專利名稱：掩污材料以及由其制成的制品的制作方法
掩污材料以及由其制成的制品發(fā)明背景 1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及適用于多種應(yīng)用類型的材料，這些應(yīng)用包括掩蔽污漬例如由含油物質(zhì) 產(chǎn)生的污漬的包裝。本發(fā)明還涉及包含該材料的制品。2.相關(guān)領(lǐng)域描沭已知用于包裝應(yīng)用的透氣材料包括紙材、非織造片材、多孔薄膜、穿孔薄膜以及它 們的層壓體。然而已發(fā)現(xiàn)，當將此類包裝材料暴露于含油脂、脂肪或油的物質(zhì)時，此類材料 會由于明顯的油漬而變色，這是不可取的，而所述包裝的消費者或使用者也可能無法接受。透氣材料用于可能會接觸油、油脂或脂肪(在本文中也簡稱為“油”)的多種包裝 應(yīng)用中，這些應(yīng)用包括例如作為除氧包的壁用于調(diào)控包裝內(nèi)的氧敏感產(chǎn)品暴露于氧氣中， 以便保持產(chǎn)品的新鮮度、質(zhì)量和“儲存壽命”。通過限制包裝內(nèi)氧敏感食品在氧氣中的暴露， 維持了食品的質(zhì)量或新鮮度，減少了腐敗，并且能夠延長食品的儲存壽命。在食品包裝工業(yè) 中，可通過以下方式來調(diào)控在氧氣中暴露將透氣的除氧袋或包(也稱為“除氧包”)與物品 一起裝在包裝(例如罐頭、廣口瓶、塑料容器、袋子等)內(nèi)，其中除氧袋或包中含有通過氧化 反應(yīng)來清除氧氣的組合物。此類包的壁是透氣的，以便氧氣可以從包外到達包內(nèi)的除氧組 合物。除氧包用于油性食品的包裝內(nèi)，在其中它們可能會出現(xiàn)明顯的污漬。透氣材料還用于防護服裝應(yīng)用中。在此類應(yīng)用中穿著的衣著制品作為在導致衣著 玷污的活動期間的個人防護。通常，衣著制品會僅僅因為玷污而被丟棄，然而制品的功能并 未受到玷污的影響。期望縮小污漬的外觀，以便可以延長制品的使用壽命。期望具有適于以下應(yīng)用的材料，這些應(yīng)用包括但不限于上述掩蔽污漬外觀的應(yīng) 用，此類污漬例如但不限于在使用期間因材料與玷污物質(zhì)接觸所產(chǎn)生的油漬。發(fā)明概述本發(fā)明的一個實施方案是適于接觸含油物質(zhì)的除氧包，其中該包包括(a)多個側(cè) 壁，所述多個側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面并限定封閉空間，其中每個側(cè)壁包括金屬化片材，該 金屬化片材包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的多孔基底和(ii)沉積在基底外表面上的不連 續(xù)金屬層；其中該金屬化片材具有在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度、小 于約20，000秒的Gurley Hill透氣值，并且其中側(cè)壁外表面上的污漬外觀被掩蔽；以及(b) 所述包的封閉空間內(nèi)的吸氧劑。本發(fā)明的另一個實施方案為用于封閉制品的包裝，該包裝包括(a)具有內(nèi)表面和 外表面并限定了適于容納制品的封閉空間的多個側(cè)壁，其中每個側(cè)壁包括金屬化片材，該 金屬化片材包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的多孔基底和(ii)沉積在基底外表面上的不連 續(xù)金屬層；其中該金屬化片材具有在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度，并 且其中側(cè)壁外表面上的污漬外觀被掩蔽。
