(57)【要約】  単層容器と、取り外し可能かつ再封止可能な単層クロージャとを含む、新しい光保護パッケージであって、単層容器及び単層クロージャの両方が、少なくとも約２０のＬＰＦ値を有する、新しい光保護パッケージ。
2020512241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単層容器と、取り外し可能かつ再封止可能な単層クロージャとを備えるパッケージであって、前記単層容器及び前記単層クロージャの両方が、少なくとも約２０のＬＰＦ値を有する、パッケージ。
【請求項２】
前記単層容器及び前記単層クロージャが、同じＬＰＦ値を有する、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項３】
前記パッケージが、前記単層容器内の開口部を覆う取り外し可能なシールを更に含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項４】
前記ＬＰＦが少なくとも約３０である、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項５】
前記ＬＰＦが少なくとも約４０である、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項６】
前記ＬＰＦが少なくとも約５０である、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項７】
前記ＬＰＦが少なくとも約６０である、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項８】
前記ＬＰＦが少なくとも約８０である、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項９】
前記ＬＰＦが少なくとも約１００である、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１０】
前記単層容器及び前記単層クロージャのうちの少なくとも一方が、二酸化チタンを含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１１】
前記単層容器及び前記単層クロージャのうちの少なくとも一方が、少なくとも１種の着色顔料を含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１２】
前記単層容器及び前記単層クロージャのうちの少なくとも一方が、プラスチックを含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１３】
前記単層容器及び前記単層クロージャが、プラスチックを含む、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１４】
前記パッケージが乳製品を収容する、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１５】
前記パッケージが液体乳製品を収容する、請求項１に記載のパッケージ。
【請求項１６】
前記液体乳製品が牛乳を含む、請求項１５に記載のパッケージ。
【請求項１７】
少なくとも約５０ミルの厚さを有する上部を含む光保護単層クロージャ。
【請求項１８】
前記上部厚さが、約５０ミル〜約７０ミルである、請求項１７に記載のクロージャ。
【請求項１９】
前記上部厚さが、約５０ミル〜約６０ミルである、請求項１８に記載のクロージャ。
【請求項２０】
前記クロージャ上部が、少なくとも約５０のＬＰＦを有する、請求項１７に記載のクロージャ。
【請求項２１】
前記クロージャが白色である、請求項１７に記載のクロージャ。
【請求項２２】
前記クロージャが、ＴｉＯ２を含む、請求項１７に記載のクロージャ。
【請求項２３】
前記クロージャが、１種以上の顔料を更に含む、請求項２２に記載のクロージャ。
【請求項２４】
前記１種以上の顔料が、黄色顔料である、請求項２３に記載のクロージャ。
【請求項２５】
前記１種以上の顔料が、黒色顔料である、請求項２３に記載のクロージャ。
【請求項２６】
前記クロージャが、プラスチックを含む、請求項１７に記載のクロージャ。
【請求項２７】
前記クロージャが、ＨＤＰＥ、ＬＬＰＥ、ＰＥＴ、及びＰＳからなる群から選択される少なくとも１種の材料を含む、請求項２６に記載のクロージャ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
パッケージ内に収容されるある特定の化合物及び栄養素は、光への曝露により悪影響を被り得る。総称的に光化学過程として定義することができる光に対する直接曝露又は間接曝露のいずれかの結果として、多くの異なる化学的変化及び物理的変化が、分子種に対してなされ得る。Ａｔｋｉｎｓに記載のように、光化学過程は、一次吸収、物理的過程（例えば、蛍光発光、衝突誘起放出、誘導放出、項間交差、リン光、内部変換、一重項電子エネルギー移動、エネルギー貯留、三重項電子エネルギー移動、三重項−三重項吸収）、電離（例えば、ペニング電離、解離性電離、衝突電離、結合性電離）、又は化学的過程（例えば、解離若しくは劣化、添加若しくは挿入、抽出若しくは断片化、異性化、解離励起）を含み得る（Ａｔｋｉｎｓ，Ｐ．Ｗ．；Ｔａｂｌｅ  ２６．１  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ；Ｆｒｅｅｍａｎ：Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９４；９０８）。一例として、光は、光増感剤種（例えば、酪農食品製品中のリボフラビン）を励起させ得、光増感剤種は次いで、存在する他の種（例えば、酸素、脂質）と後続反応して、価値のある製品（例えば、食品製品中の栄養素）の劣化、及び製品の品質（例えば、食品製品中の臭気）を調節することができる種の進化を含む変化を誘起し得る。
【０００２】
したがって、パッケージ内容物（複数可）の保護を可能にするために十分な光保護特性と、輸送、保管、及び使用条件に耐えるために十分な機械的特性とを有する包装を提供する必要がある。
【０００３】
パッケージが含有する物質を保護するパッケージの能力は、パッケージを設計及び構築するために使用される材料に大きく依存する（参照：Ｆｏｏｄ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｅｄｉｔｅｄ  Ｍ．Ｍａｔｈｌｏｕｔｈｉ，ＩＳＢＮ：０−８３４２−１３４９−４；Ａｓｐｅｎ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ；Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ  １９９４；Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｆｏｏｄ；Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ，Ｍａｓｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｓｓｕｒａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｌｅｇｉｓｌａｔｉｏｎ：ＩＳＢＮ  ３−５２７−２８８６８−６；ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｏ．Ｇ  Ｐｉｒｉｎｇｅｒ；Ａ．Ｌ．Ｂａｎｅｒ；Ｗｉｌｅｙ−ｖｃｈ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍＢＨ，２０００，ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ  ｈｅｒｅｉｎ  ｂｙ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）。好ましい包装材料は、多くの場合にバリア特性と呼ばれる、水分、光、及び酸素の透過を考慮して設計される。
【０００４】
包装に使用される材料の光バリア特性は、パッケージ内容物に光保護を提供することが望まれる。同一出願人による米国特許第９，６３８，６７９号、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ｎｅｗ  ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ｄｅｓｉｇｎｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｐｈｏｔｏｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ」（その主題は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に記載されているように、包装材料の光保護を測定し、この保護を「光保護係数」すなわち（Light Protection Factor、ＬＰＦ）で特性評価するための方法が記載されている。
