层压包装材料、由其制造的包装容器及制造层压材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种层压液体食品包装材料，其包括在两侧上的纤维素基主体材料层和外部热塑性聚合物层，其具有布置在外部热塑性聚合物层之一的下方的装饰性印刷图案。本发明专利技术还涉及用于制造层压包装材料的方法以及用于液体食品包装的包装容器，其包含层压包装材料。

Laminated packaging materials, packaging containers manufactured by them and methods of manufacturing laminated materials

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层压包装材料、由其制造的包装容器及制造层压材料的方法
本专利技术涉及一种层压包装材料，该层压包装材料包括纸或纸板或其他纤维素基材料主体层，以及在两侧的外部热塑性聚合物层，其具有布置在外部热塑性聚合物层中的一个的下方的印刷装饰。此外，本专利技术涉及包含层压包装材料或者由层压包装材料制造的包装容器,以及涉及制造层压材料的方法。
技术介绍
用于液体食品的一次性使用一次性类型的包装容器通常由基于纸板或厚纸板的包装层压材料生产。一种这样的通常出现的包装容器以TetraBrik商标出售，主要用于液体食品(例如牛奶、果汁等)的无菌包装，出售用于长期环境储存。这种已知包装容器中的包装材料通常是包括纸或纸板主体层和外侧液密热塑性塑料层的层压材料。为了使包装容器气密，特别是氧气气密，例如用于无菌包装和包装牛奶或果汁的目的，这些包装容器中的层压材料通常包括至少一个附加层，最通常地包括铝箔。在层压材料的内侧上，即用于面向由层压材料生产的容器的填充的食品内容物的一侧，存在施加到铝箔上的最内层，该最内的内侧层可以由一层或几个部分层构成，包含可热封热塑性聚合物，例如结合剂聚合物和/或聚烯烃。同样在主体层的外侧，存在最外可热封聚合物层。包装容器通常通过现代高速包装机生产，这种类型包装机从包装材料幅材或包装材料预制坯料形成包装、并将其填充和密封。因此，包装容器可以通过以下方式制造：通过将最内和最外可热封热塑性聚合物层焊接在一起将幅材的两个纵向边缘在搭接接头中彼此结合在一起，将所述层压包装材料幅材重整成管。该管用预期的液体食品填充，然后通过管的在管中的内容物水平面下的彼此之间相距预定距离的重复的横向密封件将该管分成单独的包装。通过沿着横向密封件的切口将包装与管分离，并且通过沿着包装材料中制备的折痕线折叠成形而得到期望的几何构型，通常为平行六面体或立方体。这种连续管形成、填充和密封包装方法构思的主要优点在于，可以在管形成之前连续灭菌幅材，从而提供无菌包装方法的可能性，该方法即这样的一种方法，其中待填充的液体内容物以及包装材料本身的细菌减少，并且填充的包装容器在干净的条件下生产，使得填充的包装物即使在环境温度下也可以长时间储存，而没有微生物在被填充的产品中生长的风险。如上所述，Tetra型包装方法的另一个重要优势是连续高速包装的可能性，这对成本效率具有相当大的影响。通常每小时可以制备数千个包装。例如，TetraA3/速度每小时可生产约15000个包装(0.9升及以上的大小适合家庭的包装容器)，每小时可生产约24000个包装容器(一次性包装(portionpackages))。用于敏感液体食品(例如牛奶或果汁)的包装容器也可以由本专利技术的层压包装材料的片状坯料或预制坯料制成。从折叠成平坦的包装层压材料的管状坯料开始，首先通过将坯料制造成形成开口管状容器封装体来生产包装，其中一个开口端通过折叠和热封整体端面板来封闭。如此封闭的容器封装体通过其开口端填充所讨论的食品(例如，果汁)，该开口端然后通过进一步折叠和热封相应的整体端面板来封闭。由片状和管状坯料制成的包装容器的示例是传统的所谓的山形顶包装。也有这种类型的包装，其具有由塑料制成的模制顶部和/或螺旋帽。已知的包装层压材料通常由从存储卷轴解绕的纸或纸板幅材生产，而同时从相应的存储卷轴解绕铝箔幅材。将两个解绕的幅材彼此放在一起，并被引导通过两个相邻的可旋转圆柱体之间的压区，同时将通常为低密度聚乙烯(LDPE)的层压材料的结合层挤出成熔融的聚合物膜或聚合物帘，该膜或帘因此被施加在幅材之间以将铝幅材永久地粘结到纸或纸板幅材上。此后，在纸幅材或纸板幅材的两面都提供聚乙烯(通常是低密度聚乙烯(LDPE))液密涂层，然后将其缠绕在成品包装卷盘上，以便继续运输和处理。已知的包装材料非常好地工作，并且在由其制成的包装中实现了几个重要的功能，例如保护食物免受来自包装外部的物质和微生物的侵袭以及由于光或氧气而引起的腐烂。长期以来，这种包装材料的结构在当今零售商的货架上最为常见。液体级纸板的主体层允许高质量的柔版印刷或胶版印刷有吸引力的印刷装饰，并在其外表面上具有较高的色彩对照和分辨率。纸板的可印刷表面通常涂有矿物颗粒和粘合剂聚合物的白色涂料层组合物，其为任何印刷的彩色装饰图案提供中性和一致的背景，以及在涂层内以及对印刷的墨和任何相邻的聚合物层均具有所需的附着力和内聚性。进一步降低当今包装材料的成本，可以通过减小聚合物层的厚度或寻求用一层或多层不同的阻隔层代替铝箔阻隔层来实现。迄今为止尚未在液体纸盒包装领域中被认为是实用的节省成本的另一种方式是通过纤维素纤维材料的类型和/或数量来缩小纤维素基主体层的尺寸。