專利名稱：柔性包裝復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及在零售、液體、焙烤貨物、混合物、飲料、糖食、冷凍品、干貨類、日 用品(diary)、肉類、海產(chǎn)品、抗靜電的、耗散性的、快餐、運(yùn)輸、袋和袋裝貨物包裝行業(yè)中用 于主要包裝和輔助包裝的柔性和半剛性薄膜復(fù)合材料。具有基于相當(dāng)多礦物質(zhì)的層或含重 質(zhì)碳酸鈣的層(一層或多層)以致高度令人注意的復(fù)合材料，具有極好的印刷適性，用作隔 離材料，是高效的，并且制造不太昂貴，是柔順的、抗磨損的并且是環(huán)境友好的。
背景技術(shù)：
印刷的和未印刷的主要的和輔助的柔性和半剛性包裝材料通常用于將零售品、工 業(yè)品、食品和商品包裝進(jìn)包、大袋、小袋、包裝材料等中。這些材料的關(guān)鍵性能屬性包括堅(jiān)固 的隔離保護(hù)、產(chǎn)品保護(hù)和密封度、保存應(yīng)用、運(yùn)輸應(yīng)用、儲(chǔ)存應(yīng)用以及分配用途?，F(xiàn)有的實(shí)施 方式包括預(yù)制柔性包裝物，除一邊外通常封閉所有的邊，其形成一個(gè)在裝填之后可以或可 以不密封的開口，通常由任何單層柔性材料、多個(gè)獨(dú)立的層、柔性層和層壓結(jié)構(gòu)構(gòu)造。其他 相關(guān)的技術(shù)包括用于包裝消耗品、食品或工業(yè)品的內(nèi)襯或袋。玻璃紙、防油紙、蠟紙或塑料 薄膜經(jīng)常用于這種目的，以便形成需要的接觸表面或提供適當(dāng)?shù)母綦x。對(duì)于多油脂產(chǎn)品，襯 里防止弄臟袋材料。其他應(yīng)用包括防靜電的和耗散性的薄膜結(jié)構(gòu)，其被設(shè)計(jì)用來保護(hù)所包 裝的內(nèi)含物免于積聚電勢以造成損害性放電。在開發(fā)此類包裝和材料中需要考慮的事項(xiàng)包括樹脂成本和將樹脂擠出、吹制或鑄 塑成薄膜或薄片的成本。其他的成本包括層壓成多層結(jié)構(gòu)。最后，轉(zhuǎn)化、印刷和成形薄膜和 其印刷適性是關(guān)鍵的考慮事項(xiàng)。許多樹脂和轉(zhuǎn)化成的柔性薄膜可以從市場上得到。結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)通常由所封裝的產(chǎn)品和周圍環(huán)境之間的隔離要求來推動(dòng)。在包裝中，術(shù)語“隔離特性”最 通常地用來描述材料阻止或延緩環(huán)境氣體、填充氣體、水蒸氣和揮發(fā)性氣味以及香味成分 通過的能力。隔離材料可以用來排除這些要素不在包裝內(nèi)或保留這些元素在包裝內(nèi)。通常 充分的隔離質(zhì)量可以在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)，但是，未印刷的基礎(chǔ)薄膜或基礎(chǔ)原料是未經(jīng)處理的薄 膜卷料，將對(duì)其進(jìn)行印刷、涂覆、層壓和其他加工，其不具有合適的印刷適性或者過于昂貴。印刷適性是用于零售或銷售點(diǎn)行業(yè)的包裝的關(guān)鍵屬性。印刷適性是材料產(chǎn)生高質(zhì) 量的印刷品的能力。印刷適性通過印刷質(zhì)量和傳墨的均勻性、油墨潤濕和烘干的速率、吸墨 性、可壓縮性、平滑度、不透明性(不透明度)、色彩、抗拉毛性以及類似因素進(jìn)行判斷。印 刷適性不同于操作能力，操作能力是指基材在印刷機(jī)上可以印刷和處理的效率。而且，結(jié)構(gòu) 因素和印刷適性因素影響使用具體印刷設(shè)備印刷材料的能力。如果材料能夠在各種設(shè)備上 印刷，印刷質(zhì)量最佳并且制造成本最低，那么這種材料通常是優(yōu)選的。印刷技術(shù)包括苯胺印 刷、輪轉(zhuǎn)凹版印刷、熱固印刷、熱轉(zhuǎn)印、膠印、平版膠印、非接觸激光印刷、噴墨印刷、紫外印刷、熱燙印刷、絲網(wǎng)印刷、絹印。另一個(gè)關(guān)鍵因素是加工能力，它是用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)和設(shè)備將材料轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量有用產(chǎn) 品的容易程度。例如，不需要預(yù)處理、在低溫下容易加工的聚乙烯被認(rèn)為比聚酰胺更容易加 工，聚酰胺需要高得多的熔化溫度并且在加工之前可能需要干燥。進(jìn)一步，在擠出期間或擠出之后不需要用于印刷適性的另外涂層或印刷適性添加 劑的柔性材料或?qū)訅翰牧蠈?duì)于質(zhì)量和減少成本都是非常期望的。這些特征非常令人注意， 這是因?yàn)榫垡蚁┰诋?dāng)前是相對(duì)不太昂貴的塑料，每噸未轉(zhuǎn)化的樹脂約1500美元的量級(jí)。
其他重要的印刷適性的量度包括不透明性，不透明性是材料阻止光透過的能力， 用光透過量進(jìn)行定量。材料的不透明性基于以黑色物體為背景的材料的散射光反射率與以 白色物體為背景的相同材料的散射反射率之比。不透明性的百分比越高，被認(rèn)為材料越不 透明(ASTMD 589(b))。另一個(gè)關(guān)鍵的質(zhì)量和印刷適性標(biāo)準(zhǔn)是亮度。亮度是光反射率的量度。兩個(gè)物體可 以被描述為“紅的”，但是，反射最大量所接收波長的物體看起來比較明亮。當(dāng)利用紙規(guī)格描 述白光(全波長)的反射率時(shí)，亮度用0到100的標(biāo)度表示。諸如新聞紙的紙的亮度通常 為大約55。質(zhì)量最好的印刷紙的亮度為80量級(jí)；亮度越高，印刷圖表越明亮。亮度標(biāo)度是 任意的，而不是表示為百分比，因此紙可以具有高于100的亮度級(jí)。經(jīng)常，基于聚合物的薄膜和薄片具有有利的結(jié)構(gòu)和其他特性，但是由于表面特性， 不具有充足的印刷適性。進(jìn)行處理以改變塑料和其他材料的表面使它們更加接受粘合劑或 印刷油墨可能是必要的。這稱為“電暈處理”。電暈處理包括產(chǎn)生臭氧的放電過程，臭氧又 氧化基材表面并且形成有益于強(qiáng)鍵形成的極性部位。該處理的水平用達(dá)因測量。在(現(xiàn)在 不推薦的)Cgs (厘米-克-秒)制單位中，一達(dá)因是以lcm/s2加速1克質(zhì)量所需要的力(1 達(dá)因=1X10—5牛頓)。因此，在包裝中，它用作表面能量或表面極性的量度。達(dá)因水平是用 液體潤濕表面、與粘合劑、涂料或油墨形成化學(xué)鍵的能力的表示。根據(jù)粘合劑物質(zhì)的性質(zhì)， 表面的達(dá)因水平通常需要為37或更高(ASTM D 2578)。達(dá)到特定的達(dá)因水平和所需要的印 刷適性的電暈處理對(duì)行業(yè)內(nèi)各種柔性、半剛性的塑料、聚合物薄膜和薄片是需要的。這是一 種昂貴和費(fèi)時(shí)的工藝。不需要電暈處理的材料根據(jù)性能規(guī)格通常不提供結(jié)構(gòu)或美觀益處的 適當(dāng)結(jié)合。其他重要的柔性和半柔性薄膜和薄片特性包括包裝材料或包裝抗靜電場或削弱 靜電場的能力，以便使靜電場的影響達(dá)不到或不影響包裝的內(nèi)含物。用于固態(tài)電子器件 以防止靜電放電、靜電場和摩擦生電引起的損壞的一種保護(hù)性包裝形式通常稱為抗靜電包 裝，但是更正確地稱為耗散性包裝。通常，耗散性包裝被認(rèn)為非常昂貴并且認(rèn)為不具有高級(jí) 的可印刷特性。而且，由于一個(gè)區(qū)域中電子的聚集或缺少，在材料上形成靜電電荷。所有的 絕緣材料都能夠形成并保持靜電荷。取決于材料，這種趨勢可以較大或較小，并且可以偏向 于正電荷或負(fù)電荷。根據(jù)它們形成電荷的趨勢以及電荷的性質(zhì)，將材料排列在一個(gè)表中，這 稱為摩擦電序(turboelectric series) 0序列中兩種材料分開越遠(yuǎn)，彼此摩擦?xí)r產(chǎn)生和保 持電荷的趨勢越強(qiáng)。對(duì)于醫(yī)學(xué)和其他專門的應(yīng)用，在制造過程中消毒經(jīng)常是一個(gè)需要的步驟。因此，必 需使用與消毒過程相容的材料。這種性能量度通常稱為“消毒性能(sterilizeability) ”。 這種特征被定義為這樣一種能力在30磅壓力下經(jīng)受與蒸汽(濕熱)接觸30分鐘，或與200攝氏度的干熱(循環(huán)熱空氣)接觸15分鐘，或者在規(guī)定溫度和壓力循環(huán)下與環(huán)氧乙烷氣體接觸。這些處理使物件免受活微生物。消毒劑可以是蒸汽、干熱伽馬射線、氣體或化學(xué) 消毒劑。經(jīng)受暴露在陽光或其他光下的能力可以是重要的材料考慮事項(xiàng)。光穩(wěn)定性是當(dāng)顏 料、染料或其他著色劑包含在塑料、油墨和其他有色膜或表面中時(shí)，它們在暴露于光時(shí)保持 原有顏色或物理性質(zhì)的能力。此外，塑料或其他材料經(jīng)受暴露在陽光或其他光下的損害作 用的能力被認(rèn)為是重要的，這種損害導(dǎo)致諸如脆化的材料物理變化。材料的重量、厚度和密度是本質(zhì)上影響基材的成本、隔離特性和產(chǎn)量的關(guān)鍵考慮 事項(xiàng)。這些考慮事項(xiàng)大大影響薄膜的結(jié)構(gòu)特性和機(jī)械性能。通常，密度被認(rèn)為是給定體積 材料的質(zhì)量。在英寸/磅單位中，密度通常用磅/立方英尺表示。在ISO公制單位中，密度 可以用千克/立方米(千克/米3)或克/立方厘米(克/厘米3)給出，但是在包裝中，克 /立方厘米(克/厘米3)更常用。相對(duì)密度是所觀察物體的密度與水的密度(水的密度是 1克/立方厘米)的比值。作為比值的相對(duì)密度是無量綱的。材料重量是影響成本、產(chǎn)量和 厚度規(guī)格的另一個(gè)關(guān)鍵因素。在包裝中，材料重量稱為“基本質(zhì)量”，并且通常是指給定面積 的材料質(zhì)量。在紙和薄膜中，基本質(zhì)量是用磅表示的切成基本尺寸的一令紙的重量。對(duì)于 大多數(shù)包裝紙，基本質(zhì)量報(bào)告為3000平方英尺紙的磅重量。對(duì)于用于波紋容器的紙板和掛 面紙板，基本質(zhì)量表示為磅/1000平方英尺。在公制單位中，基本質(zhì)量報(bào)告為每平方米給定 材料的克重或克數(shù)。通常，基本質(zhì)量越重，性能和隔離特性越強(qiáng)，但是，由于大多數(shù)包裝材料 按照重量(常按噸)銷售，因此基本質(zhì)量越高，每千平方英寸(MSI)的成本越高，并且每花 費(fèi)一美元錢的面積產(chǎn)量越低。