【０００５】
二酸化チタン（ＴｉＯ２）は、白色度及び／又は不透過性などの美的品質を食品パッケージに提供するために、プラスチック食品包装層（複数可）において低レベル（組成物の０．１重量％〜５重量％（以下、「重量％（weight%）」は「重量％（wt%）」と略される）という典型的なレベル）でしばしば使用される。これらの品質に加えて、二酸化チタンは、例えば、米国特許第５，７５０，２２６号、同第６，４６５，０６２号、及び米国特許出願公開第２００４／０１９５１４１号に記載のように、ある特定の実体の光保護を提供することができる材料として認識されている。
【０００６】
有用な包装設計とは、必要とされる光保護及び機能性能を合理的なコストで目標用途のために提供するものである。包装設計のコストは、その包装設計を作成するために必要とされる構築材料及び加工により部分的に決定される。
【０００７】
牛乳パッケージは、牛乳を光曝露の悪影響から保護するためにパッケージの光保護が有益となる用途である。牛乳に対する光曝露は、牛乳中のいくつかの化学種の劣化をもたらし得る。この劣化は、牛乳の栄養素レベル及び官能品質の低下をもたらす（例えば、「Ｒｉｂｏｆｌａｖｉｎ  Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ  Ｓｉｎｇｌｅｔ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｖｉｔａｍｉｎ  Ｄ」，Ｊ．Ｍ．Ｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄ．Ｂ．Ｍｉｎ，Ｖ６３，Ｎｏ．１，１９９８，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｐａｇｅ３１）。それゆえに、光保護包装により牛乳を光から保護することは、光保護を有しない典型的なパッケージング内に包装された牛乳と比較して、栄養素レベル及び官能品質が長期間にわたって当初のレベルで維持されることを可能にする（例えば、「Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｐａｃｋａｇｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ  ｏｎ  Ｖｉｔａｍｉｎ  Ｃｏｎｔｅｎｔ  ｏｆ  Ｍｉｌｋ．Ｐａｒｔ２：ＵＨＴ  Ｗｈｏｌｅ  Ｍｉｌｋ．」Ａ．Ｓａｆｆｅｒｔ，Ｇ．Ｐｉｅｐｅｒ，Ｊ．Ｊｅｔｔｅｎ；Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８；２１：４７−５５）。
【０００８】
更に、多層構造は、パッケージ設計において光保護品質を達成する手段として目されている。典型的に、２つ以上の材料層が、食品を光及び機械的損傷から十分に保護するために必要とされる。例えば、Ｃｏｏｋら（米国特許第６，４６５，０６２号）は、他の機能バリア層により光バリア特性を達成するための多層包装容器設計を提示している。多層包装構造に関連する問題は、多層包装構造が、より複雑な加工、各層のための更なる材料、より高いパッケージコストを必要とし、かつ層剥離のリスクがあることである。多層設計の欠陥及び単層設計の利益は、米国特許出願公開第２００４／０１９５１４１号の項［００２２］及び［００２６］で論じられている。更に、箔シール又は光遮断ライナーなどの２つ以上の材料層を含む最先端のキャップは、好適な光保護を達成することができる。しかしながら、これらの設計は、消費者がパッケージを開封した後に箔シール又はライナー層が除去される又は損傷を受ける場合があるため、不十分である。これらの追加の層は、消費者によって製品封止機能の一部に過ぎないと認識される可能性がある。したがって、恐らく、層又は層の一部分が製品中に落ちないように、消費者はそれらを除去する場合があるの。このような追加の層（複数可）が除去されると、キャップは、製品が開封され、層（複数可）が除去された後に、層（複数可）によってもたらされる光保護効果を維持しない。したがって、このような層（複数可）は、封止又は他の機能のために使用され得るが、消費者の使用期間にわたるキャップの光保護性能の一部とはならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第９，６３８，６７９号
【特許文献２】米国特許第５，７５０，２２６号
【特許文献３】米国特許第６，４６５，０６２号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００４／０１９５１４１号
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ａｔｋｉｎｓ，Ｐ．Ｗ．；Ｔａｂｌｅ  ２６．１  Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ；Ｆｒｅｅｍａｎ：Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９９４；９０８
【非特許文献２】Ｆｏｏｄ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｅｄｉｔｅｄ  Ｍ．Ｍａｔｈｌｏｕｔｈｉ，ＩＳＢＮ：０−８３４２−１３４９−４；Ａｓｐｅｎ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ；Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ  １９９４；Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｆｏｒ  Ｆｏｏｄ；Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ，Ｍａｓｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，Ｑｕａｌｉｔｙ  Ａｓｓｕｒａｎｃｅ  ａｎｄ  Ｌｅｇｉｓｌａｔｉｏｎ：ＩＳＢＮ  ３−５２７−２８８６８−６；ｅｄｉｔｅｄ  ｂｙ  Ｏ．Ｇ  Ｐｉｒｉｎｇｅｒ；Ａ．Ｌ．Ｂａｎｅｒ；Ｗｉｌｅｙ−ｖｃｈ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍＢＨ，２０００
【非特許文献３】「Ｒｉｂｏｆｌａｖｉｎ  Ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ  Ｓｉｎｇｌｅｔ  Ｏｘｙｇｅｎ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｖｉｔａｍｉｎ  Ｄ」，Ｊ．Ｍ．Ｋｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄ．Ｂ．Ｍｉｎ，Ｖ６３，Ｎｏ．１，１９９８，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，ｐａｇｅ３１
【非特許文献４】「Ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  Ｐａｃｋａｇｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ  ｏｎ  Ｖｉｔａｍｉｎ  Ｃｏｎｔｅｎｔ  ｏｆ  Ｍｉｌｋ．Ｐａｒｔ２：ＵＨＴ  Ｗｈｏｌｅ  Ｍｉｌｋ．」Ａ．Ｓａｆｆｅｒｔ，Ｇ．Ｐｉｅｐｅｒ，Ｊ．Ｊｅｔｔｅｎ；Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００８；２１：４７−５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
よって、多層パッケージの光保護特性及び機械的強度特性を達成する、又はそれに勝る単層食品パッケージを創造する商業上の必要性が存在する。
【００１２】
本発明は、十分な光保護及び機械的強度を提供する単層容器及び単層クロージャを提供することによって、当該技術分野における上記で特定された欠陥に対する解決策を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、パッケージ内に収容された製品への光曝露の可能性を許容するパッケージの全ての領域を含む、光曝露されたパッケージ設計の全ての部分を考慮する、単層容器及び単層クロージャ（例えば、キャップ）を備える光保護パッケージを含む。例えば、本発明による光保護パッケージは、光保護乳製品容器（例えば、ボトル）及び取り外し可能かつ再封止可能なクロージャ（例えば、キャップ）であり得る。最適な光保護性能のために、容器及びクロージャは実質的に同じ光保護性能を有することができ、あるいは、容器及びクロージャの光保護性能が異なる場合には、容器又はクロージャのいずれかの最小性能レベルによって所望の光保護性能が満たされるべきである。
