專利名稱：熱封和消毒的產(chǎn)品包裝,用于該包裝的包裝材料和該包裝材料的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱封和熱消毒產(chǎn)品包裝，該包裝由聚合物涂覆的纖維基包裝材料制成。本發(fā)明還涉及適合該包裝的包裝材料，以及該材料的用途。
聚合物涂覆的纖維基包裝材料有大量已知的應(yīng)用，其中纖維基材的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置有一層或多層連續(xù)的涂層，該包裝材料試圖用于不同的包裝目的。所述涂層任選獲得防潮、阻氧和/或遮光層，所述層試圖提高被包裝產(chǎn)品的保存期限，從而延長(zhǎng)其有效存放期限和/或“過(guò)期之前的最佳狀態(tài)(bestbefore date)”。所述涂層還提供了能夠密封產(chǎn)品包裝的熱封材料。食品包裝構(gòu)成該包裝材料的一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域，它們用于，例如由涂布包裝板制成的紙板箱、包裝箱和盒，以及由涂料紙制成的袋包裝。
熱消毒包裝形成值得注意的一類密封食品包裝，要求這些包裝的包裝材料能經(jīng)受消毒處理的條件?？梢酝ㄟ^(guò)輻射或在高壓釜中用熱的高壓蒸汽進(jìn)行消毒。通常在高壓釜中處理密封的金屬罐。但是，目前纖維基的包裝材料也可用于在高壓釜中應(yīng)用。WO 02/28637描述了用于熱壓處理包裝的包裝材料，其中基材板設(shè)置有阻氧層、聚合物熱封層和這些層之間需要的粘合劑層。在該公開(kāi)中，阻氧層優(yōu)選由鋁箔制成，盡管也提到EVOH作為可選擇的材料。建議使用的粘合劑層和熱封層材料是聚丙烯，它能在高壓釜中耐得位130℃以上的溫度而不熔化。
在熱消毒纖維基食品包裝的測(cè)試中，本發(fā)明的申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，即僅僅用聚合物阻氧層和聚合物熱封層涂布的漂白包裝板因加熱傾向于變黃。對(duì)于在高壓釜中處理的包裝尤其是這樣，要求該包裝在所需處理期間(通常約為30分鐘)內(nèi)耐得住高壓釜的高溫和高壓。換句話說(shuō)，由聚合物涂覆板制成的包裝在熱壓處理時(shí)會(huì)變成另外的面貌，這在市場(chǎng)銷售，尤其在苛刻的應(yīng)用中是一個(gè)缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是消除上述問(wèn)題并且提供由纖維基材料制成的消毒包裝，它的材料除了纖維基材之外僅包含聚合物涂層，該包裝實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品所需的密封性、耐熱性和遮光性，其中還基本避免了由于熱處理而引起的材料變黃。本發(fā)明的產(chǎn)品包裝的特征在于以下事實(shí)，即包裝纖維基材的外部的聚合物涂層含有白色顏料，以及包含在包裝材料中的第二聚合物涂層含有吸光顏料(1ight-absorbing pigment)。
在本發(fā)明的包裝中，使用白色顏料遮蓋纖維基材，使得因加熱引起的變黃不會(huì)明顯影響包裝的外觀，更確切地說(shuō)是其ISO亮度。另外，吸光顏料被置于與賦予包裝以亮度的白色顏料不同的涂層，它為被包裝的產(chǎn)品遮擋可見(jiàn)光。另外，根據(jù)本發(fā)明，吸光的黑色顏料還可以用作如下所述的包裝的明亮外表的穩(wěn)定劑。
根據(jù)本發(fā)明，不使用鋁箔而獲得了纖維基的包裝材料，該包裝材料能經(jīng)受熱消毒，尤其是在高溫和蒸汽壓力下的熱壓處理，該材料中的聚合物涂層形成延長(zhǎng)產(chǎn)品保存期限所需要的遮光層，而且該包裝材料還滿足對(duì)被銷售的最終包裝的外觀要求?？梢杂糜珊谏桶咨伭现苫疑木酆衔飳有纬烧诠鈱樱?，如WO 01/76976中描述的，該聚合物層形成代替包裝常用鋁箔的內(nèi)層，而在包裝的另一側(cè)，即它的外表面上可以僅使用白色顏料，該白色顏料通過(guò)遮蓋由熱處理引起的纖維基材的變色明顯影響包裝的外觀。