因此，當(dāng)按照重量銷售時(shí)仍比較便宜的具有高基本質(zhì)量的材 料是非常具有成本吸引力的包裝材料。而且，環(huán)境因素是考慮的關(guān)鍵。最小化能量使用、溫室氣體排放、用水和排放，以及 最大化再循環(huán)和生物降解性被認(rèn)為是非常重要的。包含礦物質(zhì)基材料的包裝材料在環(huán)境方 面被認(rèn)為優(yōu)于塑料，特別是優(yōu)于油基碳材料、合成樹脂和聚合物。此外，消除或減少包裝的 重量是實(shí)現(xiàn)生態(tài)友好目標(biāo)的主要考慮因素。在改進(jìn)包裝系統(tǒng)的環(huán)境性能的計(jì)劃中，減少重 量是第一優(yōu)先的。原料減少(source reduction)的一些定義也包括消除在包裝中使用的 毒性材料。原料減少是在環(huán)境方面負(fù)責(zé)任的包裝的四個(gè)R之一，其余的是再利用、再循環(huán)和 回收。封閉和密封柔性材料薄膜結(jié)構(gòu)的方法是重要的制造考慮事項(xiàng)。生產(chǎn)的效率和速 度、封閉的性能直接影響包裝的質(zhì)量和性能。密封表面是對(duì)其進(jìn)行密封的表面或封閉結(jié)構(gòu) 在其上形成密封的容器末層的表面。通常，當(dāng)將材料密封在一起時(shí)，“密封劑”材料大多數(shù)施 加于一個(gè)或多個(gè)密封的表面上。該涂層被設(shè)計(jì)來防止或延緩一種物質(zhì)通過另一種物質(zhì)。例 如，高度多孔的基材可能具有施加的密封劑涂層，以減少對(duì)粘合劑、印刷油墨或隨后涂料的 吸收。在包裝行業(yè)內(nèi)，采用多種類型的密封方法?！癓形棒”密封器是這樣的熱密封裝置， 其在與折線相對(duì)的邊上密封一定長度的平坦、折疊的膜，并且同時(shí)密封從該邊密封以90度 橫過整個(gè)寬度的條。將被包裝的物件在密封之前插入折疊膜的兩層之間。當(dāng)希望將密封 隔間的連續(xù)長度切成單個(gè)的包裝時(shí)，將加熱的金屬絲或刀插入形成L的底的兩個(gè)密封棒之 間。然后這兩個(gè)棒制成已裝填的袋的頂部密封和待裝填的下一個(gè)袋的底部密封。介電密封是廣泛用于具有足夠介電損耗的乙烯樹脂薄膜和其他熱塑性塑料的密封工藝，其中兩層薄膜被介電加熱所加熱，并且在涂布器(applicator)和平板電極之間壓在一起。該薄膜用作 如此形成的電容器(condenser)的絕緣介質(zhì)。該涂布器可以是“電子縫合機(jī)”中的針尖電 極、輪、移動(dòng)帶或共形刀片。采用的頻率在高到200MHz的范圍，但是通常為30MHz或更小， 以避免干擾問題。熱密封是利用熱形成密封的任何方法。這些方法包括通過在界面處熔融在一起或 通過激活預(yù)施加的熱激活的粘合劑物質(zhì)，使塑料熔合在一起。熱金屬絲密封是利用熱金屬 絲加熱或熔合塑料材料的密封方法。該密封行為同時(shí)切割并分開薄膜。脈沖密封是一種熱 密封技術(shù)，其中一陣強(qiáng)熱在瞬間施加于將被密封的區(qū)域，緊接著被冷卻。溶劑密封是粘接包 裝材料的一種方法，該方法依賴于使用小量的揮發(fā)性有機(jī)液體，以在材料將被粘附處軟化 材料的涂層或表面。超聲密封是將超聲頻率(20到40千赫)施加于將被密封在一起的材 料。在界面的振動(dòng)產(chǎn)生足夠的局部熱，以熔化并熔合熱塑性材料。在本領(lǐng)域已有幾種常用的制造柔性和半剛性薄片的方法。一種這樣的方法是擠 出。該方法通過迫使聚合物熔體通過成形模具或小孔，緊接著冷卻，形成熱塑性薄膜，或做 成型材。型材擠出產(chǎn)生恒定橫截面的連續(xù)長度。另一種方法是鑄塑擠出法。利用這種方法，通過擠出熱塑性熔體的薄幕到高度拋 光的冷卻鼓上制造薄膜。在薄膜固化之后修整其邊緣并將其繞成卷，用于進(jìn)一步加工。吹膜是又一種非常有效的制造方法。在這種方法中，通過內(nèi)部空氣壓力連續(xù)地使 擠出的塑料管膨脹來生產(chǎn)熱塑性薄膜。已膨脹的薄膜被冷卻、收縮并且隨后纏繞成卷。該管 通常被豎直向上擠出，并且當(dāng)熔化的管從模具中出來時(shí)允許空氣通過在模具中心的通道。 空氣環(huán)使空氣繞氣泡的外面流動(dòng)，以增加靠近模具的初始冷卻?？諝獍谟梢粚?duì)夾送輥 吹制的氣泡內(nèi)，該夾送輥也用于收縮并壓平薄膜。薄膜厚度通過模具邊緣開口、通過改變氣 泡空氣壓力以及通過擠出和抽出速率來控制。具有相當(dāng)大的兩軸取向的薄膜能夠通過這種 方法產(chǎn)生。不同類型、密度和厚度的薄膜和薄片通常通過層壓組合，以達(dá)到用于包裝所需要 的性能規(guī)格。層壓是一種工藝，其使得兩個(gè)或更多個(gè)薄片或薄膜粘結(jié)地結(jié)合在一起，以便提 供一組增強(qiáng)的性能，這種增強(qiáng)的性能是單個(gè)薄膜所不能獲得的。在層壓過程中，鑒定“基本 薄膜”。該“基本薄膜”是未經(jīng)處理的薄膜卷料(web stock)，將對(duì)其施以印刷、涂層、層壓和 其他工藝。一些層壓層相對(duì)于紋理或張力最強(qiáng)的方向與另一些層以直角取向，這種技術(shù)稱 為“交錯(cuò)層壓”?！皾駥訅骸庇盟蛉軇┗澈蟿┙Y(jié)合兩個(gè)或更多個(gè)卷料，在結(jié)合后將它們 撤出。“干結(jié)合”層壓只將粘合劑施加于卷料之一。在干燥或固化之后，卷料用熱或壓力結(jié) 合。其他常用的層壓技術(shù)是擠出并且熱熔化，其中粘合劑或粘結(jié)材料以熱液體的形式引進(jìn) 并且當(dāng)其固化時(shí)形成粘結(jié)?！跋瀸訅骸笔且环N這樣的層壓，其中蠟被用于連接兩個(gè)基材。蠟 是經(jīng)濟(jì)的，但是在非室溫的情況下，它可能具有差的工作特性。取決于所用的材料，可以需要另外的制造方法以增強(qiáng)薄膜性能。通常情況是這樣 的或要求濕氣或氣體隔離。一種這樣的技術(shù)是真空金屬化。當(dāng)蒸發(fā)的鋁分子在真空室中沉 積在薄膜或紙基材的表面上時(shí)發(fā)生金屬化。金屬化提供有光澤的金屬外觀，并且當(dāng)施加于 塑料薄膜時(shí)改進(jìn)氣體和光隔離性能。金屬化的薄膜也用于耗散靜電電荷，反射輻射熱并且 用于可微波的包裝。添加腈類樹脂是包含高腈濃度的另一種聚合物材料選項(xiàng)，其具有突出的隔離性能。一般來說，組分是大于60%的丙烯腈與共聚單體一起，共聚單體例如丙烯酸 酯、甲基丙烯酸酯、丁二烯和苯乙烯。各種薄膜用于多層層壓結(jié)構(gòu)，以達(dá)到所希望的結(jié)果。由于透明性(低密度型)、硬 度、熱密封性能、低水蒸氣透過率、低溫性能和低成本的組合，聚乙烯薄膜是目前最大量的 透明柔性包裝材料。聚乙烯薄膜是非常可透氧氣和其他非極性氣體的，并且具有高粘彈性 流動(dòng)性質(zhì)。可以得到各種各樣的特定性質(zhì)以滿足個(gè)體需求。取決于密度，PE可以是透明或 半透明的。它是韌性的、蠟質(zhì)固體，不受水的影響并且對(duì)于很多化學(xué)物質(zhì)是惰性的。聚乙烯 以三種總類型在市場上銷售低密度、中密度和高密度。薄膜還可以用聚乳酸(PLA)制造， 聚乳酸是用再生資源(主要是從玉米得到的右旋糖(葡萄糖))制造的可生物降解聚合物。 只有近來才能以商業(yè)所需的數(shù)量得到，PLA在包封、薄膜和熱成形部 件中具有潛在的用途。 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜是高強(qiáng)度、堅(jiān)硬、透明、耐磨損、韌性、抗高溫以及中等可滲 透性的熱塑性薄膜。通常以0. 0005英寸或更小的部分使用并且層壓于不太昂貴的材料。 PET的耐高溫性使它成為高溫應(yīng)用的優(yōu)選材料。PET通常稱為聚酯。雖然該術(shù)語并非不正 確，但是聚酯是一大組聚合物材料的統(tǒng)稱。PET具體是指用在包裝應(yīng)用中的聚酯。聚乙烯醇 (PVAL)是可水溶的熱塑性塑料，通過用甲醇或水部分或完全水解聚乙酸乙烯酯制備。其主 要用途是在包裝薄膜、粘合劑、涂料和乳化劑中。其包裝薄膜是不可滲透油、脂的，且是涂蠟 的，并且具有非常低的氧氣滲透率，并且最通常與作為隔離涂層或隔離層的其他熱塑性塑 料一起使用。PVAL涂層和PVAL層必需保護(hù)不受水的影響。聚丙烯(PP)膜是通常用鑄塑擠出制造的透明的、韌性的熱塑性薄膜。未定向薄膜 是柔軟的并且在低溫下變成脆性的，但是，這種性質(zhì)以及強(qiáng)度、硬度和透明性能夠通過定向 改進(jìn)，例如，雙軸定向的聚丙烯(BOPP)。聚苯乙烯薄膜是高可滲透性和中等耐溫的透明的剛 性薄膜，通常通過擠出或鑄塑制造，并且能夠定向以提高強(qiáng)度。PVC薄膜是通過擠出或鑄塑 制造的透明到半透明薄膜(取決于增塑劑和穩(wěn)定劑)。其具有極好的耐油脂和溶劑性能、低 到中等的氣體可滲透性、中等溫度范圍。薄膜還可以用聚酰胺(PA)制造。通常稱為尼龍。 通過二元酸和胺反應(yīng)制造聚合物。有許多二元酸和許多胺，給出許多聚酰胺的可能性，其中 很少幾種用于包裝。PA幾乎完全用作包裝用途的薄膜或薄片。該透明的薄膜提供良好的氧 氣隔離，是特別韌性的和抗磨損的，并且能夠容易拉伸成熱成形的盤。但是，它的濕氣隔離 性差，不熱密封并且具有成本劣勢。薄膜也可以用聚氯三氟乙烯(PCTFE或CTFE)制成，它 是特點(diǎn)為具有優(yōu)越的濕氣隔離特性和良好的氧氣隔離特性，以及良好的透明性和容易熱成 形的塑性材料。它的成本限制它主要用于制藥業(yè)。薄膜還可以用聚酯制造，聚酯是通過二 元酸和許多二醇反應(yīng)得到的聚合物，給予許多聚酯的可能性，其中一些是熱固性的和其中 一些是熱塑性的。包裝使用通過對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)生成的熱塑性聚酯。術(shù)語聚酯通 常是指聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)，通?？s寫為PET。塑料識(shí)別碼上也稱為PETE。金屬化的聚 酯薄膜是少量的鋁真空沉積在其上的PET薄膜，以提高隔離性質(zhì)，改善外觀或產(chǎn)生用于微 波包裝用途的加熱結(jié)構(gòu)。牛皮紙和其他紙形成的薄膜是纖維卷材(fiber roll stock)和 片狀紙材料用在低成本層的柔性薄膜應(yīng)用中，提供結(jié)構(gòu)、硬度、死褶(dead-fold)、拉伸強(qiáng)度 和一定程度的印刷適性?，F(xiàn)有的包裝產(chǎn)品和薄膜存在的問題是這些產(chǎn)品不包含環(huán)境友好材料和設(shè)計(jì)，特別 是對(duì)于層壓結(jié)構(gòu)，更特別是以能夠買得起的低成本水平。環(huán)境友好材料能夠具有希望的屬性，例如可生物降解性、可堆肥處理性、高度再循環(huán)量、再循環(huán)性能，并且與以前的材料相比 在其制造中還可以使用較少的能量、污染少、產(chǎn)生很少的溫室氣體。