[发明专利]聚合物制成的容器

说明书

本发明涉及一种食品容器，这种容器可用于热空气对流的家用烤箱及微波炉及甑馏消毒或充热工艺中加热或烹调。更具体地说，本发明涉及一种可稳定贮藏、尺寸热稳定的、由聚酮聚合物制成的容器，及其制备方法。

除了常规烤箱之外，随着微波炉的出现，急切需要能用于这两种烤箱、此外具有许多其它特性的包装盒。过去数年，用于“电视快餐”的金属包装盒作为多功能包装件并不令人满意，因为金属包装盒不透微波射线，从而热不能均匀分布到食品上，而且甚至对微波炉造成损害。因此，金属盘已用聚合物盘替代，用于各类烤箱。由可透过微波能的材料制成的包装盒或盘也是已知的。也已提出使用塑料包装盒，在微波炉内单一隔室或托架中使热均匀分布到食品中。

正如本申请人的欧州专利申请306115中讨论的那样，多层聚合物容器非常普通，但并不总适用于烤箱。

纸板或塑料板（如（1）无定形聚酰胺，（2）聚丙烯，（3）聚对苯二甲酸乙酯（PET），（4）晶体PET（CPET）和（5）聚碳酸酯）制得的容器是已知的，但每种塑料作为可用于烤箱的包装容器都具有固有缺陷。

（1）举例来说，无定形聚酰胺具有透气透水性低的优点，但用无定形聚酰胺制成的容器因热变形温度（HDT）中等，所以最少要求三层结构。一层或多层高热变形材料须用粘合层粘合以使结构体硬化。可以包含一层废料再次研磨层。还有，将无定形聚酰胺加工成容器要求两步加工步骤：（a）就盘子而言，要共挤压片材，然后（b）形成近似于熔体。较深的容器用挤出、吹塑或注射吹塑的方法制备。可对所得容器进行充热（此法中，容器中填充热液体，然后密封，同时液体处于热的状态），但仅由无定形聚酰胺制得的容器不适用于所有烤箱，在干馏过程中其尺寸热稳定性也不好。

（2）聚丙烯具有极高的O₂和CO₂透气性（虽然其透水性很低），这使其不宜单独用作贮藏稳定的隔氧的食品包装物。因此，含聚丙烯的食品包装体一般最少要有四层。其它层包括隔氧层，粘合层和在结构中重复使用的、接收在成型工艺中产生的碎料的再次研磨层。商业上最常用的容器（盘，碗，杯，管）是从共挤出多层片材开始的，然后再将片材用具有多个器具凹腔的连续腹板成型线热成型。

聚丙烯基容器不能用于常规烤箱热度：其抗挠曲性差，在约120℃已显著丧失了强度和刚度。而且，聚丙烯基包装体不能用于微波炉。许多工业产品都装在用于微波加热的聚丙烯容器内。然而，用户被告诫：所有这样的包装不准在对流烤箱中再次加热内物。食品的甑馏消毒是在聚丙烯基容器内进行的。但是，对基础聚丙烯材料和/或容器结构体必须进行某些辅助加工步骤和/或改型，以便使这类容器在120℃～130℃的甑馏消毒条件下不被破坏。这样的步骤的例子是：

（1）在聚丙烯的熔融温度以上的温度下形成容器，以消除聚丙烯内的残余应力（热存储）。若不消除残余应力，则它会在蒸干加热过程中被释放，从而使尺寸变化，不能接受（容器变形）;

（2）为了提高高温刚性和提供给片材结构附加的熔体强度，使用滑石一类的填料，以便易于输送熔体，而在熔体成型之前不发生显著的腹板变形;

（3）使用厚壁（1.0～1.3mm）和/或真空管式结构，以抵抗和/或调节甑馏过程中作用于容器上的热和压力挠曲力;

（4）控制甑馏过程的压力，以便在甑的加热、保温和冷却过程中，包装物内与甑内的压力（外压）相比，压差为最低。

（3）无定形非晶PET（聚对苯二甲酸乙酯）和PETG（二醇改性的聚对苯二甲酸乙酯）具有中等透气性和竞争性的透水性，但因缺乏结晶性，其HDT值很低。这种低的HDT值使其不能用于蒸干器或充热工艺，而且这种物质不适用于烤箱。

不饱和的低分子量聚酯可以膏状与固化剂化合，然后模塑和化学交联成高HDT的热固性盘子。但是，要求用两步法，其中：（1）进行压塑，然后（2）在热模具中保持很长一段热固化时间，从而这种方法非常缓慢，而且是多步法。与以秒计的热塑性处理法相比，热固法要用数分钟。此外，在该方法中热固性碎片不能重复使用，这便进一步增加了模塑件和用户的成本费。最后，这种方法本身不允许包含其它材料层，从而这些结构体的隔气性相当差。