本發(fā)明可選擇的解決方案是在包裝的纖維基材的外部提供兩層連續(xù)的著色聚合物層，其中，外部聚合物層含有5～25％的白色顏料，而更接近纖維基材的內(nèi)部聚合物層含有少量的黑色顏料。這些連續(xù)的著色層使得包裝材料的明亮色調(diào)(light tone)得到有效穩(wěn)定而不管下面的纖維基材變黃。然后在白色顏料下面的黑色顏料的影響下，材料的整體顏色為白色或淺灰色(很淡的灰色)。亮度取決于所使用的顏料量和它們相互之間的比例，但是，目的是調(diào)節(jié)材料的色調(diào)盡可能接近白色以及在加熱處理包裝時(shí)保持該色調(diào)。
在加有白色顏料的層下面提供的少量黑色顏料具有少許吸光效應(yīng)。該效應(yīng)對(duì)于遮擋包裝產(chǎn)品避免光透過(guò)材料仍是不夠的。如果需要，通過(guò)在包裝內(nèi)部將足量的吸光顏料提供給聚合物涂層，例如上述專利WO 01/76976的說(shuō)明書(shū)中所披露的，通過(guò)將纖維基材的至少一層內(nèi)涂層調(diào)為灰色，可以獲得更有效的遮光著色效果。
使用總重量為25～60g/m2的連續(xù)著色層可以獲得所需的材料調(diào)色，內(nèi)層中黑色顏料的濃度為0.05～0.5％，優(yōu)選為大約0.06～0.15％，外層中的白色顏料的濃度為5～25％，優(yōu)選大約為7～12％。任選地，還可以在包含黑色顏料的內(nèi)層中混入白色顏料，以得到該層整體的淺灰色色調(diào)。內(nèi)層中白色顏料的比例可以為5～25％，優(yōu)選為7～15％。例如，碳黑適合用作黑色顏料，而二氧化鈦適合用作白色顏料。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，包裝材料包括位于纖維基材兩側(cè)的外部透明熱封層，其中著色聚合物層設(shè)置在所述基材兩側(cè)的內(nèi)部。這避免了著色層與欲包裝的產(chǎn)品直接接觸，兩者接觸在許多國(guó)家是受食品法律或法規(guī)禁止的。然而，內(nèi)部的著色聚合物層可以含有與外層相同的可熱封聚合物，且可以直接置于該外層的下面，以致這些層在熱封時(shí)充當(dāng)形成接縫(seam)的單一的均勻材料層。
在熱壓包裝(autoclave package)中，熱封層中的聚合物的熔點(diǎn)應(yīng)該至少為約130℃，從而避免聚合物在高壓釜中熔化。這種可熱封聚合物的實(shí)例是聚丙烯。
取決于被包裝的產(chǎn)品，所述包裝材料還可以包含位于纖維基材和著色的遮光層之間的一層或多層聚合物阻氧層，將其設(shè)置在包裝內(nèi)部是最有利的。特別地，乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)和聚酰胺(PA)是阻氧層的合適材料。
在本發(fā)明的包裝中，材料的纖維基材可具體由漂白紙漿制成的重量為130～500g/m2的包裝板或者由重量為20～120g/m2的包裝紙構(gòu)成。它們適合用于在高壓釜中處理的熱封包裝盒或紙板箱包裝或袋包裝。
適合用于上述消毒包裝的本發(fā)明的可熱封包裝材料包含纖維基材和位于其兩側(cè)的聚合物熱封層，其特征在于在位于纖維基材兩側(cè)的聚合物層中都加入了顏料，其中位于纖維基材一側(cè)的白色顏料遮蓋纖維基材，而位于纖維基材另一側(cè)的吸光顏料形成被包裝產(chǎn)品的遮光層。該材料可用于形成產(chǎn)品的遮光包裝，可以對(duì)其進(jìn)行消毒而不會(huì)因加熱引起的任何變黃而明顯改變包裝的外觀。
本發(fā)明還包括所述纖維基的聚合物涂覆的包裝材料(通過(guò)在將借助加熱而消毒的包裝的兩側(cè)施用顏料而被著色)在熱消毒包裝中的用途。本發(fā)明特別涉及進(jìn)一步詳細(xì)描述的上述包裝材料在食品包裝中的用途，所述食品包裝通過(guò)熱封密封并將在高壓釜中進(jìn)行處理。
下面借助實(shí)施例并參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1-10是本發(fā)明的十種不同的層狀包裝材料的示意圖，和圖11示出了由圖1的包裝材料通過(guò)彎曲和熱封而制成的包裝。