消費(fèi)者和零售商日益需 要這種環(huán)境友好材料，并且通過減少材料對(duì)環(huán)境的不利影響，環(huán)境友好材料對(duì)制造商是有 利的?，F(xiàn)有的柔性薄膜包裝、層壓件和復(fù)合材料存在的另一個(gè)重大問題是需要大量的昂 貴的塑料和聚合物，以實(shí)現(xiàn)所需的性能規(guī)格。另一個(gè)問題是需要層壓非常昂貴的塑料、箔、 涂層、金屬化薄膜等的組合，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、隔離、密封和印刷適性方面；這在本領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè) 最重要的問題，因?yàn)槿Q于所用的材料和應(yīng)用，聚合物基材料可以從每噸未轉(zhuǎn)化樹脂大約 1500美元到4000美元的范圍。其他的問題包括在隔離薄膜上獲得光亮、潔白、不透明的印 刷表面，而不需要進(jìn)行多層層壓、為了油墨粘附的電暈處理、或者為了高質(zhì)量的平版印刷、 苯胺印刷和膠印而處理薄膜表面的涂覆。其他希望的特性包括在轉(zhuǎn)化和印刷期間的消毒性 能、抗靜電/耗散特性和機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明具體解決并且消除本領(lǐng)域中上面提到的缺點(diǎn)。在這方面，本發(fā)明涉及環(huán)境友好的柔性薄膜復(fù)合材料，其適合于至少部分地用這種復(fù)合材料制造用于物品儲(chǔ)存的包裝 (例如，零售和/或運(yùn)輸包裝)。該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)包括含獨(dú)特的高重量百分比礦物質(zhì)的層， 例如重質(zhì)鈣(ground calcium)天然來源，通過層壓和交錯(cuò)層壓，該含濃礦物質(zhì)的層覆蓋物 粘附于其他礦物質(zhì)層或其他柔性薄膜層，其中沿著薄膜或薄片的表面含礦物質(zhì)的層基本上 并且連續(xù)地結(jié)合于其他層。該薄膜和含礦物質(zhì)的層(一層或多層)可以成形為、尺寸做成 和制造為使形成的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)能夠被成形以形成儲(chǔ)存用物品的至少一部分。該復(fù)合材料 結(jié)構(gòu)還具有增強(qiáng)的特性，例如光亮潔白、不透明以及吸引人的印刷表面，這些特性和柔韌性 一起使它對(duì)消費(fèi)者具有吸引力。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的含礦物質(zhì)層提供該復(fù)合材料的可印刷外表 面，并且能夠用各種印刷技術(shù)印刷而不需要預(yù)處理，例如包括轉(zhuǎn)輪凹版印刷、熱固印刷、熱 轉(zhuǎn)印、絲網(wǎng)印刷、絹印、激光膠印、苯胺印刷以及紫外印刷。該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)還具有質(zhì)量、硬 度和拉伸強(qiáng)度以及其他特性，使得它能夠容易機(jī)械加工成期望的儲(chǔ)存用物品形式，例如，儲(chǔ) 存用盒、小袋、套、袋、裝有角撐的袋、側(cè)面裝角撐的袋、包、裝角撐的立式袋、可再封閉的立 式袋、標(biāo)簽、貨架包裝紙(shelf paper)以及本領(lǐng)域內(nèi)的許多其他柔性薄膜結(jié)構(gòu)，所有這些 都具有高耐用性以及良好的防潮性以及可生物降解性。而且，在與其他層的組合中，該柔 性薄膜復(fù)合材料含礦物質(zhì)層能夠用與密封含熱塑性塑料材料一致的標(biāo)準(zhǔn)密封方法進(jìn)行密 封以封閉。用在復(fù)合材料中的含礦物質(zhì)的層提供非常致密的、高基本質(zhì)量的基材。這種基 材提供密度和重量方面的益處，但是，由于每噸基于泥土的礦物質(zhì)的低成本，它不具有通常 與塑料和聚合物膜相關(guān)的每噸高成本，允許有利的每PSI的美元收益(dollar yield)。最 后，單獨(dú)的礦物質(zhì)基材或礦物質(zhì)基材與復(fù)合材料中其他材料組合能夠用作能低成本消毒的 以及抗靜電的、基本上不導(dǎo)電的隔離薄膜。通過結(jié)合附圖閱讀時(shí)參考下面優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，能夠最好地理解本發(fā) 明。


圖IA是現(xiàn)有技術(shù)層壓柔性薄膜材料的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于冷凍蔬菜可再封閉 立式包裝。圖IB是根據(jù)本發(fā)明的方面，含礦物質(zhì)的層壓柔性薄膜材料的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用 于冷凍蔬菜可再封閉立式包裝。圖2A是具有高質(zhì)量圖形的現(xiàn)有技術(shù)層壓柔性薄膜包裝的示意側(cè)視圖， 設(shè)計(jì)用于 形成具有側(cè)面角撐板的豎直充填包裝，角撐板用于當(dāng)展開時(shí)直立向上。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的方面，具有高質(zhì)量圖形的含高礦物質(zhì)含量層層壓的柔性薄 膜包裝的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于形成具有側(cè)面角撐板的豎直充填包裝，角撐板用于當(dāng)展開 時(shí)直立向上。圖3A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于包裝堅(jiān)果、干貨、食品、烹 制小片等。圖3B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用于包裝堅(jiān)果、干貨、食品、烹制小片等。圖4A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于干混合物的盒中袋應(yīng)用。圖4B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用于干混合物的盒中袋應(yīng)用。圖5A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于干飲料混合產(chǎn)品。圖5B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用于干飲料混合產(chǎn)品。圖6A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于咖啡，或者真空包裝或者 具有通風(fēng)閥。圖6B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用于咖啡，或者真空包裝或者具有通風(fēng)閥。圖7A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于液體，立式袋(通常4. 4 至5. 5密耳厚)。圖7B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用于液體，立式袋(通常4. 4至5. 5密耳厚)。圖8A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于冷谷類產(chǎn)品，具有盒中袋形式。圖8B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用于冷谷類產(chǎn)品，具有盒中袋形式。圖9A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用于包括再封閉結(jié)構(gòu)的冷谷 類產(chǎn)品印刷袋。圖9B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用于包括再封閉結(jié)構(gòu)的冷谷類產(chǎn)品印刷袋。圖IOA是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)作為印刷的包裝材料，用于
零售食品快餐店。圖IOB是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)作為印刷的包裝材料，用于零售食品快餐店。
圖IlA是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)當(dāng)需要附加的濕氣隔離時(shí)用于復(fù)合材料中。圖IlB是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)當(dāng)需要附加的濕氣隔離時(shí)用于復(fù)合材料中。圖12A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在包含一口大小糖果的立 式結(jié)構(gòu)中。圖12B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在包含一 口大小糖果的立式結(jié)構(gòu)中。圖13A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于許多M&M糖果產(chǎn)品 的結(jié)構(gòu)中。圖13B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于許多M&M糖果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中。圖14A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于Nabisco的Chips Ahoy牌甜餅的結(jié)構(gòu)中，并且包括用于再封閉的來自Bedford Industries的錫線。圖14B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于Nabisco的Chips Ahoy牌甜餅的結(jié)構(gòu)中，并且包括用于再封閉的來自 Bedford Industries 的錫線。圖15A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于一些Snack Wells 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中，該產(chǎn)品包裝于在內(nèi)側(cè)具有擠出密封的未印刷層壓聚丙烯中。