CN1663886B

CN1663886B - 涂有清漆以保护其抗光的包装

Info

Publication number: CN1663886B
Application number: CN200510051321.5A
Authority: CN
Inventors: 阿兰·伯修恩
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: JP2006240734A; JP4339812B2; FR2867160B1; CN1663886A; EP1571258B1; BRPI0500706A; FR2867160A1; EP1571258A1; ES2368920T3; ATE515597T1

Abstract

本发明涉及包含硬纸板的包装，硬纸板外部涂有清漆，该清漆含有至少一种能减少包装变质的添加剂。

Description

涂有清漆以保护其抗光的包装

技术领域

本发明涉及包装，尤其是硬纸板包装。

背景技术

通常，用于包装的硬纸板是以其重量或其组份的性质为特征的。

术语“硬纸板”是指重量超过100g/m²，和例如重量不低于190g/m²，或甚至不低于200g/m²的板。

对基于松柏类植物的硬纸板和基于落叶树的硬纸板加以区分，前者被称为木纸浆硬纸板，后者被称为纤维素硬纸板

为了制造木纸浆硬纸板的纸浆，对松柏类植物的树皮机械地制浆，因此产生相当长的纤维。

木纸浆硬纸板通常具有至少80％重量的松柏类植物纤维，并且通常为微黄色的。其纤维包含有在紫外线辐射作用下变黑的木质素。

为了改进外观、适印性或表面光泽，以及为提高白度，可以对硬纸板进行涂层。

术语“涂层硬纸板”因此是指包含有一面或两面表面涂层的硬纸板。

在可见光尤其是紫外线辐射作用下，富含木质素的硬纸板的黄化是一个古老的问题，由于这种黄化会大大地减少包装对顾客的吸引力，制造商一直试图解决这个问题。

术语“可见光”是指波长范围为400nm到800nm之间的光，术语“紫外光”是指波长范围为280nm到400nm的光。

为了避免由于木质素存在而产生的黄化问题，或最小化该问题，可以使用木质素不是这么丰富的纤维素硬纸板，因为其通常含有小于15％重量的松柏类植物纤维。

但是，这种硬纸板所使用的原材料在世界上一些地区的分布不是很普遍，并且要求化学制浆，因而通常比木纸浆硬纸板贵。

另外，这种硬纸板的机械刚性通常不如木纸浆硬纸板的机械刚性好，因此要获得相同的刚性，此类纸板必须更重一些，因此纤维素硬纸板限用于贵重产品。

为了延缓富含木质素硬纸板的黄化，已知可以采用加入添加剂进行表面涂层，这些添加剂包括碳黑添加剂、或基于铁或锌氧化物的添加剂，但是这会降低涂层的白度，和/或使其不适用于食品产品。

另外，木质素最终会迁移到表面涂层上，从而不能永久地防止黄化的产生。

还已知可以层压含有二氧化钛物的聚合膜，但是这会改变硬纸板的外观和手感特征，并且使所述的硬纸板更难于再生循环利用。

另外，用于包装上印刷的墨水有多种等级，根据其耐紫外线抗性，其或多或少是昂贵的。优先使用高抗紫外线级(根据蓝色羊毛标度Blue Wool Scale ISO105-B，耐光度数值是5或以上)的墨水，除非产品能非常快的销售出去。

已经在硬纸板中掺入增白剂以提高白度，但是这种增白剂对紫外线非常敏感，因而增白效果随着时间流逝而受限制。

需要减少包装费用，降低特别是在紫外线辐射的影响下，随着时间流逝其包装机械特性损害，或者其外表损害。

发明内容

本发明中的包装包含硬纸板，硬纸板外部涂有清漆，清漆含有至少一种减少光作用下该包装变质的添加剂，如减少在光作用下板黄化和/或底层印刷损坏的添加剂。

在说明书和权利要求书中，术语“硬纸板”指成张的硬纸板或厚纸板或类似的材料，该类似的材料可选地是合成的并实质上具有与硬纸板或厚纸板同样的机械性能。例如，这种合成材料仍旧含有特别是超过40％重量，和更好地50％或以上重量的植物纤维，例如，与其它合成材料制成的纤维混合的植物纤维。

