有密封涂层的热机械稳定的可热封膜,含有该膜的层压包装材料,由所述层压包装材料形成的包装容器和所述膜的制造方法技术

技术编号:7408508 阅读:182 留言:0更新日期:2012-06-03 07:44
本发明专利技术涉及热机械稳定的、可热封的有气相沉积密封涂层的聚合物膜,该膜主要含有基于聚乙烯的聚合物。本发明专利技术尤其涉及这样的金属化的聚合物膜。本发明专利技术还涉及层压包装材料,该层压包装材料包括有气相沉积涂层的聚合物膜,并且涉及由该层压包装材料制成的包装容器。本发明专利技术进一步涉及有涂层的、稳定的、可热封聚合物膜的制造方法,并涉及制造含有该可热封膜的层压包装材料的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有气相沉积密封(barrier)涂层的热机械稳定的、可热封聚合物膜, 该膜主要含有聚乙烯聚合物,尤其是涉及金属化的这样的膜。本专利技术还涉及层压包装材料 (packaging laminate),该层压包装材料包括有气相沉积涂层的聚合物膜,并且涉及由该层压包装材料制成的包装容器。本专利技术进一步涉及热机械稳定的、可热封聚合物膜的制造方法。
技术介绍
用于流质食品的一次性使用的包装容器经常由基于纸板或者硬纸板的层压包装材料制成。一种经常出现的这样的包装容器是可以买到的,其商标为Tetra Brik Aseptic ,并且主要用于如牛奶、果汁等在长期常温储存条件下出售的流质食品的无菌包装。这种公知包装容器的包装材料通常是层压材料(laminate),该层压材料包括主体核心纸层或者纸板层,和由热塑性塑料制成的液密封外层。为了使得包装容器气密封,尤其是氧气密封,以符合例如无菌包装和牛奶或者果汁的包装的目的,这些包装容器中的层压板通常包括至少一附加层,该附加层大多数情况下是铝箔层。在层压材料的内侧,S卩,拟面向层压材料制成的容器所盛食物的那一侧,有涂敷在铝箔上的最内层,该最内层可以由一层或者多层分层构成,其含有可热封的粘性聚合物和/或聚烯烃。另外,在核心层之外侧,有最外的可热封聚合物层。可热封聚合物层优选是基于低密度乙烯聚合物,以提供快速和可靠的从包装材料到包装容器的密封过程。适用于热密封的低密度乙烯聚合物指的是指密度小于0. 940g/cm3的聚乙烯,包括密度介于 0.910-0. 940g/cm3的低密度聚乙烯(LDPE),线性低密度聚乙烯(LLDPE)或者它们的变体 (variant),例如,茂金属催化的LLDPE(m-LLDPE)。具有由这些低密度乙烯聚合物形成的外部层的包装材料,在快速和可靠的热密封过程中很容易密封,从而形成结实耐用的包装容ο包装容器一般通过现代高速包装机器生产,该类包装机将包装材料卷材或者预制的包装材料坯料形成、填充并且密封为包装物,例如型号为Tetra Brik Aseptic 的包装机器。这样,包装容器可以通过把层压的包装材料卷材改变成管来形成,管是通过将层压包装材料坯料的两条纵向边缘在搭接处彼此连接并将最内侧和最外侧可热封的热塑性聚合物层焊接在一起而形成的。该管里面填充所需的流质食品,之后在该管内容物水平之下以彼此之间预定的长度通过重复横向密封该管,从而把它分隔成各自独立的包装物。包装物通过沿横向密封处切割从管分离,并通过沿包装材料上预设的折痕线折叠成形而给予其所需的几何形状,一般为平行六面体。这种连续式管形成、填充和密封的包装方法构思的主要优点是在于卷材可以在管形成前连续消毒,这就提供了无菌包装方法的可能性,即,该方法中,拟填充的流质内容物和包装材料本身细菌减少,并且填充后的包装容器在无菌的环境下生产,以至于填充后的包装物甚至可以在室温下存储很长时间,而填充产品没有滋生微生物的风险。该 Tetra Brik 式包装方法的另一个重要的优点是,如上所述,连续高速包装的可能性,这对于成本效率具有重要影响。层压包装材料中的铝箔层提供了明显优于大多数聚合物密封材料的密封性能。传统的用于无菌流质食物无菌包装的铝箔基层压包装材料按其性能水平,是目前市售的最具成本效率的包装材料。任何其他的竞争性材料必定是相对于原材料来说成本效率更高,具有可比的食物保藏特性,以及在制成最终层压包装材料方面具有相对低的复杂性。