長的使用期獲得完全光屏蔽,或者難以包含極敏感于光敏惡化的物質。
[0045] 涉及容器的生產以及涉及添加光屏蔽填充劑至聚合基體的這些處理方法是多種 多樣的,取決于實際容器和形成主要基體的塑料材料的類型。下文示出了大多數的頻繁處 理。
[0046] 將光屏蔽填充劑并入至聚合物基體中。
[0047] 非常重要的是填充劑全部散布以及均勻地分布在聚合物基體中。為了實現此,能 夠執行下列程序之一:
[0048] ?聚合相位:這涉及在填充劑進入聚合反應器之前將填充劑分散在一個單體中或 者聚合物前體原材料中。這是最可靠的方式以確保填充劑的良好分散以及均化分配,但 是由于聚合設備的復雜性質以及一些填充劑會干涉反應處理,所以這不是能夠始終執行 的。另一方面這是良好的方式以確保光屏蔽方案的均化性;存在公知商用方案,基于PET與 Ti02,對于單層以及多層容器來說,所并入的光屏蔽提供了良好性能并且易于使用在用于 生產容器的處理中。但是,它們是非常嚴格的方案,該方案不是特別模塊化的,并且不是始 終適合于使用在必須共享其必須處理的容器類型的裝備中。
[0049] ?輔助擠出機中的混合:這涉及在通常的微粒化處理之前,將熔融相的聚合物流在 反應器的出口轉向,使得依靠適當的計量,填充劑能夠并入熔化的聚合物流中,以便通過特 定絲杠系統(通常是多絲杠系統)被均化以及散布,一旦填充劑以及熔融相的聚合物已經 被均化,將得到的化合物擠出以用于冷卻以及最終微粒化。這些系統是昂貴的并且安裝以 及操作比較復雜,但是提供小顆粒準備用于最終使用,而不需要任何進一步的操作。
[0050] ?使用濃縮物或者母料:它們能夠是液體或者固體形式,使得在載體中填充劑高度 濃縮,載體兼容于將形成期望容器的基底的聚合物基體。在準備母料之后,其被計量,以適 當的比例至需要用于容器的最終填充劑的濃度,在塑化注塑的絲杠中,注射吹塑,擠出吹塑 或者壓縮機器中形成最終容器的前體結構(預制坯、注塑完成的一件或者吹塑之前的擠出 型坯)。
[0051] 存在計量系統,該計量系統允許高精度的配量,并且通常塑化系統能夠適當均化 聚合物以及母料的混合物。
[0052] 它們是極其通用的,因為它們允許通過簡單調節添加劑劑量或者添加至主要聚合 物流的濃縮母料來調整屏蔽水平;但是它們存在高添加比例的困難,這是由于并入濃縮物 會引起主要聚合物結構的改變,以及如果它們的結構是吸濕的話,可能需要額外輔助裝備 以干燥添加劑。
[0053] 容器的牛產。
[0054] 存在不同的程序用于生產容器,容器具有的共同事實是,獲得中空主體,在其一個 端部開口,所述開口構成容器的嘴,并且在通過成型形成需要的部件之前,存在通常稱為塑 化的處理,該處理包括熔化塑料材料以及將其與熔化物質均化,或者如果有相關的添加劑 或者填充劑的話將其與它們均化。正如已經提到的,獲得容器的程序是多種多樣的,并且取 決于容器的幾何形狀、形狀和尺寸以及取決于使用的塑料基體的性質。最普遍的方法是:
[0055] 直接灃射成銦。
[0056] -旦已經添加對應填充劑,將塑料材料在裝備有一個或多個旋轉絲杠的塑化室 中、在稍微高于塑料材料的熔化溫度的溫度,進行塑化以及均化。
[0057] -旦已經完成塑化處理,依靠通過注射柱塞傳遞的壓力將熔化材料插入具有一個 或多個腔室的模具中。
[0058] 模具腔室處于相當低于塑料的熔化溫度的溫度,它們被設計成,使得一旦部件已 經冷卻以及凝固在腔室內部,它們能夠被移除,使得能夠再次重復該循環。
[0059] 該類型的處理能夠施加至熱塑性塑料,諸如PET、PA或者PP或其他。
[0060] 通常,該處理能夠用于嘴的直徑大于主體的任何其他區域的這種部件,使得該處 理不易于適用于常規瓶的情形,基于該原因,在討論的情況下其不是優選程序;但是,理論 上,其被描述為一種生產用作容器的中空部件的方法。
[0061] 在一個單獨階段講行灃射吹塑。
[0062] 處理以非常類似于先前處理的方式開始,具有的特定特征為,一旦容器前體件或 者預制件已經被注射,它們從局部凝固的模具被移除,使得它們具有足夠一致性以維持穩 定的形狀,但是它們的溫度高于玻璃過渡溫度(Tg),該溫度是高于通過機械作用塑料材料 在固態可鍛的溫度。