【００１４】
本発明は、単層容器と単層クロージャとを含む光保護パッケージを含む。単層容器及び／又は単層クロージャは、ＴｉＯ２粒子を含むことができる。更に、単層容器及び／又は単層クロージャは、少なくとも１種の着色顔料を更に含むことができる。ＴｉＯ２粒子及び少なくとも１種の着色顔料は、容器材料及び／又はクロージャ全体に分散されてもよい。パッケージは、必要な機械的特性を維持しながら、優れた光保護特性を有する。単層容器及び／又は単層クロージャは、２０以上、好ましくは３０超、より好ましくは４０超、より好ましくは５０超、より好ましくは６０超、より好ましくは８０超、更により好ましくは１００超の光保護係数（「ＬＰＦ」）値を有することができる。
【００１５】
本発明のある態様では、単層クロージャは、光保護材料によって生成されており、光保護性能をクロージャに提供するのに十分な厚さである上部を備えている。本発明のある態様では、単層クロージャ上部は、少なくとも約５０ミルの厚さを有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるパッケージの概略図である。
【図２】本発明によるパッケージの概略図である。
【図３】本発明によるパッケージの概略図である。
【図４】本発明によるパッケージの概略図である。
【図５】取り外し可能なシールの概略図である。
【図６】実施例１で得られたデータのグラフである。
【図７ａ】米国特許第９，６３８，６７９号の教示に従って光保護係数（「ＬＰＦ」）を決定するために使用されるサンプルホルダーの概略図である。
【図７ｂ】プラスチックキャップの上部のＬＰＦを決定するために使用される、修正されたサンプルホルダーの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明は、パッケージ内に収容された製品への光曝露の可能性を許容するパッケージの全ての領域を含む、光曝露されたパッケージ設計の全ての部分を考慮する、単層容器及び単層クロージャ（例えば、キャップ）を備える光保護パッケージを含む。例えば、本発明による光保護パッケージは、光保護乳製品容器（例えば、ボトル）及び取り外し可能かつ再封止可能なクロージャ（例えば、キャップ）であり得る。最適な光保護性能のために、容器及びクロージャは実質的に同じ光保護性能を有することができ、あるいは、容器及びクロージャの光保護性能が異なる場合には、容器又はクロージャのいずれかの最小性能レベルによって所望の光保護性能が満たされるべきである。
【００１８】
本開示において、「含む（comprising）」は、言及されるとき、述べられた特徴、整数、工程、又は構成要素の存在を指定すると解釈すべきであるが、１つ以上の特徴、整数、工程、若しくは構成要素、又はこれらの群の存在又は追加を除外するものではない。更に、用語「含む（comprising）」は、用語「から本質的になる（consisting essentially of）」及び「からなる（consisting of）」に包含される例を含むことを意図する。同様に、用語「から本質的になる（consisting essentially of）」は、用語「からなる（consisting of）」に包含される例を含むことを意図する。
【００１９】
本開示において、量、濃度、又はその他の値若しくはパラメータが、ある範囲、典型的な範囲、又は典型的な上方値及び典型的な下方値のリストのいずれかとして与えられているとき、これらは、範囲が別個に開示されているかどうかにかかわらず、任意の範囲上限値又は典型的な上方値及び任意の範囲下限値又は典型的な下方値の任意の対から形成される全ての範囲を、具体的に開示するものとして理解されるものとする。本明細書に数値範囲が記述されている場合、別途記載のない限り、この範囲は、その端点を包含し、かつその範囲内の全ての整数及び分数を包含することが意図されている。範囲を規定するときに記述する特定の値に本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【００２０】
本開示において、単数形の用語及び単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、例えば、明らかに他の指示がない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ＴｉＯ２粒子（TiO2 particle）」、「ＴｉＯ２粒子（a TiO2 particle）」、又は「ＴｉＯ２粒子（the TiO2 particle）」に対する言及は、複数のＴｉＯ２粒子も含む。本特許出願で引用された全ての参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２１】
単層は、材料の単一層から構成されるパッケージ（例えば、容器及びクロージャ（クロージャは、クロージャ及び容器の再封止を補助するためのねじ付き部分を含んでもよい））の構造構成要素として定義される。その断面内の材料は、異なる組成又は機能特性を有する異なった層を有しない。単層は、パッケージの内容物を収容するので構造的であるが、パッケージは、剛性（例えば、プラスチックボトルのように）、若しくは可撓性（例えば、プラスチックパウチのように）、又は剛性部分と可撓性部分との組み合わせであってもよい。
【００２２】
構造的でない層がパッケージ構成要素に適用されてもよい。例えば、ブランディング、消費者情報を提供するため、また、パッケージの質感及び外観を調整するために、装飾的なスリーブ、ステッカー、ラップ、又は印刷を適用してパッケージの一部を覆ってもよい。これらの層は非構造層とみなされるので、構造的でない１つ以上の構成要素を含むパッケージは、本発明によると、その構造設計において依然として単層とみなされる。
【００２３】
共押出パッケージ構造は、本発明による単層パッケージ設計とみなされない。
【００２４】
取り外し可能かつ再封止可能なクロージャ（例えば、ねじ山を含んでもよいボトルキャップなど）は、非構造的な層であるとみなされる任意のインサートを（それが容易に取り外すことができる場合には）含んでもよい。例えば、キャップは、キャップのねじ山が容器の対応するねじ付き部分と係合したときにパッケージの封止を容易にするための層を含んでもよい。更に、キャップ又は容器は、消費者によるパッケージの通常の使用では除去及び廃棄されるシール（例えば、箔又はプラスチック）を含んでもよい。
【００２５】
パッケージ容器又はクロージャが、パッケージから製品を取り出すために不可逆的に除去されるシールを含む場合、この容器又はクロージャは、依然として単層設計であるとみなされる。除去されるこのシールは、シールが除去されるまでしか光保護のために利用できないため、光保護層として不十分である。例えば、プラスチックシール又は箔シールなどのシール層は、不可逆的に除去される層とみなされることになる。
【００２６】
シールがキャップに一体化されている場合、このキャップは本発明による単層キャップではない。更に、キャップが、封止を改善するために、一体化された酸素捕捉層又は追加のガスケット様材料などの別の機能層を含む場合、このキャップは単層キャップではない。印刷されたインク若しくはステッカーなどのキャップ上の美観層、又は開封明示リングなどの部分的被覆は、主キャップが依然として単一の完全な材料層であるため、単層キャップと共に使用することができる。
【００２７】
本発明は、単層容器と、取り外し可能かつ再封止可能な単層クロージャ（例えば、キャップ）とを含む光保護パッケージを含む。単層容器及び／又は単層クロージャは、ＴｉＯ２粒子を含むことができる。更に、単層容器及び／又は単層クロージャは、少なくとも１種の着色顔料を更に含むことができる。ＴｉＯ２粒子及び少なくとも１種の着色顔料は、容器材料及び／又はクロージャ全体に分散されてもよい。パッケージは、必要な機械的特性を維持しながら、優れた光保護特性を有する。単層容器及び／又はクロージャは、２０以上、好ましくは３０超、より好ましくは４０超、より好ましくは５０超、より好ましくは６０超、より好ましくは８０超、更により好ましくは１００超の光保護係数（「ＬＰＦ」）値を有することができる。ＬＰＦ及びＬＰＦ値の測定の詳細な説明は、同一出願人による米国特許第９，６３８，６７９号、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  ｎｅｗ  ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ｄｅｓｉｇｎｓ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｐｈｏｔｏｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ」及び米国特許第９，３７２，１４５号、「Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｐｈｏｔｏｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ」に記載されており、両方の特許の主題は、参照により本明細書に組み込まれる。更なる情報は、これら特許の実施例の項に見出すことができる。本明細書で使用されるＬＰＦ値は、これらの２つの特許における教示に従って決定される。