圖1的聚合物涂覆的包裝板依次包含由聚丙烯(PP)制成的外部熱封層1，用二氧化鈦著色為白色的內(nèi)部聚丙烯熱封層2，由漂白板制成的纖維基材4，直接與纖維基材粘合的聚酰胺(PA)阻氧層5，EVOH阻氧層6，聚合物粘合劑層7，通過(guò)碳黑和二氧化鈦調(diào)色為灰色的熱封聚丙烯層8，以及聚丙烯制成的熱封層9。通過(guò)共擠出法可以在板4的不同側(cè)制備這些連續(xù)涂層?？梢詮澢蜔岱馑霾牧弦孕纬煞忾]的產(chǎn)品包裝，優(yōu)選聚丙烯層2被置于包裝外表面(即纖維基材4外部)的二氧化鈦著色為白色且聚丙烯層8被置于包裝內(nèi)表面(即纖維基材4內(nèi)部)的碳黑和二氧化鈦著色為灰色。由于層2含有白色顏料，在對(duì)由其制得的包裝進(jìn)行熱消毒處理(例如熱壓處理)時(shí)該材料通常保留其亮度，不管纖維基材4如何變黃。灰色層8具有為被包裝產(chǎn)品遮光的功能。
圖2所示的包裝材料與圖1的包裝材料的不同之處僅僅在于省略了設(shè)置在包裝外表面的聚丙烯熱封層，以及改變了材料中的PA和EVOH阻氧層5、6的相互次序。因此，用二氧化鈦著色為白色的聚丙烯層2位于材料的外表面，在那里它獨(dú)自起到可熱封層的作用。
圖3所示的包裝材料與圖1的包裝材料的不同之處僅僅在于位于纖維基材4兩側(cè)的著色聚合物層2、8是環(huán)烯烴共聚物(COC)而不是聚丙烯。COC是由乙烯和降冰片烯共聚得到的，它的蒸汽滲透性差并且已知可應(yīng)用在層狀包裝材料中。
圖4的包裝材料由聚丙烯層1、用二氧化鈦著色為白色的聚丙烯層2、纖維基材4、聚丙烯層9’、粘合劑層7’、PA阻氧層5、EVOH阻氧層6、第二PA阻氧層5’、第二粘合劑層7、用碳黑和二氧化鈦著色成灰色的聚丙烯層8，以及聚丙烯層9組成。在該多層結(jié)構(gòu)中，通過(guò)中間聚丙烯層和粘合劑層9’、7’確保將阻氧層5、6粘合在纖維基材4上，這對(duì)于苛刻的應(yīng)用如在高壓釜處理的包裝中是必須的。本申請(qǐng)尤其具有的具體特征為阻氧層和粘合劑層7’、5、6、5’、7構(gòu)成的對(duì)稱五層組合，這在通過(guò)共擠出法形成連續(xù)的各聚合物層時(shí)是有利的。任選將由聚丙烯層、粘合劑層、EVOH層和PA阻氧層9’、7’、5、6、5’構(gòu)成的五層結(jié)構(gòu)材料涂覆在板4上作為單獨(dú)制造的薄膜層壓制品，其可以在市場(chǎng)上購(gòu)買到。然后在通過(guò)共擠出法將外部聚丙烯層1、2、8、9加入最終材料中的同時(shí)將層壓制品密封在板4上。
圖5所示的包裝材料與圖4所示的包裝材料的不同之處在于灰色顏料組分被混入在該結(jié)構(gòu)的兩層粘合劑層8、8’中，使得涂層的數(shù)目減少一層。該材料包括相對(duì)于中心EVOH層對(duì)稱的共擠出的七層結(jié)構(gòu)9、8’、5、6、5’、8、9。圖6還示出了圖5材料的變體，其中僅僅最里面的粘合劑層8含有灰色顏料。其優(yōu)勢(shì)在于上述單獨(dú)制造的5、6、5’、7、9五層薄膜層壓制品，可以將它們密封形成最終的層狀包裝材料作為一個(gè)完整的組合。
在圖1-6的包裝材料中，纖維基材4可由含有漂白的硫酸鹽紙漿的包裝板構(gòu)成，纖維基材的重量為130～500g/m2，優(yōu)選為170～300g/m2。如果纖維基材任選由漂白紙構(gòu)成，那么它的重量為20～120g/m2。PA和EVOH阻氧層5，6的重量為3～15g/m2，優(yōu)選為50～10g/m2。置于材料最外面的透明聚丙烯層1、9的重量可以為5～30g/m2，優(yōu)選為7～20g/m2，與這些外部聚丙烯層相鄰的內(nèi)部的著色聚丙烯層2、8的重量為10～50g/m2，優(yōu)選為25～40g/m2。著色為白色的聚丙烯層2的二氧化鈦濃度可為5～25％，優(yōu)選為約7～12％。在著色為灰色的聚丙烯層8的碳黑濃度可為0.05～0.5％，優(yōu)選為約0.12～0.15％，相應(yīng)地，二氧化鈦的濃度為5～25％，優(yōu)選為約7～12％。粘合劑層7的重量為3～15g/m2，優(yōu)選為5～10g/m2，該粘合劑層的材料尤其適合為Mitsui Chemicals公司出售的商品名為Admer的聚合物。如果著色層2、8的聚合物材料為COC或Admer而不是聚丙烯，也可以采用上述著色層的層重和顏料濃度。
