对光敏实体具有增强的保护作用的材料制造技术

本发明专利技术基于用于包装物质(诸如食品)的新型包装材料这一惊人发现，所述材料能够防止存在于这些物质中的实体光氧化。具体地讲，这些新型包装材料包括具有新型特定比率的填料(优选碳酸钙)和二氧化钛的聚合物树脂的混合物，这使得所述材料具有意想不到的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对光敏实体具有增强的保护作用的材料
本专利技术涉及显著保护光敏实体免受光氧化的包装，包括具有特定比率的碳酸钙和TiO2浓度的薄膜。
技术介绍
包装保护其所覆盖的物质的能力在很大程度上取决于用于设计和构造包装的材料(参考：FoodPackagingandPreservation；editedM.Mathlouthi，ISBN：0-8342-1349-4；Aspenpublication；Copyright1994(《食品包装和保存》，M.Mathlouthi编辑，ISBN：0-8342-1349-4，Aspen出版，版权所有1994)；PlasticPackagingMaterialsforFood；BarrierFunction，MassTransport，QualityAssuranceandLegislation：ISBN3-527-28868-6；editedbyO.GPiringer；A.L.Baner；Wiley-vchVerlagGmBH，2000(《食品用塑料包装材料-阻隔功能、传质、品质保证和立法》，ISBN3-527-28868-6，O.GPiringer和A.L.Baner编辑，Wiley-vchVerlag股份有限公司，2000年))。优选的包装材料能够使水分、光和氧的渗透性最小，这通常被称为阻隔特性。已经开发了许多具有增强的机械阻隔特性(包括更大的拉伸强度、爆裂强度、刚度、撕裂强度、抗挠曲性、阻塞性和摩擦系数)的包装。这些包装由聚合物基质制成，聚合物基质主要负责提供承受物理应力(诸如，压力、温度、剪切力和透湿性)的强度(通过防止包装破裂)。可将矿物质(包括碳酸钙)添加到聚合物基质中，以进一步增强材料的机械性能。已知碳酸钙能够进一步减少收缩并改善包装的表面光洁度(FunctionalFillersforPlastics；ISBN-13978-3-527-31054-8；editedbyMarinoXanthos；copyright2005WILEY-VCHVerlagGmBH(《塑料用功能性填料》，ISBN-13978-3-527-31054-8，MarinoXanthos编辑，版权所有2005，WILEY-VCHVerlag股份有限公司))。另外，已知碳酸钙能够通过代替价格更贵的塑料树脂使用而降低包装的成本。材料的阻光特性通常通过测量不透明度来确定。“不透明度”被定义为极少或没有光能够通过材料，其通过测量透光率来确定。透光率值较高的材料将被认为不透明度较低，反之亦然。开发的大多数食品包装具有较差的透光性，以防止光接触食品并防止食品变质。当将碳酸钙添加到具有聚合物基质的材料中时，通常认为碳酸钙对增强材料的不透明度或降低其透光率几乎没有影响。但除了添加碳酸钙之外，还将矿物质添加到这种材料中时，就会大大增强材料的不透明度。二氧化钛便是这样的矿物质，其能够极大地降低材料的透光率并且经常用于食品包装中。本领域已经充分研究了碳酸钙和二氧化钛的光学性能，光学性能可使用混色定律(PrinciplesofColortechnology；3rdedition；RoyBerns；ISBN0-471-19459-X；Copyright2000，JohnWileyandSons.page150)(《颜色技术原理》，第3版，RoyBerns，ISBN0-471-19459-X，版权所有2000，约翰威立出版社，第150页))和库贝卡-芒克理论(Kubelka，P.andF.Munk；Z.tech，Physik31(1930)，1-16(Kubelka，P.和F.Munk，Z.tech，Physik，第31版(1930年)，第1-16页))来描述。库贝卡-芒克理论提出，通过可见光散射产生的不透明度(其是二氧化钛和碳酸钙的函数)是由于塑料介质和颜料直径大小介于0.1和1.0微米范围内的矿物颗粒之间的折射率差异导致的。矿物共混物和塑料介质的折射率之间的差异为通过光散射产生不透明度创造了条件。例如，碳酸钙的折射率在547nm处接近1.59，低密度聚乙烯(LDPE)在547nm处接近1.52；δ为0.7。金红石二氧化钛在547nm处的折射率值为2.61，LDPE的值为1.52；差异为1.09。因此，在相同浓度下，二氧化钛提供的不透明度比碳酸钙高一个数量级。