本發(fā)明的另一個實施方案為衣著制品，該衣著制品包括具有內(nèi)表面和外表面的 金屬化基底以及沉積在所述基底的外表面上的不連續(xù)金屬層；其中該金屬化基底具有在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度、至少約0. lcfm/ft2的弗雷澤透氣率、以及在1000-3000g/m2/24h范圍內(nèi)的濕氣透過率，并且其中金屬化基底外表面上的污漬外觀 被掩蔽。本發(fā)明的另一個實施方案為用于包扎傷口的制品，該制品包括具有內(nèi)表面和外表 面的金屬化基底以及沉積在所述基底的外表面上的不連續(xù)金屬層；其中該金屬化基底具有 在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度、至少約0. lcfm/ft2的弗雷澤透氣率， 并且其中金屬化基底外表面上的污漬外觀被掩蔽。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及包括多孔基底和沉積在其上的不連續(xù)金屬層的金屬化基底的用途。當 在20°照明角度下測量時，該金屬化基底具有至少約2個光澤度單位的光澤度。該金屬化 基底可掩蔽污漬、尤其是由油產(chǎn)生的污漬的外觀。將不連續(xù)金屬層沉積在多孔基底的至少 一個希望掩蔽污漬的外觀的表面上。用作上述多孔基底的基底包括織造織物、紡粘非織造材料、紡粘_熔噴_紡粘復合 非織造材料、射流噴網(wǎng)非織造材料、包含亞微米纖維的非織造材料例如靜電紡紗或電吹纖 維網(wǎng)、微孔膜、紙材、微穿孔薄膜以及它們的層壓體?？捎珊铣傻拈L絲諸如聚酯、聚酰胺和聚 烯烴長絲形成適宜的織造織物、紡粘非織造材料、紡粘_熔噴-紡粘復合非織造材料?？捎?聚合物諸如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、乙烯基樹脂、聚烯烴和氟化聚合物形成適宜的微孔膜。 所期望的基底性質(zhì)將根據(jù)本發(fā)明的實施方案而有所不同。用于金屬層的金屬包括鋁、銀、銅、金、錫、鎳、鋅、鐵、以及它們的合金，其中合金包 括鋁青銅合金、錳青銅合金、銅/鎳/鋅合金、銅/鎳合金、不銹鋼、以及鋁/鎂合金。金屬 層可具有介于約15納米和200納米之間的厚度。作為另外一種選擇，可由多個疊加的金屬 層來形成金屬層，其中每一金屬層相對于其他金屬層具有相同或不同的金屬組成。金屬層 為不連續(xù)的，因為它不會完全覆蓋基底的孔。根據(jù)應(yīng)用所需，不連續(xù)的金屬層可處于未涂布或涂布狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的一個實 施方案，提供掩蔽污漬外觀的包裝。在包裝將與食品接觸的包裝應(yīng)用中，可將金屬層涂上經(jīng) FDA批準的、可有利地在其上印刷的聚合物薄層，例如聚丙烯酸酯。可使用氣相沉積方法以 單程方式經(jīng)濟地實施多孔基底的金屬化以及隨后的涂布，如在提交于2004年8月23日、具 有序列號10/924，218、共同未決的美國專利申請中所公開的，其全文以引用方式并入本文。 可使用本領(lǐng)域已知的熱蒸發(fā)、濺射或其他金屬沉積工藝來進行金屬化?？墒菇饘賹逾g化，然 后在金屬化后的某個時候，以不同的步驟在金屬層上形成涂層。如果在聚丙烯酸酯涂層的 表面上進行了印刷，那么可在油墨上施加第二涂層，以防止印刷油墨接觸食品，還可避免油 墨磨損或褪色。包裝可由本發(fā)明的包裝材料的多個側(cè)壁形成，從而限定適于容納一個制品或多個 制品的封閉空間。根據(jù)本發(fā)明制成的包裝可由透氣的并可調(diào)控物品或材料在氧氣或水分中 的暴露的材料形成。由此類透氣材料制成的包裝也稱為“智能”或“活性”包裝系統(tǒng)。該包裝 可包括位于側(cè)壁彼此粘附的表面上的可熱密封層，例如低密度聚乙烯、聚丙烯或乙烯_乙 酸乙烯酯共聚物層。還可利用可熱密封層的數(shù)量來調(diào)控包裝的透氣率。