【００２８】
本発明はまた、上部及び側壁（複数可）部分を含む単層クロージャを含む。クロージャ上部は、光保護材料によって製造されており、光保護性能をクロージャに提供するのに十分な厚さである。クロージャ上部は、２０以上、好ましくは３０超、より好ましくは４０超、より好ましくは５０超、より好ましくは６０超、より好ましくは８０超、更により好ましくは１００超のＬＰＦ値を有することができる。単層クロージャは、光保護ＴｉＯ２材料を更に含む。単層クロージャは、光保護材料をより高いレベルで使用することにより提示される、射出成形によるクロージャ製造プロセスの課題を克服しながら、クロージャ上部に好適な光保護性能を提供する。これにより、クロージャを製造するために使用される射出成形装置の加工性能を維持し、かつ、これらのクロージャの機械的特徴（例えば、ねじ頂部クロージャ上のねじ山）を、それらの所望の機能性（例えば、密閉性）を有して製造することができる。
【００２９】
単層クロージャは、任意の容器（例えば、ボトル）と共に使用することができる。しかしながら、本発明のある態様では、単層クロージャは、本発明による光保護容器と共に使用することができる。クロージャねじ山又は側壁（複数可）が容器と係合する又は容器と共に封止を形成する場合、主容器は光保護性能を提供することができる。しかしながら、クロージャの上部は、単層であるため、光保護を提供するためのいずれの追加のパッケージ層も有していない。そのため、このクロージャの上部は光保護性能を提供する必要がある。好適な光保護性能は、光保護ＴｉＯ２材料がクロージャ全体にわたって提供されているより厚いクロージャ上部（キャップ側壁（複数可）の厚さに対して）を含む、本発明の単層クロージャで達成される。本発明のある態様では、クロージャは、少なくとも約５０ミルの厚さを有する上部を含む。
【００３０】
本発明のクロージャは、任意の好適な容器と共に使用することができるが、好ましい容器としては、本発明の容器が挙げられ、更に、同一出願人による米国特許出願公開第２０１６／００８３５５４号、国際公開第２０１６／１９６５２９号、及びＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０６６１０５号（各文献の主題は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる）に開示されている容器が挙げられる。
【００３１】
図面を参照して本発明の態様を説明する。図１〜図４は、パッケージ１が単層容器（例えば、ボトル）２と単層クロージャ（例えば、キャップ）３とを含む、本発明による様々な可能なパッケージ１を示す。図示のように、クロージャ３は取り外し可能かつ再封止可能である。図２及び図４は、消費者情報、ブランド名などを含み得る製品ラベルなどの追加の非構造層５を更に示す。また、単層容器は、単層容器内の開口部を覆う、取り外し可能なシール４を備えていてもよい。図５は、取り外し可能なシール４を有する単層容器２を含む実施形態を示す。取り外し可能なシール４は、プラスチック又は箔などの任意の好適な材料で構成することができ、図示のようにプルタブを備える場合も備えない場合もある。
【００３２】
二酸化チタン（及び所望により少なくとも１種の着色顔料）は、マスターバッチを組み込むことによって、パッケージ製造プロセスにおいて分散させて加工することができ、好ましくは吹込み成形法及び／又は射出成形を使用してパッケージに加工することができる。マスターバッチは、固体ペレットであってもよい。ＴｉＯ２（及び任意の着色顔料）はまた、液体送達形態などの他の形態で送達されてもよく、１つの単一マスターバッチ配合物で送達される必要はない。
【００３３】
本発明のある態様では、ＴｉＯ２粒子は、金属酸化物、好ましいアルミナ、次いで更なる有機層で被覆され得る。処理されたＴｉＯ２は、ポリマー溶融物全体に均一に分散することができ、そのポリマー溶融物に色及び不透過性を付与する無機粒子状材料である。更なる処理又は表面層を指定していないＴｉＯ２に対する本明細書における言及は、ＴｉＯ２がかかる層を有し得ないことを含意するものではない。
【００３４】
金属酸化物は、シリカ、アルミナ、ジルコニア、又はこれらの組み合わせからなる群から選択されることが好ましい。金属酸化物はアルミナであることが最も好ましい。ＴｉＯ２上の有機被覆材料は、オルガノシラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、オルガノホスホネート、オルガノ酸ホスフェート、オルガノピロホスフェート、オルガノポリホスフェート、オルガノメタホスフェート、オルガノホスフィナート、オルガノスルホン酸化合物、炭化水素系カルボン酸、炭化水素系カルボン酸の結合エステル、炭化水素系カルボン酸の誘導体、炭化水素系アミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素系ポリオール、炭化水素系ポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、又はこれらの混合物からなる群から選択されることが好ましい。有機材料は、式：Ｒ５ｘＳｉＲ６４−ｘを有するオルガノシランであり、式中、Ｒ５は、少なくとも１〜約２０個の炭素原子を有する非加水分解性アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基であり、Ｒ６は、加水分解性アルコキシ基、ハロゲン基、アセトキシ基、又はヒドロキシ基であり、ｘ＝１〜３であることがより好ましい。有機材料は、オクチルトリエトキシシランであることが最も好ましい。本発明の更なる態様では、金属酸化物は、アルミナであり、有機材料は、オクチルトリエトキシシランである。
【００３５】
本発明のある態様では、単層容器及び／又は単層クロージャは、単層の０重量％〜約８重量％、好ましくは単層の０．５〜８重量％、より好ましくは単層の０．５〜４重量％の濃度のＴｉＯ２粒子を有し得る。本発明の別の態様では、単層容器及び単層クロージャは、異なる材料又は異なるレベルの同じ材料若しくは異なる材料から構成され得る。溶融加工可能な樹脂（複数可）は、ポリオレフィンの群から選択され得る。本発明のある態様では、溶融加工性樹脂は、好ましくは高密度ポリエチレンであり、単層容器は、８ミル〜５０ミル、又はより好ましくは１０ミル〜３５ミルの厚さを有する。
【００３６】
ＴｉＯ２粒子は、ルチル又はアナターゼ結晶形態であり得る。二酸化チタン顔料は、一般的に、塩化物法又は硫酸塩法のいずれかによって作製される。塩化物法では、ＴｉＣｌ４を酸化させてＴｉＯ２粒子にする。硫酸塩法では、硫酸及びチタン含有鉱石を溶解させ、結果として得られた溶液を一連の沈殿工程に供してＴｉＯ２を得る。硫酸塩法及び塩化物法はいずれも、「Ｔｈｅ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、Ｖｏｌ．１，２ｎｄ  Ｅｄ．，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ＮＹ（１９８８）により詳細に記載されており、その教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３７】
ＴｉＯ２粒子は、具体的にはＢｒｏｏｋｈａｖｅｎ  ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓのモデルＴＦ−３００５ＷのＸ線遠心粒径分析器を利用して、Ｘ線遠心技術により測定したとき、約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍの中位径範囲を有し得る。ＴｉＯ２の結晶相は、好ましくはルチルである。表面処理を受けた後のＴｉＯ２は、約１００ｎｍ〜約４００ｎｍ、より好ましくは約１００ｎｍ〜約２５０ｎｍの平均直径サイズ分布を有する。ナノ粒子（約１００ｎｍ未満の平均直径サイズ分布を有するもの）も、本発明で使用され得るが、異なる光保護性能特性を提供し得る。
