热稳定的多层阻隔膜结构制造技术

技术编号:38014832 阅读:15 留言:0更新日期:2023-06-30 10:39
披露了一种耐久阻隔膜,其包括具有在(10)与(100)pm之间的厚度的聚合物基底层、无机涂覆层和位于聚合物基底层与无机涂覆层之间的聚合物缓冲层,聚合物缓冲层与无机涂覆层直接接触,其中无机涂覆层包括特征在于在(0.25)与(1.0)pm之间的平均振幅和在(2)与(5)pm之间的波长的波结构。波长的波结构。波长的波结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热稳定的多层阻隔膜结构


[0001]本专利技术涉及热稳定的多层阻隔膜结构,特别是用于包装应用的柔性多层膜。阻隔结构含有与多层层压材料中的至少一个缓冲层接触的一个或多个无机涂覆层。缓冲层的存在允许在无机涂覆层中形成波,并且从而避免当基底层在热应力下收缩时形成裂纹。由此降低了氧气和水蒸气透过率的通常损失,并且甚至在热处理之后,膜的透过率仍然保持可接受。

技术介绍

[0002]涉及多层阻隔结构暴露于热应力的典型的包装应用是蒸煮包装。在蒸煮包装中,包装产品经受延长的热和压力处理过程。类似地,包装或包装产品可以在约80℃下经受巴氏灭菌过程。在又另一应用中,多层阻隔结构可以在80℃或更低的温度下用作热收缩包裹箔。
[0003]用作包裹箔的多层可热收缩膜例如披露于美国专利文件US 2006222793和US 6627274中。
[0004]食品产品越来越多地包装在作为金属罐和玻璃瓶替代物的柔性蒸煮包装物中。用于柔性蒸煮包装物的包装材料典型地包括嵌入式阻隔层、粘附至阻隔层的一侧并且形成包装物的外部表面的外聚合物层、以及粘附至气体阻隔层的另一侧并且形成包装物的内部表面的可热密封的内聚合物膜层。这种层的组合可以经受蒸煮过程而不熔化或显著降解(即泄漏、分层)。通常,蒸煮包括将包装容器在0.5巴与1.1巴之间的过压下加热至100℃与135℃之间的温度持续20分钟与100分钟之间的时间段。
[0005]用于蒸煮包装的层压材料披露于例如以下中:US 4,310,578A;US 4,311,742 A;US 4,308,084 A;US 4,309,466 A;US 4,402,172A;US 4,903,841 A;US 5,273,797 A;US 5,731,090 A;EP 1 466 725 A1;JPH 09 267 868 A;JP 2002 096 864A;JP 2015 066 721A;JP 2018 053180A;JP 2017 144 648A;JPS 62 279 944 A;JPS 6 328 642和JPH 10244 641A。
[0006]常规的柔性蒸煮袋是用不同材料的层制造的,以实现氧气、水、细菌和风味阻隔特性。用于设计弹性蒸煮包装多层阻隔膜的一个典型的选择是使用具有至少5μm、优选地大于12μm厚度的铝阻隔层。然而,铝是昂贵的,具有高密度,在弯曲之后在较小厚度处易受针孔影响并且具有不透明的缺点。还已知铝引起在微波炉中重新加热包装食品产品的问题。此外,在包装过程中的回收可能性和金属检测方面,金属层的存在通常是不期望的。
[0007]用于标准蒸煮袋的多层阻隔膜结构的典型的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯外层、阻隔层和内密封层,其中外层通常包含印刷层,阻隔层是金属箔、金属化膜、或透明阻隔聚合物膜,并且内层是可热密封的聚烯烃层。包装材料还可以含有额外的聚合物膜层,如聚酰胺层等。
[0008]除了回收问题之外,由于集成的铝箔的存在,构成多层阻隔膜结构的聚合物层的多样性导致使该膜结构可回收的额外的问题。
[0009]在不质疑现有技术体系的相关优点的情况下,显而易见的是仍然需要用于一种用于包装的可回收的热稳定的多层阻隔膜结构,其中阻隔层在热处理期间保持基本上无裂纹,从而限制膜的氧气和水蒸气阻隔特性的损失。