圖7的聚合物涂覆的包裝板依次包括以下各層用二氧化鈦著色為白色的涂層2，用碳黑著色的涂層3，漂白板制成的纖維基材4，用二氧化鈦和碳黑著色成灰色以類似于鋁箔的遮光層8，以及透明熱封層9。所有涂層2、3、8、9使用的聚合物材料都是聚丙烯?？梢酝ㄟ^(guò)共擠出法在纖維基材4的不同側(cè)上形成這些連續(xù)的涂層?？梢詮澢蜔岱馑霾牧弦孕纬煞忾]的產(chǎn)品包裝，從而在包裝的外表面(即纖維基材4的外部)設(shè)置著色聚合物層2、3，以及在包裝的內(nèi)表面(即纖維基材4的內(nèi)部)設(shè)置灰色遮光層8和透明熱封層9。包裝外部的連續(xù)著色層2、3賦予該包裝淺色的幾乎是白色的遮光層(shade)，它在包裝的熱消毒處理中不發(fā)生變化。
圖8示出了特別適合用于在高壓釜中處理的食品包裝的包裝板，其中，與圖7相比，增加了以下幾層設(shè)置在包裝外表面的透明聚丙烯熱封層1，在纖維基材4內(nèi)部的聚酰胺阻氧層和EVOH阻氧層5、6，以及粘合在EVOH層6的遮光層8上的粘合劑層7，它的材料是例如Mitsui Chemicals公司出售的商品名為Admer的聚合物。因此，著色層2、3保護(hù)由該材料形成的包裝避免在熱壓處理中纖維基材4發(fā)生任何變黃，而包裝內(nèi)部的阻氧層5、6和遮光層8保護(hù)被包裝產(chǎn)品，并延長(zhǎng)它的保存期限和過(guò)期之前的最佳狀態(tài)。
圖9示出了圖8的包裝板的改進(jìn)形式，其中在纖維基材4和聚酰胺層5之間加入了第二聚酰胺層5’、聚丙烯層和粘合劑層9’、7’。該布置增強(qiáng)了阻氧層和纖維基材之間的粘附力。其它的特征由粘合劑7’、聚酰胺5、EVOH6、聚酰胺5’和粘合劑7的對(duì)稱五層組合以及在材料中加入聚丙烯9’、粘合劑7’、聚酰胺5、EVOH 6和聚酰胺5’的五層結(jié)構(gòu)作為薄膜層壓制品構(gòu)成，其中所述對(duì)稱五層組合在通過(guò)共擠出法形成所述涂層時(shí)是有利的，且所述薄膜層壓制品可以在市場(chǎng)上購(gòu)買到。在通過(guò)共擠出法制得材料的其它涂層的同時(shí)可以將最終的層壓制品封合在板上。
圖10示出了所述包裝材料的第二種改進(jìn)形式，它與圖9中的包裝材料的不同之處僅僅在于，在纖維基材4的內(nèi)部加入了著色為灰色的第二遮光層8’，因此纖維基材內(nèi)部的層組合總體上是對(duì)稱的，這對(duì)于共擠出是有利的。
在圖7-10的包裝材料中，在纖維基材4外部的著色為白色的層2的重量可以為20～50g/m2，包含黑色顏料的層3的重量可以為5～10g/m2。在纖維基材4內(nèi)部著色為灰色的遮光層8的重量可以為10～50g/m2，優(yōu)選為25～40g/m2。在著色為白色的涂層2中的二氧化鈦的濃度可以為5～25％，優(yōu)選為7～12％。內(nèi)部涂層3中的碳黑濃度可以為0.05～0.5％，優(yōu)選為0.06～0.15％。如果層3中也包含二氧化鈦，則它的濃度為5～25％，優(yōu)選為7～15％。在其他方面，所述材料的層重等于圖1-6中限定的層重。
在圖1-10中示出的試圖用于高壓釜中的包裝板可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)以不同的方式變化。例如，借助一層單一的EVOH層6可以提供足夠的阻氧性，然后可以省去聚酰胺層。如果位于包裝外表面的著色層用作熱封層，則最外面的透明熱封層1也是多余的。可以設(shè)置的含有黑色顏料的最里層3可任選混入白色顏料如二氧化鈦，則該層變成全部為淺灰色的遮光層。
圖11示出了成型為矩形棱柱的密封包裝產(chǎn)品10，它是通過(guò)彎曲和熱封圖1的包裝材料的坯料制成的。該圖包括包裝壁的局部放大，顯示了在包裝中用顏料著色為白色的聚合物層2設(shè)置在基材板4的外部，著色為灰色的聚合物層8設(shè)置在其內(nèi)部。從而，該包裝的外表面是白色的，而內(nèi)表面是灰色的，與鋁箔相似。在該包裝的接縫點(diǎn)(seam points)11處將空白邊疊合在一起，并且將板的相對(duì)側(cè)的聚丙烯層1、2、8、9緊緊地?zé)岱庠谝黄?。除了最外面的透明?、9，著色聚丙烯層2、8也有助于熱封。所述包裝試圖用于在約為130℃的高壓釜溫度下消毒，在該溫度下，白色層2防止包裝變黃。