[0063] 該預制件從注射模具取出時其仍然是熱的,被插入第二吹塑成型單元。此次為吹 塑模具的第二模具封閉預制件,通過其嘴將空氣在高壓下引入。當材料被拉伸時該壓力引 起預制件膨大,直到其達到吹塑模具的尺寸和形狀。材料在吹塑模具的壁上冷卻,最終形成 容器。一旦容器冷卻并且通過該效應被穩定,其從模具被移除并且能夠重復該循環。
[0064] 吹塑預制件。
[0065] 處理開始于冷卻的尺寸穩定的部件,其由如先前描述的注射形成并且公知為預制 件。
[0066] 在該情況下預制件必須被加熱,直到其達到其成型溫度(Tg),這是通過放置預制 件在IR輻射熔爐中而實現的。
[0067] -旦預制件已經被加熱至高于材料的Tg,其以與先前情況下相同的方式在吹塑模 具中被吹塑料。
[0068] 該處理是PET的特征,并且其還適合于其他熱塑性塑料,諸如PLA或者PP。
[0069] 正如將進一步解釋的,預制件能夠形成有一個單層或者兩層或多層。吹塑處理是 不同的,這取決于預制件的層的數量,并且一旦被吹塑,瓶將具有與預制件具有的層數相同 的層數。
[0070] 預制件的灃塑成銦。
[0071] 類似于描述的通過直接注射用于形成容器的方式獲得中空部件,在該情況下必須 承受無向吹塑以形成瓶的后續處理。
[0072] 這是非常典型的PET處理,其中首先材料被干燥,因為PET是吸濕的,并且在熔化 狀態(高于250°C )存在水時其承受水解退化。在PET的情形下,其典型地呈現顆粒形式 (碎片),干燥發生在料斗中,熱的干燥空氣通過該料斗,在約150°C和170°C的溫度之間,整 個周期在4和6小時之間;這足以實踐地移除聚合物包含的所有濕度。
[0073] 然后聚合物穿過塑化室,在塑化室中其通過溫度的效應和旋轉芯軸的摩擦被熔化 以及塑化。
[0074] 熔化材料被傳遞至注射柱塞,注射柱塞在高壓下將材料推動進多腔室模具,在該 多腔室模具中預制件被冷卻以在取出之前固定它們的形狀和尺寸。
[0075] 在該類型的處理中能夠獲得單層或者多層預制件。多層預制件通常為兩層或者三 層,有效地用于屏蔽光,因為內層(在三層的情形下是中間層或者在兩層的情形下是內層) 能夠強有力地填充光屏蔽材料(通常黑色),被外層隱蔽以呈現期望的容器的最終樣子而 沒有需要保護的任何損失。
[0076] 用于該類型的預制件的特殊特征是,它們需要特別適合于模具以及具有兩個芯軸 的塑化系統。在兩層預制件的情形下,處理通常功能為過成型,使得外層被注射在整個先前 形成的內層上。在三層預制件的情形下,內層和外層共同被注射并且中間層依靠位于注射 模具中的特定閥系統放置在它們之間。
[0077] 預制件的壓制成銦。
[0078] 與在所有先前描述的情況下一樣,處理開始于塑化材料。
[0079] 在塑化之后,熔化材料被擠出,并且從擠出材料切割具有均勻重量的部分并且將 該部分放置在用于預制件所需形狀的中空模具中。在材料仍然是熱的并且在模具內部時, 沖頭按壓材料,由于沖頭施加的壓力,該材料采用模具的形狀。一旦其被冷卻,預制件從模 具被移除并且能夠再次重復該循環。
[0080] 以該方式獲得的預制件能夠以與描述的用于吹塑預制件相同的方式以及使用相 同裝備被吹塑。
[0081] 這不是非常常見的處理,但是存在用以生產PET預制件的該類型系統。
[0082] 擠壓吹塑成銦。
[0083] 再次,處理開始于材料塑化階段。
[0084] 通過擠出,塑化材料流過位于塑化室端部的開口或者噴嘴。該噴嘴被設計成使得 其形成中空管,通常成為"型坯",型坯連續流動,在垂直軸線上通過重力作用從噴嘴垂下 來。
[0085] 以規則間隔,裝備有適當行駛系統的吹塑模具關閉整個擠出材料的管,切割等同 于吹塑模具的軸向長度的部分。模具在其內部具有的擠出材料仍然是熱的,行駛至吹塑單 元,吹塑單元中高壓插入模具的嘴。該壓力在垂直于其縱向軸線的方向上膨脹擠出管,靠著 模具的壁推動材料,其在模具中冷卻并且獲得其最終尺寸和形狀。
[0086] 當一個模具完成吹塑處理時,其他模具開始捕獲擠出管的一部分,使得存在通過 擠壓吹塑成型形成的容器的連續處理。