技术实现思路

[0010]本专利技术旨在提供一种用于包装以进行例如在巴氏灭菌或蒸煮处理期间的热处理的耐久(即热弹性)多层阻隔膜结构,所述膜结构包括在热处理期间和之后保持基本上无裂纹的无机阻隔层,从而限制膜的氧气和水蒸气透过率的增加。
[0011]本专利技术的另外的目的是提供一种示出出色的氧气透过率(低透过,高阻隔)的更可持续的透明多层阻隔膜,所述氧气透过率在热处理之后保持基本上不变,该结构比当前的耐久高阻隔结构相对更易于回收。
[0012]本文披露了耐久阻隔膜,其具有聚合物基底层、无机涂覆层和位于聚合物基底层与无机涂覆层之间的聚合物缓冲层。聚合物缓冲层与无机涂覆层直接接触。根据ASTM D2732,聚合物基底层在耐久阻隔膜的收缩起始温度下在纵向或横向中的至少一个方向上具有在0.5%与50%之间的自由收缩。无机涂覆层具有在0.005μm与0.1μm之间的厚度。聚合物缓冲层包括在0.5μm与12μm之间的厚度。聚合物缓冲层的厚度与无机涂覆层的厚度的比率在20与500之间。如由根据具有附录X.4的ASTM E2546

15所收集的测量值所计算的,聚合物缓冲层在收缩起始温度下包括在0.1与100MPa之间的杨氏模量(即弹性模量)。
[0013]耐久阻隔膜的实施例可以具有以下特征中的一个或多个:
·
聚合物缓冲层具有在1与5μm之间的厚度;
·
无机涂覆层是金属层或氧化物涂覆层,并且无机涂覆层的厚度在0.005μm与0.06μm之间;
·
聚合物缓冲层的厚度与无机涂覆层的厚度的比率在30与120之间;
·
聚合物基底层包含单轴取向聚丙烯膜、双轴取向聚丙烯膜、单轴取向聚乙烯膜、双轴取向聚乙烯膜、单轴取向聚酯膜或双轴取向聚酯膜,并且聚合物基底层具有在6μm与100μm之间的厚度;
·
聚合物基底层包含取向聚烯烃膜;
·
根据ASTM D2732,聚合物基底层在收缩起始温度下具有在1%与6%之间的自由收缩;
·
聚合物缓冲层包含乙烯醇共聚物、基于聚丙烯的聚合物、基于聚氨酯的聚合物或聚乳酸;以及
·
进一步具有与无机涂覆层直接接触的第二聚合物缓冲层。
[0014]在耐久阻隔膜的一些实施例中,聚合物基底层包含具有在10与50μm之间的厚度的双轴取向聚丙烯,无机涂覆层是真空沉积的铝、AlOx或SiOx,无机涂覆层的厚度在0.01与0.1μm之间,聚合物缓冲层是聚氨酯,并且聚合物缓冲层的厚度在1与2.5μm之间。
[0015]耐久阻隔膜的一些实施例包括单轴取向聚乙烯膜的聚合物基底层、乙烯醇共聚物(即EVOH)的聚合物缓冲层、和真空沉积金属(例如铝)AlOx或SiOx的无机涂覆层。
[0016]如先前所描述的,耐久阻隔膜的另一个实施例包括聚合物基底层、无机涂覆层和位于聚合物基底层与无机涂覆层之间的聚合物缓冲层。同样,聚合物缓冲层与无机涂覆层
直接接触。这些形式包括根据ASTM D2732在60℃下具有在0.5%与50%之间的自由收缩的聚合物基底层。无机涂覆层具有在0.005μm与0.1μm之间的厚度,聚合物缓冲层具有在0.5与12μm之间的厚度,聚合物缓冲层的厚度与无机涂层的厚度的比率在20与500之间,并且聚合物缓冲层在60℃的温度下具有在0.1与100MPa之间的杨氏模量,如由根据具有附录X.4的ASTM E2546

15所收集的测量值所计算的。耐久阻隔膜的其他实施例可以具有在40℃、50℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃或110℃的温度下具有在0.5%与50%之间的自本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐久阻隔膜,其包括:聚合物基底层,无机涂覆层,位于该聚合物基底层与该无机涂覆层之间的聚合物缓冲层,该聚合物缓冲层与该无机涂覆层直接接触,和收缩起始温度,其中根据ASTM D2732,该聚合物基底层在该收缩起始温度下在纵向或横向中的至少一个方向上包括在0.5%与50%之间的自由收缩,该无机涂覆层包括在0.005μm与0.1μm之间的厚度,该聚合物缓冲层包括在0.5μm与12μm之间的厚度,该聚合物缓冲层的厚度与该无机涂覆层的厚度的比率包括在20与500之间,如由根据具有附录X.4的ASTM E2546

