光泽容器的制造方法_3

文档序号:9400432阅读:来源:国知局
%的PP,所述PP具有约53 %至约80 %的总光透射率值;和按所 述层的重量计约〇. 1%至约2%的硅氧烷流体,所述硅氧烷流体具有在环境温度下至少约 20cst的粘度,其中PP和硅氧烷流体具有约0. 5cal1/2cm3/2至约20cal1/2cm3/2的溶解度参 数差值,具有约〇. 1至约1. 5的折射率差值,并在该层中形成微层结构。更优选地,所述容 器是经挤出吹塑的。
[0062] 辅助成分
[0063] 本发明的容器可包含辅助成分。优选地,所述辅助成分以按所述容器的所述一个 层的重量计约0. 0001 %至约9%,或约0. 0001 %至约5%,或约0. 0001 %至约1 %的辅助成 分的量存在。辅助成分的非限制性示例包括:珠光剂、填料、固化剂、抗静电剂、润滑剂、UV 稳定剂、抗氧化剂、抗粘连剂、催化稳定剂、着色剂、成核剂及它们的组合。或者,所述容器基 本上不含这些辅助成分的一种或多种。
[0064] 本文的容器可以或可以不包含珠光剂。本文术语"珠光剂"是指原则意义上的功 能是向包装容器或组合物提供珠光效果的化学化合物或化学化合物的组合。
[0065] 本文的珠光剂可以是任何合适的珠光剂,优选选自云母、Si02、Al2O3、玻璃纤维及 它们的组合。在一个实施例中,因本发明提供光泽效果而使用少量的珠光剂。例如,所述 容器包含按所述层的重量计小于约0.5%,或小于约0. 1%,或小于约0.01%,或小于约 0.001 %的珠光剂。优选地,所述容器基本上不含珠光剂。不掺入珠光剂或使珠光剂的量最 小化,使得本发明的光泽容器避免珠光剂对容器表面光滑度的不利影响,和珠光剂可能造 成的回收问题。此外,特别在本发明中,珠光剂的添加将干扰由微层结构得到的光干涉效 果,由此不利地影响光泽效果。
[0066] 本文的容器可以或可以不包含成核剂。成核剂的具体示例包括:苯甲酸及其衍生 物(例如苯甲酸钠和苯甲酸锂)、滑石和甘油酸酯锌、有机羧酸盐、磷酸钠和金属盐(例如二 苯甲酸铝)。成核剂的添加可改进容器的拉伸和冲击性能,以及避免容器中的添加剂迀移。 但在本发明中,由于添加剂的量相对较低,并且发生非常少的添加剂迀移,所以所述容器可 以基本上不含成核剂,或按所述层的重量计包含小于约〇. 1 %,或小于约〇. 01 %,或小于约 0.001 %的成核剂。
[0067] 吹塑
[0068] 本文的吹塑可以是三种主要类型的吹塑,S卩EBM、IBM或ISBM中的任一种。如上所 述,吹塑工艺,尤其是其吹气步骤能够形成如本文所述的热塑性材料和添加剂的微层结构, 由此造成光泽效果。
[0069] 优选地,本文的吹塑是EBM。已报道了EBM对于制造光泽容器不是最佳的,这是由 于在EBM的吹气步骤中较低的空气压力(即约7巴)导致相对于其他类型的吹塑较不光滑 的表面。当与ISBM比较时尤为如此,因ISBM的吹气步骤中的较高空气压力(即约15巴) 造成相对较光滑的表面。但是,大量的热塑性材料,包括如本发明所要求的总光透射率值为 约53%至约80%的那些热塑性材料(例如PE、PP或PS)通常在EBM中加工,归因于它们的 熔融强度性质和工艺要求。例如,LDPE的熔融强度过高而难以用于ISBM,因此LDPE通常在 EBM中加工,其有利于具有高熔融强度的热塑性材料。这意味着大量不得不在EBM中加工的 热塑性材料不能通过传统的加工条件提供光泽容器。相比之下,在本发明中,已出人意料地 发现加入如本文所述的添加剂改进了通过EBM制得的容器的光面光滑度,因此可得到有光 泽的挤出吹塑容器。
[0070] 制诰容器的工艺
[0071] 本发明的一个方面涉及制造光泽容器的方法,所述方法包括以下步骤:
[0072] a)将热塑性材料和添加剂混合以形成吹塑共混物,
[0073] 其中所述热塑性材料和所述添加剂具有约0. 5cal1/2cm3/2至约20cal1/2cm3/2的溶 解度参数差值,并具有约〇. 1至约1. 5的折射率差值;以及
[0074] b)在模具中对步骤a)中得到的吹塑共混物吹气以形成光泽容器。
[0075] 优选地,在步骤a)中,首先将添加剂与载体(例如热塑性材料)混合以形成母料。 更优选地,母料通过以下形成:将所述热塑性材料和添加剂在环境温度下混合;将所述热 塑性材料和添加剂的混合物在挤出机(例如双螺杆挤出机)中挤出以形成粒料;然后在水 浴中冷却粒料以形成母料。混合所述热塑性材料和添加剂的步骤优选在环境温度下操作以 使添加剂和热塑性材料之间的化学键合最小化。然后,将母料与热塑性材料混合以形成吹 塑共混物,即经由母料将添加剂加入热塑性材料中。母料可包含某些辅助成分(例如着色 剂)。例如,母料通常是用于向容器提供颜色的有色母料。本文的载体可以是与热塑性材料 不同的材料,或是与热塑性材料相同的材料。优选地,所述载体是与热塑性相同的材料,由 此降低容器中热塑性材料类型的数量,并允许便易且有效地回收。优选地,所述母料包含按 母料的重量计约10%至约30%的添加剂。