【００３８】
ＴｉＯ２粒子は、二酸化チタンのみを含有するなど実質的に純粋であってもよく、又はシリカ、アルミナ、及び／若しくはジルコニアなどの他の金属酸化物で処理されてもよい。本発明では、アルミナで被覆／処理されたＴｉＯ２粒子が好ましい。ＴｉＯ２粒子は、例えば無機化合物を金属化合物と共酸化する又は共沈させることにより、金属酸化物で処理され得る。ＴｉＯ２粒子を共酸化する又は共沈させる場合、粒子の全重量に基づいて、最大約２０重量％、より典型的には、０．５〜５重量％、最も典型的には、約０．５〜約１．５重量％の他の金属酸化物が存在してもよい。
【００３９】
処理された二酸化チタンは、例えば、（ａ）二酸化チタン粒子であって、粒子の表面上に、熱分解堆積金属酸化物又は沈殿無機酸化物を含む実質的にカプセル化する層を有する、二酸化チタン粒子を提供することと、（ｂ）粒子を、オルガノシラン、オルガノシロキサン、フルオロシラン、オルガノホスホネート、オルガノ酸ホスフェート、オルガノピロホスフェート、オルガノポリホスフェート、オルガノメタホスフェート、オルガノホスフィナート、オルガノスルホン酸化合物、炭化水素系カルボン酸、炭化水素系カルボン酸の結合エステル、炭化水素系カルボン酸の誘導体、炭化水素系アミド、低分子量炭化水素ワックス、低分子量ポリオレフィン、低分子量ポリオレフィンのコポリマー、炭化水素系ポリオール、炭化水素系ポリオールの誘導体、アルカノールアミン、アルカノールアミンの誘導体、有機分散剤、又はこれらの混合物から選択される少なくとも１種の有機表面処理材料で処理することと、（ｃ）任意選択で、工程（ｂ）を繰り返すこととを含むプロセスによって形成され得る。
【００４０】
ＴｉＯ２粒子を非晶質アルミナで処理又は被覆する方法の一例が、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，４６０，６５５号の実施例１で教示されている。このプロセスでは、アルミナが二酸化チタン粒子上に堆積されるとき、典型的には約０．０５重量％〜２重量％（全粒子ベース）の範囲のレベルで存在するフッ化物イオンを使用して、典型的には約１重量％〜約８重量％（全粒子ベース）の範囲のレベルで存在するアルミナの結晶性を妨害する。この方法では、フッ化物イオンの代わりに、例えばクエン酸イオン、リン酸イオン、又は硫酸イオンなどの、アルミナに対する親和力を有する他のイオンを、単独で、又は組み合わせて、同等の量で使用することができることに留意されたい。関連付けられたフッ化物化合物又はフッ化物イオンを有するアルミナ又はアルミナ−シリカで被覆されたＴｉＯ２粒子を含むホワイト顔料の性能特性は、被覆されたＴｉＯ２が有機ケイ素化合物で処理されるときに、改良される。結果として得られた組成物は、プラスチック用途で特に有用である。本発明の粒子を処理又は被覆する更なる方法が、例えば米国特許第５，５６２，９９０号及び米国特許出願公開第２００５／０２３９９２１号に開示されており、これらの主題は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００４１】
二酸化チタン粒子は、低分子量ポリオール、オルガノシロキサン、オルガノシラン、アルキルカルボン酸、アルキルスルホネート、オルガノホスフェート、オルガノホスホネート、及びこれらの混合物などの有機化合物で処理されてもよい。好ましい有機化合物は、低分子量ポリオール、オルガノシロキサン、オルガノシラン及びオルガノホスホネート、並びにこれらの混合物からなる群から選択され、有機化合物は、全粒子に基づいて０．２重量％〜２重量％、０．３重量％〜１重量％、又は０．７重量％〜１．３重量％の負荷で存在する。有機化合物は、約０．１〜約２５重量％、又は０．１〜約１０重量％、又は約０．３〜約５重量％、又は約０．７〜約２重量の範囲であり得る。本発明で使用される好ましい有機化合物のうちの１つが、ポリジメチルシロキサンである。本発明で使用される他の好ましい有機化合物としては、カルボン酸含有材料、ポリアルコール、アミド、アミン、ケイ素化合物、別の金属酸化物、又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせが挙げられる。
【００４２】
好ましい実施形態では、少なくとも１種の有機表面処理材料は、式：Ｒ５ｘＳｉＲ６４−ｘを有するオルガノシランであり、式中、Ｒ５は、少なくとも１〜約２０個の炭素原子を有する非加水分解性アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、又はアラルキル基であり、Ｒ６は、加水分解性アルコキシ基、ハロゲン基、アセトキシ基、又はヒドロキシ基であり、ｘ＝１〜３である。オクチルトリエトキシシランは、好ましいオルガノシランである。
【００４３】
以下のＴｉＯ２顔料は、本発明において有用なＴｉＯ２粒子であり得る：Ｃｈｅｍｏｕｒｓ  Ｔｉ−Ｐｕｒｅ（商標）Ｒ−１０１、Ｒ−１０４、Ｒ−１０５、Ｒ−１０８、Ｒ−３５０、ＴＳ−１６００、及びＴＳ−１６０１。同様のサイズ及び表面処理を有する他のＴｉＯ２グレードもまた、本発明において有用であり得る。
【００４４】
ＴｉＯ２粒子及び着色顔料がポリマー組成物内で使用されるとき、ＴｉＯ２粒子及び着色顔料と一緒に用いられ得る溶融加工可能なポリマーは、高分子量ポリマー、好ましくは熱可塑性樹脂を含む。「高分子量」とは、ＡＳＴＭ法Ｄ１２３８−９８によって測定したとき、０．０１〜５０、典型的には、２〜１０のメルトインデックス値を有するポリマーを説明することを意味する。「溶融加工可能な」とは、ポリマーが薄膜及び１〜３次元を有する物体を含む成形物品へと押し出され、又は他の方法により変換される前に、ポリマーが溶融されなければ（又は溶解状態になければ）ならないことを意味する。また、それは、溶解状態のポリマーを得ることを伴う加工工程においてポリマーが繰り返し処理され得ることを意味する。
【００４５】
本発明において使用するのに好適なポリマーとしては、一例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、及びエチレンと高級オレフィンとのコポリマー、例えば、４〜１０個の炭素原子を含有するアルファオレフィン又は酢酸ビニルなどのオレフィンを含むエチレン性不飽和モノマーのポリマー；ビニル、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエステル、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、アクリルホモポリマー及びコポリマー；フェノール樹脂；アルキド；アミノ樹脂；ポリアミド；フェノキシ樹脂、ポリスルホン；ポリカーボネート；ポリエステル及び塩素化ポリエステル；ポリエーテル；アセタール樹脂；ポリイミド；並びにポリオキシエチレンが挙げられるが、これらに限定されない。ポリマーの混合物も企図される。また、本発明において使用するのに好適なポリマーとしては、様々なゴム及び／又はエラストマー、様々なジエンモノマーと上述のポリマーとの共重合、グラフト化、又は物理的ブレンドに基づく天然又は合成のいずれかのポリマーが挙げられ、これらは全て当該技術分野において周知である。典型的には、ポリマーは、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、及びポリエステル、並びにこれらの混合物からなる群から選択され得る。より典型的には、使用されるポリマーは、ポリオレフィンである。最も典型的には、使用されるポリマーは、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びこれらの混合物からなる群から選択されるポリオレフィンである。典型的なポリエチレンポリマーは、低密度ポリエチレン（low density polyethylene、ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（linear low density polyethylene、ＬＬＤＰＥ）、及び高密度ポリエチレン（high density polyethylene、ＨＤＰＥ）である。更なるポリマーとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ、ＰＥＴＥ）、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）、ポリスチレン（polystyrene、ＰＳ）、及びポリ塩化ビニル（polyvinyl chloride、ＰＶＣ、ビニル）が挙げられる。
【００４６】