15所收集的测量值所计算的,该聚合物缓冲层在该收缩起始温度下包括在0.1与100MPa之间的杨氏模量。2.根据权利要求1所述的耐久阻隔膜,其中,该聚合物缓冲层包括在1与5μm之间的厚度。3.根据权利要求1或2所述的耐久阻隔膜,其中,该无机涂覆层包含金属层或氧化物涂覆层,且该无机涂覆层的厚度包括在0.005μm与0.06μm之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的耐久阻隔膜,其中,该聚合物缓冲层的厚度与该无机涂覆层的厚度的比率包括在30与120之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的耐久阻隔膜,其中,该聚合物基底层包含单轴取向聚丙烯膜、双轴取向聚丙烯膜、单轴取向聚乙烯膜、双轴取向聚乙烯膜、单轴取向聚酯膜或双轴取向聚酯膜,并且该聚合物基底层包括在6μm与100μm之间的厚度。6.根据权利要求1至4中任一项所述的耐久阻隔膜,其中,该聚合物基底层包含取向聚烯烃膜。7.根据权利要求1至6中任一项所述的耐久阻隔膜,其中,根据ASTM D2732,该聚合物基底层在该收缩起始温度下包括在1%与6%之间的自由收缩。8.根据权利要求1至7中任一项所述的耐久阻隔膜,其中,该聚合物缓冲层包含乙烯醇共聚物、基于聚丙烯的聚合物、基于聚氨酯的聚合物或聚乳酸。9.根据权利要求1至8中任一项所述的耐久阻隔膜,其进一步包括与该无机涂覆层直接接触的第二聚合物缓冲层。10.根据权利要求1至9中任一项所述的耐久阻隔膜,其进一步包括一个或多个额外的层。11.根据权利要求1至10中任一项所述的耐久阻隔膜,其中:该聚合物基底层包含具有在10与50μm之间的厚度的双轴取向聚丙烯,该无机涂覆层包含真空沉积的铝、AlOx或SiOx,且该无机涂覆层的厚度包括在0.01与0.1μm之间,并且该聚合物缓冲层包含聚氨酯,且该聚合物缓冲层的厚度包括在1与2.5μm之间。12.根据权利要求1至10中任一项所述的耐久阻隔膜,其中:
该聚合物基底层包含单轴取向聚乙烯膜,该聚合物缓冲层包含乙烯醇共聚物,并且该无机涂覆层包含真空沉积的铝、AlOx或SiOx。13.一种耐久阻隔膜,其包括:聚合物基底层,无机涂覆层,和位于该聚合物基底层与该无机涂覆层之间的聚合物缓冲层,该聚合物缓冲层与该无机涂覆层直接接触,其中根据ASTM D2732,该聚合物基底层在60℃下包括在0.5%与50%之间的自由收缩,该无机涂覆层包括在0.005μm与0.1μm之间的厚度,该聚合物缓冲层包括在0.5与12μm之间的厚度,该聚合物缓冲层的厚度与该无机涂层的厚度的比率包括在20与500之间,并且如由根据具有附录X.4的ASTM E2546

15所收集的测量值所计算的,该聚合物缓冲层在60℃的温度下包括在0.1与100MPa之间的杨氏模量。14.一种耐久阻隔膜,其包括:聚合物基底层,无机涂覆层,和位于该聚合物基底层与该无机涂覆层之间的聚合物缓冲层,该聚合物缓冲层与该无机涂覆层直接接触,其中该聚合物基底层包括在10μm与100μm之间的厚度,该无机涂覆层包括波结构,该波结构特征在于包括在0.25μm与1.0μm之间的平均振幅和包括在2μm与5μm之间的波长,并且该聚合物缓冲层包括在所述波结构的平均振幅的1.1倍与20倍之间的厚度。15.根据权利要求14所述的耐久阻隔膜,其中,该无机层的该波结构的特征在于该波长与该平均振幅的比率包括在2与20之间。16.根据权利要求14或15所述的耐久阻隔膜,其中,该无机层包含金属层或氧化物涂层,并且该无机涂覆层的厚度包括在0.005μm与0.1μm之间。17.根据权利要求14至16中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:P
申请(专利权)人:阿姆科挠性物品北美公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1