專利名稱：制造多層包裝層壓物的方法及由該方法獲得的包裝層壓物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造包裝層壓物的方法以及一種所述層壓物在形成和填充包裝中的應(yīng)用。
包裝層壓物通常包含一基層，其上承載有一層或多層涂敷層。該涂敷層取決于其組合物以熔融塑料的形式進(jìn)行施加，也可以進(jìn)行濕法施加，其以溶液或以在載體液體中分散體的形式隨后被烘干。到目前為止，濕法施加的涂敷層通過帶有中間烘干步驟被逐一施加。
在制造相紙的領(lǐng)域中，也經(jīng)常使用濕涂敷在基層上進(jìn)行施加。為此目的，使用一滑動(dòng)式涂敷器或一簾幕式涂敷器，在一基層上同時(shí)進(jìn)行多層濕法涂敷層的施加是公知的。
我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)在包裝層壓物的制造中也可以使用這樣的技術(shù)。
因此，本發(fā)明現(xiàn)在提供一種制造多層包裝層壓物的方法，該層壓物包括一基層，其上承載有至少兩層疊層的涂敷層，該方法包含在所述基層上涂敷兩層或多層濕涂敷層，以在其上提供疊層的濕涂敷層并烘干該涂敷層。
優(yōu)選地，所述濕涂敷層包括從粘接劑層、氣體阻隔層、間隔層、去氧層和熱密封層中選擇出的至少兩個(gè)種類的每一個(gè)種類中的至少一層。通常地，聚烯烴(優(yōu)選為聚乙烯)用作熱密封層，但也可以使用其它熱塑性塑料。
粘接劑層用于在基層和涂敷層之間或在兩涂敷層之間提供粘接。乙烯丙烯酸(EAA)或乙烯甲基丙烯酸EMAA((甲基)丙烯酸-聚烯烴共聚物)通常被用作這種粘接劑層。這種粘接劑聚合物也可以用于熱密封層。
氣體阻隔層用于減少所不希望的氣體和蒸氣通過該包裝層壓物的滲入。對(duì)于該氣體阻隔層用于食物、藥物和化妝品的包裝中，水蒸氣和氧氣是主要阻隔的目標(biāo)；但是其它的氣體或蒸氣對(duì)于該層來說也可以作為阻隔的目標(biāo)。進(jìn)行濕式施加并烘干以形成氣體阻隔層的材料包含聚乙烯醇(PVOH)、乙烯乙烯醇(EVOH)和淀粉。
間隔層用于減小在由該間隔層分開的兩個(gè)層之間的氧氣的分壓力，因此，氧氣通過更進(jìn)一層的擴(kuò)散比率將減小。
去氧層包含和氧氣起反應(yīng)的氧氣去除物質(zhì)，以防止氧氣通過該層壓物而進(jìn)一步滲入。例如，抗壞血酸可以結(jié)合成到該層中作為活性氧氣去除物質(zhì)。其它的氧氣去除物質(zhì)包含維生素E、鐵和Fe2+。
通過熱密封的形式，熱密封層促進(jìn)與層壓物的相同或相反表面密封在一起，以能夠制造出剛性的或可變形的包裝件。
優(yōu)選的是，所述濕涂敷層的至少一層是包含聚合物的氣體阻隔層，該聚合物包含有層狀毫微粒子(nanoparticle)的分散相。更優(yōu)選的是，所述毫微粒子是鱗片狀的無機(jī)層狀化合物。這樣的毫微粒子以及它們?cè)谛纬蓺怏w阻隔層中的使用在包括EP-A-0590263和Zilg等人的文獻(xiàn)(1)中廣泛地被討論。
優(yōu)選的是，所述濕涂敷層是使用一滑動(dòng)式涂敷器或一簾幕式涂敷器進(jìn)行施加的。涂敷設(shè)備的這兩種不同涂敷形式在Cohen等人的文獻(xiàn)(2)中有詳細(xì)的說明。簡要地說，在滑動(dòng)式(或?qū)盈B式)涂敷器中，涂敷流體通過通道被泵送到一傾斜的平面，以向下流到該平面端部處的一尖端邊緣。要被涂敷的幅面圍繞一涂敷輥運(yùn)行到鄰接所述的邊緣，并且涂敷材料層流過該平面的邊緣和該幅面之間的間隙，從而對(duì)幅面進(jìn)行涂敷。不同的流體層不會(huì)混合，而是一層覆蓋另一層。在簾幕式涂敷器中，流體層是以相同的方式形成的，但是該幅面不運(yùn)行到鄰接該傾斜平面的邊緣。代替它的是，該流體層流過該平面的邊緣，并且以簾幕的形式下落到在該板的底邊緣之下水平運(yùn)行的幅面上。
該流體層的粘度可以以預(yù)計(jì)量涂敷領(lǐng)域的公知技術(shù)來控制，以保持和優(yōu)化其性能。通常，在滑動(dòng)式涂敷器中，底層應(yīng)具有較低的粘度，優(yōu)選地為50mPas或更低，更優(yōu)選地為5-10mPas。而對(duì)于上面的每一層，其粘形應(yīng)增加一點(diǎn)，但是另一方面其表面能量應(yīng)降低?？梢园凑毡绢I(lǐng)域公知的類似需求而使用表面活性劑，尤其是在使用簾幕式涂敷時(shí)。
如在滑動(dòng)式涂敷器領(lǐng)域公知的那樣，可以在模具(即傾斜平面的邊緣)的下面施加一輕微的負(fù)壓，以向下拖拽涂層而使得其緊貼在幅面的表面上。這可以由靠近涂敷模具和幅面輥的小風(fēng)扇而產(chǎn)生。