圖15B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于一些Snack Wells產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中，該產(chǎn)品包裝于在內(nèi)側(cè)具有擠出密封的 未印刷層壓聚丙烯中。圖16A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用作用于紙盒內(nèi)干調(diào)味品或 干湯料混合物的許多變型的結(jié)構(gòu)中，通常具有一種或兩種彩色線印刷，并且還用于Lipton Tea立式袋以及來自Mccormick和許多其他公司的各種干混合物。圖16B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用作用于紙盒內(nèi)干調(diào)味品或干湯料混合物的許多變型的結(jié)構(gòu)中，通常具有一種 或兩種彩色線印刷，并且還用于Lipton Tea立式袋以及來自Mccormick和許多其他公司的 各種干混合物。圖17A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于銷售點(diǎn)的較高質(zhì)量 印刷效果的結(jié)構(gòu)中，因此利用在隔離濕氣方面具有一些改進(jìn)的金屬化結(jié)構(gòu)。圖17B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于銷售點(diǎn)的較高質(zhì)量印刷效果的結(jié)構(gòu)中，因此利用在隔離濕氣方面具有 一些改進(jìn)的金屬化結(jié)構(gòu)。圖18A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于包裝海產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 中，并且代表具有近來針對(duì)食品市場開發(fā)的變型的幾種結(jié)構(gòu)。圖18B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于包裝海產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中，并且代表具有近來針對(duì)食品市場開發(fā)的變型的 幾種結(jié)構(gòu)。
圖19A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于包裝肉類快餐產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中，這種結(jié)構(gòu)需要良好的氧氣和濕氣隔離和較大尺寸包裝中的再封閉結(jié)構(gòu)。圖19B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于包裝肉類快餐產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中，這種結(jié)構(gòu)需要良好的氧氣和濕氣隔離和 較大尺寸包裝中的再封閉結(jié)構(gòu)。圖20A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于一些年糕產(chǎn)品的結(jié) 構(gòu)中。圖20B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于一些年糕產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)中。圖21A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用作立式袋材料的結(jié)構(gòu) 中，該立式袋材料用于諸如Quaker Minis的一些較小的快餐產(chǎn)品。圖21B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用作立式袋材料的結(jié)構(gòu)中，該立式袋材料用于諸如Quaker Minis的一些較 小的快餐產(chǎn)品。圖22A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用作用于產(chǎn)品包裝的結(jié)構(gòu) 中，該產(chǎn)品包括所有系列含鹽快餐。圖22B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用作用于產(chǎn)品包裝的結(jié)構(gòu)中，該產(chǎn)品包括所有系列含鹽快餐。圖23A是現(xiàn)有技術(shù)柔性材料結(jié)構(gòu)的示意側(cè)視圖，設(shè)計(jì)用在用于在玻璃纖維罐中的 一些堅(jiān)果的結(jié)構(gòu)中，但更適合用于是具有典型金屬化結(jié)構(gòu)的柔性層壓制品的結(jié)構(gòu)。圖23B是根據(jù)本發(fā)明的方面，在柔性復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中含有重質(zhì)碳酸鈣層的示意側(cè) 視圖，設(shè)計(jì)用在用于在玻璃纖維罐中的一些堅(jiān)果的結(jié)構(gòu)中，但更適合用于是具有典型金屬 化結(jié)構(gòu)的柔性層壓制品的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面提出的詳細(xì)描述旨在描述本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施方式，并不想要代表可以構(gòu) 造或利用本發(fā)明的唯一形式。該描述提出了用于構(gòu)造和操作本發(fā)明的步驟的功能和順序。 但是，應(yīng)當(dāng)理解，相同或等同的功能和順序可以通過不同的實(shí)施方式達(dá)到，并且它們也意欲 包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在層壓柔性薄膜應(yīng)用中當(dāng)前未知的環(huán)境友好礦物質(zhì)材料的例子是重質(zhì)碳酸鈣 (GCC)和其他礦物質(zhì)，該其他礦物質(zhì)是能夠與粘結(jié)劑結(jié)合并且擠出形成卷材、薄膜和薄片的 材料層的材料。因?yàn)?，按重量，粘結(jié)劑只占最終材料的較小百分比(約15% -30% )，因此 它是非常成本有效的，還保持通常與更昂貴的塑料、聚合物以及層壓的和交錯(cuò)層壓的柔性 薄膜相關(guān)的性質(zhì)。而且，它用高速吹膜工藝生產(chǎn)，進(jìn)一步減少了制造成本并增加了保持制造 規(guī)格和質(zhì)量的精確性。由于GCC特別地是天然潔白、光亮和不透明的，因此它具有突出的 印刷適性品質(zhì)并且不需要電暈處理或其他表面涂覆，進(jìn)一步減少了成本。由于材料包含作 為粘結(jié)劑的熱塑性成分(即使是減少的含量)，因此它與前面所述的各種密封方法是相容 的，在包裝工藝期間允許高效地充填和密封。GCC或諸如泥土基材料的其他礦物質(zhì)成分材 料，例如，滑石、硅藻土、含礦物質(zhì)的層、云母、硅石、玻璃、粘土、沸石、頁巖，它們是這樣的材料一能夠與粘結(jié)劑結(jié)合以形成扁平卷和薄片、產(chǎn)生非常致密和重的基本質(zhì)量薄膜，其以比聚合物低的成本提供用于本發(fā)明的柔性復(fù)合材料的可印刷外表面，用甚至更低的成本來 補(bǔ)償更低的產(chǎn)量，使它成為非常獨(dú)特的、成本有效的并且有吸引力的柔性薄膜包裝材料。而 且，礦物質(zhì)成分不需要處理或涂覆，以比較低的成本提供一些同樣的氣體和濕氣隔離品質(zhì)。這種主要為礦物質(zhì)基材料的關(guān)鍵特征是可塑性特性，這在層壓制品和復(fù)合材料結(jié) 構(gòu)中有很大價(jià)值，使其當(dāng)以足夠力作用其上以引起流動(dòng)時(shí)它連續(xù)變形而不裂開，并且在施 加的力被去掉之后使它保持其形狀。如稠度一樣，可塑性是品質(zhì)術(shù)語，表示復(fù)合材料的物理 性質(zhì)?？伤苄钥梢圆欢看_定，因?yàn)樗怯汕岛鸵苿?dòng)性或其等同物構(gòu)成的復(fù)雜性質(zhì)。礦物質(zhì)基材料可以從諸如石灰石等的天然來源制造，并且可以是可生物降解的、 可光降解的以及可堆肥處理的，與纖維相比以及因此當(dāng)在各種柔性和半剛性薄膜包裝應(yīng)用 中與聚合物和塑料結(jié)合時(shí)以及大量替代聚合物和塑料時(shí)，利用較少的能量、無水、產(chǎn)生很少 的化學(xué)物質(zhì)。在這種構(gòu)造中粘結(jié)劑包括但不限于高密度聚乙烯(HDPE)，其是烴聚合物，具 有直鏈，允許致密包裝，得到0. 94和0. 96之間或更高的密度。HDPE是經(jīng)濟(jì)的，用最常用的 方法能夠容易處理，具有良好防潮性質(zhì)，和良好的耐化學(xué)性質(zhì)。它具有較低的熔點(diǎn)，在大多 數(shù)形式中是半透明的，比較軟，具有極好的機(jī)械性能，它還具有高拉伸性。通常通過典型地 在擠出期間引進(jìn)諸如對(duì)能夠使聚合物分離的UV光敏感的酮類的一種或多種添加劑，或?qū)?聚合物能產(chǎn)生光氧化、也導(dǎo)致聚合物分離的其他光敏添加劑，諸如HDPE的聚合物能夠制成 可光降解的。另一種粘結(jié)劑是高分子量的高密度聚乙烯(HMWHDPE)。這種聚乙烯類材料通 常被定義為具有在200，000到500，000范圍內(nèi)的平均分子量的線型共聚物或均聚物。根據(jù) ASTM D 1238條件F，熔體流動(dòng)指數(shù)是定義它們的另一種方式，因?yàn)槿垠w指數(shù)與分子量成反 比。其高負(fù)荷熔體指數(shù)在每10分鐘15克的范圍內(nèi)。大多數(shù)HMW聚合物級(jí)別是密度范圍為 每立方厘米0. 944到0. 954克的共聚物。這種礦物質(zhì)基材料能夠形成極好的薄膜(0. 003英寸以下)和薄片(0. 003英寸以 上)。環(huán)境友好的重質(zhì)碳酸鈣材料包括類似于TaiwanLung Meng Corporation，XTERRANE (臺(tái) 灣臺(tái)北)制造的商品名稱為Via-Stone 的產(chǎn)品，以及包括在合成商業(yè)印刷紙中的其他各制 造商的產(chǎn)品。