料还可用于粘性绷带。就该用途而 言，基底有利地选自织造织物、纺粘非织造材料、射流喷网非织造材料、包含亚微米纤维的 非织造材料、纺粘-熔喷-纺粘复合非织造材料、以及它们的层压体。此基底具有约0.1至 大于约lOOcfm/ft2的弗雷泽透气率以及在1000-3000g/m2/24h范围内的湿气透过率。根据本发明的另一个实施方案，提供了掩蔽污渍的文具和图形物品，包括但不限 于信封、货袋、图像的基底、地图、名片、横幅等。就该用途而言，适宜的基底有利地具有根 据ASTM D5035至少约20磅/英寸、甚至介于约20磅/英寸和约72磅/英寸之间的拉伸 强度以及根据ASTM D5035至少约14%、甚至介于约14%和约29%之间的伸长率。适宜的 基底有利地包括纺粘非织造材料、薄膜、纸材、以及它们的层压体。根据本发明的另一个实施方案，还提供了可用于农业片材应用的掩污片材，例如 地膜和用于反射太阳辐射并有利于葡萄干干燥的片材。就这些用途而言，适宜的基底有利 地具有根据ASTM D5035至少约20磅/英寸、甚至介于约20磅/英寸和约72磅/英寸之 间的拉伸强度；根据ASTM D5035至少约14%、甚至介于约14%和约29%之间的伸长率；可 见和红外光谱反射性；以及高紫外线耐久性。适用于此类用途的基底有利地包括织造织物、 纺粘非织造材料、薄膜、纸材和它们的层压体。测试方法根据ASTM D2457-03以20°照明角度测定光泽度。实施例将可以商品名DuPont Tyvek (1560B 款)从 Ε· I. du Pont deNemours & Co. (Wilmington, Delaware)商购获得的两卷高密度聚乙烯纺粘非织造片材用80 %氩 /20%氮等离子体在真空中进行处理，然后采用电阻蒸发使用不连续铝层对其进行金属化。两个步骤以单程完成。其中一卷仅在一侧进行金属化(称为“单侧金属”)，而另一卷在两 侧均进行金属化(称为“双侧金属”)。金属化后两卷均不进行涂布。所得的“单侧金属”卷 具有光泽性金属化侧和白色侧。“双侧金属”卷具有两个光泽性金属化侧，可以通过Tyvek 片材的初始表面图案将两侧彼此区别开。在初始Tyvek 片材中，一侧相对光滑，而另一侧 相对粗糙。
“单侧金属”和“双侧金属” Tyvek 卷的样本按以下方式进行折叠实施例1 单侧金属样本，将金属化侧折叠到金属化侧上。实施例2 单侧金属样本，将白色侧折叠到白色侧上。实施例3 双侧金属样本，将粗糙的金属化侧折叠到粗糙的金属化侧上。在如上所述的三个样本中，在每一个的折叠内并列放置三片等同厚度的意大利辣 肠，辣肠的每一侧均被样本完全覆盖。在实施例1中，金属化表面接触意大利辣肠切片；在 实施例2中，白色的非金属化表面接触意大利辣肠切片；在实施例3中，粗糙的金属化表面 接触意大利辣肠切片。将5磅(2.3kg)的重物放置在折叠内部具有意大利辣肠切片的每 个折叠样本的顶部，用以从意大利辣肠切片中挤出油，此油与周围的样本直接接触。将重 物留在每个样本上大约10小时。移除重物，打开样本并取出意大利辣肠切片，观察金属化 Tyvek 样本上的污渍。在单侧金属化样本中，不论意大利辣肠是接触白色(非金属化)侧还是金属化侧， 白色侧均显示出由微红色“晕环”围绕的圆形油渍。不论意大利辣肠是接触白色侧还是金 属化侧，在金属化侧上均未观察到油渍或微红色晕环。同样地，在双侧金属化样本中，不论 意大利辣肠是接触光滑侧还是粗糙侧，在两侧上均未观察到油渍或微红色晕环。测定每个样本的每侧在20°照明角度下的光泽度，包括由重物覆盖的圆形区域的 外部(“外部”)和圆形区域的内部(“内部”)，结果列于表1中。列出的每个光泽度测量 值是位于意大利辣肠切片之上的表面的光泽度和位于意大利辣肠切片之下的表面的光泽 度的平均值。光泽度的百分比差值计算为圆形区域外部的光泽度相对于未受污渍影响的 光泽度与圆形区域内部的光泽度相对于未受污渍影响的光泽度之间的百分比差值。还对未接触意大利辣肠的清洁样本采集了对照样本光泽度测量值。对照1为清洁 的“单侧金属”样本。对照2为清洁的“双侧金属”样本。^ 1光泽度差值光泽度 (％ )对照1 金属化表面5.5非金属化表面1. 5实施例1外部，金属化表面4.914内部，金属化表面4.2外部，非金属化表面1.217内部，非金属化表面1.0实施例2外部，金属化表面5.48.4内部，金属化表面4.9外部，非金属化表面1.635