優(yōu)選的是，該基層是紙、紙板、或塑料薄膜，每一個(gè)在其上可選擇地承載著一層或多層涂敷層。該早期形成的涂敷層可以在濕式涂敷和烘干操作分開的過程中形成，也可以通過例如熔融擠出和擠出層壓法的熱層壓技術(shù)而形成。由濕式涂敷法和烘干制造出的層壓物的在先應(yīng)用通常不具有優(yōu)越性，這是由于存在有損壞基層或形成烘干裂紋的危險(xiǎn)(當(dāng)該基層較厚例如紙板時(shí)不易發(fā)生)。當(dāng)該基層是一薄紙或塑料薄膜時(shí)，優(yōu)選地不使用上述濕式涂敷法，以使其僅一次經(jīng)受烘干操作的應(yīng)力。
本發(fā)明包含如上所述的方法，其進(jìn)一步包含在該烘干層上涂敷一層或多層涂敷層。再者，該隨后涂敷的涂敷層可以在濕式涂敷和烘干操作分開的過程中形成，也可以通過如熔融擠出和擠出層壓法的熱層壓技術(shù)而形成。例如，聚乙烯熱密封層可以以常規(guī)方式設(shè)置濕涂敷層之上。
由上述涂敷方法施加的涂層的總的濕厚度優(yōu)選約為50μm。低于45μm將很難正確地操作該涂敷設(shè)備。對(duì)于優(yōu)選地用于本發(fā)明的固體含量的范圍，即在大約5到25％之間，較大的總的厚度對(duì)于烘干來說有可能更困難，并且需要更復(fù)雜的烘干設(shè)備。因此在通常情況下，所希望的同時(shí)涂敷的涂層的總體(濕)厚度應(yīng)在45μm到100μm范圍之間，更優(yōu)選地為45到60μm或45到55μm之間。
在此總體厚度之內(nèi)，各個(gè)單獨(dú)涂層的厚度可以自由地選擇。
優(yōu)選的是，至少一層涂層的濕厚度不大于20μm。更優(yōu)選的是，至少一層涂層的濕厚度在2到10μm范圍之間。
優(yōu)選的是，非常昂貴的材料將涂敷在這樣一薄層中。
這和單獨(dú)地烘干的按順序的濕層的傳統(tǒng)應(yīng)用形成了對(duì)比，其中連續(xù)濕式涂層的每一層涂層至少需要30到40μm以適應(yīng)其涂敷。
該基層可以從層狀物一體地形成以獲得包裝件，如紙或紙板包裝，或者可以制造柔性的、用于制造袋子或包、或用作包裝用的薄膜的層壓物。按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可以如WO-A-99/46121所述的那樣使用薄紙或薄膜作為承載的基層，以用于進(jìn)一步結(jié)合到紙板包裝層壓物中。
本發(fā)明包含一由權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述方法形成的多層包裝層壓物，它包含至少一個(gè)濕厚度不大于20μm的層，以及(1)至少一個(gè)具有氧氣阻隔性能的層，以使得該層壓物的氧氣透過率在1大氣壓下(23℃，83％RH)每24小時(shí)不大于150cm3/m2；或(2)至少一個(gè)去氧層。
優(yōu)選的是，在上述條件下，氧氣透過率不大于50cm3/m2。較優(yōu)選的是，氧氣透過率不大于20cm3/m2；更優(yōu)選的是不大于10cm3/m2，以及特別優(yōu)選的是不大于1cm3/m2。
按照本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步包含從所述包裝材料形成一包裝物的步驟，以及可以進(jìn)一步包含其它步驟，如填充所述包裝物和封閉所述包裝物的步驟。
按照本發(fā)明制造出的包裝物可以用于包裝食物或包含牛奶和果汁的飲品(該飲品包含用于冷藏或無菌包裝儲(chǔ)藏的鮮橙汁)，或用于其它使用包裝層壓物的廣泛公知種類的使用。
下面將通過參照附圖來說明優(yōu)選實(shí)施例，從而進(jìn)一步解釋本發(fā)明。


圖1示出了幅面使用一滑動(dòng)式涂敷器的涂敷。
圖2示出了幅面使用一簾幕式涂敷器的涂敷。
如圖1所示，例如紙板的包裝層壓物的基層幅面10承載于涂敷輥12上以沿反時(shí)針方向進(jìn)給，該涂敷輥位于一滑動(dòng)塊14附近，該滑動(dòng)塊具有一上部傾斜平面26，該傾斜平面在其下部的一邊緣16處終止，該邊緣與幅面10之間由一間隙隔開。
該滑動(dòng)塊14具有四個(gè)分別通向在傾斜平面26中的相應(yīng)槽口的通道18、20、22、24，以用于四種涂敷材料流的供給。也可提供更多或較少的通道和槽口。這里供給的涂敷液體以一個(gè)在另一個(gè)之上的方式流過該平面26而沒有混合，并且經(jīng)過在邊緣16處的間隙而涂敷在幅面上。然后該幅面被傳送到一烘干器(未示出)。
在圖2中，例如紙板的包裝層壓物基層幅面10從右向左水平移動(dòng)。一涂敷材料的簾幕28從類似圖1中所示的一滑動(dòng)塊14的邊緣16處下落。涂敷液體的層疊流向下流過滑動(dòng)塊14的傾斜面到達(dá)邊緣16處，層疊流從該邊緣處以簾幕28的形式向下落到幅面10上。然后該幅面被傳送到一烘干器(未示出)。