迄今为止,市场上几乎没有源自于有成本效益的非箔层压包装材料的、用于在上述室温环境下长期保存的任何无菌纸质或纸板质的包装物,其中,该非箔层压包装材料相较于铝箔层压材料,有可靠的密封特性并且有超过3个月的食品保存特性。在对开发更具成本效益的包装材料、及最小化生产包装材料所需的原料数量所做的努力中,总的动机是开发具有多重密封功能的可替代铝箔的预制膜。以前已经知道的这些例子是,多层结合的膜,每一层对成品膜的密封特性都起作用,例如,具有涂敷到同一基片膜上的气相沉积密封层和进一步的基于聚合物的密封层的膜。这些膜用不同的涂敷方法涂敷至少两次,然而,这倾向于变得非常昂贵,并且对基片膜(substrate film)的质量要求非常高,如耐热性(thermal resistance)禾口耐操作性(handling durability)。另一方面,为了优化层压包装材料,以及该层压包装材料和包装容器的生产,除了降低原材料成本外,还有的措施是简化包装层压材料结构,减少所需的转换步骤,以及同时提供足够密封性能和食物保藏性能的包装层压材料。同一膜包括两个功能的另一个方法是,包括位于膜第一面的用于包装材料的热封的可热封层,和位于另一面的密封层。该膜的一个例子可从在先申请的申请号为 W0-A-2006/027662的国际专利申请得知,它描述了聚合物膜,该膜含有涂敷在聚合物载体层的第一面上的SiOx气密封涂层,在该聚合物载体层的第二面上还施加有聚烯烃层。该专利还进一步描述了由该聚合物膜制造的层压包装材料和包装容器,其中可热封的聚烯烃层直接与其内容物相接触。它还披露了用于制造含有SiOx气密涂层的聚合物膜的方法,该方法包括步骤a)形成聚合物载体层和可热封的聚烯烃层,把这些层并在一起形成中间膜层;b)直接把所述SiOx涂层施用到所述聚合物载体层上,以形成所述膜并且优选,在步骤 (a)之后,但在步骤(b)之前,增加通过拉伸进行的取向(orienting)中间步骤,优选单取向中间步骤。聚合物载体层比如是聚酰胺或聚酯基聚合物,优选是聚酰胺,因为它增加了一些本身的密封性能,并提供了用于后续SiOx涂敷的良好接收表面和热机械性能。然而,制造这种有SiOx涂层的膜更加困难,因为该膜合并有2种不同类型的聚合物,在载体层膜一侧的聚酰胺或聚酯聚合物,在膜另一侧的聚乙烯,这导致了膜各层之间的张力和较差的热兼容性。这使得对制造方法的要求很高,以提供足够可靠的密封和完整性性能,并且,与所希望的相反,对于作为一个整体的物质转换过程增加了一些复杂性。
技术实现思路
5因此,本专利技术的一个目的要提供有气相沉积密封涂层的、热机械性能稳定的、可热封聚合物膜和有助于缓解上述讨论缺点和问题的层压包装材料,以满足至少部分上述要求,优选是全部要求。因此,本专利技术的一个目的是提供薄的预制的和热机械稳定的、可热密封聚合物基片膜,该基片膜有气相沉积涂敷密封层,优选有金属化密封层,适合用于包装层压材料 /容器,该有气相沉积涂层的基片膜结合了所需的诸如气密性、水蒸气密封性或非筛选性 (non-scalping)密封性能等密封性能,含于该聚合物基片膜中的低密度乙烯聚合物热封层,在涂敷和层压该膜时的高强度和热机械稳定性,以及较低的成本等特点。本专利技术的层压包装材料含有气相沉积涂层的可热封聚合物膜,该层压包装材料是适合于无菌包装和长期储存,并有足够的抗挠刚度和热机械稳定性,适合于用连续管成型和热封方法对流质食物进行连续高速包装。本专利技术还针对包装容器,由本专利技术的包括可热封聚合物膜的层压包装材料生产的该包装容器具有良好的完整性,即,通过密封和接合,充满半流质或流质食物或饮料时无渗漏。这些目标和其他目标的实现是通过涂敷有气相沉积密封层的、热机械稳定的、可热封聚合物膜,使用该膜的层压本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉尔·罗沙阿兰·保尼鲍尔特莫妮卡·伯基切萨雷·洛伦泽蒂
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:

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