涂覆聚合物的可热封包装材料,其制备方法及其制成的密封包装技术

本发明专利技术涉及一种涂覆聚合物的可热封的包装材料、其制备方法及其制备的密封包装。该材料包含包装纸或包装板的纤维基层（３）、外面的聚合物热封层（１、８），例如ＬＤＰＥ、和根据本发明专利技术部分或全部由环烯烃共聚物（ＣＯＣ）制成的内部聚合物水蒸气阻挡层（２、７）。ＣＯＣ水蒸气阻挡层和热封层经挤压制备到纤维基层上，它们可以放置在纤维基层的一侧或为了在包装的两侧实现潮湿阻挡而放置在纤维基层的两侧。而且聚合物氧阻挡层，例如ＥＶＯＨ或聚酰胺层可以合并在包装材料中。ＣＯＣ为无定形的，用它作为挤出的水蒸气阻挡层能防止包装材料的卷曲。本发明专利技术的包装包括用于干和液体食品的纸箱、盒和袋包装。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,其制备方法及其制成的密封包装的制作方法
本专利技术涉及一种制备可热封的包装材料的方法，其中将层状聚合物涂覆层挤压到纤维基层(fibre base)上，这些层包含外面的聚合物热封层和至少一层水蒸气渗透性比热封层低的内部的聚合物阻挡层。此外，本专利技术涉及一种由该方法提供的涂覆聚合物的包装材料和通过折叠和热封由它制备的成形的(finished)密封包装。液体和甚至许多干食品的产品包装都需要密封性防止产品过早地变坏，也保护包装材料本身。材料的水蒸气密封性防止液体产品从包装漏出和防止材料的纤维基层因从产品吸收水分被水浸泡。水蒸气密封性也防止外部的水分进入损坏包装的干产品。另外，也常常需要包装材料为氧密封性以防止包装的产品氧化和保存其香味。基于纤维的涂覆聚合物的包装材料的最上面的热封层中一般使用的低密度聚乙烯(LDPE)也起到防止水蒸气渗透的保护。但是，在这方面LPDE不是很有效的材料，为获得良好的水蒸气阻挡层它必须以相当厚的层使用。在基于纤维的包装材料中使用高密度聚乙烯(HDPE)作为相当形成水蒸气阻挡层的更有效的聚合物，除了纤维基层外，典型放置在热封层和纤维基层之间的包装里侧的包含HDPE的层和可能的氧阻挡层，使得水蒸气阻挡层也保护氧阻挡层因包装的产品引起的潮湿。但是，在基于纤维的包装材料中使用HDPE的缺点是它引起材料的卷曲。其原因是HDPE层在其挤出后发生后结晶。本专利技术的目的是形成一种溶液，不需要损坏排列在该材料中的水蒸气阻挡层就能够避免基于纤维的包装材料的所述卷曲问题。本专利技术的包装材料，本专利技术的包装材料的制备方法的特点是环烯烃共聚物(COC)合并在阻挡层中使得在聚合物中不发生后结晶的条件下挤压生产出无定形层。环烯烃共聚物(COC)是通过共聚乙烯和环烯烃而生产的聚合物，已被公开，例如在印刷出版物EP0 773 102A1中，其通过参考合并为本解释的部分。COC的特点是它具有良好的水蒸气阻挡性能；另外，它是无定形的。因此，由此引起的后结晶和卷曲都不发生在挤出的COC层。根据技术陈述，作为水蒸气阻挡层它解决了与使用的HDPE相关的上述问题。在出版物EP0 773 102A1中的实施例特别地描述了四环的环烯烃共聚物。另外，可以利用通过共聚乙烯和降冰片烯而制备的商品COC聚合物，其具有至少类似于HDPE的高密度和水蒸气阻挡性能。制备这样的COC的公司Ticona GmbH报道它的产品具有1.02g/m3的密度、2600-3500N/mm2的弹性模数和0.02-0.04g·mm/m2·24小时的水渗透性。COC已作为用于聚合物发泡包装和包装膜的水蒸气密封材料上市，但是直到申请人所知，COC尚未作为依照本专利技术将被挤出的水蒸气阻挡层用于基于纤维的包装材料例如包装纸和纸板(board)，其目的是避免现有材料的卷曲问题。含COC的阻挡层能在挤出中直接粘附在LDPE的热封层上，不必在层之间使用粘合剂。同样地COC是不可热封的，但是它能和LDPE一起被热封。而且，依照本专利技术已经注意到COC阻挡层在挤出中能粘附在纤维基层上，在它们之间不需要粘合剂层。因此，本专利技术使包装材料的实施方案成为可能，其中纤维基层的一侧仅配有层状COC，同时作为纤维基层相对侧的热封层能整体地被剩下而无聚合物涂层。因为卷曲问题，使用HDPE作为水蒸气阻挡层的个别材料(respective material)的制备是根本不可能的。该材料对于干产品的包装是有用的，其中聚合物层位于包装的外表面以保护纤维基层和包装的产品免受外部的水分。备选地，本专利技术能通过挤出层状COC和热封层有利地应用到包装材料的纤维基层的两侧。