必要であるとき、望ましいとき、又は従来どおり、本発明のパッケージ中に広範な添加剤が存在していてもよい。このような添加剤としては、ポリマー加工助剤、例えば、フルオロポリマー、フルオロエラストマーなど、触媒、反応開始剤、抗酸化剤（例えば、ブチル化ヒドロキシトルエンなどのヒンダードフェノール）、発泡剤、紫外線安定剤（例えば、ヒンダードアミン光安定剤又は「ＨＡＬＳ」）、着色顔料を含む有機顔料、可塑剤、粘着防止剤（例えば、粘土、タルク、炭酸カルシウム、シリカ、シリコーン油など）、均染剤、難燃剤、へこみ防止添加剤などが挙げられる。更なる組成物としては、更に、可塑剤、蛍光増白剤、接着促進剤、安定剤（例えば、加水分解安定剤、放射線安定剤、熱安定剤、及び紫外線（ultraviolet、ＵＶ）安定剤）、抗酸化剤、紫外線吸収剤、静電気防止剤、着色剤、染料又は顔料、艶消し剤、充填剤、難燃剤、潤滑剤、強化剤（例えば、ガラスファイバー及びフレーク）、加工助剤、滑り止め剤、スリップ剤（例えば、タルク、粘着防止剤）、及び他の添加剤が挙げられる。
【００４７】
本発明の組成物を加工するために、当業者に公知の任意の溶融配合技術を用いてよい。本発明のパッケージは、マスターバッチの形成後に作製されてもよい。マスターバッチという用語は、本明細書において、ＴｉＯ２粒子及び着色顔料（総称して固体と呼ぶ）の混合物を説明するために使用され、これは、固体を溶融加工可能な樹脂内に完全に組み込み、分散させるのに十分なせん断を提供することができるバンバリーミキサ、連続ミキサ、又は二軸ミキサなどの高せん断の調合機械内で、高い固体対樹脂負荷（概して、全マスターバッチの重量の５０〜８０重量％）で溶融加工され得る。結果として得られた溶融加工可能な樹脂生成物は、マスターバッチとして一般的に知られており、典型的には、プラスチック製造過程において、溶融加工可能な更なるバージン樹脂の組み込みにより、その後希釈又は「レットダウン」される。レットダウン手順は、最終消費者物品がシート、フィルム、ボトル、パッケージ、又は別の形状であろうとなかろうと、最終消費者物品を作製するために利用される所望の加工機械において達成される。利用されるバージン樹脂の量及び最終固体の含有量は、最終消費者物品の使用仕様により決定される。本発明のマスターバッチ組成物は、成形物品の製造において有用である。
【００４８】
本発明の別の実施形態では、二酸化チタン及び着色顔料は、マスターバッチ濃縮物としてパッケージ内に加工するために供給される。好ましいマスターバッチ濃縮物は、典型的には、４０重量％超、５０重量％超、６０重量％超、７０重量％超、又は８０重量％超の二酸化チタン含有量を有する。好ましい着色濃縮物マスターバッチは固体である。液体着色濃縮物並びに／又は液体及び固体の着色濃縮物の組み合わせを使用することができる。
【００４９】
本発明のある態様では、本発明のパッケージ中の二酸化チタン粒子の量は、所望のＬＰＦ値をもたらす任意の好適な量であり得る。例えば、容器及び／又はクロージャに含有される二酸化チタン粒子の量は、少なくとも約０．５重量％、好ましくは少なくとも約０．１重量％であり得る。本発明のある態様では、容器及び／又はクロージャ中の二酸化チタン粒子は、約０．５重量％〜約２０重量％であり得、好ましくは約０．１重量％〜約１５重量％であることができ、より好ましくは５重量％〜１０重量％である。本発明の更なる態様では、容器及び／又はクロージャ中の二酸化チタン粒子は、少なくとも約０．５重量％、０．６重量％、０．７重量％、０．８重量％、０．９重量％、１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％、１０重量％、１１重量％〜１２重量％であり得る。本発明のある態様では、容器及び／又はクロージャ中の二酸化チタン粒子は、０．１重量％〜１２重量％の間の任意の量であり得る（全ての重量％は、容器及び／又はクロージャの単層の総重量に基づく）。
【００５０】
パッケージは、典型的に、二酸化チタン及び着色顔料を含有するマスターバッチを第２の高分子量の溶融加工可能なポリマーと溶融ブレンドして、仕上がり単相パッケージを形成するために使用される所望の組成物を製造することにより、製造される。マスターバッチ組成物及び第２の高分子量ポリマーは、上記に開示のように、当技術分野で公知の任意の手段を使用して、所望の組成の最終単相パッケージを製造するように所望の比率で溶融ブレンドされ得る。このプロセスでは、二軸押出成形機が一般的に用いられる。結果として得られた溶融ブレンドされたポリマーは、所望の組成のパッケージ、シート、又は他の成形物品を形成するように押し出され、又は別の方法で加工される。溶融ブレンドされたポリマーは、その後の延伸吹込み成形プロセスのためにプリフォームに射出され得る。
【００５１】
パッケージは、１つ以上の更なる機能層（単数又は複数）を有してもよい。このような層は、ラベル、紙、印刷インク、ラップ、被覆処理材料、又は他の材料から形成され得る。層は、パッケージの表面の一部又は全部を被覆し得る。機能層は、パッケージの内壁上にあってもよい。機能層（単数又は複数）は、いくらかの光保護性能をパッケージに与えることができるが、一次光保護単層は、機能層（単数又は複数）によって提供される光保護より実質的に多い光保護を提供する。
【００５２】
ブランディング並びに栄養ラベル及び成分ラベルのような製品情報を含む、美観の目的のために適用される層は、完全な層ではないことがある。例えば、ラベルは、パッケージの表面積上の小さな面積のみを被覆することがあり、又はラップは、パッケージの側部を被覆するが、基部は被覆しないことがある。光は層で被覆されていないパッケージの面を通じてパッケージに入り得るため、このような不完全な層は、十分に効果的な光保護を提供することができない。光はいずれの方向からもパッケージに入る得るため、パッケージを完全に被覆することは、パッケージの光保護設計において重要な考慮事項である。それゆえに、美観層は、パッケージ設計のための光保護の一次モードを提供する上で不十分であることが多い。機能層は、典型的に、ガスバリア特性を提供すること又は層間の相互作用を防止すること又は２つの層を互いに結合することなどの、狭く定義された目的を有し、したがって光保護のために設計されていない。本発明は、光保護を一次パッケージ内で直接提供及び設計し、よって光保護を実質的に全てのパッケージ面に付与することにより、この課題に対処する。
【００５３】
単層容器は、取り外し可能かつ再封止可能な単層クロージャ（例えば、キャップ）を備える。本発明のある態様では、単層クロージャは、単層容器と実質的に同じ材料で構成され得る。本発明の更なる態様では、単層クロージャは、単層容器とは異なる材料であってもよく、また、単層容器とは異なる色であってもよく、又は同じ色であってもよい。
【００５４】
本発明のある態様では、押出吹込み成形を用いて単層容器及び／又は単層キャップを製造することができる。更に別の実施形態では、延伸吹込み成形プロセスを用いて単層容器及び／又は単層キャップを製造するためのプリフォームを、射出成形によって製造することができる。
【００５５】
吹込み成形の全般工程
吹込み成形は、空気圧を使用して軟質プラスチックを成形型キャビティ内へと膨張させる成形プロセスである。吹込み成形技術は、当技術分野において、例えば「Ｐｅｔｒｏｔｈｅｎｅ（登録商標）Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ．．．ａ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｇｕｉｄｅ」、第５版、１９８６年、Ｕ．Ｓ．Ｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓで、開示されている。吹込み成形は、ボトル及び類似の容器などの薄肉な一体型の中空プラスチック部品を作製するための重要な工業プロセスである。吹込み成形は、（１）パリソンと呼ばれる溶融プラスチックの出発チューブ又は溶融状態に適切に加熱された射出成形プリフォームの製作と、（２）所望の最終形状へのチューブ又は成形型内のプリフォームの膨張と、の２段階で達成される。パリソン又はプリフォームの形成は、押出成形又は射出成形の２つのプロセスのいずれかにより達成される。
【００５６】
押出吹込み成形は、（１）パリソンの押出、（２）成形型の２つの半分が合体するにつれて、パリソンが、頂部で摘み取られ、金属吹込みピンの周りの底部で封入される、（３）チューブが成形型キャビティの形状をとるように、チューブが膨張される、及び（４）成形型を開けて、凝固した部分を取り出す、の４つの工程を含む。
【００５７】
射出吹込み成形は、吹込み成形と同じ工程を含む。しかしながら、押出パリソンの代わりに使用される射出成形プリフォームであり、（１）プリフォームを射出成形する、（２）射出成形型を開け、プリフォームを吹込み成形型に移動させる、（３）吹込み成形型と共形になるように、プリフォームを加熱して溶融及び膨張させる、並びに（４）吹込み成形型を開け、吹込み製品を取り外す。
【００５８】