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，提供了掩蔽污漬外觀的除氧包。該除氧包具有多 個側(cè)壁，這些側(cè)壁限定用以容納吸氧劑組合物的封閉空間。該除氧包可在所述包的各側(cè)壁中或非全部側(cè)壁中利用金屬化基底并可在剩余側(cè)壁中使用不透氣材料。在本發(fā)明的除氧包 中使用的透氣材料具有小于20，OOOGurley秒的透氣率。該透氣率調(diào)控所述包內(nèi)吸收劑的 吸氧速率。這決定了包的使用壽命，繼而影響除氧包旨在保護的氧敏感內(nèi)容物的儲存壽命。 可使用任何已知的形成包的方法，由諸如本發(fā)明的包裝材料的側(cè)壁材料形成除氧包，所述 方法包括“成形_填充_密封”方法。在該方法中，當包裝材料從輥上退繞時，連續(xù)不斷地 形成包裝材料的管狀件或其他封閉件。一旦形成了管狀件，即在管狀件中進行橫向密封，從 而產(chǎn)生隨后將填充有所述包的內(nèi)容物的三側(cè)密封袋。最后將包完全密封。在本發(fā)明的除氧 包中使用的吸氧劑包括任何已知的吸氧劑組合物，例如在美國專利5，241，149中公開的那 些。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，掩蔽污漬外觀的衣著制品、被褥、尿布和衛(wèi)生用品 可有利地由金屬化多孔基底形成。例如，由具有沉積在外表面上的不連續(xù)金屬層的基底形 成的醫(yī)用衣服和防護服裝物品可掩蔽油漬、血漬等的外觀。就此類應(yīng)用而言，基底有利地 選自織造織物、紡粘非織造材料、射流噴網(wǎng)非織造材料、包含亞微米纖維的非織造材料、紡 粘-熔噴-紡粘復合非織造材料、以及它們的層壓體。該基底具有約0. 1至大于約IOOcfm/ ft2的弗雷澤透氣率以及在1000-3000g/m2/24h范圍內(nèi)的濕氣透過率。 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，可由金屬化基底來形成傷口敷料。在該金屬化基 底中，不連續(xù)金屬層沉積在多孔基底的一個表面(“外表面”)上。當將基底的非金屬化表 面(“內(nèi)表面”)直接置于傷口上時，由血和其他液體(包括對傷口的局部治療)產(chǎn)生的污 漬在傷口敷料的外表面上是不可見的。本發(fā)明的傷口敷料還可用于粘性繃帶。就該用途而 言，基底有利地選自織造織物、紡粘非織造材料、射流噴網(wǎng)非織造材料、包含亞微米纖維的 非織造材料、紡粘-熔噴-紡粘復合非織造材料、以及它們的層壓體。此基底具有約0.1至 大于約lOOcfm/ft2的弗雷澤透氣率以及在1000-3000g/m2/24h范圍內(nèi)的濕氣透過率。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，提供了掩蔽污漬的文具和圖形物品，包括但不限 于信封、貨袋、圖像的基底、地圖、名片、橫幅等。就該用途而言，適宜的基底有利地具有根 據(jù)ASTM D5035至少約20磅/英寸、甚至介于約20磅/英寸和約72磅/英寸之間的拉伸 強度以及根據(jù)ASTM D5035至少約14%、甚至介于約14%和約29%之間的伸長率。適宜的 基底有利地包括紡粘非織造材料、薄膜、紙材、以及它們的層壓體。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，還提供了可用于農(nóng)業(yè)片材應(yīng)用的掩污片材，例如 地膜和用于反射太陽輻射并有利于葡萄干干燥的片材。就這些用途而言，適宜的基底有利 地具有根據(jù)ASTM D5035至少約20磅/英寸、甚至介于約20磅/英寸和約72磅/英寸之 間的拉伸強度；根據(jù)ASTM D5035至少約14%、甚至介于約14%和約29%之間的伸長率；可 見和紅外光譜反射性；以及高紫外線耐久性。