作為實(shí)施例，本發(fā)明包括一包含基層的包裝層壓物，該基層例如紙板，在一側(cè)上基層承載有下面模式中任意一種的涂敷層，該涂敷層是在一次或多次操作中使用濕式涂敷法進(jìn)行施加的/adh/PVOH/dist/PVOH/adh//adh/nano/dist/nano/adh//adh/nano/dist/nano/eater/adh//adh/PVOH/nano/dist/nano/PVOH/adh//adh/PVOH/nano/dist/nano/PVOH/eater/adh/其中
PVOH＝PVOH的氣體阻隔層，其中可以包含少量的附加聚合物，優(yōu)選為例如EAA，adh＝粘接劑層，nano＝包含有毫微粒子的載體聚合物eater＝包含有去氧劑的載體聚合物dist＝間隔層更具體地說，這種涂敷層可以包含順序/EAA/PVOH+毫微粒子/PVOH+EAA/PVOH+毫微粒子/EAA/參考1.C.Zilg，P.Reichert，F(xiàn).Diettsche，T.Engelhardt andR.Muelhaupt，“Plastics and Rubber Nanocomposites based upenLayered Silicates”Plastics Technology 2000，Kunstoffe PlastEurope October 1988.
2.E.Cohen and E.Gutoff，“現(xiàn)代涂敷和烘干技術(shù)(Modern Coatingand Drying Technology)”117-122頁，其由VCH出版(pp117-122，published by VCH)。
權(quán)利要求
1.一種制造多層包裝層壓物的方法，該層壓物包括一承載至少兩個(gè)疊置的涂敷層的基層，其特征在于，該方法包括在所述基層上施加兩層或更多的濕涂敷層，以在其上設(shè)置疊置的濕涂敷層，并且烘干所述層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述濕涂敷層包括從粘接劑層、氣體阻隔層、間隔層、去氧層和熱密封層中選擇出的至少兩個(gè)種類的每一個(gè)種類中的至少一個(gè)層。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)所述濕涂敷層是氣體阻隔層，其包括一含有層狀毫微粒子的分散相的聚合物。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述毫微粒子是鱗片狀的無機(jī)層狀化合物。
5.如上述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述濕涂敷層是使用滑動(dòng)式涂敷器或簾幕式涂敷器進(jìn)行涂敷的。
6.如上述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該基層是紙、紙板、或塑料薄膜，每一個(gè)基層可選擇地承載一層或多層涂敷層。
7.如上述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其還包括在所述烘干層之上施加一層或多層涂敷層。
8.如上述任意一個(gè)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，其還包括由所述包裝材料形成一包裝物。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，其還包括填充所述包裝物。
10.一種由權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法形成的多層包裝層壓物，其包括至少一個(gè)濕厚度不大于20μm的層，以及(1)至少一個(gè)具有氧氣阻隔性能的層，以使得該層壓物的氧氣透過率在1大氣壓下(23℃，83％RH)每24小時(shí)不大于150cm3/m2；或(2)至少一個(gè)去氧層。
11.如權(quán)利要求10所述的層壓物，其特征在于，其具有的氧氣透過率在1大氣壓下(23℃，83％RH)每24小時(shí)不大于50cm3/m2。
12.如權(quán)利要求11所述的層壓物，其特征在于，所述氧氣透過率在1大氣壓下(23℃，83％RH)每24小時(shí)不大于20cm3/m2。
全文摘要
一種多層包裝層壓物，其通過使用具有滑動(dòng)塊(14)的滑動(dòng)式涂敷器或簾幕式涂敷器在一基層幅面(10)上同時(shí)涂敷至少兩層濕涂敷層而制成，涂敷液體的層流在滑動(dòng)塊之上流過以到達(dá)基層幅面。至少一層涂敷層的(濕)厚度小于20μm，以及至少一層涂敷層具有阻隔氧氣或去除氧氣的特性。
文檔編號(hào)D21H27/10GK1419479SQ018071
公開日2003年5月21日 申請(qǐng)日期2001年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月26日
發(fā)明者M·伯林, M·本特馬, K·K·弗萊梅卡爾森 申請(qǐng)人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司