[发明专利]用于聚酯材料的二氧化钛基浓色母料

说明书

本发明属于聚酯材料领域，更具体地说属于在包装(如瓶)生 产中用于聚酯的浓色母料(色母料，colour concentrate)领域，其 中包装用于储存对可见光或紫外光敏感的产品。

如果没有小心包装和处理在食品杂货店出售的牛奶和其它乳 制品，则光对牛奶和其它乳制品的影响可以有害地影响产品。可以 采用各种对策(策略)以最小化或消除牛奶中的光氧化，其可以由 光的影响产生。使用适当配制(设计)的着色容器可以显著地降低 牛奶氧化和维生素损耗，然而，存在某些与颜料有关的潜在问题。 通过控制储存照明(store lighting)、设置适当的储存温度以及使用 封闭的储存箱，可以在较大程度上防止牛奶中营养物的损失。

今天，几乎所有牛奶都是在零售商店如超市和便利店购买。高 密度聚乙烯(HDPE)瓶仍然广泛用作牛奶的包装，因为消费者喜 欢其容易处理、可再密封性以及可见的填充水平。最初，HDPE代 替玻璃瓶，但自从1971年以来，其增长已变得很大程度上以纸盒 (paper carton)为代价。目前还使用包装材料如袋，但尤其发现聚 对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶正越来越受到关注。与乳制品/牛奶 的保护有关的技术困难到目前为止已阻止了PET包装应用于该领 域。

已进行了尝试来改进瓶从而将透光率(光透射率，light transmission)降至最小程度。这些尝试包括使用紫外(UV)光吸收剂， 以及将各种颜料加入到塑料中。玻璃使得可以获得通过可见光谱的 最高透光率。将UV吸收剂加入到天然瓶(natural bottle)中能在低 于380纳米的紫外光范围中提供优异的保护，但在400-550纳米的 可见的、关键(临界)的蓝-紫色可见光范围中则几乎没有产生益处。

现有技术的多层瓶(含有TiO₂的PET/黑色层(PET)/含有TiO₂的PET)并不允许光透射，然而，黑色层发光通过瓶(实际上灰色 外观)并且该多层更昂贵以及加工更困难。这同样适用于具有红色 层(吸收大多数红色达550nm)的多层，因为红色层照射透过(shine through)，这导致微红、带粉红色的外观。

将白色颜料(二氧化钛，TiO₂)加入到材料中能显著降低，但 并不完全消除在有害蓝-紫色区域中的透光率。纸盒并不是完全不透 明的。它同样允许在关键的可见区中的某些透光率。然而，通过在 聚酯中加入高水平的TiO₂，即4wt.％以上的量，可以获得具有一定 程度透射(透射度)的不透明材料，其中透射度足够低以储存UHT 处理的乳制品足够长的时间周期。通常，这种类型的奶制品(乳制 品)在冷藏箱外具有约3个月的保存期。在WO 2005/102865中， 描述了这样的包装材料。

如所指出的，在WO 2005/102865中描述的瓶提供了相当好的 不透明性和其内含物的保护(遮蔽，shielding)。然而，仍然需要改 进。另外，材料的操作(加工)性能并不是非常好，因为它在吹塑后 对分层相对敏感。这意味着在包装壁中会发生分层，结果导致降低 的隔离性能和包装的破坏(断裂)，尤其是在压力下。

这种现象的原因是不确定的，但目前已发现，通过使用特定的 二氧化钛基浓色母料，可以克服这些问题。另外，已发现，在使用 组分的某些特定组合的情况下，可以改善材料的透射(或光阻挡) 性能。

在第一种具体实施方式中，本发明因此涉及一种适合于着色聚 酯材料的二氧化钛基浓色母料，基于母料的重量，所述母料包括： 大于50％的二氧化钛；多达20％的选自由单硬脂酸甘油酯、氢化蓖 麻油以及聚乙氧基化二醇(polyethoxylated glycol)组成的组中的至 少一种蜡；以及多达30％的至少一种聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇 酯。

本发明涉及在母料中组合使用二氧化钛、一种特定的蜡以及聚 酯。在着色吹塑瓶或其它双轴拉伸包装材料中使用基于这些组分的 母料可导致产品具有良好的抗分层性(即使材料具有高含量的二氧 化钛)，而同时具有良好的透射分布，即对于可见光和紫外光是不 透明的，从而提供使乳制品具有较长的保存期的包装。应当注意到， 其它添加剂系统，如在美国专利6,649,083中所描述的那些系统， 并不提供通过本发明的化合物组合所获得的优异性能，如在比较例 中所示出的。