專利名稱：包裝蓋及其制備方法和用蓋密封的包裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓋，其可以熱密封到包裝件的開口并且當(dāng)打開包裝件時(shí)可以剝離，其包含纖維材料層、聚合物氧氣阻透層和聚合物熱密封層。此外，本發(fā)明涉及一種制備蓋的方法，一種制備用蓋封閉包裝件的方法及由此得到的密封包裝件。
將熱密封可剝離的蓋用于各種消費(fèi)品包裝件。典型的包裝件是消費(fèi)和一次性包裝件，其含有液體、潮濕的或油膩的食品。包裝的產(chǎn)品包括牛奶、酸乳、酸奶和其它奶制品、果汁、水、點(diǎn)心、營養(yǎng)脂肪如黃油和人造黃油和現(xiàn)成的食物。類似地包裝干燥的、粉末狀的或顆粒狀的產(chǎn)品如藥品。
例如，最常見的有熱密封蓋的包裝容器或器皿是由塑料如聚丙烯或聚苯乙烯、涂布聚合物的紙板或玻璃制成的。蓋的材料是鋁，但是當(dāng)包裝件打開時(shí)，其出現(xiàn)傾向于被撕破的問題，并且更嚴(yán)重的是，其在廢料堆中是不可分解的。將涂布聚合物的紙張或紙板用作消除這些問題的備選蓋材料。當(dāng)包裝件密封時(shí)，在蓋中的聚合物層提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度，并且用于熱密封蓋的產(chǎn)品和裝置所要求的氧氣和香氣密封，并且當(dāng)包裝件最后打開時(shí)，將其剝離掉。
通過下面的方法制備涂布聚合物的蓋首先用熱密封清漆層壓聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜，然后通過膠粘將其粘附至紙張或紙板上。但是，使用這種兩步工藝生產(chǎn)作為中間產(chǎn)品的所述聚合物膜是不便的。
WO專利說明書92/04187描述了一種制備熱密封和可剝離的蓋的方法，該方法在單一的共擠出步驟中，向紙張上的相互的頂部涂布聚合物層，形成聚合物涂層。涂層由粘合劑層、氧氣阻透層、第二粘合劑層和熱密封層組成，在該紙張的底部側(cè)按此順序安置這些層，其最終將形成蓋的內(nèi)表面。該說明書中提及作為氧氣阻透層的材料是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，乙烯乙烯醇聚合物(EVOH)和聚酰胺(PA)。熱密封層定義為含有用甲基丙烯酸改性的聚乙烯和作為粘合組分的乙烯乙酸乙烯酯和作為脫附組分的乙烯甲基丙烯酸共聚物的混合物。FI專利說明書104887進(jìn)一步描述了一種涂布聚合物的蓋，其中通過在氧氣阻透層中混合晶體和無定形聚合物，解決了WO專利說明書92/04187的蓋所遇到的變形問題。在此參考文獻(xiàn)中描述的三層涂層的紙內(nèi)表面包含按此順序的氧氣阻透層、粘合劑層和熱密封層。
本發(fā)明的目的是提供一種由涂布聚合物的紙張或紙板制成的蓋，其可以熱密封和剝離，其可以在單一步驟中通過共擠出聚合物層而制備，并且其允許減少在相互頂部的聚合物層的層數(shù)。本發(fā)明的特征在于，熱密封層含有乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蠟的混合物，并且特征在于，熱密封層直接與具有更高的熔點(diǎn)的氧氣阻透層直接粘附而沒有任何中間粘合劑。
根據(jù)本發(fā)明，驚奇地發(fā)現(xiàn)熱密封層中的所述聚合物材料可以同樣地通過共擠出粘附到最經(jīng)常使用的氧氣阻透聚合物即聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，乙烯乙烯醇共聚物或聚酰胺上，盡管這些聚合物熔點(diǎn)之間有巨大差異。因而，沒有必要在氧氣阻透層和熱密封層之間使用任何現(xiàn)有技術(shù)的聚合物粘合劑層。
根據(jù)本發(fā)明所指出的，EMA、EVA和聚酰胺蠟的混合物對(duì)各種類型的材料如塑料、涂布或未涂布聚合物的紙張或紙板以及玻璃提供良好的熱密封。
本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方案包含通過熱密封蓋，用PET涂布的紙板冷凍箱、模具或飲料杯的永久密封，而使用現(xiàn)有技術(shù)熱密封材料不能進(jìn)行這種密封。
熱密封可以在氧氣阻透層保留無損傷的、通過熱密封沒有泄漏發(fā)生的溫度下進(jìn)行，這將增加惡化食品保存的危險(xiǎn)。已經(jīng)注意到密封包裝件忍受得住冷凍而蓋沒有脫落，也沒有熱密封的泄漏。