適用于此類用途的基底有利地包括織造織物、 紡粘非織造材料、薄膜、紙材和它們的層壓體。測試方法根據(jù)ASTM D2457-03以20°照明角度測定光澤度。實施例將可以商品名DuPont Tyvek (1560B 款)從 Ε· I. du Pont deNemours & Co. (Wilmington, Delaware)商購獲得的兩卷高密度聚乙烯紡粘非織造片材用80 %氬 /20%氮等離子體在真空中進行處理，然后采用電阻蒸發(fā)使用不連續(xù)鋁層對其進行金屬化。兩個步驟以單程完成。其中一卷僅在一側(cè)進行金屬化(稱為“單側(cè)金屬”)，而另一卷在兩 側(cè)均進行金屬化(稱為“雙側(cè)金屬”)。金屬化后兩卷均不進行涂布。所得的“單側(cè)金屬”卷 具有光澤性金屬化側(cè)和白色側(cè)?！半p側(cè)金屬”卷具有兩個光澤性金屬化側(cè)，可以通過Tyvek 片材的初始表面圖案將兩側(cè)彼此區(qū)別開。在初始Tyvek 片材中，一側(cè)相對光滑，而另一側(cè) 相對粗糙。
“單側(cè)金屬”和“雙側(cè)金屬” Tyvek 卷的樣本按以下方式進行折疊實施例1 單側(cè)金屬樣本，將金屬化側(cè)折疊到金屬化側(cè)上。實施例2 單側(cè)金屬樣本，將白色側(cè)折疊到白色側(cè)上。實施例3 雙側(cè)金屬樣本，將粗糙的金屬化側(cè)折疊到粗糙的金屬化側(cè)上。在如上所述的三個樣本中，在每一個的折疊內(nèi)并列放置三片等同厚度的意大利辣 腸，辣腸的每一側(cè)均被樣本完全覆蓋。在實施例1中，金屬化表面接觸意大利辣腸切片；在 實施例2中，白色的非金屬化表面接觸意大利辣腸切片；在實施例3中，粗糙的金屬化表面 接觸意大利辣腸切片。將5磅(2.3kg)的重物放置在折疊內(nèi)部具有意大利辣腸切片的每 個折疊樣本的頂部，用以從意大利辣腸切片中擠出油，此油與周圍的樣本直接接觸。將重 物留在每個樣本上大約10小時。移除重物，打開樣本并取出意大利辣腸切片，觀察金屬化 Tyvek 樣本上的污漬。在單側(cè)金屬化樣本中，不論意大利辣腸是接觸白色(非金屬化)側(cè)還是金屬化側(cè)， 白色側(cè)均顯示出由微紅色“暈環(huán)”圍繞的圓形油漬。不論意大利辣腸是接觸白色側(cè)還是金 屬化側(cè)，在金屬化側(cè)上均未觀察到油漬或微紅色暈環(huán)。同樣地，在雙側(cè)金屬化樣本中，不論 意大利辣腸是接觸光滑側(cè)還是粗糙側(cè)，在兩側(cè)上均未觀察到油漬或微紅色暈環(huán)。測定每個樣本的每側(cè)在20°照明角度下的光澤度，包括由重物覆蓋的圓形區(qū)域的 外部(“外部”)和圓形區(qū)域的內(nèi)部(“內(nèi)部”)，結(jié)果列于表1中。列出的每個光澤度測量 值是位于意大利辣腸切片之上的表面的光澤度和位于意大利辣腸切片之下的表面的光澤 度的平均值。光澤度的百分比差值計算為圓形區(qū)域外部的光澤度相對于未受污漬影響的 光澤度與圓形區(qū)域內(nèi)部的光澤度相對于未受污漬影響的光澤度之間的百分比差值。還對未接觸意大利辣腸的清潔樣本采集了對照樣本光澤度測量值。對照1為清潔 的“單側(cè)金屬”樣本。對照2為清潔的“雙側(cè)金屬”樣本。^ 1光澤度差值光澤度 (％ )對照1 金屬化表面5.5非金屬化表面1. 5實施例1外部，金屬化表面4.914內(nèi)部，金屬化表面4.2外部，非金屬化表面1.217內(nèi)部，非金屬化表面1.0實施例2外部，金屬化表面5.48.4內(nèi)部，金屬化表面4.9外部，非金屬化表面1.635
內(nèi)部，非金屬化表面1.0對照2 粗糙的金屬化表面3.1光滑的金屬化表面5. 4實施例3外部，粗糙的金屬化表面 3.015內(nèi)部，粗糙的金屬化表面 2.5外部，光滑的金屬化表面 5.46.5內(nèi)部，光滑的金屬化表面 5.0金屬化表面具有高于非金屬化白色側(cè)的光澤度，它們隱藏了油漬的外觀。在上述 樣本的金屬化側(cè)和白色側(cè)中，由重物覆蓋的圓形區(qū)域的內(nèi)部的光澤度降低，然而在樣本的 白色非金屬化表面上，油漬導致的光澤度降低顯著大于在金屬化表面上的光澤度降低。
權(quán)利要求
適于接觸含油物質(zhì)的除氧包，其中所述除氧包包括(a)多個側(cè)壁，所述多個側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面并限定封閉空間，其中每個側(cè)壁包括金屬化片材，所述金屬化片材包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的多孔基底，和(ii)沉積在所述基底的外表面上的不連續(xù)金屬層；其中所述金屬化片材具有在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度、小于約20,000秒的Gurley Hill透氣值，并且其中所述側(cè)壁的外表面上的污漬外觀被掩蔽；以及(b)在所述除氧包的封閉空間內(nèi)的吸氧劑。
2.權(quán)利要求1的除氧包，其中所述基底選自織造織物、紡粘非織造材料、射流噴網(wǎng)非織 造材料、包含亞微米纖維的非織造材料、紡粘_熔噴_紡粘復合非織造材料、微孔膜、紙材、 以及它們的層壓體。
3.權(quán)利要求1的除氧包，其中所述金屬化片材還包括含有電子束可固化油墨的層，所 述層設(shè)置在金屬層上。
4.權(quán)利要求1的除氧包，其中所述金屬化片材還包括聚合物涂層。
5.權(quán)利要求1的除氧包，其中所述金屬層包含選自鋁、銀、銅、金、錫、鎳、鋅、鐵、以及它 們的合金的金屬。
6.用于封閉制品的包裝，所述包裝包括(a)多個側(cè)壁，所述多個側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面并限定適于容納所述制品的封閉空 間，其中每個側(cè)壁包括金屬化片材，所述金屬化片材包括(i)具有內(nèi)表面和外表面的多孔基底，和(ii)沉積在所述基底的外表面上的不連續(xù)金屬層；其中所述金屬化片材具有在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度，并且其 中所述側(cè)壁的外表面上的污漬外觀被掩蔽。
7.權(quán)利要求6的包裝，所述包裝還包括設(shè)置在所述側(cè)壁之間的熱密封層，其中所述熱 密封層包含聚烯烴聚合物或共聚物。
8.衣著制品，所述衣著制品包括具有內(nèi)表面和外表面的金屬化基底以及沉積在所述基底的外表面上的不連續(xù)金屬層；其中所述金屬化基底具有在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度、至少約 0. lcfm/ft2的弗雷澤透氣率、以及在1000-3000g/m2/24h范圍內(nèi)的濕氣透過率，并且其中所 述金屬化基底的外表面上的污漬外觀被掩蔽。
9.用于包扎傷口的制品，所述制品包括具有內(nèi)表面和外表面的金屬化基底以及沉積 在所述基底的外表面上的不連續(xù)金屬層；其中所述金屬化基底具有在20°照明角度下大于約2個光澤度單位的光澤度、至少約 0. lcfm/ft2的弗雷澤透氣率，并且其中所述金屬化基底的外表面上的污漬外觀被掩蔽。
全文摘要
本發(fā)明提供了掩蔽污漬外觀的制品。所述制品利用由基底和沉積在其上的不連續(xù)金屬層形成的金屬化基底。在20°照明角度下測量時，所述金屬化基底具有至少約2個光澤度單位的光澤度。
文檔編號C23C14/02GK101861424SQ200880116218
公開日2010年10月13日 申請日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者I·V·布萊特索斯 申請人:納幕爾杜邦公司