光泽容器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及光泽容器以及用于制造所述容器的方法，所述光泽容器包括具有热塑 性材料和添加剂的层。
【背景技术】
[0002] 由热塑性材料制得的容器已被用于包装各种各样的消费品，诸如化妆品、香波、洗 涤剂和食品。对于该类容器，具有光泽外观是尤其吸引消费者的。传统上通过添加珠光剂 而提供的光泽效果或珠光般光泽效果或金属光泽效果可能隐含着高级产品之意。
[0003] 已知具有相对高透射率的热塑性材料，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)更易于 能够实现光泽效果。不受理论的束缚，此类较高透射率的热塑性材料允许更多的光透过，由 此可应用于更多的、调节其中的光反射和折射的方法中以实现光泽效果，例如通过加入添 加剂，或通过对材料本身改性。
[0004] 但是，对于具有相对低透射率的热塑性材料，难以实现光泽外观。这主要是由于这 些材料，例如聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)和聚苯乙烯（PS)，固有地吸收和/或反射更多的撞 击它们表面的入射光，并因此使更少的光被透射入内而造成光干涉效果（其是光泽效果的 特征）。因此，此类材料通常不提供期待的光泽效果。此外，这些较低透射率的材料通常通 过挤出吹塑（EBM)制造。相比于通常用于制造PET容器的注射拉伸吹塑（ISBM)，EBM通常 导致更不光滑的表面，并由此进一步增大实现光泽效果的难度。选择具有特定重量分布的 热塑性材料（例如茂金属PE)也可改进光泽度，但往往这些材料比更日用的材料更为昂贵。
[0005] 因此，存在提供光泽容器的需求，所述光泽容器由此前不可用的更宽范围的热塑 性材料，尤其由具有较低的透光率的那些热塑性材料制成。
[0006] 本发明的优点在于扩展光泽效果以用于更宽范围的工艺、方法和条件，例如EBM。
[0007] 本发明的另一优点是提供一种光泽容器，其能够便易且有效地回收，或至少改进 光泽容器的可回收性。
[0008] 本发明的另一优点是提供不掺入或最小化昂贵成分，例如茂金属热塑性材料、珠 光剂的光泽容器。
【发明内容】
[0009] 在一方面，本发明涉及包括层的光泽容器，其中所述层包含：
[0010] a)按所述层的重量计约86%至约99. 99%的热塑性材料，其具有约53%至约80% 总光透射率值，其中所述热塑性材料选自聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)、聚苯乙烯（PS)及它们 的组合；以及
[0011] b)按所述层的重量计约0. 01%至约5%的添加剂，其中所述添加剂选自醇、油、硅 氧烷流体、水及它们的组合，
[0012] 其中，所述热塑性材料和添加剂具有约0. 5cal1/2cm3/2至约20cal1/2cm3/2的溶解度 参数差值，并具有约〇. 1至约1. 5的折射率差值，并且其中所述容器是经吹塑的。优选地， 所述热塑性材料和添加剂在所述层中形成微层结构。
[0013] 在本发明中，申请人相信约53%的总光透射率值对于提供期待的光泽效果的容器 构成关键原因。图1示出了涉及聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)的透射率和光泽度之间的相 关性。测试了具有不同透射率的容器的光泽度值（通过容器具有不同的热塑性材料和/或 添加剂实现不同的透射率。图1中的三条曲线表示通过吹塑工艺制造的具有不同拉伸率的 容器）。如图1中所示，具有约53%的总光透射率值的容器证实了最佳的光泽效果。通过 类比，申请人相信对于例如聚乙烯（PE)和聚丙烯（PP)的材料同样如此。
[0014] 不受理论的束缚，相信光泽效果由入射光和反射光之间的光干涉效果造成。约 53%的总光透射率值是临界点，其最佳地平衡了入射光、透射光、吸收光、反射光、折射光等 的量，从而提供期待的光泽效果。因此，为了实现约53%或至少接近53%的总光透射率值， 对于总光透射率值大于该临界点的那些未改性的热塑性材料，需要降低热塑性材料的透射 率的方法。
[0015] 将添加剂加入热塑性材料中并在其间形成微层结构是本发明为了降低热塑性材 料的透射率而采用的方法。具体地，申请人出人意料地发现通过选择与未改性的热塑性材 料相比，具有明显不同的溶解度参数值和折射率值的添加剂，可得到热塑性材料较低的透 射率。具体地，如果所述热塑性材料和添加剂具有约〇. 5cal1/2cm3/2至约20cal1/2cm3/2的溶 解度参数差值、以及约〇. 1至约1. 5的折射率差值，则总光透射率值可降低至期待的约53% 的值，由此实现期待的光泽效果。不受理论的束缚，所需的溶解度参数差值确保热塑性材料 和添加剂是不可混溶的，并且可形成微层结构（即添加剂的微区可散布在热塑性材料的微 层之间）。需要热塑性材料和添加剂之间相对大的折射率差值使得允许更多的光在热塑性 材料中反射和折射，由此降低热塑性材料的透射率。