可以通過(guò)例如使用圖2-10所示的任何包裝材料對(duì)圖11的包裝材料10進(jìn)行變化。根據(jù)本發(fā)明，還可以將包裝內(nèi)部的遮光層8從圖7-10的材料中除去，條件是含有黑色顏料的外層3給予產(chǎn)品足夠的遮光性能。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，還可以提供消毒熱封的袋包裝，該包裝具有作為紙的纖維基材，且重量為20～120g/m2。
以下實(shí)施例包含實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)主要測(cè)試通過(guò)將顏料加入聚合物涂層中而獲得的在熱壓處理中遮蓋包裝材料的變黃方面的效果。這些實(shí)施例還測(cè)量了保護(hù)設(shè)置有聚合物涂層的纖維基材免于受潮的效果。熱壓處理不會(huì)影響由纖維基材另一側(cè)的顏料獲得的遮光性，這就是不測(cè)試該處理效果的原因。
實(shí)施例1在高壓釜中測(cè)試?yán)w維基包裝材料樣片，高壓釜中的飽和蒸汽的溫度為130℃。該材料的纖維基材由漂白紙漿制成的包裝板構(gòu)成，重量為250g/m2。測(cè)試材料1也由這種材料構(gòu)成。測(cè)試材料2由所述板構(gòu)成，其中通過(guò)重量為20g/m2的低密度聚乙烯(LDPE)層(用作粘合劑)在該板的另一側(cè)層壓有鋁箔。測(cè)試材料3-11為層狀包裝材料，它們的基材由測(cè)試材料2構(gòu)成，其中在與鋁箔相對(duì)的一側(cè)上，在所述板上設(shè)置有單獨(dú)一層聚合物涂層。該層的聚合物為聚乙烯(測(cè)試材料3)，聚丙烯(測(cè)試材料4和5)，70％聚丙烯和30％聚乙烯的混合物(測(cè)試材料6和7)，92％上述聚丙烯和聚乙烯混合物和8％二氧化鈦的有色混合物(測(cè)試材料8和9)，也可以是環(huán)烯烴共聚物(COC)，它是制造商Ticona GmbH生產(chǎn)的產(chǎn)品Topas 8007D。
在高壓釜中在室溫至130℃的處理溫度下加熱測(cè)試材料樣片20分鐘，將樣片在該溫度下保持0、20、40或60分鐘。在處理之后，在20分鐘內(nèi)冷卻高壓釜重新回到室溫，在該溫度下從高壓釜中取出測(cè)試樣片。對(duì)于每種測(cè)試材料，在熱壓處理前(初始亮度)和熱壓處理不同時(shí)間段后測(cè)量材料涂有聚合物的一側(cè)(即與鋁箔相對(duì)的一側(cè))的亮度(ISO％)。相應(yīng)地，在熱壓處理前(初始亮度)和熱壓處理不同時(shí)間段后測(cè)量材料的水分含量。結(jié)果示于下面的表1中，該表中還顯示了每個(gè)測(cè)試材料3-10中的聚合物涂層的重量。
表1
結(jié)果顯示，對(duì)于聚合物涂覆的測(cè)試材料4-11，在熱壓處理之后纖維基材的最大水分含量為14％，考慮到該材料制得的包裝的熱壓處理，該值仍為可接受的值。在測(cè)試材料3中，在熱壓溫度下LDPE涂層溶化，這就是不測(cè)量它的纖維基材的水分含量的原因。測(cè)試材料2(即未涂覆的鋁/LDPE/板層壓物)的測(cè)量結(jié)果表明在高壓釜中未受保護(hù)的纖維基材有強(qiáng)烈的吸水性。
對(duì)熱壓處理前和處理各時(shí)間段之后測(cè)量的亮度值的研究顯示，隨著處理時(shí)間增加亮度持續(xù)下降，這歸因于纖維基材的變黃，該變黃根本無(wú)法被無(wú)色的聚合物面所遮蓋。但是，對(duì)于聚合物涂層被著色的測(cè)試材料8和9，亮度的下降明顯小于設(shè)置有未著色的無(wú)色聚合物涂層的材料。因此，白色二氧化鈦顏料使得在熱壓處理中纖維基材的變黃能夠相當(dāng)大程度地被遮蓋。