本领域已经制备了包含碳酸钙和二氧化钛的混合物的包装材料。这种材料的一个实例在日本专利申请No.Kokai2013-252645(P22013-252645A)中有所描述，该专利申请提出了包含碳酸钙和二氧化钛的包装组合物。具体地讲，该专利申请提出了制备具有增强的阻氧性能的包装用双轴拉伸多层聚丙烯薄膜的方法。该多层包装被描述为具有一个聚丙烯层，该聚丙烯层包含3至15质量％的碳酸钙和0.5至3质量％的氧化钛。该专利申请没有提出或表明将碳酸钙添加到材料中会显著增加材料的不透明度。为了增加物质(包括食品和药品)的保质期，有必要确定具有很好阻光特性并且能够保护存在于这些物质(诸如，食品和药品)中的光氧化敏感实体的新型包装材料。
技术实现思路
本专利技术基于用于包装物质(诸如食品)的新型包装材料这一惊人发现，该材料能够防止存在于这些物质中的实体光氧化。具体地讲，这些新型包装材料包括具有新型特定比率的填料(优选碳酸钙)和无机颜料(优选二氧化钛)的聚合物树脂的混合物，这使得该材料具有意想不到的性能。本专利技术的一个实施例是包含以下物质的组合物：可熔融加工的树脂；无机颜料(优选二氧化钛)；和填料(优选碳酸钙)；其中该组合物包含16重量份的填料对1重量份的无机颜料。通常将该组合物干燥以形成层、包装或覆盖物。优选地，该层大于十毫米(mls)。本专利技术的另一个实施例是包含可熔融加工的树脂、无机颜料(优选二氧化钛)和填料(优选碳酸钙)的组合物，其中该组合物包含3至11重量份的填料对1重量份的无机颜料，并且填料大于该组合物的16重量％。本专利技术的优选包装是厚度为0.010英寸或更大、优选地介于0.010至0.040英寸之间、更优选地介于0.020至0.040英寸之间的薄壁纸箱，例如牛奶纸箱。优选的包装通常具有大于20、大于30、大于40、大于50、大于60、大于70、大于80但小于100的TAPPI不透明度。本专利技术的包装的TAPPI不透明度通常在20至95、30至95、40至95、50至95、60至95、70至95以及80至95的范围内。本专利技术的包装的LPF值大于10、大于15、大于20、大于25、大于30、大于35、大于40、大于45、大于50、大于55、大于60、大于65、大于70或大于75。包装的可熔融加工的树脂优选地选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯酸甲酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚缩醛和/或它们的共混物。本专利技术的另一个实施例是保护对光氧化敏感的实体的方法，包括：a)提供包含以下物质的包装：可熔融加工的树脂；无机颜料(优选二氧化钛颗粒)；以及填料(优选碳酸钙)，其中该组合物包含3至16重量份的填料对1重量份的无机颜料，该无机颜料具有介于60和100之间的不透明度；以及b)用该包装覆盖对光氧化敏感的实体，该包装具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包含：a)可熔融加工的树脂；b)二氧化钛颗粒；以及c)填料，其中所述组合物包含16重量份的填料对1重量份的二氧化钛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.24 US 62/0544251.一种组合物，包含：a)可熔融加工的树脂；b)二氧化钛颗粒；以及c)填料，其中所述组合物包含16重量份的填料对1重量份的二氧化钛。2.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物作为层。3.根据权利要求2所述的组合物，其中所述层为0.01英寸或更厚。4.一种组合物，包含：a)可熔融加工的树脂；b)二氧化钛颗粒；以及c)填料，其中所述组合物包含3至11重量份的填料对1重量份的二氧化钛，并且所述填料大于所述组合物的16重量％。5.根据权利要求4所述的组合物，所述组合物作为层。6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述层为0.01英寸或更厚。7.一种保护对光氧化敏感的实体的方法，包括：a)提供包含以下物质的包装：可熔融加工的树脂；二氧化钛颗粒；以及填料，其中所述组合物包含3至16重量份的填料对1重量份的二氧化钛，所述二氧化钛具有介于60和100之间的不透明度；以及b)用所述包装覆盖对光氧化敏感...

【专利技术属性】
技术研发人员：PM尼登祖，D康纳，D乔普拉，
申请(专利权)人：科慕埃弗西有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US