[0016] 经过选择合适的添加剂，在吹塑工艺过程中出现热塑性材料的微层结构和散布于 其间的添加剂的微区的形成。当材料是热的时，优选不将添加剂加入热塑性材料中。相反 地，优选在环境温度下加入添加剂以使添加剂和热塑性材料之间的化学键合最小化。例如， 将热塑性材料的薄片与添加剂混合以形成掺加物。不受理论的束缚，正是添加剂和热塑性 材料之间的不可混溶性产生光泽效果。在吹塑工艺过程中，在热塑性材料和添加剂的掺加 物受到与模具表面相对的气压而膨胀的步骤中，出现热塑性材料的拉伸。形成热塑性材料 的微层结构与散布的、不可混溶的添加剂的区。光泽效果通过以下产生：光进入该微层结 构，并在撞击热塑性材料的微层和添加剂的微区时在该结构内反射和折射，由此产生光干 涉效果。正是光干涉效果提供光泽外观。
[0017] 另一方面，本发明涉及用于制造光泽容器的方法，所述方法包括以下步骤：
[0018] a)将上述热塑性材料和上述添加剂混合而形成吹塑共混物；以及
[0019] b)在模具中对步骤a)中得到的吹塑共混物吹气以形成光泽容器。
【附图说明】
[0020] 图1是透射率和光泽度之间相关性的示意图。
[0021] 图2A是2500倍放大倍率的扫描电镜（SEM)图像，示出了在实例8的容器中形成 的微层结构。
[0022] 图2B是30000倍放大倍率的SEM图像，示出了实例8的容器中在热塑性材料中散 布的添加剂的微区。
[0023] 图3是比较例9的容器的2500倍放大倍率的SEM图像。
【具体实施方式】
[0024]
[0025] 如本文所用，术语"光泽（的）"是指珠光般光泽效果或金属光泽效果。以下描述 对于容器光泽度（即光泽效果）的测试方法。
[0026] 如本文所用，术语"透射率"是指透射光与入射光的百分比。表征材料的透射率的 一个方法是参数"总光透射率（Tt) "。Tt根据ASTMD-1003 "对于透明塑料的浊度和光透 射率的标准测试方法"进行测试。将〇. 8_厚的样品和钨灯光源用于本文的Tt测量。
[0027] 如本文所用，术语"溶解度参数（S) "提供材料之间相互作用程度的数值估计。材 料之间的溶解度参数差值表示材料的可混溶性。例如，具有相似S值的材料可能是混溶 的，具有较大S差值的材料趋于更不混溶。本文使用Hildebrand溶解度参数以表征材料 的S。以下描述某些示例材料的Hildebrand5的计算方法和8数据。
[0028] 如本文所用，术语"折射率（RI) "是指真空中光的速度相对于另一介质中光的速度 的比率。本文中使用RI(nD25)数据，其中nD25是指在25°C下测试的RI，并且D是指钠光 的D线。以下描述某些示例材料的RI(nD25)的计算方法和RI(nD25)数据。
[0029] 如本文所用，本文术语"微层结构"是指在容器的一个宏观层中散布有添加剂微区 的层状形式的热塑性材料的微层。散布在热塑性材料微层之间的添加剂微区可为整体连贯 片的形式，或者其可为许多不连续片的形式。微层结构，特别是热塑性材料的各微层之间的 空间和散布的添加剂的微区之间的空间处于纳米尺度，优选约1-5纳米至约100-500纳米。
[0030] 如本文所用，术语"层"是指形成容器的材料的宏观尺度的层，其相对于在上述的 微层结构中的纳米尺度的微层。通常，宏观尺度的层厚度为约0.Olmm至约1〇_，或约0. 1_ 至约5_，或约0. 2mm至约1_。
[0031] 如本文所用，术语"吹塑"是指一种制造工艺，通过该工艺形成含空腔的塑料容器， 优选适于容纳组合物。吹塑工艺通常开始于将塑料熔化或热软化，并使其成型为具闭合管 状的结构，在该结构的一端处具有单一开口，空气可通入该结构（即用于挤出吹塑（EBM)的 型坯或用于注射吹塑（IBM)的预成型件）。然后将熔融或加热的塑料管状结构固定到模具 中，用加压空气对开口吹气。空气压力将塑料推出或"吹出"以使之适形于模具的形状。一 旦塑料已冷却，就打开模具并且顶出该成型容器。一般来说，有三种主要类型的吹塑：EBM、 IBM和注射拉伸吹塑（ISBM)。
[0032] 如本文所用，当组合物"基本上不含"特定成分时，其表示所述组合物包含小于痕 量，或按所述组合物的重量计小于〇. 1 %，或小于〇. 01 %，或小于〇. 001 %的该特定成分。
[0033] 如本文所用，当用于权利要求中时，冠词"一个"和"一种"被理解为是指一种或多 种受权利要求书保护的或根据权利要求书所述的物质。
[0034] 如本文所用，术语"包含"、"包括"、"含有"、"具有"的含义是非限制性的，即可加入 不影响结果的其它步骤和其它成分。以上术语涵盖术语"由……组成"和"基本上由……组 成"。
[0035] 光泽容器
[0036] 所述光泽容器是吹塑的，并包括层，该层包括本文所述的热塑性材料和添加剂。本 文术语"容器"是指适于容纳组合物的包装。所述容器中容纳的组合物可以是各种各样的 组合物，包括但不限于洗涤剂（例如衣物护理、餐具护理、皮肤和毛发护理）、饮料、粉末、纸