通常，它会损害机械强度和包装完整性等重要性能以及材料阻隔性能，并且迄今为止一直是不利的前进方向。纸板是液体纸盒包装材料的主要部分，但也占包装材料总成本的主要部分。对未来用于液体包装容器的层压包装材料的进一步要求是，这种包装容器的外观应该能够更高程度地区分，即通过提供新颖、有趣和有吸引力的装饰或触觉特征来吸引消费者和零售商。这样的特征例如是对印刷装饰图案的背景效果，例如金金属化或其他不同的光泽颜色；压花和雕刻特征，例如全息图装饰、触觉或浮雕表面效果、无光泽/有光泽的表面等。对于这种不同选择的愿望的加强是一个挑战，因为通常添加特征和材料会导致原材料和/或制造过程的成本增加。对现有纸板材料的任何更改都需要在纸制造商那里进行昂贵的开发，因为纸板制造是非常复杂的过程。迄今为止，这还不值得付出努力和资源，因为仍然会选择所生产的液体纸盒包装的主要部分具有现有技术的、可靠且一致的白色涂层背景。然而，看到了对于常规液体纸箱的进一步的变化和差异化的日益增长的需求，这增加了对所生产的包装材料的适应性和柔性的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的总的目的是提供一种低成本的、具有良好机械性能并满足液体纸盒层压包装材料需求的层压包装材料。另一个总体目的是提供一种层压包装材料，与上述现有技术的包装材料和包装容器相比，该层压包装材料具有更多的机会来差异化由层压材料制成的包装的外观。进一步的目的是提供降低或至少维持成本的层压纤维素基包装材料，其具有增加的外部差异机会以及足够的机械强度和尺寸稳定性以及良好的印刷表面性质，以满足液体纸盒层压包装材料的需求。一个特定的目的是使这种层压包装材料的外侧层(即将引起消费者注意并吸引消费者的可见装饰层)实现具有成本效益的差异化，从而能够在包装材料制造过程中以及在较短系列的包装材料中实现对包装容器的外侧的定制。另一个目的是提供一种基于尺寸下调的低成本主体层或芯层的层压纤维素基包装材料，其不具有用于印刷装饰图案的合适表面，但是具有粗糙的、深色或棕色的表面，最终的包装材料仍具有可与这种常规包装层压板相媲美的印刷质量，并且具有差异化的机会。根据本专利技术，通过层压包装材料，制造层压包装材料的方法以及由其制成的包装容器，如在下文中和所附权利要求中所限定的，可以实现这些目的中的一些或全部。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种层压的液体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于液体食品包装的层压包装材料(10a；10b；10c)，其包括：/n纤维素基主体材料层(11a；11b；11c)；布置在所述主体材料层的外侧上，即在指向由所述层压材料制成的包装容器的外部的一侧上的最外的透明且保护性的热塑性聚合物层(13a；13b；13c)；布置在所述最外的透明且保护性的热塑性聚合物层的下方，即内侧，并且穿过所述最外的透明且保护性的热塑性聚合物层可见的装饰性印刷图案；将与所述包装容器中的液体食品直接接触的最内的可热封且液密的热塑性聚合物层(15a；15b；15c)，其中所述主体材料层是箱纸板，其已被压延成Bendtsen外侧表面粗糙度值低于200ml空气/分钟，并且具有根据ISO 9895和ISO 536确定的MD的大于30Nm/g的SCT指数，以及比相应表面重量的液体包装板的抗弯刚度低至少30％的抗弯刚度，其不包括其任何可印刷涂层(粘土涂层)，并且其中所述层压包装材料还包括具有承载所述装饰性印刷图案的外侧印刷表面(12a-1；12b-1；12c-1)的纤维素基印刷基底纸(12a；12b；12c)，所述印刷基底纸通过干重为1-4g/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170531 EP 17173854.51.用于液体食品包装的层压包装材料(10a；10b；10c)，其包括：
纤维素基主体材料层(11a；11b；11c)；布置在所述主体材料层的外侧上，即在指向由所述层压材料制成的包装容器的外部的一侧上的最外的透明且保护性的热塑性聚合物层(13a；13b；13c)；布置在所述最外的透明且保护性的热塑性聚合物层的下方，即内侧，并且穿过所述最外的透明且保护性的热塑性聚合物层可见的装饰性印刷图案；将与所述包装容器中的液体食品直接接触的最内的可热封且液密的热塑性聚合物层(15a；15b；15c)，其中所述主体材料层是箱纸板，其已被压延成Bendtsen外侧表面粗糙度值低于200ml空气/分钟，并且具有根据ISO9895和ISO536确定的MD的大于30Nm/g的SCT指数，以及比相应表面重量的液体包装板的抗弯刚度低至少30％的抗弯刚度，其不包括其任何可印刷涂层(粘土涂层)，并且其中所述层压包装材料还包括具有承载所述装饰性印刷图案的外侧印刷表面(12a-1；12b-1；12c-1)的纤维素基印刷基底纸(12a；12b；12c)，所述印刷基底纸通过干重为1-4g/m2的粘合剂粘附到所述主体材料层的外侧，并且具有100g/m2或更低的表面重量(ISO536)，所述外侧印刷表面具有低于100ml空气/分钟的Bendtsen表面粗糙度值(ISO8791-2)。