本发明能够制造具有富含木质素的硬纸板，同时有效地延缓所述纸板黄化的包装。

因此，本发明可以使用刚性大于纤维素硬纸板的木纸浆硬纸板，并且在同样刚性的情况下，减少硬纸板的厚度，因此减少所使用材料的数量。

另外，清漆的存在，可以使用不太抗紫外线的底层墨水，从而可以降低费用。

本发明因此可以明显的节省涂层包装的费用。

例如，本发明可以有利地应用于包含70％以上重量，和更好地80％以上重量富含木质素的松柏类植物纤维的硬纸板。

本发明还可以保护包装，而这种保护不必要求待改变板可能存在的表面涂层的组成或厚度，因此很少或根本不会影响其适印性能特征和其机械特性，尤其是其刚性或其抗压强度性能。

因而可以继续使用制造包装或用这种包装包装产品的方法和机械。

本发明并不是专门地仅应用于涂层的硬纸板，其也涉及非涂层的硬纸板。

当本发明应用于涂层的硬纸板时，表面涂层可以是白色的，和例如，可以含有至少一种荧光增白剂，其在表面涂层上的重量含量是0.05％-0.5％，更好地是0.1％-0.3％重量含量。

例如，表面涂层的厚度范围可以为20μm到30μm，并且表面涂层还可以含有碳酸钙和/或粘土，尤其是高岭土。在本发明的实施方式中，表面涂层含有基本上60/40重量比率的碳酸钙和粘土。

表面涂层还可以含有粘合剂，尤其是淀粉，以提高其粘合力。

碳酸钙，尤其是其可以含有细球状颗粒的碳酸钙的存在，能够有助于获得平滑的表面。

可以具有粗棱状颗粒的粘土尤其是高岭土的存在，可以有助于获得所期望的表面涂层密度。

例如，清漆的厚度范围可以为2μm-20μm，更好地范围为3μm-12μm，例如，硬纸板的总厚度范围为100μm-1000μm，优选地范围为300μm-500μm。

在清漆中，添加剂总重量含量的范围是0.5％-10％，例如1％-6％。

清漆可以包含是紫外线吸收剂化合物，例如具有下列分子式的紫外线吸收剂的添加剂。

清漆还可以含有是自由基吸收剂化合物，尤其是位阻胺或受阻胺类光稳定剂(HALS)，例如具有下列结构式的自由基吸收剂的添加剂：

Figure DEST_PATH_S05151321520050511D000021

清漆可以以水溶剂为基础，例如所述的清漆为丙烯酸清漆。

在变化形式中，清漆可以是在紫外线辐射作用下可交联的清漆，因此不需要将水从硬纸板中蒸发，从而可以保持其湿润。在这种情况下，要选择抗光作用的添加剂，以与这种清漆匹配。特别地，对于这种清漆优选地不要包含自由基吸收剂，诸如位阻胺或受阻胺类光稳定剂(HALS)。

当它在紫外线辐射作用下是可以交联的时候，例如，清漆可以包含选定的具有吸收光谱的两种紫外线吸收剂，以形成吸收较低的波长范围，并且选择用于引起聚合作用的灯以在此范围内发射。

这可以防止存在于清漆中的紫外线吸收剂完成其保护功能，没有过度地阻碍清漆的聚合。

清漆可以包含有助于提高硬纸板白度的紫色染料。

作为一个例子，在干燥前，板可以涂上约3g/m²-10g/m²的清漆，尤其是约6g/m²的清漆。

本发明还提供了一种制造含有硬纸板和类似材料的包装的方法，在所述方法中，清漆被涂到板上。所述的清漆含有至少一种用于减少在光作用下包装变质的添加剂。

添加剂可以是紫外线吸收剂化合物和/或自由基吸收剂。

可以采用各种技术，特别地可以采用胶印、日光胶板法、柔版印刷或丝网印刷涂施清漆。

可以在涂施清漆之前或之后印刷板。

优选地，是在沉积清漆之前对板进行印刷，从而可以防止墨水受紫外线辐射作用，也就是说可以使用较便宜的墨水。

另一方面，本发明提供一种硬纸板，其包含印刷至少一种具有低紫外线抗性的墨水，例如，根据蓝色羊毛标度(Blue Wool Scale)ISO105-B，耐光度数值4的墨水，并涂有清漆，所述清漆含有至少一种紫外线吸收剂和/或自由基吸收剂，尤其是上述所提到的中的一种。

在本发明的另一方面及独立地或与上述相结合，本发明还提供一种清漆，其在紫外线辐射作用下是可交联的，并且其包含选定的具有吸收光谱的至少两种紫外线吸收剂，该吸收光谱足够远离，以在它们之间形成吸收较低的波长范围，目的是当交联清漆时，在此波长范围内照射。

例如，两种添加剂的吸收波峰相隔40nm以，例如，在两峰之间形成低吸收的一波谷，其中低吸收值低于两峰之一所确定的最大吸收值至少30％。

清漆还可以含有紫色染料。

例如，光源的发射光谱可以集中在310nm到330nm的范围内。

在本发明的另一方面及独立地或与上述相结合，本发明还提供了涂有清漆的硬纸板，所述清漆含有至少一种组成紫外线吸收剂和/或自由基吸收剂的添加剂。

可以通过阅读下列本发明非限制性实施方式的详细描述，及参考附图来更好地理解本发明。

附图说明

图1是立体图，表示本发明包装的例子，该包装由涂有清漆的硬纸板或类似材料折叠制成。

图2到图4是表示涂层硬纸板的局部示图，举例说明了本发明的各种实施方式。

图5是适合的清漆实例中吸收值作为波长函数的吸收曲线图。

本发明可应用于任何类型的包装，其中通过折叠、胶粘和/或卷绕一张或多张硬纸板或类似材料得到该包装，本发明尤其可以应用于包含装有化妆品或护理用品容器的箱盒。

例如，如图1所示，这种盒子可以具有通常的矩形，其一端具有至少一个向下折的盖。

当然，本发明不限制于特定的包装性状，可以根据本发明，利用涂清漆的硬纸板或类似材料，可以制作具有各种各样形状的包，例如，可以将所述的包装设计为盛装香烟或其它物品。

包装可以仅含有硬纸板或类似材料，和涂在包装裸露外部的清漆，从而使其易于再生循环。特别地，硬纸板或类似材料不需要包含任何层压的聚合物膜。

所用的板可以包含优选为松柏类植物纤维的基底1，因此含有木质素，和当板为涂层的硬纸板时，在包装的至少外部上的表面涂层2，当纸板包含纤维素纤维时，所述的纤维可以来自于例如白杨树。

例如，表面涂层厚度范围在20μm到30μm之间，其能够提高硬纸板的适印性能和光泽特性，及提高其白度。

作为一个例子，涂层2含有碳酸钙和粘土，粘土尤其为高岭土，二者重量比与所选用的制备方法相适应，例如，重量比为60/40。

表面涂层2不需要有任何保护性化合物，诸如碳黑、或铁或锌的氧化物，以提供抗光保护性。

表面涂层2可以包含至少一种荧光漂白剂，例如，其重量含量范围为0.05％到0.5％，或更好地范围为0.1％到0.3％。

根据本发明，包装外表面的硬纸板上涂有一层清漆3，所述的清漆含有至少一种保护板不受光影响的化合物，尤其是防止由于可见光和/或紫外光，特别地是波长范围在290nm到460nm范围内的光引起的黄化问题。

清漆3可以是无色的和不需要实质地改变其下面板的颜色，例如，其含有至少紫外线吸收剂化合物和/或自由基吸收剂化合物。

可以采用各种已知的技术涂施清漆3，例如日光胶板法、柔版印刷、丝网印刷或胶印法。

沉积清漆的厚度可以取决于所采用的沉积技术，在胶印法的约2μm范围到柔版印刷法的约20μm范围，沉积厚度优选地范围为3μm到12μm。

优选在图案或设计4已印在板上后再涂施清漆3，如图3所示。在另一种情况下，清漆也可以在装饰图案4之前涂施，如图4所示。

当清漆3在图案4已印在板上后再涂施时，清漆3可以有效地保护图案4的墨水，防止其改变颜色。

因此清漆3能使诸如荧光墨水等光敏性墨水被使用，这些墨水不稳定或对位变异构现象敏感。

可以在清漆3中掺入多种添加剂，以取得所期望的保护功能。

添加剂的含量可根据其有效性确定，所述的有效性与它们含量和清漆层的厚度成比例，符合BEER LAMBERT定律。作为一个例子，清漆层3可以吸收波长范围为290nm到460nm的大部分光，从而在有清漆的包装达到与没有清漆的包装相同的变质水平之前，可以增加至少50％，例如更好地100％该包装暴露在光下的时间长度。