在沒有限制本發(fā)明的條件下，EMA在熱密封混合物中顯然具有允許蓋剝離的功能。EVA實(shí)現(xiàn)熱密封層與氧氣阻透層的粘附和密封層與蓋反面的粘附，蓋從那里脫附。實(shí)驗(yàn)表明如果不包括EMA以及EVA，蓋是不起作用的，換言之，EMA和EVA兩者的存在是必不可少的。聚酰胺蠟對(duì)于混合物的可使用性是必須的，根據(jù)試驗(yàn)，蠟占混合物0.8％的量。如果使用更少的量，混合物與工具粘附并且阻止用其涂布的材料卷起(rolling)。聚酰胺蠟還對(duì)蓋的容易剝離起作用。聚烯烴加入至摻混料中作為更便宜的填料。根據(jù)本發(fā)明，聚酰胺蠟在聚合物密封層的聚合物摻混料中的比例可以為0.8至5％，EVA的比例為20至50％，和EMA的比例為10至30％。摻混料的剩余部分可以由聚烯烴如聚乙烯或聚丙烯組成。
優(yōu)選在本發(fā)明蓋上的聚合物涂層可以僅由包含所述氧氣阻透層和熱密封層的雙層涂層組成。但是，只要需要，氧氣阻透層可以由不同的阻透聚合物的更多層組成，如相互粘附的EVOH層和PA層。
至于作為氧氣阻透層材料的PET或PA，其層重可以在10至70g/m2范圍內(nèi)，最優(yōu)選在20至40g/m2范圍內(nèi)變化。至于作為包裝材料的EVOH，其層重可以為5至25g/m2，最優(yōu)選為10至20g/m2。依次，熱密封層的重量可以為5至30g/m2，最優(yōu)選為10至20g/m2。
根據(jù)本發(fā)明，纖維材料層可以由紙張或紙板組成，所述紙張的重量為30至120g/m2，優(yōu)選為40至80g/m2，所述紙板的重量為130至600g/m2，優(yōu)選為220至300g/m2。紙張基蓋適宜于密封相對(duì)小的杯子或酒杯，而紙板基蓋特別適宜于作為箱狀包裝件的內(nèi)蓋。
根據(jù)本發(fā)明制備上述可以熱密封和剝離的蓋的方法，其特征在于通過在單一步驟中用粘附至纖維層和相互粘附的兩聚合物層共擠出來涂布纖維材料，所述的形成氧氣阻透層和另一種形成熱密封層中的一種允許蓋的剝離，后者含有EMA、EVA和聚酰胺蠟的摻混料?？梢栽诶w維材料織物上將聚合物層作為連續(xù)的薄膜擠出，并且隨后通過切割或打孔該織物而形成單個(gè)的蓋。
根據(jù)本發(fā)明制備密封包裝的方法基本上包含在包裝件的開口處熱密封蓋，所述的蓋包含纖維材料層，聚合物氧氣阻透層和直接與氧氣阻透層粘附而沒有中間粘合劑的熱密封層，所述的熱密封層含有EMA、EVA、還有聚酰胺蠟，并且當(dāng)包裝件打開時(shí)，熱密封層使蓋剝離。熱密封的溫度可以在150至190℃的范圍內(nèi)變化。在此溫度范圍內(nèi)，熱密封不會(huì)導(dǎo)致由PET、EVOH或PA制成的且熔點(diǎn)在160℃以上的氧氣阻透層中出現(xiàn)孔。
本發(fā)明的密封包裝件，其特征在于，包含容器，在容器中含有的包裝產(chǎn)品和熱密封到容器開口的蓋，所述的蓋是由纖維材料層、在下面的聚合物氧氣阻透層和形成蓋內(nèi)表面且直接與氧氣阻透層粘附且沒有中間粘合劑的熱密封層制成，所述的熱密封層含有EMA、EVA還有聚酰胺蠟的摻混料，當(dāng)包裝件打開時(shí)，所述摻混料允許蓋剝離。在本發(fā)明的食品包裝件，如用于飲料、奶制品、營養(yǎng)脂肪或現(xiàn)成的食物的包裝件中，容器典型地為由在其里面和/或外面上涂布有聚合物的塑料或紙板制成的箱子或酒杯。在箱子狀包裝件中，且也在具有由玻璃制成的包裝容器的包裝件中，熱密封蓋典型地為可剝離的內(nèi)蓋，其通過螺紋或按扣接頭固定在外蓋的里面。
以下，首先參考附圖更詳細(xì)解釋本發(fā)明，其中

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明有蓋的飲料杯，圖2解釋在更大比例尺上，顯示開口與蓋之間的熱密封接合處的飲料杯開口的截面圖，圖3和4所示為兩種不同材料組合的層結(jié)構(gòu)，和圖5所示為在蓋制備過程中，聚合物層與纖維材料織物的共擠出和粘附。
圖1示例本發(fā)明的產(chǎn)品包裝件，其是由配備有蓋1的飲料杯2形成的。這種包裝件的內(nèi)容物3典型地為水，果汁，牛奶或奶制品，如酸奶。在圖2中所示的蓋1與飲料杯2的邊緣4緊密地?zé)崦芊?，其包含蓋邊5，其可以拉動(dòng)以除去蓋并且打開包裝件。
圖3和4示例了在圖2中所示的蓋的3層結(jié)構(gòu)6-8。該蓋包含重量為例如40-80g/m2和形成蓋1外表面的紙張層6。在圖3中，蓋的聚合物內(nèi)涂層是由重量例如為20至40g/m2的PET層7和在包裝件上形成蓋1內(nèi)表面且重量例如為10-20g/m2的熱密封層8組成的。所述實(shí)例的熱密封層8可以含有例如至少聚酰胺蠟，約20％的EMA，約40％的EVA，余量為聚烯烴。一種熱密封層8的適宜材料是Rohm&Haas銷售的產(chǎn)品Mormelt 84，其密度為0.955g/cm2，熔點(diǎn)為74℃且熔體指數(shù)為45至55g/10min。
圖4中的蓋1的層組合不同于圖3中的，其唯一不同在于，氧氣阻透層7的材料是EVOH而不是PET，其層重為例如10至20g/m2。
