释放二氧化碳用的互连通道形态的组合物制造技术

一种二氧化碳释放组合物，其可被掺入到碳酸饮料的包装内，所述组合物具有组合物包括相互－连续的互连通道形态，其包括至少三种组分：（ａ）其中组分Ａ选自剪切模量大于约８ＭＰａ的聚合物；（ｂ）其中组分Ｂ是聚合物；（ｃ）其中组分Ａ和Ｂ彼此互不混溶，和若组分Ａ和Ｂ在混合之后反应，则组分Ａ和Ｂ在反应之前互不混溶；（ｄ）其中组分Ｃ是具有释放二氧化碳能力的颗粒和组合物；（ｅ）其中组分Ａ的体积分数占组分Ａ、Ｂ和Ｃ总体积的至少约５０％体积；（ｆ）其中组分Ｂ和组分Ｃ之间的优先亲和力比组分Ａ和组分Ｃ之间的大；（ｇ）其中形成至少两相，其中一相由大部分组分Ａ组成，和第二相由大部分组分Ｂ和大部分组分Ｃ组成；和（ｈ）其中两相形成相互－连续的互连通道形态。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在一段时间内释放二氧化碳(CO2)气体的组合物。可在盛装碳酸饮料所使用的瓶盖和瓶子中使用本专利技术。已知这种瓶子在一段时间内不可透过和渗漏二氧化碳。在一个实施方案中，组合物具有相互-连续(co-continuous)的互连通道形态，该组合物包括三种组分两种聚合物(即组分A和B)和一种颗粒(即组分C)，其中通道主要由组分B组成，并且大部分组分C位于通道内。
技术介绍
常在由PET构成的瓶子内包装碳酸软饮料(CSD)瓶子。这种饮料的非-穷举名单包括可乐、色尔特矿泉水、苏打水、姜麦酒、冰镇果汁杜松子酒混合物、以黄樟油、冬青油为香料的无醇饮料、以柠檬-酸柠檬为香料的苏打水和各种其它香料的苏打水。在接近或低于大气压的压力下，在这些碳酸饮料内的二氧化碳快速地从溶液中逸出。为了在溶液内保持足量的二氧化碳，在减压下灌注苏打水。使二氧化碳保持在溶液内是相对重要的。没有它，苏打水变得平淡无味，和这些饮料将大大地丧失其吸引力。有趣的证据表明就是碳酸化作用使得饮料有吸引力。亦即，在饮料中存在的二氧化碳提供在味觉上令人愉悦的感觉。因此，需要确保足量的二氧化碳保持在饮料内，以便消费者意识到产品的全部价值。PET是形成碳酸饮料瓶子用的材料，由于其低成本、透明度、可模塑性和相对轻的重量。此外，其高的耐冲击性使得PET容器实质上不可破裂，这是包装材料所需的特征。然而，PET的阻气性有时令人怀疑，且随着时间的流逝，二氧化碳将通过容器泄漏。此外，这种容器典型地通过具有基底的瓶盖和沿基底向下延伸的外裙(skirt)密封。瓶盖在外裙的内部具有螺纹，其与位于容器开口附近的容器上的螺纹互补。同样加压二氧化碳可能从容器中的颈部区域逸出。由于饮料在灌注与消费者使用之间可能搁置储藏数周的长时间段，甚至数月，所以可发生显著量的二氧化碳损失。在一个实例中，12液量盎司瓶子的储存期限为8周和20液量盎司瓶子的储存期限为16周。此外，一旦消费者开启瓶子，迅速释放出二氧化碳。对于大尺寸的瓶子，预计这些瓶子将被开启、分发饮料后关闭以及一段时间后再次开启分发饮料。最终饮料里的所有二氧化碳将从饮料中释放掉，使剩下的苏打无嘶嘶发泡声、整体上平淡无味和不期望的状态。消费者只有两项选择，但都不满意，其中他/她要么消费跑气饮料要么把剩下的饮料倒掉。 附图说明图1是说明实施例1和2的二氧化碳释放结果的曲线图。图2是说明实施例1和2的对照样品的漏泄试验结果的曲线图。图3是说明实施例3的结果的曲线图。专利技术概述本专利技术是一种可掺入到碳酸饮料包装内的二氧化碳释放组合物。在一个实施方案中，组合物含有二氧化碳释放组分。在另一实施方案中，组合物被形成膜。在再一实施方案中，本专利技术是一种可释放二氧化碳的三相湿气-活化的聚合物膜。在进一步的实施方案中，可将该膜容易地和安全地掺入到苏打水瓶盖的内部隔离层内，以便在饮料中的水存在下，薄膜释放出二氧化碳。按照这一布局，由于薄膜的二氧化碳释放特征导致总是存在一定量的二氧化碳存在于苏打瓶内部，这可显著地增加储存期限。在另一实施方案中，组合物具有相互-连续的互连通道形态，该组合物包括三种组分两种聚合物(即组分A和B)和一种颗粒(即组分C)，其中通道主要由组分B组成，和大部分组分C位于通道内。组分A和B通常彼此互不混溶。另外，选择组分C与组分A和B的一个准则可以基于组分C对组分B的优先亲和力大于组分A。选择组分C的另一准则是基于组分C释放二氧化碳的容量。在又一实施方案中，当二氧化碳释放组合物与湿气如水(包括水蒸气)接触时，它会释放二氧化碳。专利技术详述通常将本专利技术的释放组合物掺入到塑料内。因此，在一个实施方案中，可将释放组合物施涂于衬垫上，而衬垫常放置在瓶盖基底的底部上，当瓶盖被固定到瓶子顶部时，衬垫面对瓶子。