在清漆3中，添加剂含量通常在0.5％到10％重量范围，更好地在1％到6％重量范围，例如在3％到6％重量范围。

特别地，适用的添加剂可为GREAT LAKES和CIBA-GEIGY销售的哪些添加剂，并且特别地可以包含苯并三唑族衍生物。

这种衍生物可为环苯的杂环化合物，其中一个碳原子被取代。

作为紫外线吸收剂化合物的例子，引用下面的结构式：

Figure DEST_PATH_S05151321520050511D000031

作为一个自由基吸收剂的例子，可以引用下面的结构式：

所使用自由基吸收剂可以为空间位阻胺类(SHA)或其它的受阻胺光稳定剂(HALS)。

自由基吸收剂可以使清漆稳定，并防止清漆自身黄化。

可根据所用印刷和干燥的方法确定所使用清漆的类型。

优选地，避免由于氧化自然变黄的长油胶印清漆。

丙烯酸类型的水基清漆可以与添加到其中的紫外线吸收剂和/或自由基吸收剂，例如上述述给出结构式两种化合物一起使用。

也可以使用在紫外线辐射作用下可交联的清漆，但是优选地避免其中掺入位阻胺类，因为清漆交联将部分地破坏它们。

例如，当使用在紫外线辐射作用下可交联的清漆时，清漆含有至少两紫外线吸收剂，例如，每一种吸收剂的含量小于3％重量，更好地不大于2％，并且具有选定吸收波谱，从而在两波谱之间形成吸收一波长范围，并在此波长范围内，添加剂吸收非常少，能使紫外线光源促进清漆交联。

作为一个例子，添加剂中的一种添加剂含量为2％，另一种含量为1％，从而添加剂总浓度不超过3％

作为一个例子，图5显示了清漆的吸收光谱(在甲苯中稀释为20mg/l，光路长度1cm)，该清漆包含具有吸收光谱的两种添加剂，两种添加剂分别具有波峰10和11，在两波峰之间形成一波谷，波谷具有吸收低值12，例如其位于用于交联清漆的光源发射波长中心，例如320nm。

作为一个例子，紫外线吸收剂为：芳香族三嗪的衍生物如CIBA以名TINUVIN400销售的产品，并且具有下列通式：

以及苯甲酮(benzophenine)的衍生物如CIBA销售的CGL477，并且具有下列通式：

作为一个例子，在波谷底端12观察到的低吸收值低于波峰10和11之一中观察到的最大吸收值A_max至少30％。

清漆可以含有一种紫色染料，以提高板的白度，举例来说，染料的含量不超过1％。

为了证明本发明清漆3所提供的防止黄化的效果，进行了试验测试。首先在总厚度为350μm的硬纸板上沉积预先确定量的湿水基清漆，如6g/m²，然后将涂漆后的板暴露在水银蒸汽灯下一段预先确定好的时间。例如，清漆中添加剂的含量可以达到5％重量。采用具有至少为13cm³体积的“Anilox”圆筒作为涂施清漆的工具。

根据蓝色羊毛标度(blue wool scale)测量黄化，其对应于从1到8标准化的增加耐光度的蓝色标度(blue scale)。

例如，没有清漆的情况下，测量的黄化可以达到3羊毛标度。而在有清漆的情况时，测量的黄化可以达到不小于4的数值，因此证明涂有清漆的硬纸板对黄化具有更高的抗性。值由3到4对应于光稳定性持续时间的翻倍。

当清漆为紫外线可交联的清漆时，并且如果对引起聚合的人造光源的暴露不足以充分地聚合清漆时，可以在与随着时间流逝，清漆随后交联有关的一段期间观察到黄化的减少。

当然，本发明不仅仅限制于上面所描述的实施方式，特别地，本发明还可能使用不同于上面所提到的其它添加剂。

可以使用有一些其它组分表面涂层的硬纸板，或者实际上无表面涂层的硬纸版。

在本说明书，包括权利要求书中，除非有特别的相反说明，术语“包含/包括”应被理解为与“包含/包括至少一个/种”的同意。

Claims

1.一种包装，其包含外部涂有清漆的硬纸板，该硬纸板包含70％重量以上的松柏类植物纤维，该清漆是在紫外线辐射作用下可交联的，所述清漆包含至少一种用于减少光作用下包装变质的添加剂，所述清漆包括至少两种选定的具有吸收光谱的紫外线吸收剂，以形成吸收较低的波长范围。