除了用于塑料或涂布紙板的飲料杯或酒杯外，圖3和4所示的蓋材料還適宜于由塑料或紙板制成的箱狀包裝件，特別是作為包裝件的可剝離內(nèi)蓋，或作為玻璃容器包裝件的類似的可除去的內(nèi)蓋。優(yōu)選重量為220至300g/m2的紙板代替紙張6用于箱子的內(nèi)蓋。
如圖5所示，在連續(xù)的過程中生產(chǎn)蓋材料，其中在連續(xù)移動(dòng)的紙張或紙板織物6上共擠出聚合物氧氣阻透層7和聚合物熱密封層8。將織物6進(jìn)行初步的電暈放電處理9。在擠出機(jī)10中加入聚合物層7、8，并且從噴嘴端11作為均勻薄膜12導(dǎo)向與紙張或紙板織物6一起旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)輥13、14之間的間隙，由轉(zhuǎn)輥將各層擠壓在一起，同時(shí)保持織物處于移動(dòng)狀態(tài)。由此，該方法產(chǎn)生作為連續(xù)織物15的蓋材料，各包裝件的單個(gè)蓋從那里通過切割或打孔而取走。
實(shí)施例1向重量為90g/m2的包裝紙上涂布重量為20g/m2的PET層和重量為15g/m2的最上面的熱密封層(Mormelt 804)。從由此得到的涂布聚合物的紙張切割小片，以形成由聚苯乙烯制成的食品箱的蓋。在175℃的密封溫度下，通過2秒鐘的熱密封將蓋固定至箱子的開口上。在聚苯乙烯和Mormelt熱密封層之間實(shí)現(xiàn)了緊密的密封，可以以未損壞的狀態(tài)從箱子開口處除去蓋而打開箱子。
使用由聚乙烯和聚丙烯制成的包裝箱，重復(fù)試驗(yàn)具有相同的結(jié)果。
實(shí)施例2從實(shí)施例1得到的涂布聚合物的包裝紙切割小片，并且將小片熱密封，以形成玻璃容器開口處的蓋。熱密封時(shí)間為2秒鐘并且溫度為175℃。在密封期間，該蓋的Mormelt層與容器開口的玻璃表面緊密粘附，并且打開容器時(shí)，可以未損壞地從容器開口處除去該蓋。
實(shí)施例3用重量為40g/m2的PET層涂布重量為255g/m2的包裝板，并且通過折疊從這個(gè)涂布的包裝板制成營養(yǎng)脂肪箱，其中PET層作為箱子的內(nèi)表面。也通過采用共擠出的重量為20g/m2的PET層與重量為15g/m2的最上面的熱密封層(Mormelt 804)，涂布相同的包裝板。由此雙層涂布板切割小片，并且在營養(yǎng)脂肪箱的開口處進(jìn)行熱密封，形成蓋，其中密封時(shí)間為2秒，且溫度為175℃。在密封期間，Mormelt熱密封層與在箱子邊翼上的PET涂層緊密粘附，并且打開箱子，可以未損壞地從箱子開口處除去蓋。
在由未涂布的包裝板制成的箱子上，重復(fù)試驗(yàn)得到相同結(jié)果。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是本發(fā)明申請(qǐng)不限于上述實(shí)施例，而是可以在后附權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.蓋(1)，其可以熱密封到包裝件(2)的開口并且當(dāng)包裝件打開時(shí)剝離，其包含纖維材料層(6)，聚合物氧氣阻透層(7)和聚合物熱密封層(8)，其特征在于，所述熱密封層(8)包含乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蠟，并且在于，所述熱密封層與熔點(diǎn)更高的氧氣阻透層(7)直接粘附而沒有任何中間粘合劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋，其特征在于，在所述纖維材料層(6)上的聚合物涂層僅由所述的氧氣阻透層和熱密封層(7，8)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓋，其特征在于，所述氧氣阻透層(7)中的聚合物是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)，乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)和/或聚酰胺(PA)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓋，其特征在于，所述PET或PA氧氣阻透層的重量為10至70g/m2，優(yōu)選為20至40g/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓋，其特征在于，所述EVOH氧氣阻透層的重量為5至25g/m2，優(yōu)選為10至20g/m2。
