專利名稱：用于食品與非食品產(chǎn)品包裝的無鋁箔聚合物涂布的紙板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及本發(fā)明涉及用于食品與非食品產(chǎn)品包裝的無鋁箔聚合物涂布的紙板。更具體而言，本發(fā)明涉及一種擱置壽命長，由改進的可熱合無鋁箔復(fù)合結(jié)構(gòu)組成的紙板或?qū)雍喜牧稀?br> 2．現(xiàn)有技術(shù)的描述水分損失是限制包裝商品，包括食品和非食品產(chǎn)品，擱置壽命的首要因素。這種水分損失尤其限制了擱置壽命長于一年的干燥擱置壽命儲存。目前，這類產(chǎn)品被包裝在玻璃罐、金屬罐頭，或鋁箔層合包裝套中。
可熱合的低密度聚乙烯(LDPE)是通用厚紙板的眾所周知的所分。此外眾所周知，不透性材料諸如鋁箔，極性材料例如聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯等和高度結(jié)晶非極性材料諸如高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯給水分的吸收和／或傳遞帶來各種程度的阻礙。
食品飲料厚紙板現(xiàn)有的商業(yè)性結(jié)構(gòu)使用一種容易熱合的不滲透性層合材料，該材料是由紙板夾在兩層低密度聚乙烯(LDPE)之間組成。LDPE是一種廉價的可熱合不透濕層。但是，這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的使用已在走下坡路，因為厚LDPE層短時期之后吸收芳香油導(dǎo)致熱合牢固性的破壞和涂層的應(yīng)力龜裂，并使芳香油透入紙板和進入大氣。此外，這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)事實上對氧氣沒有阻擋力。
再一傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)是把兩個額外涂層，即鋁箔層和另一LDPE層加到上面指出的結(jié)構(gòu)上。昂貴的鋁箔層增加了對氧氣的阻擋力，同時另一LDPE層提供層合材料的可熱合性。但是，上述結(jié)構(gòu)對吸收芳香油和香氣的阻擋性仍然不足，因為接觸產(chǎn)品的內(nèi)層是厚LDPE層。
在儲存食品與非食品產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中使用鋁箔有別的缺點。這種結(jié)構(gòu)成本高。由于材料費和加工費兩者都高。需要把鋁箔加工到形成鋁箔薄片的程度。用于這一作業(yè)的機械設(shè)備、時間和人力大大提高了成品的價格。而且，鋁的材料費較高且易發(fā)生價格大波動，使成本預(yù)測很難用于長期連續(xù)生產(chǎn)。
近年來，隨著生產(chǎn)及其副產(chǎn)物能對環(huán)境造成負面影響這一認識的逐漸形成，資源再生及制成品重復(fù)使用已成為主要關(guān)心內(nèi)容，為了獲得可重復(fù)使用的產(chǎn)品并防止危害環(huán)境，含鋁箔的結(jié)構(gòu)在進一步重復(fù)使用之前必須除去金屬鋁箔。先前用作包裝僅有的無鋁箔水分阻擋材料是昂貴的Saranex或一氧化硅聚合物(SiOx)的層合薄膜。這兩種薄膜都有環(huán)境、處置或重復(fù)使用的擔(dān)心。
此外，包裝材料中的鋁箔可能與其它操作相干擾。例如，當(dāng)對某些食品與非食品產(chǎn)品進行必要的金屬檢測時，包裝材料中鋁箔的存在就與這種金屬檢測相干擾。如果以原包裝對產(chǎn)品進行微波處理，有鋁箔就可能對使用者構(gòu)成危險，而且可能損壞微波爐。
所以，根據(jù)上述，需要一種無鋁箔紙板結(jié)構(gòu)，其提供密封度并為室溫下儲存的長擱置壽命提供有效的水分阻擋層，又克服鋁箔包裝的缺點。