實(shí)施例2按照實(shí)施例1，對(duì)材料進(jìn)行一系列的測(cè)試，在所述材料中，纖維基材由漂白紙漿制成的包裝板構(gòu)成，重量為210g/m2(測(cè)試材料1)。在板的一側(cè)，借助重量為20g/m2的LDPE粘合劑層層壓有鋁箔(測(cè)試材料2)，而在板的另一側(cè)另外設(shè)置有兩層聚合物涂層，其內(nèi)層含有70％聚丙烯和30％聚乙烯的混合物，其中加入了不同量的二氧化鈦，其外層是純聚丙烯(測(cè)試材料3-12)。在熱壓處理前后測(cè)得的纖維基材的水分含量和材料中聚合物涂層側(cè)的亮度示于表2中。該表中還分別包含著色的內(nèi)部聚合物層和未著色的外部聚合物層。
表2
結(jié)果表明隨著熱壓處理時(shí)間增加，材料的亮度下降，但是，與表1中設(shè)置有未著色聚合物涂層的材料的亮度比較，結(jié)果顯示二氧化鈦顏料在遮蓋纖維基材的變黃方面有相當(dāng)明顯的效果，隨著顏料濃度和著色層重量(即層厚)的增加，該效果增強(qiáng)。顯然通過(guò)進(jìn)一步增加著色聚合物層的層厚可以獲得更好的遮蓋效果。
實(shí)施例3在本實(shí)施例中，使用不含鋁的測(cè)試材料進(jìn)行系列測(cè)試，其中該材料的纖維基材由漂白紙漿制成的包裝板構(gòu)成，重量為210g/m2(測(cè)試材料1)。在板的一側(cè)涂覆有聚合物層，其中在聚丙烯中混入7.5％的二氧化鈦，層重為58g/m2(測(cè)試材料2)。在板的另一側(cè)涂覆有未著色聚合物涂層(測(cè)試材料3-6)，或者具有由兩層或三層連續(xù)的未著色聚合物層構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)(測(cè)試材料7-11)。所述涂層的材料是聚丙烯(測(cè)試材料3和4)；70％聚丙烯和30％聚乙烯的混合物(測(cè)試材料5和6)；兩層結(jié)構(gòu)(測(cè)試材料7)，其中內(nèi)層為COC(Topas 8007D)，外層為所述聚丙烯和聚乙烯的混合物；三層結(jié)構(gòu)(測(cè)試材料8和9)，它的最里層是聚酰胺，接下來(lái)是粘合劑層(Admer NF 912E)，最外層是所述聚丙烯和聚乙烯的混合物；或者三層結(jié)構(gòu)，它的最內(nèi)層是乙烯乙烯醇共聚物，中間層是粘合劑層(Admer NF 912E)，最外層是聚丙烯。位于纖維基材的未著色一側(cè)的聚合物層的重量示于下面的表3中。
表3
以與實(shí)施例1和2相同的方法對(duì)測(cè)試材料進(jìn)行熱壓處理，不同之處是在130℃溫度下分別熱壓處理0、30或60分鐘，在材料的兩側(cè)測(cè)量材料的初始亮度和熱壓處理60分鐘之后的亮度。
表3的結(jié)果顯示在涂覆著色涂層和涂覆未著色涂層的纖維基材兩側(cè)之間的亮度變化有決定性的差異。在著色的一側(cè)，材料的亮度略有下降，在所有情況中，在熱壓處理1小時(shí)之后亮度值均高于80％ISO。在材料未著色的一側(cè)，由于纖維基材的變黃，亮度顯著下降，無(wú)色涂層不能遮蓋該纖維基材的變黃。
實(shí)施例4(對(duì)比)使用包裝材料進(jìn)行系列測(cè)試，該包裝材料的纖維基材由漂白紙漿制成的包裝板構(gòu)成，重量為210m/m2。在該板的一側(cè)涂覆有聚合物層遮蓋變黃，其中在聚丙烯中混入7.5％的二氧化鈦，且層重為58g/m2。板的另一側(cè)涂覆有未著色聚合物涂層(測(cè)試材料1-4)，或者由兩層或三層連續(xù)的未著色聚合物層構(gòu)成的層狀結(jié)構(gòu)(測(cè)試材料5-9)。所述涂層的材料是聚丙烯(測(cè)試材料1和2)；70％聚丙烯和30％聚乙烯的混合物(測(cè)試材料3和4)；兩層結(jié)構(gòu)(測(cè)試材料5)，其內(nèi)層為COC(Topas 8007D)，外層為所述聚丙烯和聚乙烯的混合物；三層結(jié)構(gòu)(測(cè)試材料6和7)，它的最里層是聚酰胺，接下來(lái)是粘合劑層(Admer NF 912E)，最外層是所述聚丙烯和聚乙烯的混合物；或者三層結(jié)構(gòu)(測(cè)試材料8和9)，它的最內(nèi)層是乙烯乙烯醇聚合物，中間層是粘合劑層(Admer NF 912E)，最外層是聚丙烯。