该材料具有对称结构是可能的，这种情况下能以任意方式将其应用到折叠包装上而不改变水蒸气阻挡层或包装的其它性能。根据本专利技术，水蒸气层可以仅由COC组成，或者备选地由COC和一些其它聚合物例如LDPE的混合物组成。COC本身是相对刚性的聚合物材料，经和LDPE混合，减少当将包装材料折叠到包装上时削弱蒸汽阻挡层的破裂的风险是可能。根据本专利技术，形成水蒸气阻挡层的COC层的重量可以为5-50g/m2，优选7-30g/m2，最优选10-20g/m2。优选由LDPE制成的热封层的重量可以为5-50g/m2，优选5-30g/m2，最优选7-20g/m2。通过在热封层中混合LDPE和一些其它合适的聚合物例如聚丙烯或聚丁烯，可能达到拉开时张开的剥离密接，即密接。形成的氧阻挡层的至少一个聚合物层能进一步合并在本专利技术的包装材料中。例如当包裹液体食品时，包装材料典型地被折叠使得氧阻挡层位于纤维基层的内部。COC水蒸气阻挡层能进一步有利地放置在材料的两侧使得纤维基层和氧阻挡层被剩在两COC层之间。然后包装里侧的聚合物层形成氧和水蒸气阻挡层，防止包装的产品接触外界空气，同时防止包装材料的纤维基层接触包装的产品。包装外侧的COC蒸汽阻挡层又保护纤维基层和氧阻挡层防止水分从外面穿透，保证包装在其需要的保存期内保持阻挡性能。形成氧阻挡层的合适的聚合物材料为乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚酰胺(PA)和这些的化合物。合并在该材料中的氧阻挡层的重量可以为3-15g/m2，优选5-10g/m2。根据本专利技术制备的包装材料可以由包装板(纸板/卡纸板)形成，其纤维基层的重量可以在130和500g/m2之间变化，最优选170-300g/m2。一般使用的，例如在涂覆聚合物的包装板中的三层纸板可用作纤维基层，一个放置在两较薄层硫酸盐浆粕之间的纸板的化学热磨机械浆(CTMP)的厚层。另外，本专利技术覆盖包装纸，其中纤维基层的重量一般为20-120g/m2，优选40-100g/m2。通过折叠和热封上述的和根据本专利技术制备的一些包装材料形成本专利技术的密封包装，使包装的外表面将包含含有COC的水蒸气阻挡层和外部的热封层。以这种方式，首先，水分从外面渗透引起的纤维基层和产品的潮湿问题因此在包装中被解决了。而且，本专利技术的包装有利地包含第二COC水蒸气阻挡层和可能的聚合物氧阻挡层，当折叠材料时这两层被留置在纤维基层里侧包装的内表面。本专利技术的包装可以尤其是由涂覆聚合物的纸板制成的纸箱(carton)或盒的包装，或由涂覆聚合物的纸制成的袋包装。特别地干和液体食品可以作为包装的产品。下面参考附图借助于实施例更加详细地解释本专利技术，其中附图说明图1-13表示作为不同备选实施方案的本专利技术的包装材料的层结构，图14表示通过折叠和热封包装板制备成的本专利技术的纸箱包装，和图15为进行卷曲测定的结果图。图1所示的涂覆聚合物的包装板以所述的顺序包含LDPE热封层1、COC水蒸气阻挡层2、纤维基层3，其是例如包括两层硫酸盐纸浆层和它们之间的一层化学热磨机械浆(CTMP)层的三层纸板、COC水蒸气阻挡层7、和LDPE热封层8。LDPE和COC层(1、2；7、8)经共挤出一步被应用到纤维基层(3)的两侧。纤维基层的重量例如为250g/m2，两COC层2、7的重量例如为15g/m2，两LDPE层1、8的重量例如为15g/m2。因此，该纸板具有完全对称的结构，使得LDPE层1、8的任一层可以为用纸板折叠成的包装的外表面，任一层可以为内表面。由于两侧的水蒸气阻挡层，该纸板特别适合在气候温暖和潮湿的国家包装干食品。图2中包装板以所述的顺序包含LDPE热本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备可热封的包装材料的方法，其中将层状聚合物涂覆层挤压到纤维基层（３），所述的层包含外部的聚合物热封层（１、８）和至少一个水蒸气渗透低于所述热封层的内部聚合物阻挡层（２、７、１０），所述方法其特征在于，环烯烃共聚物（ＣＯＣ）合并在所述阻挡层（２、７、１０）中使得挤出生产出在所述聚合物中不发生后结晶的无定形层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：塔帕尼彭蒂宁，基莫内瓦莱宁，亚利娜塔尔维宁，
申请(专利权)人：斯塔诺阿埃索澳吉有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]