本發(fā)明的目的是提供一種成本有效的擠塑／共擠塑涂布或者薄膜層合在無鋁箔紙板上的結(jié)構(gòu)，它不污染環(huán)境且能轉(zhuǎn)變成用于特定產(chǎn)品銷售市場的紙板包裝。而且，本發(fā)明的目的是提供多種結(jié)構(gòu)，它們具有必需的阻擋性能，包括阻擋水分、氧氣和有機蒸氣，以及可熱合性，以對于選定的食品與非食品產(chǎn)品在干燥擱置貯存期間獲得高達一年的擱置壽命。
發(fā)明概述本發(fā)明致力于這些或其它不足，指向一種無鋁箔復(fù)合結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對水分、氧氣和有機蒸氣的損失提供顯著的阻擋層而且可以不費力地密封，對于選定的食品與非食品產(chǎn)品，在干燥擱置儲存期間，有至少一年的擱置壽命，而且不污染環(huán)境。可以加上額外的涂層以形成更加顯著的氧氣阻擋層。優(yōu)選的實施方案包含，從暴露于環(huán)境的外表面到接觸容器內(nèi)含物的內(nèi)表面低密度聚乙烯聚合物第一外層；紙板基材；帶粘結(jié)層的尼龍第一內(nèi)層合涂層；低密度聚乙烯聚合物第二內(nèi)層；高密度聚乙烯聚合物第三內(nèi)層；以及接觸產(chǎn)品的低密度聚乙烯聚合物最內(nèi)和與產(chǎn)品接觸層。
本發(fā)明的第二實施方案具有無鋁箔的復(fù)合結(jié)構(gòu)，它包含從暴露于環(huán)境的外表面到接觸容器內(nèi)容物的內(nèi)表面低密度聚乙烯聚合物第一外層；紙板基材；帶粘結(jié)層的尼龍第一內(nèi)層合涂層，高密度聚乙烯聚合物第二內(nèi)層；低密度聚乙烯聚合物第三內(nèi)層；以及高密度聚乙烯聚合物最內(nèi)和與產(chǎn)品接觸層。
構(gòu)成本發(fā)明層合材料的紙板產(chǎn)生了改進的阻擋性能，包括對水分、氧氣以及有機蒸氣的阻擋，和改進的密封性。結(jié)果是，選定的食品與非食品產(chǎn)品在干燥儲存期間擱置壽命顯著地延長到至少1年，而且排除了對鋁箔的需要。
附圖簡述本發(fā)明的種種特性將根據(jù)下列各附圖加以描述，其中

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施方案的垂直截面圖；圖2是本發(fā)明第二實施方案的垂直截面圖；以及圖3是本發(fā)明第三實施方案的垂直截面圖。
發(fā)明詳述參照圖1，本發(fā)明層合材料的優(yōu)選實施方案表明，它包含不同厚度的紙板基材20，例如最合適的高級厚紙料為265lb．／3000Sq·ft．令半加侖基本原料，在其一面施加低密度聚乙烯聚合物(LDPE)22涂層，涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺12磅。任何商品擠出涂料級LDPE都適用于此。在層合材料的背面或里面，即在紙板層20上是涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺18磅的尼龍層24，及粘結(jié)材料層26(諸如Tymor，或更具體而言Tymor1205)，其涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺令4磅。粘結(jié)層26的里面是夾芯層27，它包含低密度聚乙烯聚合物(LDPE)涂層28，涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺令3磅，高密度聚乙烯聚合物(HDPE)涂層30，涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺令22磅，以及低密度聚乙烯聚合物(LDPE)第二最內(nèi)涂層32，涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺令3磅。