[0076] 或者,在步骤a)中,将添加剂直接加入热塑性材料中,即不形成母料。优选均匀地 混合添加剂和热塑性材料的混合物以形成吹塑共混物。
[0077] 在步骤b)中,对吹塑共混物吹气可通过任何吹塑工艺,如EBM、IBM或ISBM进行。 在ISBM或IBM工艺中,将以上的吹塑共混物熔融并注射成预成型件,然后进行吹塑工艺或 拉伸吹塑工艺。在EBM工艺中,将以上的吹塑共混物熔融并挤出成型坯,然后进行吹塑工 艺。EBM工艺是优选的。在多个层的实施方案中,包括多个层的容器由多层型坯或预成型件 制得,其取决于吹塑类型。
[0078] 参数
[0079] 溶解度参数
[0080] Hildebrand5是内聚能密度的平方根,如通过以下计算:
[0082] 其中内聚能密度等于蒸发热(AHv)除以摩尔体积(V"),R是气体常数 (8. 314J?K1Iiiol^,T是绝对温度。
[0083] 各种热塑性材料和添加剂的S数据可通过以上方法进行计算,并且可容易地从 书籍和/或在线数据库(例如"HandbookofSolubilityParametersandOtherCohesion Parameters",Barton,AFM(1991),第二版,CRCPress和"SolubilityParameters:Theory andApplication',,JohnBurke,TheOaklandMuseumofCalifornia(1984))中获得。某 些优选的热塑性材料和添加剂的S值在表I中列出。
[0084]表 1
[0085]
[0086] 折射率
[0087] 折射率计算如下:
[0089] 其中c是真空中光的速度,v是物质中光的速度。
[0090] 各种热塑性材料和添加剂的RI(nD25)数据可通过以上方法进行计算,并且可容 易地从书籍和/或在线RI数据库中获得。某些优选的热塑性材料和添加剂的RI(nD25)值 在表2中列出。以下典型的RI值仅出于示例性目的,并且材料可定制为不同的RI。
[0091]表 2
[0092]
[0093] 测试方法
[0094] 光泽度
[0095] 被称为SAMBA的活动偏振照相系统被用于测试本发明的容器的镜面光泽度。该系 统由BossaNovaTechnologies提供,并且使用名称为VAS(视觉外观研究软件,3. 5版)的 偏振成像软件进行分析。针对入射光测试容器的前标签板部分。使用55秒的曝光时间。
[0096] 入射光被所述容器反射和散射。随着入射光和体积散射光变成未偏振状态,镜面 反射光保持相同的偏振。SAMBA获得由反射光和散射光两者贡献的并行图像强度(P)以及 仅由散射光贡献的图像的交叉图像强度(C)的偏振状态。这允许由G=P-C给出光泽度G的计算。
[0097] 光滑度
[0098] 容器的表面光滑度可由粗糙度表征。粗糙度通过原子力显微镜(AFM)测试,并且 本文中使用由Veeco提供的AFM。对于粗糙度测量将其设置在接触模式下。检测区域在容 器的前标签板区域的中央处。使用580nmX580nm的面积,并收集数据作为检测区内10个 点的平均值。
[0099] 从AFM测量以nm为量度的粗糙度可表示为在特定位置i处,垂直方向上的绝对高 度yi的算数平均值(Ra)。Ra可表示为:
[0101] Ra值随粗糙度的增加而增加。
[0102] 微层结构
[0103] 散布有添加剂微区的热塑性材料微层的微层结构可经由扫描电镜(SEM)通过显 微扫描所述容器的横截面来观察。本文中使用HITACHIS-4800SEM系统。
[0104] 实M
[0105] 本文中的实例的含义是列举本发明,而不是用于限制或限定本发明的范围。实例 1-8是根据本发明的实例,实例9是比较例。
[0106] 实例1-9 :容器
[0107] 表3中所示的以下容器以所列出的比例(重量% )由所列出的成分制成。
[0108]表 3
[0109]
[0111] a可以名称LDPE868从Sinopec商购获得
[0112] b可以名称LLDPE2036P从Dow商购获得
[0113] c可以名称PPRJ580从SumsungTotal商购获得,其具有L47的RI值
[0114] d聚二甲基硅氧烷(以四种粘度IOcst、1,OOOcst和 60,OOOcst、1,000,OOOcst), 其具有1. 37的RI值,可以名称XIAMETERPMX-200硅氧烷流体从DowCorning商购获得
[0115] e可以名称TaizhuSilverwhite1000 从Merck商购获得
[0116] 用于制诰实例1的容器的工艺<
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