内部，非金属化表面1.0对照2 粗糙的金属化表面3.1光滑的金属化表面5. 4实施例3外部，粗糙的金属化表面 3.015内部，粗糙的金属化表面 2.5外部，光滑的金属化表面 5.46.5内部，光滑的金属化表面 5.0金属化表面具有高于非金属化白色侧的光泽度，它们隐藏了油渍的外观。在上述 样本的金属化侧和白色侧中，由重物覆盖的圆形区域的内部的光泽度降低，然而在样本的 白色非金属化表面上，油渍导致的光泽度降低显著大于在金属化表面上的光泽度降低。
权利要求
适于接触含油物质的除氧包，其中所述除氧包包括(a)多个侧壁，所述多个侧壁具有内表面和外表面并限定封闭空间，其中每个侧壁包括金属化片材，所述金属化片材包括(i)具有内表面和外表面的多孔基底，和(ii)沉积在所述基底的外表面上的不连续金属层；其中所述金属化片材具有在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度、小于约20,000秒的Gurley Hill透气值，并且其中所述侧壁的外表面上的污渍外观被掩蔽；以及(b)在所述除氧包的封闭空间内的吸氧剂。
2.权利要求1的除氧包，其中所述基底选自织造织物、纺粘非织造材料、射流喷网非织 造材料、包含亚微米纤维的非织造材料、纺粘_熔喷_纺粘复合非织造材料、微孔膜、纸材、 以及它们的层压体。
3.权利要求1的除氧包，其中所述金属化片材还包括含有电子束可固化油墨的层，所 述层设置在金属层上。
4.权利要求1的除氧包，其中所述金属化片材还包括聚合物涂层。
5.权利要求1的除氧包，其中所述金属层包含选自铝、银、铜、金、锡、镍、锌、铁、以及它 们的合金的金属。
6.用于封闭制品的包装，所述包装包括(a)多个侧壁，所述多个侧壁具有内表面和外表面并限定适于容纳所述制品的封闭空 间，其中每个侧壁包括金属化片材，所述金属化片材包括(i)具有内表面和外表面的多孔基底，和(ii)沉积在所述基底的外表面上的不连续金属层；其中所述金属化片材具有在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度，并且其 中所述侧壁的外表面上的污渍外观被掩蔽。
7.权利要求6的包装，所述包装还包括设置在所述侧壁之间的热密封层，其中所述热 密封层包含聚烯烃聚合物或共聚物。
8.衣着制品，所述衣着制品包括具有内表面和外表面的金属化基底以及沉积在所述基底的外表面上的不连续金属层；其中所述金属化基底具有在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度、至少约 0. lcfm/ft2的弗雷泽透气率、以及在1000-3000g/m2/24h范围内的湿气透过率，并且其中所 述金属化基底的外表面上的污渍外观被掩蔽。
9.用于包扎伤口的制品，所述制品包括具有内表面和外表面的金属化基底以及沉积 在所述基底的外表面上的不连续金属层；其中所述金属化基底具有在20°照明角度下大于约2个光泽度单位的光泽度、至少约 0. lcfm/ft2的弗雷泽透气率，并且其中所述金属化基底的外表面上的污渍外观被掩蔽。
全文摘要
本发明提供了掩蔽污渍外观的制品。所述制品利用由基底和沉积在其上的不连续金属层形成的金属化基底。在20°照明角度下测量时，所述金属化基底具有至少约2个光泽度单位的光泽度。
文档编号C23C14/02GK101861424SQ200880116218
公开日2010年10月13日 申请日期2008年11月11日 优先权日2007年11月14日
发明者I·V·布莱特索斯 申请人:纳幕尔杜邦公司