參照圖2，本發(fā)明層合材料的第二實施方案表明，它包含紙板基材20)，任其一面施加LDPE層22，施加在紙板層20上的是尼龍層24及粘結(jié)材料(Tymor)層26。粘結(jié)層26的里面是夾芯層27，它包含高密度聚乙烯聚合物(HDPE)層40，涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺令11磅，LDPE層42，涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺令6磅，以及HDPE第二最內(nèi)層44，涂層重量相當(dāng)于每3000平方英尺令11磅。
第一實施方案的LDPE層28，HDPE層30及LDPE層32可以分別被擠出，或者作為共擠出。最內(nèi)層32可以用LLDPE代替LDPE制成。
參照圖3，第三實施方案表明，它包含紙板基材20，其一側(cè)上有LDPE涂層22，在其相對于LDPE涂層的另一側(cè)施有尼龍層24。粘結(jié)材料層26涂布在尼龍層24上。LLDPE最內(nèi)層36涂布在粘結(jié)層26上。
供非食品包裝用的本發(fā)明的容器有一水蒸氣阻擋層，其水蒸氣透過速率(WVTR)為至少每天0．1-0．2g／100in2(設(shè)100％相對濕度(RH)和100°F)。用這種容器盛裝織物軟化劑及其它洗滌劑能夠成功地保證至少12個月的干燥擱置儲存。層合材料可以有額外的香味阻擋層(尼龍或者乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH))和／或氧氣阻擋層(EVOH)。本發(fā)明的層合材料結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)點是，它有足夠的密封能力用于熱裝產(chǎn)品，即耐得住高于200°F熱裝溫度的能力，沒有受到熱合時熱針孔的損害。
通過阻擋層透過速率試驗和擱置壽命試驗來決定阻擋層聚合物的涂布重量。能使復(fù)合結(jié)構(gòu)逐一滿足特定產(chǎn)品及擱置壽命儲存的條件。本發(fā)明的實施方案實現(xiàn)至少12個月的干燥擱置壽命儲存，能夠盛裝腐蝕性產(chǎn)品，提供有效的水分阻擋層，為特定產(chǎn)品提供有效的有機蒸氣(氣味)和氧氣阻擋層，而且有足夠的密封能力?？梢?，本發(fā)明提供一種不污染環(huán)境的無鋁箔層合材料。
經(jīng)過對本發(fā)明的層合材料進行描述后，一般相信，鑒于上面宣布的描述將會向本領(lǐng)域的技術(shù)人員提示其它修改、變易和變化，因此不言而喻所有這些變易、修改和變化都被認為是屬于從屬權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種層合包裝材料，該材料包含紙板基材，具有內(nèi)表面和外表面；涂布在該紙板基材外表面上的可熱合低密度聚乙烯聚合物外層；涂布在該紙板基材內(nèi)表面上的尼龍層；涂布在該尼龍層內(nèi)表面上的粘結(jié)層；涂布在該粘結(jié)層內(nèi)表面上的夾芯層，該夾芯層包含低密度聚乙烯聚合物層，高密度聚乙烯聚合物層，以及低密度聚乙烯聚合物最內(nèi)層。
2．如權(quán)利要求1所述的層合材料，其中該可熱合低密度聚乙烯聚合物外層是每3000平方英尺令12磅的層。
3．如權(quán)利要求1所述的層合材料，其中該夾芯層的低密度聚乙烯聚合物所說各層是每3000平方英尺令3磅的層。
4．如權(quán)利要求1所述的層合材料，其中該高密度聚乙烯聚合物層是每3000平方英尺令22磅的層。
5．如權(quán)利要求3所述的層合材料，其中該高密度聚乙烯聚合物層是每3000平方英尺令22磅的層。
6．如權(quán)利要求1所述的層合材料，其中該粘結(jié)層是每3000平方英尺令4磅的層。
7．如權(quán)利要求1所述的層合材料，其中該尼龍層是每3000平方英尺令18磅的層。
8．如權(quán)利要求1所述的層合材料，其中該粘結(jié)層含有Tymor1205。