重質(zhì)碳酸鈣或其他礦物質(zhì)成分材料可以從諸如石灰石的天然來源制造，并且 可以是可生物降解的和可堆肥處理的，利用較少的能量、無水以及很少的化學(xué)物質(zhì)，因此與 其他不能生物降解的和不太環(huán)境友好的材料相比具有優(yōu)點(diǎn)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，節(jié)省大量成本、環(huán)境特性和改進(jìn)的圖表可以通過利用吹膜GCC層或其 他礦物質(zhì)基薄膜實(shí)現(xiàn)，所述其他礦物質(zhì)基薄膜包含高達(dá)85%顯著重量的礦物質(zhì)，與諸如 HDPE或其他材料的粘結(jié)劑結(jié)合。比起現(xiàn)有技術(shù)圖1A，獲得一種這樣的優(yōu)點(diǎn)。圖IA是用作 Ore-Ida蔬菜包裝的柔性薄膜結(jié)構(gòu)。這種薄膜結(jié)構(gòu)包括層1 (PET)、層2 (油墨)、層3 (共擠 出尼龍)、層4(密封劑)。圖IB是一種改進(jìn)，利用在復(fù)合材料中的獨(dú)特的含礦物質(zhì)的層，形 成新結(jié)構(gòu)，其由層6 (油墨)、層5 (具有粘結(jié)劑的礦物質(zhì)膜)、層7 (共擠出尼龍)和層8 (密 封劑)組成。通過用成本有效的礦物質(zhì)薄膜層5替代PET層1，因此使得它能夠重新設(shè)置油 墨層2，如圖IB所示，與以前所用的PET層相比，得到改進(jìn)的印刷適性和包括印刷表面不透 明度和亮度的更令人滿意的和令人注意的外觀、更高油墨潤濕性、耐拉毛、傳墨性，以及拉 伸強(qiáng)度和適合用于包裝生產(chǎn)的其他與加工相關(guān)的特性。而且，這些特性的實(shí)現(xiàn)不需要增加 成本的電暈處理步驟。成本效率包括與現(xiàn)有技術(shù)的含PET層相比，含礦物質(zhì)的層每噸成本減少50%。圖2B是比現(xiàn)有技術(shù)圖2A具有明顯優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式。圖2A是具有由PET組成的頂層9、由油墨構(gòu)成的第二層10、第三層11金屬化OPP薄膜以及第四層12熱密封涂層的層壓 結(jié)構(gòu)。這種材料的目的是用于Stouffers Oven Sensations包裝。圖2B由以下構(gòu)成粘附 于含礦物質(zhì)的層13的施加油墨的表面14，層13由GCC與粘結(jié)劑構(gòu)成，層13然后粘附于非 金屬化OPP層16，以及最后的密封劑層15。由于含礦物質(zhì)層固有的極好的表面印刷記錄、 平滑性、光澤、亮度和不透明性，施加油墨的表面14的印刷質(zhì)量是優(yōu)異的(見下面表1)，使 得OPP層16不需要昂貴的印刷質(zhì)量處理。而且，在含礦物質(zhì)層13中粘結(jié)劑具有足夠的防 潮性，用于合適的包裝性能。表1-表面印刷適性和質(zhì)量級(jí)別厚度(密耳)3. 2 4. 0 4. 8 5. 6 8. 0 12 16白度 ％90+ 90+ 90+ 90+ 90+ 90+ 90+ TAPPIT-525光澤值％6 6 6 6 6 6 6 TAPPIT-480不透明度％83 86 88 88 90 90 90 TAPPIT-425R 粗糙度-UM 33 3 3 3 3 3 TAPPIT-555表面抗性-SIO11 IO11 IO11 IO11 IO11 IO11 IO11 TAPPIT-527*除了增加油墨覆蓋之外，印刷表面的質(zhì)量極好并且具有優(yōu)異的Sheffield平滑 性。由于不再需要用在現(xiàn)有技術(shù)圖2A上的金屬化OPP層11，而且，圖2B的層14不再 需要金屬化0ΡΡ，因此成本明顯減少。還有，礦物質(zhì)層13比現(xiàn)有技術(shù)的PET層9便宜50%， PET層不是圖2B結(jié)構(gòu)所需要的成分?，F(xiàn)有技術(shù)圖3A示出用作包裝堅(jiān)果、干果、烹制小片等的包裝材料的3層層壓柔性 薄膜復(fù)合材料。圖3B被設(shè)計(jì)為高質(zhì)量印刷并且利用由OPP層17和20、中間的油墨層18和 密封層19提供的結(jié)構(gòu)剛性、拉伸強(qiáng)度和硬度。圖3B示出通過僅僅利用含礦物質(zhì)的層22和 油墨表面21能夠得到的改進(jìn)。圖3B的柔性包裝復(fù)合材料通過利用單一的重質(zhì)碳酸鈣(GCC) 層22代替兩個(gè)OPP層17和20，大大減少了材料成本。與組合的OPP層17和20相比，具有 HDPE粘結(jié)劑層22的GCC每噸減少50%的成本。而且，層22的表面印刷質(zhì)量和印刷適性方 面也比層17和20提高。此外，圖3B的礦物質(zhì)基的層和復(fù)合材料是可堆肥處理的、可生物 降解的、可光降解的、再循環(huán)的、可持續(xù)的并且在制造期間沒有排放含水的或含氣的化學(xué)物 質(zhì)到環(huán)境中，并且利用較少的能量，不排放溫室氣體(CO2)。見下面的表2。表2:能量消耗對(duì)于能量消耗比，請(qǐng)參見下表RMP聚合物層比12能量消耗1764 X 103Kcal/TP3594X 103Kcal/TP能量消耗計(jì)算示于下面注申轉(zhuǎn)換為能量=2450Kcal/KWH蒸汽轉(zhuǎn)換為能量=655Kcal/kg礦物質(zhì)層+粘結(jié)劑
生產(chǎn)期間，電消耗為720KWH/TP。RMP沒有任何蒸汽處理。電能消耗=720X2450 = 1764X 103Kcal/TP現(xiàn)有技術(shù)圖4A是典型的厚度改變的柔性薄膜復(fù)合材料，用于干混合物的盒中袋 應(yīng)用。層23是共擠出的HDPE，而層24是密封劑。由于共擠出的HDPE按重量比由70% (按 重量計(jì))礦物質(zhì)和按重量計(jì)30%或更少的HDPE構(gòu)成的礦物質(zhì)層25貴得多，由于HDPE明顯 減少，圖4B的結(jié)構(gòu)對(duì)于制造來說更加成本有效得多。圖4B的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)還保持包裝所需 要的足夠的隔離特性。此外，圖4B所示的以礦物質(zhì)為基礎(chǔ)的層和整個(gè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)是可堆 肥處理的、可生物降解的、可光降解的、再循環(huán)的、可持續(xù)的，并且在制造期間沒有含水的或 含氣的化學(xué)物質(zhì)排放到環(huán)境中，并且利用較少的能量，不排放溫室氣體(CO2)。圖5A示出用于干飲料混合產(chǎn)品的現(xiàn)有技術(shù)柔性包裝復(fù)合材料。它由紙層27、聚乙 烯層28、箔層29和密封劑層30構(gòu)成。在這種應(yīng)用中，紙層27提供一些結(jié)構(gòu)硬度，聚乙烯層 提供一些柔韌性，而箔層結(jié)構(gòu)提供防潮性。圖5B示出利用含礦物質(zhì)層31的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。它 也包含箔層32和密封劑層33。圖5B的柔性薄膜結(jié)構(gòu)提供成本優(yōu)點(diǎn)，該成本優(yōu)點(diǎn)來自將前 面的4層復(fù)合材料減少為3層復(fù)合材料。而且，柔韌性和印刷適性通過含礦物質(zhì)的層31提 供。由于在礦物質(zhì)層31中的HDPE粘結(jié)要素具有固有的防潮特性和結(jié)構(gòu)特性，薄層32可以 在厚度上減小，這進(jìn)一步減少成本。此外，以礦物質(zhì)為基礎(chǔ)的層32是可堆肥處理的、可生物 降解的、可光降解的、再循環(huán)的、可持續(xù)的，并且在制造期間沒有含水的或含氣的化學(xué)物質(zhì) 排放到環(huán)境中，并且利用較少的能量，不排放溫室氣體(CO2)?，F(xiàn)有技術(shù)圖6A示出或者真空包裝或者用閥通風(fēng)的用于咖啡的柔性包裝結(jié)構(gòu)。層 34是聚酯，層36是聚乙烯，層37是箔，而層38是密封劑。圖6B示出對(duì)圖6A的現(xiàn)有技術(shù) 結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。它少一層，由具有粘結(jié)劑的重質(zhì)碳酸鈣層39、箔層40、密封劑層41構(gòu)成。層 34和36提供基本的柔韌性和可成形性以及印刷適性。層37提供完全的防潮特性、結(jié)構(gòu)和 拉伸強(qiáng)度。但是，柔韌性、印刷適性和可成形性可以由單層39提供，大大減少了每噸材料成 本。而且，具有光澤涂層的層39的印刷質(zhì)量超過層34的印刷質(zhì)量。圖6B的結(jié)構(gòu)利用比圖 6A的4層較少的層并且提供了更高效的生產(chǎn)效率。圖7A的現(xiàn)有技術(shù)柔性包裝結(jié)構(gòu)用于充填液體的立式袋，該結(jié)構(gòu)通常制造成厚度 為4. 4至5. 5密耳。它包含聚酯層42、尼龍層43、箔層44和密封劑層45。圖7B是由以下 構(gòu)成的結(jié)構(gòu)具有粘結(jié)劑的重質(zhì)碳酸鈣層——層46、箔層47和密封劑層48。聚酯層42是 高度防刮擦的，但是非常昂貴，并且為了可接受的印刷適性通常需要電暈處理。尼龍層43 也提供高拉伸強(qiáng)度，但是也非常昂貴。圖7B的結(jié)構(gòu)是一種改進(jìn)，使得它便宜得多，但是提供 極好的印刷適性而不需要高成本的電暈處理。而且，作為單個(gè)材料，層46在這種應(yīng)用中具 有尼龍和聚酯兩者的功能。圖8A的現(xiàn)有技術(shù)柔性包裝結(jié)構(gòu)是共擠出的100% HDPE薄膜材料層49，用于盒中袋形式包裝的冷谷類產(chǎn)品。這種材料的厚度在1. 75密耳到近2. 75密耳的范圍，預(yù)擠出樹 脂的成本超過每噸2000美元。圖8B顯示了一個(gè)顯著的改進(jìn)，示出具有HDPE粘結(jié)劑的重質(zhì) 碳酸鈣——層51，和密封劑層52。與層49相比，層52維持足夠的隔離特性，其成本每噸減 少約50%。而且，如果希望的話，層51可以提供以前不能得到的高質(zhì)量印刷適性。此外，礦 物質(zhì)基的層51是可堆肥處理的、可生物降解的、可光降解的、再循環(huán)的、可持續(xù)的，并且在 制造期間沒有含水的或含氣的化學(xué)物質(zhì)排放到環(huán)境中，并且利用較少的能量，不排放溫室氣體(CO2)。圖9A的現(xiàn)有技術(shù)柔性薄膜包裝結(jié)構(gòu)是用于具有再封閉結(jié)構(gòu)的冷谷類印刷袋的代表性材料。