2.根据权利要求1所述的包装，其中该硬纸板包含80％重量以上的松柏类植物纤维。

3.根据权利要求1所述的包装，其中该添加剂吸收波长范围在约290nm到约460nm的大部分光辐射。

4.根据权利要求1所述的包装，其中该硬纸板包含表面涂层。

5.根据权利要求4所述的包装，其中该表面涂层是白色的。

6.根据权利要求4所述的包装，其中该表面涂层含有至少一种荧光增白剂。

7.根据权利要求6所述的包装，其中该表面涂层中荧光增白剂的重量含量范围是从约0.05％到约0.5％。

8.根据权利要求7所述的包装，其中该荧光增白剂的重量含量范围是从约0.1％到约0.3％。

9.根据权利要求4所述的包装，其中该表面涂层的厚度范围是从约20μm到约30μm。

10.根据权利要求4所述的包装，其中该表面涂层含有碳酸钙。

11.根据权利要求4所述的包装，其中该表面涂层含有粘土。

12.根据权利要求11所述的包装，其中该表面涂层含有高岭土。

13.根据权利要求11所述的包装，其中表面涂层含有实质上重量比率为60/40的碳酸钙和粘土。

14.根据权利要求4所述的包装，其中表面涂层含有淀粉。

15.根据权利要求1所述的包装，其中板的重量不小于100g/m²。

16.根据权利要求1所述的包装，其中板的重量不小于190g/m²。

17.根据权利要求1所述的包装，其中板的重量不小于200g/m²。

18.根据权利要求1所述的包装，其中清漆的厚度范围是从约2μm到约20μm。

19.根据权利要求18所述的包装，其中清漆的厚度范围是从约3μm到约20μm。

20.根据权利要求1所述的包装，其中在清漆中添加剂的重量含量范围是从约0.5％到约10％。

21.根据权利要求20所述的包装，其中在清漆中添加剂的重量含量范围是从约3％到约6％。

22.根据权利要求1所述的包装，其中该添加剂包含紫外线吸收剂化合物。

23.根据权利要求22所述的包装，其中该添加剂是具有下列结构式的紫外线吸收剂

24.根据权利要求1所述的包装，其中该添加剂包含自由基吸收剂化合物。

25.根据权利要求24所述的包装，其中该添加剂包含空间位阻胺或受阻胺类光稳定剂HALS。

26.根据权利要求24所述的包装，其中该添加剂包含具有下列结构式的自由基吸收剂化合物

27.根据权利要求1所述的包装，其中该清漆包含紫色染料。

28.根据权利要求1所述的包装，其中在至少两种紫外线吸收剂的吸收波峰之间形成的波谷基本集中在约310nm到约330nm范围内。

29.根据权利要求1所述的包装，其中该清漆是以水溶剂为基础。

30.根据权利要求29所述的包装，其中该清漆是丙烯酸清漆。

31.根据权利要求1所述的包装，其中该硬纸板是SBS类型。

32.根据权利要求1所述的包装，其中在干燥前，该板涂覆约3g/m²到10g/m²的清漆。

33.根据权利要求32所述的包装，其中该硬纸板涂覆有大约6g/m²的清漆。

34.根据权利要求1所述的包装，其中该清漆覆盖板上的印刷。

35.根据权利要求1所述的包装，包含清漆上的印刷。

36.根据权利要求1所述的包装，其中该硬纸板具有包含纤维素纤维的基层。

37.根据权利要求36所述的包装，其中该硬纸板具有包含来源于杨木的纤维的基层。

38.根据权利要求1所述的包装，其中该硬纸板含有木质素。

39.根据权利要求1所述的包装，其中该板的重量不超过320g/m²。

40.一种制造包含具有70％重量以上的松柏类植物纤维的硬纸板的包装的方法，在该方法中，在紫外线辐射作用下可交联的清漆被涂施到板上，所述的清漆含有至少一种用于减少在光作用下该板变质的添加剂，并包含至少两种选定的具有吸收光谱的紫外线吸收剂，以形成吸收较低的波长范围。

41.根据权利要求40所述的方法，其中该添加剂是紫外线吸收剂化合物和/或自由基吸收剂。

42.根据权利要求40所述的方法，其中通过胶印法、日光胶板法、柔版印刷、丝网印刷法涂施清漆。

43.根据权利要求40所述的方法，其中该板先被印刷然后在涂施清漆。

44.根据权利要求40的方法，其中该板先被涂施清漆，然后再印刷。

45.根据权利要求40所述的方法，其中，使用所述波长范围内发射的光源以引起清漆交联。

46.根据权利要求45所述的方法，其中两种添加剂的吸收峰距离40nm以上，在两峰之间形成—低吸收的波谷，该低吸收低于两波峰之一所确定的最大吸收至少30％。