吹込み成形は、熱可塑材に限定される。ポリエチレンは、吹込み成形に最も一般的に使用されるポリマーであり、具体的には、高密度及び高分子量ポリエチレン（ＨＤＰＥ及びhigh molecular weight polyethylene、ＨＭＷＰＥ）である。最終製品の剛性要件を考慮してそれらの特性を低密度ＰＥの特性と比較すると、これらのより高価な材料を使用することは、容器壁部をより薄くすることができるため、より経済的である。他の吹込み成形は、ポリプロピレン（polypropylene、ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（polyvinylchloride、ＰＶＣ）、及びポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、ＰＥＴ）から作製される。
【００５９】
パッケージは、通常は液体である酪農乳製品及び植物性ミルク製品を収容することに有用性を見出す。液体は、ココナッツ、大豆、ウシ、ヤギなどのタンパク質源から採取又は誘導される液体を意味すると理解されるべきである。植物性ミルクとしては、例えば、アーモンド、カシュー、ココナッツ、亜麻、大豆、米、ヘーゼルナッツ、麻、キヌアなどから誘導される液体が挙げられる。
【００６０】
光保護性能又はＬＰＦの測定
ＬＰＦ値は、包装された製品が光に曝されたときに、包装材料が製品内に感光性実体を提供し得る保護を定量化する。包装材料のＬＰＦ値は、本実験において、製品の感光性実体濃度の半分が劣化しているか、又は制御された実験上の光曝露条件における変質を別様に受けた時間として定量化される。それゆえに、高ＬＰＦ値のパッケージにより保護された１つ以上の感光性実体を含む製品は、低ＬＰＦ値のパッケージにより保護された製品と比較して、感光性実体に変化が生じるまでにより多くの量の光に曝露され得る。
【００６１】
ＬＰＦ値の測定についての詳細な説明は、参照により本明細書に組み込まれる「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ｐｈｏｔｏ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」と題された同一出願人による米国特許第９，６３８，６７９号及び「Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  Ｐｈｏｔｏ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」と題された米国特許第９，３７２，１４５号に更に記載されている。本明細書の実施例では、追加の情報が見出され得る。以下の実施例で報告されるＬＰＦ値は、上記特許出願の教示に従って測定した。
【００６２】
本発明は、種を光化学過程（例えば、光酸化）から保護する光保護特性を有する新たなパッケージを特定することに焦点を当てている。光化学過程は、リボフラビン、クルクリム、ミオグロビン、クロロフィル（全ての形態）、ビタミンＡ、及びエリトロシンなどの実体を適切な条件下で変性させる。本発明で使用することができる他の感光性実体としては、食品、化粧料、医薬品、生物学的材料、例えば、タンパク質、酵素、及び化学物質中に見られるものが挙げられる。本発明では、ＬＰＦ保護が、感光性実体リボフラビンについて報告されている。他の感光性実体も光の効果から保護することができるものの、リボフラビンは、酪農用途の性能を追跡するための好ましい実体である。
【実施例】
【００６３】
処理されたＴｉＯ２
アルミナ含水酸化物、フッ化物イオン、及び有機ケイ素化合物を使用する無機表面改質を含む処理されたＴｉＯ２粒子を、米国特許第５，５６２，９９０号の教示に実質的に従って調製した。
【００６４】
ＬＰＦ評価のためのプラークサンプルの製造
低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）（ＤｕＰｏｎｔ２０、ＤｕＰｏｎｔ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）並びにＴｉＯ２及び着色顔料マスターバッチ濃縮物ペレットを、１９０ｇのバッチにおいて所望の最終比率を得るような量で予め計量した。濃縮物と樹脂との混合物を、２本ロールミル（Ｓｔｅｗａｒｔ  Ｂｏｌｌｉｎｇ＆Ｃｏ．，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，ＯＨ）において、２２０〜２４０°Ｆ、０．０３５インチの間隙で調合した。初期溶融をローラーを静止させて遂行し、ローラー速度を前部ローラー及び後部ローラーについてそれぞれ１０ｆｔ／分から４５及び３５ｆｔ／分の最終速度まで緩徐に増加させた。材料をローラーから切断し、折り畳み、完全な混合を確実にするために合計１０回再適用した。材料を、単一のシートとして最終回にローラーから取り外し、この紙料を、圧縮型により良好に適合するように直ちにより小さな片に切断した。この材料からの剛性プラークの圧縮成形を、２つの水圧プレス（Ｃａｒｖｅｒ，Ｗａｂａｓｈ，ＩＮ）を順に使用して遂行し、１つ目を３５０°Ｆに加熱して材料を溶融及び成形し、２つ目を水で冷却してプラーク形状を凍結させた。調合されたＬＤＰＥ材料をプラテン間の成形型の上のマイラーシート間に置き、ホットプレス内で２５トンの圧力で２分間保持し、次いで、コールドプレス内で１２．５トンで２分間保持した。マイラーを除去し、各プラークの周囲の余分なプラスチックをトリミングし、約５ｃｍ×１０ｃｍの矩形プラークを約３０ミルの平均厚さで得た。この手順を、異なる濃度のマスターバッチ濃縮物で繰り返して、様々な組成物を有する所望の一連のサンプルを作製した。
【００６５】
（実施例１）
同一出願人による国際公開第２０１６／１９６５２９号に開示されているように、包装材料の光保護性能は、光保護係数（「ＬＰＦ」）値で定量化することができる。更に、同一出願人による米国特許第９，６３８，６７９号に開示されているように、サンプルホルダーは、異なる種類の包装サンプルを保持するように選択することができる。
【００６６】
キャップＬＰＦ測定では、図７ｂに示されるように、これらのより小さい包装部品を研究するために、特殊なキャップホルダーを用いた。この特殊なキャップホルダーがより小さい光曝露領域をもたらすので、得られたＬＰＦの数字は、米国特許第９，６３８，６７９号の実施例に提示されている図７ａに示されるような標準的なホルダーを使用したＬＰＦの数字とは直接には比較できない。この特殊なキャップホルダーを使用したこれらのＬＰＦの数字は、ＬＰＦｃと表される。
【００６７】
ＬＰＦｃの数字を、ボトル及びラップサンプルの残りの評価に使用される標準的な正方形ＬＰＦ評価サンプルホルダーと同じスケールに正規化するために、一連のパッケージを両方のサンプルホルダーにおいて評価して、ＬＰＦデータとＬＰＦｃデータとの間の相関関係を構築した。この相関関係を使用して、測定されたＬＰＦｃの数字を標準ＬＰＦスケールに再正規化した。これらの実験から得られたデータを表１に記録し、このデータは少なくとも２つの反復実験の評価の平均を表す。
【００６８】
【表１】
2020512241.tif 000003
【００６９】
表１のデータに単純なｙ＝ｍｘの形（ｙはＬＰＦｃであり、ｘはＬＰＦであり、ｍは当てはめた勾配である）の線形回帰を行った。０．９９９３の相関係数（Ｒ２）値、１．３３５５の勾配で観察された優れた相関関係を図６に示す。
【００７０】
（実施例２）
プラスチックパッケージ内の一連の液体乳製品は、小売食品店から購入した。これらの食品製品は、光保護機構を有するパッケージ内にあるため、対象のパッケージとして選択された。これらのパッケージは、プラスチッククロージャ又はキャップを備え、かつ、いくつかのサンプルではボトル表面の一部を被覆するラベル又はラップなどの追加層を備えた、単層プラスチックボトルからなった。この一連の製品において、キャップの下に追加の層（例えば、箔又はシール）は存在しなかった。パッケージについて以下に記載する。
・パッケージ１４０：Ｄａｉｒｙ  Ｐｕｒｅ  Ｍｉｌｋ（Ｄｅａｎ  Ｆｏｏｄｓにより流通）、白色の外観で緑色のＬＤＰＥキャップを有する１／２ガロンのＨＤＰＥパッケージ。
・パッケージ１４１：Ｆａｉｒｌｉｆｅ（Ｃｏｃａ  Ｃｏｌａにより流通）、白色の外観で、印刷されたラップ及び白色のＨＤＰＥキャップを有する、１／２ガロンのＰＥＴパッケージ。
・パッケージ１４２：Ｂｏｏｓｔ（Ｎｅｓｔｌｅにより流通）、天然樹脂の外観で、印刷されたラップ及び赤色のキャップを有し、キャップ上部の下に白色インサートのある、８オンスのＰＥＴパッケージ。
【００７１】