層53是聚丙烯(PP)，層54是油墨，層55是粘合劑，而層56是PP。圖9B示出 改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，包括油墨層57、具有HDPE粘結(jié)劑的重質(zhì)碳酸鈣層58、粘合劑層59和PP層60。 由于PP比層58——85%礦物質(zhì)薄膜——昂貴得多，因此通過用礦物質(zhì)層58代替PP層53 將得到明顯的成本節(jié)省。而且，不需要電暈處理來獲得高質(zhì)量圖表和印刷適性。圖IOA所示的現(xiàn)有技術(shù)柔性薄膜包裝復(fù)合材料是用來包裝早餐塊(bar)的代表性 薄膜。它包含PP層61、油墨層62、粘合劑層63和金屬化的薄膜層64。一種改進(jìn)的復(fù)合材 料結(jié)構(gòu)示于圖10B。它包含油墨層65、粘合劑層66、具有粘結(jié)劑的重質(zhì)碳酸鈣材料層66a、 和非金屬化薄膜層67。由于不需要PP薄膜層61，因此圖IOB的改進(jìn)結(jié)構(gòu)提供成本低得多 的優(yōu)點(diǎn)。而且，由于PET薄膜層67不需要金屬化處理，因此實(shí)現(xiàn)了另外的成本減少。圖IlA所示的現(xiàn)有技術(shù)膜結(jié)構(gòu)是經(jīng)常用于制造家庭用貨架包裝紙的柔性薄膜結(jié) 構(gòu)。層68是剝離和粘貼標(biāo)簽的背襯，層68a是通常有的標(biāo)簽粘合劑，層69由PVC或類似的 塑料或聚合物材料類型構(gòu)成。用于這種應(yīng)用的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示于圖11B。這種改進(jìn)結(jié)構(gòu)包括為 剝離和粘貼標(biāo)簽背襯的層70，為通常有的標(biāo)簽粘合劑的層70a，以及具有粘結(jié)劑的重質(zhì)碳 酸鈣層71。這是顯著的改進(jìn)，因?yàn)榈V物質(zhì)層71每噸成本比PVC層69低得多。而且，層71 的印刷適性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過PVC層69，極大地改進(jìn)了銷售點(diǎn)產(chǎn)品的外觀。而且，層71不需要用于 高質(zhì)量和高效率印刷的電暈處理?，F(xiàn)有技術(shù)圖12A示出用于包含一口大小糖果的立式袋的結(jié)構(gòu)。它包含PET層72、 50規(guī)格金屬化的OPP層73、聚乙烯層74、聚乙烯層75和密封劑層76。圖12B示出改進(jìn)的 柔性薄膜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。它包含具有粘結(jié)劑的GCC層77、金屬化的OPP層78、聚乙烯層79 以及密封劑層80。由于不再需要PET層72并且用GCC層77代替，因此成本明顯減少。而 且，由于GCC層77的拉伸強(qiáng)度和柔順性，金屬化層73可以減少50%的厚度，得到成本較低 的金屬化OPP層78。現(xiàn)有技術(shù)圖13A示出包含M&M Mars糖果產(chǎn)品的常用包裝結(jié)構(gòu)。它包括可逆印刷膜 的層81和紙層82。一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)示于圖13B，其包括具有粘結(jié)劑的GCC層83。由于GCC 層83包含該應(yīng)用所需要的所有的隔離性、印刷適性和結(jié)構(gòu)屬性，由此該結(jié)構(gòu)可以從兩層減 少為一層，大大提高了加工性能和生產(chǎn)速度。而且，圖13B所示的單層結(jié)構(gòu)按重量的成本明 顯少于兩層結(jié)構(gòu)13。此外，圖13B的礦物質(zhì)基的層和復(fù)合材料是可堆肥處理的、可生物降解 的、可光降解的、再循環(huán)的、可持續(xù)的，并且在制造期間沒有含水的或含氣的化學(xué)物質(zhì)排放 到環(huán)境中，并且利用較少的能量，不排放溫室氣體(CO2)。圖14A所示的現(xiàn)有技術(shù)柔性薄膜結(jié)構(gòu)是相對(duì)硬的結(jié)構(gòu)，用于Nabisco的Chips Ahoy，并且包括用于再封閉的來自Bedford Industries的錫線。它包括紙層84、聚乙烯層 85、箔層86、聚乙烯層87以及密封劑層88。圖14B示出一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括具有 粘結(jié)劑的GCC層89、箔層90和密封劑層91。這種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)包含3層而不是5層，因此， 大大減少了成本并且提高了制造效率。由于包含GCC的層89的隔離特性和結(jié)構(gòu)，因此不再 需要紙層84和聚乙烯層85，或者如果使用，也可以大大降低基本質(zhì)量和厚度。圖15A所示的現(xiàn)有技術(shù)柔性薄膜結(jié)構(gòu)用于許多Snack Wells產(chǎn)品，該產(chǎn)品包裝于 具有擠出施加的密封劑層93的未印刷層壓PP層92中。圖15B示出一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，包含具有粘結(jié)劑的GCC層94和熱密封涂覆層95。由于GCC和礦物質(zhì)材料遠(yuǎn)比PP便宜，因此能 夠節(jié)省相當(dāng)多的成本。而且，在這種沒有增加成本的應(yīng)用中PP不是適于印刷的。如果希望 的話，GCC層94可以被印刷而不需要預(yù)先處理、涂覆或電暈處理。圖16A所示的現(xiàn)有技術(shù)柔性薄膜結(jié)構(gòu)用于在紙盒中包裝干調(diào)味品的許多變型，或 用于干湯料混合物。一種改進(jìn)的柔性薄膜材料結(jié)構(gòu)示于圖16B。它包含具有粘結(jié)劑的GCC 層100、箔層101和密封劑層102。該改進(jìn)的結(jié)構(gòu)利用較少的層并且不需要層96或97而提 供很大的成本益處。另外的好處包括在層100上比紙層96上更光亮、更潔白、更不透明的 印刷表面。圖17A所示的現(xiàn)有技術(shù)柔性薄膜結(jié)構(gòu)是可熱密封的聚丙烯材料，用于包裝不用盒 子包裝的糊狀物。它也可以用于袋型結(jié)構(gòu)。它包含OPP層103和任選的密封劑層104。一 種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)示于圖17B，包含具有粘結(jié)劑的GCC層105和任選的密封劑層106。通過利用 主要含礦物質(zhì)的層105替代含聚合物的層104，可以明顯節(jié)省材料成本。而且，改進(jìn)了印刷 適性而不需要預(yù)先處理、涂覆或電暈處理。此外，礦物質(zhì)基的層105是可堆肥處理的、可生 物降解的、可光降解的、再循環(huán)的、可持續(xù)的，并且在制造期間沒有含水的或含氣的化學(xué)物 質(zhì)排放到環(huán)境中，并且利用較少的能量，不排放溫室氣體(CO2)?，F(xiàn)有技術(shù)圖18A示出柔性薄膜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其是用于包裝新鮮且冷凍海產(chǎn)品的 材料的代表。它包含PET層107、尼龍層108、箔層109和鑄塑的PP層110。一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu) 示于圖18B，包括具有粘結(jié)劑的GCC層111、金屬化的箔層112和具有粘結(jié)劑的GCC層113。 雖然改進(jìn)的結(jié)構(gòu)包括增加對(duì)層112的金屬化，但是通過用相等性能的GCC層111和113替 代PET層107、尼龍層108和鑄塑的PP層110，得到很大的成本減少。而且，比PET層107 得到高得多的印刷適性，而不增加昂貴的預(yù)處理、涂覆或電暈處理?，F(xiàn)有技術(shù)圖19A示出用于肉類快餐產(chǎn)品的代表性結(jié)構(gòu)。它包含PET層114、油墨 層115、粘合劑層116、EVOH層117和密封劑層118。示于圖19B的一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)包含油 墨層119、具有粘結(jié)劑的GCC層120和具有密封劑的EVOH層121。成本減少由于不再需要 PET層114得到。而且，在GCC層120的外面上能夠得到高質(zhì)量的非可逆印刷?，F(xiàn)有技術(shù)圖20A所示結(jié)構(gòu)是多壁袋結(jié)構(gòu)的代表，通常用作小的和大的寵物食品 袋。它包含聚乙烯或PET防潮涂覆層122、紙層123、和熱密封或粘合密封層124。根據(jù)需要 或具體應(yīng)用，本領(lǐng)域常用的其他結(jié)構(gòu)可能包含更多的紙或聚合物層。雖然不需要氧氣隔離 和氣體隔離性質(zhì)，但是寵物食品包和袋包裝通常必須防止?jié)駳夂椭舅岬慕Y(jié)合從包裝的里 面向外方向透過或滲出和從外面向里方向透過或滲出。在這些情況下，多層可以包括聚酯 或其他類似的隔離薄膜，例如聚氯三氟乙烯。在優(yōu)質(zhì)包和袋(premium bag and sack)上， 還可能使用箔或金屬化薄膜。這些薄膜通常與纖維層結(jié)合，纖維層提供硬度、結(jié)構(gòu)和封閉， 其促進(jìn)死褶特性。在這些應(yīng)用中，具有諸如HDEP的粘結(jié)劑的GCC或其他礦物質(zhì)成分材料能 夠提供非常成本有效的材料，達(dá)到這些包裝要求。圖20B示出一種改進(jìn)的柔性薄膜復(fù)合材 料，由具有粘結(jié)劑的GCC層125和紙層126構(gòu)成。通過用GCC層125替代PET或聚乙烯涂 覆層126，顯著減少成本。而且，比起PET、聚乙烯、或紙層122或123，在GCC層125的外表 面上達(dá)到好得多的印刷質(zhì)量或印刷適性。此外，礦物質(zhì)基的層125是可堆肥處理的、可生物 降解的、可光降解的、再循環(huán)的、可持續(xù)的，并且在制造期間沒有含水的或含氣的化學(xué)物質(zhì) 排放到環(huán)境中，并且利用較少的能量，不排放溫室氣體(CO2)，因此產(chǎn)生圖20B中示出的環(huán)境上進(jìn)步的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。圖21A示出現(xiàn)有技術(shù)柔性薄膜結(jié)構(gòu)，其用在用于諸如QuakerCrispy Minis的一些較小快餐產(chǎn)品的立式袋材料中。