在高壓釜中在室溫至130℃的處理溫度下加熱測(cè)試材料樣片20分鐘，將樣片在該溫度下保持60分鐘。在處理之后，在20分鐘內(nèi)冷卻高壓釜重新回到室溫，在該溫度下從高壓釜中取出測(cè)試樣片。測(cè)量每種測(cè)試材料的每一側(cè)在熱壓處理前(初始亮度)和熱壓處理后的亮度(ISO％)。結(jié)果示于表4中，該表中還顯示了在各測(cè)試材料1-9中的未著色的聚合物涂層的重量。
表4
表中的測(cè)試結(jié)果表明，本發(fā)明解決了因纖維基材變黃而導(dǎo)致的亮度顯著下降的問(wèn)題，其中纖維基材未著色的一側(cè)上的無(wú)色涂層不能遮蓋變黃。由于顏料的作用，用二氧化鈦著色(如FI專利申請(qǐng)20030260)的纖維基材另一側(cè)的初始亮度很高，在熱壓處理中亮度略微下降，但每種情況中的最終亮度都在80％ISO以上。
實(shí)施例5使用本發(fā)明的材料按照實(shí)施例4進(jìn)行系列測(cè)試，其中纖維基材由漂白紙漿制成的包裝板構(gòu)成，重量為250g/m2。該板的一側(cè)(外側(cè))(將成為熱壓包裝的外表面)設(shè)置有兩層的聚丙烯涂層，在其最里層中，聚丙烯中混入有碳黑和二氧化鈦(測(cè)試材料1-7)或僅僅混入有碳黑(測(cè)試材料8-22)，最外層包含單獨(dú)混入有二氧化鈦的聚丙烯。在部分材料(測(cè)試材料20-22)中，該板的另一面(作為熱壓包裝的內(nèi)表面)設(shè)置有基于聚丙烯的、用碳黑(0.15％)和二氧化鈦(12，5％)著色成灰色的內(nèi)部遮光層，其重量為27g/m2，覆蓋有重量為23g/m2的透明聚丙烯層。在熱壓處理前后對(duì)所述材料外側(cè)測(cè)得的亮度示于下面的表5中。該表還包括位于材料外側(cè)的著色聚合物層的顏料濃度和層量。
表5
結(jié)果表明可以對(duì)本發(fā)明的包裝材料進(jìn)行著色，以使最佳亮度大于80％ISO，該亮度在熱壓處理時(shí)經(jīng)歷微小的幾乎可以忽略的變化。處理后的最終亮度幾乎和FI專利申請(qǐng)20030260中的一樣，但是，在處理期間遮光層具有明顯改善的顏色穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種熱封和熱消毒的產(chǎn)品包裝，其由聚合物涂覆的纖維基包裝材料制成，其特征在于該包裝中纖維基材外部的聚合物涂層含有白色顏料，以及所述包裝材料所包含的第二聚合物涂層含有吸光顏料。
2.權(quán)利要求1的包裝，其特征在于含有吸光顏料的涂層位于該包裝中的纖維基材的內(nèi)部。
3.權(quán)利要求2的包裝，其特征在于纖維基材外部的聚合物涂層僅含有遮蓋纖維基材的白色顏料。
4.權(quán)利要求2的包裝，其特征在于在該包裝的纖維基材的外部有兩層連續(xù)的著色聚合物層，其中，外部聚合物層含有5～25％的白色顏料，而更接近纖維基材的內(nèi)部聚合物層含有黑色顏料，以及在纖維基材的內(nèi)部有包含吸光顏料的聚合物層，從而為被包裝產(chǎn)品提供遮光層。
5.權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)的包裝，其特征在于通過(guò)混合黑色和白色顏料將纖維基材內(nèi)部的聚合物層調(diào)色為灰色。
6.權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)的包裝，其特征在于在纖維基材的外部和內(nèi)部，顏料被設(shè)置在由透明可熱封覆蓋層覆蓋的最里面的聚合物層中。
7.權(quán)利要求1的包裝，其特征在于在該包裝的纖維基材的外部有兩層連續(xù)的著色聚合物層，其中外部聚合物層含有5～25％的白色顏料，而更接近纖維基材的內(nèi)部聚合物層含有吸光的黑色顏料。
8.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的包裝，其特征在于在該包裝的纖維基材的內(nèi)部有至少一層聚合物阻氧層。
9.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)中的包裝，其特征在于熱消毒包裝的外部具有高于80％ISO的亮度。