9．一種層合材料，該材料包含紙板基材，具有內(nèi)表面和外表面；涂布在該紙板基材外表面上的每3000平方英尺令12磅的可熱合低密度聚乙烯聚合物外層；涂布在該紙板基材內(nèi)表面上的每3000平方英尺令18磅的尼龍層；涂布在該尼龍層內(nèi)表面上的4磅粘結(jié)層；涂布在該粘結(jié)層內(nèi)表面上的夾芯層，該夾芯層包含3磅低密度聚乙烯聚合物層，每3000平方英尺令22磅的高密度聚乙烯聚合物層，以及每3000平方英尺令3磅低密度聚乙烯聚合物最內(nèi)層。
10．如權(quán)利要求9所述的層合材料，其中該紙板基材是每3000平方英尺令約265磅的層。
11．一種層合包裝材料，該材料包含紙板基材，具有內(nèi)表面和外表面；涂布在該紙板基材外表面上的可熱合低密度聚乙烯聚合物外層；涂布在該紙板基材內(nèi)表面上的尼龍層；涂布在該尼龍層內(nèi)表面上的粘結(jié)層；涂布在該粘結(jié)層內(nèi)表面上的夾芯層，該夾芯層包含高密度聚乙烯聚合物層，低密度聚乙烯聚合物層，以及高密度聚乙烯聚合物最內(nèi)層。
12．如權(quán)利要求11所述的層合材料，其中該可熱合低密度聚乙烯聚合物外層是每3000平方英尺令12磅的層。
13．如權(quán)利要求11所述的層合材料，其中該夾芯層的高密度聚乙烯聚合物各層是每3000平方英尺令11磅的層。
14．如權(quán)利要求11所述的層合材料，其中該低密度聚乙烯聚合物層是每3000平方英尺令6磅的層。
15．如權(quán)利要求13所述的層合材料，其中該高密度聚乙烯聚合物層是每3000平方英尺令22磅的層。
16．如權(quán)利要求11所述的層合材料，其中該粘結(jié)層是每3000平方英尺令4磅的層。
17．如權(quán)利要求11所述的層合材料，其中該尼龍層是每3000平方英尺令18磅的層。
18．如權(quán)利要求11所述的層合材料，其中該粘結(jié)層含有Tymor。
19．如權(quán)利要求11所述的層合材料，其中該紙板基材是每3000平方英尺令約265磅的層。
20．一種層合包裝材料，該材料包含紙板基材，具有內(nèi)表面和外表面；涂布在該紙板基材外表面上的每3000平方英尺令12磅的可熱合低密度聚乙烯聚合物外層；涂布在該紙板基材內(nèi)表面上的每3000平方英尺令18磅的尼龍層；涂布在該尼龍層內(nèi)表面上的每3000平方英尺令4磅的粘結(jié)層；涂布在該粘結(jié)層內(nèi)表面上的夾芯層，該夾芯層包含每3000平方英尺令11磅的高密度聚乙烯聚合物層，每3000平方英尺令6磅的低密度聚乙烯聚合物層，以及每3000平方英尺令11磅的高密度聚乙烯聚合物最內(nèi)層。
21．一種層合包裝材料，該材料包含紙板基材，具有內(nèi)表面和外表面；涂布在該紙板基材外表面上的可熱合低密度聚乙烯聚合物外層；涂布在該紙板基材內(nèi)表面上的尼龍層；涂布在該尼龍層內(nèi)表面上的粘結(jié)層；在該粘結(jié)層內(nèi)表面上的線型低密度聚乙烯層。
全文摘要
提供一種無鋁箔的復(fù)合結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)對水分、氧氣和有機蒸氣的損失具有顯著的阻擋作用,而且可以不費力地?zé)岷?在食物和非食物產(chǎn)品的存儲期間有至少一年的擱置壽命,又不污染環(huán)境。該層合材料,從暴露于環(huán)境的外表面到接觸容器內(nèi)含物的內(nèi)表面,可包含:低密度聚乙烯聚合物第一外層(22),紙板基材(20),帶粘結(jié)層(26)的尼龍第一內(nèi)層合涂層(24),低密度聚乙烯聚合物第二內(nèi)層(28),高密度聚乙烯聚合物第三內(nèi)層(30),以及接觸產(chǎn)品的低密度聚乙烯聚合物最內(nèi)層(32)。
文檔編號B32B27/08GK1206369SQ961981
公開日1999年1月27日 申請日期1996年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月13日
發(fā)明者G·A·馬拉諾, A·A·維羅克, C·E·吉邦斯 申請人:國際紙業(yè)公司