它包含PET層127、聚乙烯層128、金屬化的OPP層129以 及密封劑層130。圖21B示出一種改進(jìn)的柔性薄膜結(jié)構(gòu)，其包含具有粘結(jié)劑的GCC層131、 金屬化的OPP層132和密封劑層133。在生產(chǎn)中的明顯成本優(yōu)點(diǎn)通過將層數(shù)從4(圖21A) 減少到圖21B結(jié)構(gòu)中的3層而得到。而且，由于礦物質(zhì)層131每噸遠(yuǎn)比聚乙烯或PET樹脂 便宜，不需要PET層127和聚乙烯層128減少了總體材料成本。還有，由于GCC層31的優(yōu) 異印刷適性，在銷售點(diǎn)的包裝外觀非常令人注意。圖22A是現(xiàn)有技術(shù)的柔性薄膜結(jié)構(gòu)，通常用于包裝零售產(chǎn)品的所有系列。它包括 OPP層134、PE層135和OPP層136。圖22B示出一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，包括具有粘結(jié)劑的GCC 層 137 和 OPP 層 138。圖23A示出現(xiàn)有技術(shù)的柔性薄膜結(jié)構(gòu)，通常用于包裝堅(jiān)果。它包括PET層139和 金屬化的箔層140。一種改進(jìn)的柔性薄膜結(jié)構(gòu)示于圖23B，包括具有粘結(jié)劑的GCC層141和 金屬化的箔層142。通過用GCC層141替代PET層139顯著地減少了成本。而且，由于GCC 層141的密度和結(jié)構(gòu)，在金屬化的箔層140中所含的材料量能夠被最少化，這進(jìn)一步減少了 材料成本。在本發(fā)明的前面的實(shí)施方式中，應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)柔性薄膜復(fù)合材料包括含非礦物質(zhì) 的層時(shí)，含礦物質(zhì)的層直接粘結(jié)于該含非礦物質(zhì)的層，并且含礦物質(zhì)的層完全暴露或基本 暴露于環(huán)境中，而沒有設(shè)置在該含礦物質(zhì)的層上的密封劑層或其他覆蓋材料。
權(quán)利要求
一種適合用作用于儲(chǔ)存用物品的主要或輔助包裝材料的柔性薄膜復(fù)合材料，其包括至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層，其包含粘結(jié)劑和礦物質(zhì)材料，所述至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層在23℃和50％相對(duì)濕度下具有小于70MPa的彎曲彈性模量或拉伸彈性模量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述礦物質(zhì)材料選自重質(zhì)碳酸鈣、硅藻 土、云母、硅石、玻璃、粘土、沸石、頁巖及其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，還包括粘結(jié)于所述含礦物質(zhì)的層的至少一個(gè) 含非礦物質(zhì)的層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層具有至少84 的表面不透明度、至少84的白度、至少6的光澤值百分比，并且達(dá)到至少38的達(dá)因水平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述粘結(jié)劑選自高密度聚乙烯、生物聚 合物、聚合物、聚乳酸及其組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中層用干層壓技術(shù)結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中層用濕層壓技術(shù)結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中在所述至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層中的所述 粘結(jié)劑包括可熱形成的粘結(jié)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，還包括油墨層。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述含非礦物質(zhì)的層和所述含礦物質(zhì) 的層中至少一個(gè)是可生物降解的。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述含非礦物質(zhì)的層和所述含礦物質(zhì) 的層中至少一個(gè)是可堆肥處理的。
12.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述含非礦物質(zhì)的層和所述含礦物質(zhì) 的層中至少一個(gè)是可光降解的。
13.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述含非礦物質(zhì)的層和所述含礦物質(zhì) 的層中至少一個(gè)是可再循環(huán)的。
14.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述含非礦物質(zhì)的層包括用聚乙烯涂 覆的纖維材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述柔性薄膜復(fù)合材料的至少一個(gè)表 面用粘土涂覆。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述柔性薄膜復(fù)合材料是抗靜電的。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層是可消毒的。
18.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述柔性薄膜復(fù)合材料是可消毒的。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述柔性薄膜復(fù)合材料的至少一個(gè)表 面用熱密封涂層涂覆。
20.根據(jù)權(quán)利要求3的柔性薄膜復(fù)合材料，所述含非礦物質(zhì)的層包括含纖維的層，該含 纖維的層由選自下述的紙質(zhì)材料形成漂白的未用過牛皮紙、未漂白的未用過牛皮紙、再生 紙板及其組合。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述含礦物質(zhì)的層具有從約15到約175磅/1000平方英尺和從約30到約350克/米2的基本質(zhì)量，從約0. 5密耳到約36密耳 的厚度，以及從約40到約450MD和從約30到約400⑶的拉伸強(qiáng)度。
22.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述柔性薄膜復(fù)合材料被形成為運(yùn)輸 包裝。
23.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述柔性薄膜復(fù)合材料被用作柔性的 預(yù)印刷的襯袋或剛性容器的表面覆蓋物。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的柔性薄膜復(fù)合材料，其中所述柔性薄膜復(fù)合材料被用作貨架包 裝襯袋。
25.一種用作主要或輔助包裝材料或隔離結(jié)構(gòu)的柔性薄膜、薄片或半剛性材料，其包含 多層，包括至少一個(gè)含非礦物質(zhì)的層，其選自聚合物基擠出樹脂、鑄塑膜和吹膜、成型塑料、鑄塑 塑料、擠出塑料、拉制塑料、層壓柔性塑料、紙、纖維及其組合，其中當(dāng)按照利用懸臂的塑料 剛度的測試方法(ASTMD 747)、塑料的拉伸性質(zhì)的測試方法(ASTM D 747)、塑料的拉伸性 質(zhì)的測試方法(ASTM D 638)、或薄塑料片的拉伸性質(zhì)的測試方法(ASTM D 882)測試時(shí)，任 何非纖維層在23°C和50%相對(duì)濕度下具有小于70MPa(IOOOOpsi)的彎曲彈性模量或拉伸 彈性模量，并且任何非剛性的塑料層在23°C和50% RH下具有不大于700千克/平方厘米 (IOOOOpsi)的彎曲彈性模量或拉伸彈性模量；和至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層，其包括粘結(jié)劑和礦物質(zhì)材料，其中所述含礦物質(zhì)的層具有從 約30到約900克/米2的基本質(zhì)量，形式為不與按重量計(jì)占整個(gè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的至少3 %的 復(fù)合材料混合的卷材和片材，0. 4到1. 2克/米3的密度，0. 5密耳到40密耳之間的厚度，并 且其中所述礦物質(zhì)材料選自硅藻土、重質(zhì)碳酸鈣、云母、硅石、玻璃、粘土、沸石、頁巖及其組 合，所述含礦物質(zhì)的層在所述柔性或半剛性薄膜包含層的整個(gè)接觸表面基本連續(xù)地結(jié)合， 所述至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層具有至少84的表面不透明度、至少84的白度、至少6的光澤值 百分比，并且達(dá)到至少42的達(dá)因水平而不需要電暈處理。