10.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的包裝，其特征在于在高壓釜中對(duì)食品包裝進(jìn)行消毒。
11.一種用于權(quán)利要求1的產(chǎn)品包裝的聚合物涂覆的可熱封包裝材料，其包含纖維基材和位于該基材兩側(cè)的聚合物可熱封層，其特征在于在位于纖維基材兩側(cè)的聚合物層中加入顏料，其中在纖維基材一側(cè)的白色顏料遮蓋纖維基材，而在纖維基材相對(duì)側(cè)的吸光顏料形成被包裝產(chǎn)品的遮光層。
12.權(quán)利要求11的包裝材料，其特征在于在纖維基材的一側(cè)，所述材料的亮度高于80％ISO，在該側(cè)的聚合物層含有白色顏料。
13.權(quán)利要求11或12中的包裝材料，其特征在于纖維基材的另一側(cè)設(shè)置有兩層連續(xù)的著色聚合物層，其中外部聚合物層含有5～25％的白色顏料，而更接近纖維基材的內(nèi)部聚合物層含有黑色顏料，用于穩(wěn)定所述材料側(cè)的亮度而不論加熱過(guò)程中發(fā)生任何變化，以及在纖維基材的相對(duì)側(cè)設(shè)置著色的遮光聚合物層。
14.權(quán)利要求13的包裝材料，其特征在于在所述內(nèi)部聚合物層中混入黑色和白色顏料，以及所述外部聚合物層只含有白色顏料。
15.權(quán)利要求11-14中任一項(xiàng)的包裝材料，其特征在于通過(guò)用黑色和白色顏料將所述聚合物層著色為灰色，在纖維基材的相對(duì)側(cè)獲得遮光層。
16.權(quán)利要求11-15中任一項(xiàng)的包裝材料，其特征在于，所述材料包含位于纖維基材兩側(cè)的外部的透明熱封層和至少一層內(nèi)部的著色聚合物層。
17.權(quán)利要求16的包裝材料，其特征在于所述內(nèi)部著色層含有與外層相同的可熱封聚合物。
18.權(quán)利要求11-17中任一項(xiàng)的包裝材料，其特征在于熱封層中的聚合物的熔點(diǎn)至少為130℃。
19.權(quán)利要求18的包裝材料，其特征在于所述熱封聚合物是聚丙烯。
20.權(quán)利要求11-19中任一項(xiàng)的包裝材料，其特征在于所述材料包含至少一層聚合物阻氧層。
21.權(quán)利要求20的包裝材料，其特征在于所述阻氧層位于纖維基材和遮光層之間。
22.權(quán)利要求21的包裝材料，其特征在于所述一層或多層阻氧層的材料是乙烯乙烯醇聚合物(EVOH)或聚酰胺(PA)。
23.權(quán)利要求11-22中任一項(xiàng)的包裝材料，其特征在于所述纖維基材由漂白的包裝紙或板構(gòu)成。
24.權(quán)利要求11-23中任一項(xiàng)的包裝材料用于在高壓釜中消毒的包裝的用途。
25.權(quán)利要求24的用途，用于在高壓釜中消毒的食品包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚合物涂覆的可熱封包裝材料，涉及該材料制成的熱消毒包裝，以及涉及該包裝材料的用途。所述材料包含纖維基材4，其為例如由漂白紙漿制成的包裝板，和位于纖維基材兩側(cè)的聚合物熱封層(1，9)。根據(jù)本發(fā)明，所述包裝包含位于纖維基材外部的聚合物涂層(2)，該聚合物涂層含有遮蓋纖維基材不被看到的白色顏料，以及含有吸光顏料的第二涂層(8)。在纖維基材內(nèi)部著色為灰色的涂層，例如，為被包裝產(chǎn)品提供遮光層。為了穩(wěn)定材料的亮度，也可以在纖維基材外部，在白色層下面設(shè)置吸光黑色顏料。所述包裝可以是例如在高壓釜中熱消毒的食品包裝，其中借助于白色顏料可以避免纖維基材料變黃。
文檔編號(hào)B32B27/10GK1750976SQ200480004428
公開(kāi)日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月21日
發(fā)明者塔帕尼·彭蒂南, 基莫·尼瓦萊南, 伊斯托·海斯卡南, 安蒂·薩沃萊南, 朱爾卡·庫(kù)西帕洛, 埃薩·科里薩洛, 厄基·萊胡, 馬庫(kù)·賽尼奧, 托米·萊?？埔聊?申請(qǐng)人:斯托拉恩索公司