可模切组合物，以便装配到瓶盖内部。可通过任何已知的方式，如热封或通过使用粘合剂，将该组合物固定到瓶盖的内部衬垫上。在另一实施方案中，衬垫可被共-挤出。在进一步的实施方案中，该组合物可形成感应密封，这已在美国临时申请60/225713中被公开，在此引入其参考。也可将该组合物施加到瓶子的内表面。然而，这可能不是所需的，因为包括组合物将使得该材料所处的那些位置不透明。在一个实施方案中，组合物包括相互-连续的互连通道形态，该组合物包括至少三种组分其中(a)组分A选自半晶聚合物与无定形聚合物中的聚合物，其中无定形聚合物具有大于约8MPa的剪切模量；(b)组分B是聚合物；(c)组分A和B彼此互不混溶，和若组分A和B在混合之后反应，则组分A和B在反应之前互不混溶；(d)组分C是颗粒；(e)组分A的体积分数占组分A、B和C总体积的至少约50％体积；(f)组分B和组分C之间的优先亲和力比组分A和组分C之间的大；(g)形成至少两相，其中一相由大部分组分A组成，和第二相由大部分组分B和大部分组分C组成；和(h)两相形成相互-连续的互连通道形态。可基于所需的使用结果-所需的使用性能，选择组分A、B和C。例如，可基于其渗透性(例如阻隔性)、其耐化学性和/或耐热性、其模塑性和/或其价格(例如由于它是具有最大的组合物体积分数的组分)，典型地选择组分A。类似地，例如，可基于其迁移性(例如所需的二氧化碳迁移)和/或其与组分C的优先亲和力，典型地选择组分B。此外，例如组分C基于其释放二氧化碳的能力。因此，可独特地调节具体的组合物，并因此独特地优化所需的使用领域。例如，形成本专利技术组合物的一种方法是当组分A处于熔融状态时；或在组分A处于熔融状态之前，将组分C和组分B加入到组分A中，以便可共混组分B和C并彻底混合到组分A当中，以确保共混物在达到熔融相之前均匀混合。例如，当组分A、B和C全部是粉末时，这一技术可以是有效的。在另一实施方案中，在添加C之前，混合组分B和组分A；或者在组分A处于熔融状态之前，或者在组分A处于熔融状态之后，添加组分B。例如，可在形成片材的热加工中将组分C加入到组分A中。在共混与加工之后，组分B被吸出进入互连通道内，而互连通道含有组分A的渗透路径。大部分组分C位于互连通道内，因为它对组分B的优先亲和力大于组分A。另外，本专利技术的组合物可以被描述为“整体的”，因为该组合物不是由两层或多层离散的宏观层组成。为了本专利技术的目的，术语“相”是指处处均匀的一部分物理体系，它具有确定的边界，和原则上可物理地与其它相分离。术语“熔点”定义为通过DSC测量的材料的第一次转化点。术语“不可互溶”是指彼此互不混溶。术语“互不混溶”是指共混物的组分被热动力学作用力驱动分离(即分层)成两个或多个不同相(相在平衡条件下将无限期共存)。其实例是在色拉调味品中富油和富水相的分离。为了本专利技术的目的，“部分”互不混溶或“部分”混溶被认为“互不混溶”，因此，一个组分与另一组分相分离的任何倾向被认为“互不混溶”。通过使用一种或多种形式的显微镜方法(例如光学、TEM、SEM或AFM)，观察组分分离成两个或多个不同相，来测定互不混溶性。术语“颗粒”是指分散的组分，它或者是晶体或者是无定形固体，或者交联的有机或无机材料，和在升高的温度下，在共混物以熔融状态配混之前、之中和之后，除了可回复的变形之外，它还保持其形状。这将包括例如交联的聚合物胶乳。此外，为了本专利技术的目的，术语“相互-连续的互连通道形态”是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳释放组合物，可被掺入到碳酸饮料的包装内，所述组合物具有相互－连续的互连通道形态，包括至少三种组分： （ａ）其中组分Ａ选自半晶聚合物和无定形聚合物，其中无定形聚合物具有大于约８ＭＰａ的剪切模量； （ｂ）其中组分Ｂ是聚合物； （ｃ）其中组分Ａ和Ｂ彼此互不混溶，和若组分Ａ和Ｂ在混合之后反应，则组分Ａ和Ｂ在反应之前互不混溶； （ｄ）其中组分Ｃ是具有释放二氧化碳能力的颗粒和组合物； （ｅ）其中组分Ａ的体积分数占组分Ａ、Ｂ和Ｃ总体积的至少约５０％体积； （ｆ）其中组分Ｂ和组分Ｃ之间的优先亲和力比组分Ａ和组分Ｃ之间的大； （ｇ）其中形成至少两相，其中一相由大部分组分Ａ组成，和第二相由大部分组分Ｂ和大部分组分Ｃ组成；和 （ｈ）其中两相形成相互－连续的互连通道形态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：IM海考尔，
申请(专利权)人：CSP技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]