[0087] 該處理是聚烯烴(PP、PE)、聚氯乙烯(PVC)和PC以及其他聚合物的特性,對于屏 蔽效果來說,通常使用三層容器,其具有提供屏蔽的黑的中間層,外層和內層通常是趨于白 的,雖然其他可替換方案是可行的。
[0088] 當前存在適合于使用該技術生產容器的PET等級。
[0089] 已經存在公知專利,這些專利公開了具有光屏蔽的容器,并且公開了提到涉及包 括PET以及其他聚合物的聚合物的混合物的成分的其他容器,具有不同于公開于本發明中 的方法。下文指示了這些方法中的一些。
[0090] 專利EP1541623 "用于食品容器的光防護成分"。
[0091] 該專利描述了包括Ti02的白顏料、Al粉末、黑顏料以及珠光劑以制造不透明塑 料,但是該專利未提到聚合物的有意混合物,也未提到HIPS作為包含光屏蔽填充劑的添加 劑的塑料基底。
[0092] W02004069909 "包括光吸收成分以遮掩視覺模糊的物件以及相關方法"
[0093] 其引用顏料的使用,具體目的在于遮掩通過不相容聚合物與塑料基底的的混合物 所產生的"模糊"(由于陰暗將降低透明度),塑料基底能夠是PET。但是該專利不旨在用于 容器中的高光屏蔽,也未描述為了該目的添加至HIPS塑料基底中的高濃度礦物填充劑的 使用。
[0094] W003064267 "不透明的聚酯容器"
[0095] 該專利提到了 Al的使用,再次是為了遮掩由于混合不易混的("不相容")聚合物 混合到一起所引起的"模糊",在該情況下為了實現氣體障礙的增加。其不特地旨在,賦予成 分具有光屏蔽或者提到HIPS的成分,這將不提供與PET混合的氣體障礙,或者不提供將對 輻射敏感的產品(諸如保久奶)提供足夠光保護的光屏蔽。
[0096] EP1681239 "用于容器的預制件,具有PET層單元以及不滲透可見光的障礙單元"。
[0097] 該專利描述了保護由于光輻射的效應敏感而惡化的特定產品,但是其是多層容 器而不是單層容器,諸如我們之前的情況,并且其沒有提到最終成分中的HIPS,沒有提到 HIPS作為媒介的貢獻優勢-即利于并入光屏蔽填充劑。
[0098] EP08113526. 2 "用于食品容器的樹脂成分"。
[0099] 該專利涉及單層PET容器,作為獲得其的可能形式,描述了將塑料基底中包括 Ti02的礦物填充劑的濃縮物添加至PET的主要基體。但是,特別提到PET在最終成分中作 為僅存在的聚合物材料,而未提及HIPS,該專利也未提到包含在光屏蔽填充劑之中的Ti02 和Al的組合,描述的最大光屏蔽不是完全光屏蔽,使得其偏離本發明的主題。
[0100] 該專利還引用聚合作為用于并入光屏蔽填充劑至PET基體的優選選擇的一個處 理。
[0101] FR2869019.A1 "包裝物件,諸如不透明瓶及其生產方法"
[0102] 該專利涉及一種容器,該容器旨在通過并入無機光屏蔽填充劑而保護內容物免于 光輻射,并且該專利提到了奶作為受到包裝以及保護的一個產品,正在使用的濃縮物并入 的一個可能方法在聚合物基底中,還理解為PET或者聚酯,但是該專利明確地說,Ti02僅是 具有礦物質性質的光屏蔽材料,因此其排除Al作為填充劑的一部分,并且該專利從未提到 聚合物的混合,或者從未提到使用HIPS作為聚合物基底以用于在填充劑中準備添加劑濃 縮物,使得其偏離本發明提出的觀點。正如在先前EP的情形下,看起來所描述的光屏蔽未 實現能夠在即將到來的情況下獲得的幾乎完全的保護水平。
[0103] W02007128085,"用于對輻射敏感的產品的預制件和容器及其制造方法"
[0104] 該專利揭露了不透明預制件,該不透明預制件旨在獲得具有足夠光保護的容器以 保護其免受破壞敏感產品(尤其是奶)的輻射,使得當其與PET混合時通過塑料添加劑提 供不透明度。但是,我們的特定情況是完全不同的,因為光屏蔽是通過包括Ti02和Al的無 機填充劑提供的,添加至PET基底的HIPS單獨不以任何方式提供容器所需的光屏蔽。該專 利未提到用于實施其的程序,也未設想類似于本發明中提出的濃縮添加劑的使用,在本發 明中通過包含Ti02和Al的無機填充劑提供光屏蔽。此外該專利未明確提到HIPS作為光 屏蔽塑料添加劑的一個可