26.一種用作主要或輔助包裝材料或隔離結(jié)構(gòu)的柔性薄膜、薄片或半剛性材料的復(fù) 合材料結(jié)構(gòu)，其由單個(gè)層或組合的各層構(gòu)成，包括聚合物基擠出樹脂、鑄塑膜或吹膜和具 有粘結(jié)劑的含礦物質(zhì)的層、紙、或纖維層、非纖維層、加工的(模制的、鑄塑的、擠出的、拉 制的、層壓的)柔性塑料層和非剛性塑料，當(dāng)按照利用懸臂的塑料剛度的測試方法(ASTM D 747)、塑料的拉伸性質(zhì)的測試方法(ASTM D 747)、塑料的拉伸性質(zhì)的測試方法(ASTM D 638)、或薄塑料片的拉伸性質(zhì)的測試方法(ASTM D 882)測試時(shí)，該非纖維層通常在23°C和 50%相對(duì)濕度(RH)下具有小于70MPa(IOOOOpsi)的彎曲彈性模量或拉伸彈性模量，該加工 的柔性塑料層在23°C和50% RH下繞1英寸直徑的心軸彎曲而沒有塑性變形或破裂，該非 剛性塑料在23°C和50% RH下具有不大于700千克/平方厘米(IOOOOpsi)的彎曲彈性模 量或拉伸彈性模量；包含具有粘結(jié)劑的非金屬材料或礦物質(zhì)的復(fù)合材料層，其中該含礦物質(zhì)的層具有從約 30到約900克/米2的基本質(zhì)量，形式為不與按重量計(jì)占整個(gè)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的至少3 %的復(fù) 合材料混合的卷材和片材，0. 4到1. 2克/米3的密度，0. 5密耳到40密耳之間的厚度，并 且基本包含有機(jī)礦物質(zhì)，例如硅藻土、重質(zhì)碳酸鈣、云母、硅石、玻璃、粘土、沸石、頁巖等， 或其組合，其中所述含礦物質(zhì)的層在柔性或半剛性薄膜包含層的整個(gè)接觸表面基本上并連續(xù)地結(jié)合，以及至少一個(gè)含礦物質(zhì)的層，其具有至少84的表面不透明度，至少84的白度、至少6的光 澤值百分比，并且達(dá)到至少42的達(dá)因水平而不需要電暈處理。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中包括含礦物質(zhì)的層的層被機(jī)械加工成具 有或不具有封閉結(jié)構(gòu)，尺寸做成并且制造為使由其形成的所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)變成儲(chǔ)存用物品。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中所述復(fù)合材結(jié)構(gòu)既具有主要包裝用途又具 有輔助包裝用途。
29.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其用作抗靜電的和耗散性的薄片或儲(chǔ)存用物品。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中層用干層壓技術(shù)彼此粘附。
31.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中層用濕層壓技術(shù)彼此粘附。
32.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中包含預(yù)定量的可熱成形粘結(jié)劑的柔順復(fù)合 材料結(jié)構(gòu)包括在所述含礦物質(zhì)的層中，該含礦物質(zhì)的層足以通過熱成形、壓力成形或真空 成形形成儲(chǔ)存用物品形狀。
33.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)能夠通過一種或多種下 述方法印刷照相凹版印刷、凸版印刷、熱固印刷、熱轉(zhuǎn)印、絲網(wǎng)印刷、絹印、激光膠印、苯胺印刷以及 紫外印刷。
34.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)所述層具有可生物降解的成分。
35.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)所述層具有可堆肥處理的成分。
36.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)所述層具有可光降解的成分。
37.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)所述層具有消費(fèi)后或工業(yè)后再 循環(huán)的和可再循環(huán)的成分。
38.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中纖維結(jié)構(gòu)是多涂覆的。
39.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中一層或多層的一個(gè)或多個(gè)表面被粘土涂覆。
40.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其形成為抗靜電的。
41.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其形成為使至少一個(gè)或多個(gè)含礦物質(zhì)的層是能 夠消毒的。
42.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其形成為使整個(gè)結(jié)構(gòu)是能夠消毒的。
43.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中閃點(diǎn)高于單獨(dú)的主要聚合物或塑料結(jié)構(gòu)。
44.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其形成為比單獨(dú)的主要聚合物或塑料結(jié)構(gòu)更抗 皺褶。
45.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)表面用水基或溶劑基熱密封涂 料涂覆。
46.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)或多個(gè)表面或側(cè)面具有壓花的箔、凹陷或金屬化薄膜壓印。
47.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中主體或封閉結(jié)構(gòu)能夠被介電(RF)密封。
48.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中主體或封閉結(jié)構(gòu)能夠L形棒密封。
49.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中主體或封閉結(jié)構(gòu)能夠超聲密封。
50.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中主體或封閉結(jié)構(gòu)能夠溶劑密封。
51.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中主體或封閉結(jié)構(gòu)能夠熱密封。
52.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中主體或封閉結(jié)構(gòu)能夠冷密封。
53.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中所述含礦物質(zhì)的層包括包括選自下面至少 一種的礦物質(zhì)層粘結(jié)劑高密度聚乙烯、生物聚合物、聚合物或聚乳酸。
54.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中含有纖維的層包括漂白的或未漂白的未用 過牛皮紙、或者再生紙板或類似紙張中至少一種。
55.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其包括從約15到約175磅/1000平方英尺和 從約30到約350克/米2的基本質(zhì)量，從約0. 5密耳到約36密耳的厚度，和從約40到約 450MD和從約30到約400⑶的拉伸強(qiáng)度。
56.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中所述復(fù)合材料結(jié)構(gòu)由以下步驟形成 碾磨含有纖維的層，如果該結(jié)構(gòu)包含這樣的層；擠出所述含礦物質(zhì)的層；和將所述含礦物質(zhì)的層粘結(jié)于其他的復(fù)合材料層，然后用如下任何一種制成袋、包或小 袋或其他儲(chǔ)存用物品封閉結(jié)構(gòu)熱應(yīng)用方法，包括利用粘度為約660cP到約1480cP的粘合劑在從約300° F到約 385° F的溫度下粘結(jié)所述層；或冷應(yīng)用方法，包括利用粘度為約IOOOcP到約2100cP的粘合劑在從約27. 5°C到約30°C 的溫度下粘結(jié)所述層；或含有氨基甲酸乙酯的粘合劑層；或諸如苯酚類、環(huán)氧樹脂類、丙烯酸類的可固化粘合劑；或利用聚酯多元醇或丙烯酸多元醇和聚異氰酸酯的粘合劑組合物；或利用前面各項(xiàng)中描述的所述粘合劑、粘結(jié)用薄膜等在線擠出層壓；或施加于內(nèi)和/或外表面的熱固化涂層、溶劑密封涂層和熱密封涂層；從而，通過上述提供能夠機(jī)器加工形成儲(chǔ)存用物品的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
57.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)形成為運(yùn)輸包裝。
58.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)用作柔性預(yù)印刷襯袋或剛性容器 的表面覆蓋物。
59.根據(jù)權(quán)利要求26的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)用作貨架包裝襯袋。
全文摘要
柔性包裝復(fù)合材料包括具有粘結(jié)劑的一個(gè)或多個(gè)含礦物質(zhì)的層。該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)用作主要或輔助包裝容器或隔離材料。除了含礦物質(zhì)的層(5)之外，該復(fù)合材料還可以包含一個(gè)或多個(gè)含非礦物質(zhì)的層(7)，其包括擠出樹脂、鑄塑膜或吹膜和纖維的各種組合。含礦物質(zhì)的層(5)基本上并連續(xù)地粘結(jié)于其他層。該材料設(shè)計(jì)為以與現(xiàn)有技術(shù)方案相等或比現(xiàn)有技術(shù)方案低的成本形成柔性的和半剛性的儲(chǔ)存用物品，同時(shí)提供這樣的含礦物質(zhì)的層(5)，其非常平滑、具有比較高塑性和具有高質(zhì)量的印刷表面而不需要電暈處理。該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)包括高度的柔順性和柔性、在含礦物質(zhì)的層的表面上最小37的達(dá)因水平，含礦物質(zhì)的層具有84的高度不透明性，并且具有容易接收涂層和油墨的光亮潔白的印刷表面，因此對(duì)消費(fèi)者具有高度吸引力。
文檔編號(hào)B32B27/20GK101827706SQ200880111893
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2008年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月18日
發(fā)明者C·R·蒂爾頓 申請(qǐng)人:智能星球技術(shù)公司