国際公開第２０１６／１９６５２９号、米国特許第９，３７２，１４５号、及び米国特許第９，６３，６７９号、並びに実施例１の教示を適用することで、この一連のパッケージサンプルを、ボトル、ボトル＋ラップ複合体（適用可能な場合）、及びキャップを含む個々のパッケージ構成要素の性能を測定することによって、それらのＬＰＦ値、又は光保護性能について評価した。ボトル及びボトル＋ラップ複合体のＬＰＦを、米国特許第９，６３，６７９号の実施例に教示されているように測定した。キャップを、米国特許第９，６３，６７９号の実施例の方法だけでなく、実施例１に記載のキャップホルダーを使用して評価して、ＬＰＦｃ値を得、データを、実施例１の等式を用いて正規化し、ＬＰＦ基準で報告した。全てのＬＰＦデータを表２に報告する。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
特許請求される本発明の光保護パッケージ設計の場合、全てのパッケージ構成要素で２０を超えるＬＰＦが必要である。データ表から分かるように、パッケージのＬＰＦ値は、構成要素にわたって大きく変化する。
【００７４】
パッケージ１４０の構成要素のＬＰＦは全てが１２未満であるので、用途に適していない。
【００７５】
パッケージ１４１は、ＬＰＦが１００を超えるラップと、ＬＰＦが１５０であるボトルとを有しているが、キャップのＬＰＦは１２しかなく、したがって、この設計は、キャップの欠陥に起因して十分な光保護性能を有していない。
【００７６】
パッケージ１４２は、ＬＰＦが１未満である低光保護のボトルを有している。ラップは、改善された性能を提供するが、その性能は完全ではなく、光に曝露されたボトル領域を残す。キャップは、１００を超えるＬＰＦを有する高光保護性能を提供するが、このキャップは、上部の下にインサートを有するため、単層ではない。
【００７７】
これらの実施例をとおして、ＬＰＦが２０以上である、十分な光保護を提供することができるボトル＋キャップの単層設計は見あたらない。更に、本出願の発明において特許請求される解決策を提供するためにこれらのパッケージにわたって組み合わせることができる好適な設計要素を見つけることはできなかった。
【００７８】
（実施例３）
特許請求される本発明のボトル及びクロージャを含むプラスチックパッケージは、液体乳製品を収容するように設計された。ボトル及びキャップを含むプラスチックパッケージ構成要素を製造し、実施例１及び２の方法を用いて評価した。このパッケージは、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ（商標）ＴＳ−１６０１処理二酸化チタンを有するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＥ又はＰＥＴ）を含む単層プラスチックボトルと、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ（商標）ＴＳ−１６００処理二酸化チタンを有する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を含む単層プラスチックキャップとからなった。
【００７９】
これらの包装構成要素は、当業者に既知の標準的なパッケージ製造プロセスを使用して製造された。ボトルを射出延伸吹込み成形によって製造し、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ（商標）二酸化チタンを、天然樹脂と共にマスターバッチとして射出成形プロセスに添加して、プリフォームを作製した。次いで、プリフォームを使用して、延伸吹込み成形によってボトルを製造した。射出成形によってキャップを製造し、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ（商標）二酸化チタンをマスターバッチとして射出成形プロセスに添加し、天然樹脂を添加した。
【００８０】
延伸吹込み成形プロセスにより、壁厚が２４．５ミルであり、ＴＳ−１６０１組成物が７．０重量％であるボトルが得られた。キャップを、３１．８ミルの上部厚さ及び３．８重量％のＴＳ−１６００組成物で作製した。キャップ（例えば、箔又はシール）の下に追加の層は存在しなかった。ボトル及びキャップを、それらのＬＰＦ性能について評価した。ボトルのＬＰＦ性能は、ＬＰＦ１００を超えていた。キャップのＬＰＦ性能はＬＰＦ４６であった。
【００８１】
性能目標は、４０を超えるＬＰＦを有するパッケージを作製することであり、試験したボトル及びキャップは共に、この閾値を超えるＬＰＦを有していたので、設計基準が達成された。
【００８２】
比較例１
この実施例は、特定の代表的な小売乳製品飲料パッケージ上の現在の白色キャップの欠陥を測定及び定量化する能力を実証する。
【００８３】
同一出願人による米国特許第９，６３８，６７９号に開示されているＬＰＦ測定方法を使用し、修正されたサンプルホルダー（図７ｂ）を、米国特許第９，６３８，６７９号の実施例に提示されているもの（図７ａ）と比較して適用する。この修正ホルダーにより、小さなプラスチックボトルキャップの評価が可能となった。
【００８４】
図７ａは、米国特許第９，６３８，６７９号に開示されているサンプルホルダーの概略図であり、図７ｂは、キャップのキャップ上部への光曝露を隔離し、次いでこの光を制御された様式で上部に方向付けるために使用される、キャップ用の修正されたサンプルホルダーの概略図である。修正され特殊化されたホルダーは、パッケージの光保護性能において重要な役割を果たすボトルキャップ及びクロージャの研究に有用である。この修正されたキャップサンプルホルダーで得た光保護性能測定値をＬＰＦｃとする。
【００８５】
このキャップサンプルホルダーを使用して、小売で購入した乳製品飲料パッケージから得た白色キャップを、キャップ上部光保護性能、ＬＰＦｃについて測定した。加えて、キャップを、それらの上部の厚さについて特性評価し、それぞれの報告された値は、特徴（例えば、キャップに型押しされた隆起した記号又はコード）を有しない領域内のキャップ上部の上でとられたいくつかの測定値の平均を表す。結果を下記表４に示す。
【００８６】
【表３】
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【００８７】
各キャップの測定された光保護係数は全てＬＰＦｃ１５未満であり、これは光保護性能が低いことを示している。包装製品内の栄養素含有量の保存を確実にするために、この用途にはＬＰＦｃ５０以上の光保護性能が所望される。キャップの上部厚さは全て４６ミル未満である。評価したキャップの全ては、ＬＰＦｃの目標である５０を下回っており、このことは、光保護が不十分であり、光がキャップ上部を介してパッケージに入って、包装製品の栄養素及び感覚品質（例えば、色、匂い、風味）に対する有害な影響を引き起こし得ることを示す。
【００８８】
（実施例５）
この実施例は、上部厚さを増加させることが、どれだけキャップＬＰＦｃを増加させることができ、パッケージ設計のこの部分において所望の光保護性能を達成することができるかを示す。
【００８９】
ＬＰＦｃを、キャップ上部をシミュレートするように調製した白色部品のセット上で、比較例１に記載のように測定した。このサンプルのセットは、キャップの上部厚さを増加させることが光保護性能に与える影響を実証する。白色部品は、射出成形によって製造され、キャップ製造に典型的に使用されるのと同じ処理が行われた。部品は、５０重量％のＴｉ−Ｐｕｒｅ（商標）ＴＳ−１６００ＴｉＯ２マスターバッチを使用して１重量％の担持率でキャップに添加された、ポリエチレン及び表面処理されたＴｉ−Ｐｕｒｅ（商標）ＴｉＯ２（ＴＳ−１６００、Ｃｈｅｍｏｕｒｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）から入手可能）で構成された。このレベルのＴｉＯ２は、当業者が困難なく射出成形プロセスにおいて利用することができることに留意されたい。この設計では、１００超のＬＰＦｃが所望された。試験結果を表５に示す。
【００９０】
【表４】
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【００９１】
これらのデータは、ポリエチレン中のＴｉ−Ｐｕｒｅ（商標）ＴｉＯ２の一定組成について、材料の厚さを約３倍増加させることによって、光保護性能が約４．３倍増加することを実証する。したがって、この同じ組成で製造されたキャップの場合、より厚い上部キャップ部分を用いて光保護を増大させることができる。
【００９２】
５０を超えるＬＰＦｃを達成するという設計目標のために、白色工程３のサンプルの厚さが、所望の光保護性能を提供する。更に、表５のデータは指数関数でモデル化することができ、このモデルでは、５０のＬＰＦｃは、この同じ組成を用いて６７．６ミルの厚さで達成され得ることが予測される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【国際調査報告】
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