6.根據(jù)前面所述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的蓋，其特征在于，所述熱密封層(8)的重量為5至30g/m2，優(yōu)選為10至20g/m2。
7.根據(jù)前面所述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的蓋，其特征在于，所述纖維材料層(6)是由重量為30至120g/m2，優(yōu)選為40至80g/m2的紙張制成的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任何一項(xiàng)所述的蓋，其特征在于，所述纖維材料層是由重量為130至600g/m2，優(yōu)選為220至300g/m2的紙板制成的。
9.一種制備根據(jù)前面所述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的可由熱密封固定的蓋(1)的方法，其特征在于，通過在單一步驟中用粘附至纖維和相互粘附的兩個(gè)聚合物層(7，8)共擠出來涂布纖維材料(6)，所述的形成氧氣阻透層(7)的層之一和形成熱密封層(8)的另一層可使蓋被剝離，后者含有乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蠟的摻混料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在移動(dòng)的纖維材料織物(6)上將聚合物層(7，8)作為連續(xù)的薄膜擠出，并且在于，通過切割或打孔，從由此得到的織物(15)上分離各個(gè)不連續(xù)的蓋(1)。
11.一種制備密封包裝件的方法，其特征在于，在包裝件(2)的開口處熱密封蓋(1)，所述蓋包含纖維材料層(6)，聚合物氧氣阻透層(7)和與該氧氣阻透層直接粘附而沒有中間粘合劑的熱密封層(8)，所述熱密封層包含乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蠟的摻混料，并且當(dāng)包裝件打開時(shí)，允許所述的蓋被剝離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述熱密封的溫度為150至190℃。
13.一種用權(quán)利要求11或12所述的方法制備的密封包裝件，其特征在于，所述包裝件包含容器，在所述容器(2)中含有的包裝產(chǎn)品(3)，和在所述容器開口處熱密封的蓋(1)，所述的蓋是由纖維材料層、在下面的聚合物氧氣阻透層(7)和形成蓋內(nèi)表面且直接與所述氧氣阻透層粘附且沒有中間粘合劑的熱密封層(8)制成的，所述的熱密封層含有乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蠟，并且當(dāng)包裝件打開時(shí)，其允許所述蓋被剝離。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的包裝件，其特征在于，所述的容器是在內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)涂布有聚合物的紙板箱，杯子或酒杯。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的包裝件，其特征在于，所述的容器是塑料箱，杯子或酒杯。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的包裝件，其特征在于，所述的容器是由玻璃制成的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16任何一項(xiàng)所述的包裝件，其特征在于，是一種密封食品包裝件。
全文摘要
本發(fā)明涉及蓋(1)，其可以熱密封到包裝件(2)的開口并且當(dāng)包裝件打開時(shí)剝離。此外，本發(fā)明包含制備這種蓋的方法和用蓋密封的包裝件，并且還涉及配備有蓋的密封包裝件。蓋(1)由可以是紙張或紙板的纖維材料層(6)，適宜的材料是PET，EVOH或PA的氧氣阻透層(7)和熱密封層(8)組成。根據(jù)本發(fā)明，熱密封層(8)包含EMA，EVA和聚酰胺蠟，允許熱密封層與氧氣阻透層直接粘附而沒有任何中間粘合劑層。在蓋的制備期間，通過共擠出可以向紙張或紙板上涂布氧氣阻透層和熱密封層。根據(jù)本發(fā)明配備有蓋的包裝件包括例如其中包裝了食物如飲料，營養(yǎng)脂肪或現(xiàn)成食品的箱子、杯子或酒杯。
文檔編號(hào)B65D53/00GK1571728SQ02820461
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月15日
發(fā)明者塔帕尼·彭蒂寧, 里斯托·薩爾米寧 申請(qǐng)人:斯塔諾 阿埃索 澳吉有限公司