2.如权利要求1所述的层压包装材料，其中在所述主体材料层与所述最内的热塑性聚合物层之间，在所述主体材料层的所述内侧上层压包含氧气阻隔层或涂层的气体阻隔膜或箔(14a；14b)。


3.如权利要求1或2中任一项所述的层压包装材料，其中在已经将所述主体材料层(11a；11b；11c)压延至低于150ml空气/分钟(Bendtsen)的外侧表面粗糙度之后，再将其层压至所述印刷基底纸上。


4.如前述权利要求中任一项所述的层压包装材料，其中所述外侧印刷表面(12a-1；12b-1；12c-1)具有低于80ml空气/分钟，例如低于70ml空气/分钟，例如低于60ml空气/分钟，例如低于50ml空气/分钟的Bendtsen表面粗糙度值。


5.如前述权利要求中任一项所述的层压包装材料，其中所述印刷基底纸(12a；12b；12c)具有低于80g/m2，例如低于70g/m2的表面重量。


6.如权利要求1所述的层压包装材料，其中所述外侧印刷表面(12a-1；12b-1；12c-1)具有20g/m2至30g/m2，例如22g/m2至28g/m2，例如24g/m2至27g/m2，例如24g/m2至26g/m2的水的Cobb值。


7.如前述权利要求中任一项所述的层压包装材料，其中所述印刷基底纸(12a；12b；12c)具有高于650kg/m3的密度，100g/m2或更低的表面重量(ISO536)，至少40Nm/g的抗拉强度指数(GM)，至少6.0mNm2/g的抗撕裂强度指数(GM)，并且包含0.1至0.4重量％的至少一种上浆剂，所述外侧印刷表面(12a-1；12b-1；12c-1)具有低于100ml空气/分钟的Bendtsen表面粗糙度值(ISO8791-2)和大于20g/m2且低于30g/m2(水)的Cobb值。


8.如前述权利要求中任一项所述的层压包装材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯·托夫特，凯特琳娜·乔森纳，彼得·奥赫曼，安德鲁·霍瓦特，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH