适于制造包装容器的多层材料的制作方法

专利名称：适于制造包装容器的多层材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种具有良好气味阻隔性能的多层塑料，这种塑料适于用熔合方法生产、并随后即可在每隔一定距离处将塑料片材或管材切断制成的那种包装容器。本发明的多层材料特别适于制造立式可再装的小包装容器，用来包装诸如洗衣店和家用洗涤剂等有气味的组合物。
背景技术：
在该技术领域内，许多不同类型的立式塑料容器以及用来制造这类容器的材料已有了详尽的报道，这些容器可用作包装材料，用来包装干的、粉状的或颗粒状的日用品，甚至用来包装可流动的产品或液体。
许多上述塑料都是一些包含不同类型材料的多层材料，以便满足许多方面对这种复合材料的不同要求。例如，在洗涤剂包装方面，对复合材料的性能有很严格的要求，其中包括，例如，对水分的不渗透性、气体的不渗透性、紫外线阻断性、防水性、机械强度、价格及适应性等。若只用一种材料，确实很难满足这些要求。
例如，申请号93870067.1的欧洲专利申请中公开了塑料/纸多层复合材料或本领域中大家所熟悉的，诸如高、低密度聚乙烯(HDPE，LDPE)等各种塑料复合材料/共挤出材料的使用情况。也可选用其它材料，将其加到高、低密度聚乙烯的复合材料/共挤出材料中，对所包装的产品起保护作用。具体地说，对于诸如洗涤剂组合物等于的有气味的组合物，其包装容器可由包含聚对苯二甲酸乙酯(PET)的多层材料制成，该聚对苯二甲酸乙酯是夹在高、低密度聚乙烯的复合材料/共挤出材料之间。
这种由包含一层聚对苯二甲酸乙酯的多层材料制成的包装容器具有良好的气味阻隔性能，例如，透过这种包装容器器壁散发出来的气味是最少的。但是，与不含聚对苯二甲酸乙酯的类似复合材料相比，包含聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸乙酯(PET)的复合材料是不十分令人满意的，因为这种复合材料在使用后是不能回收利用的。而且，当用这种多层材料来制造包装容器时，由于其中存在聚对苯二甲酸乙酯，因此会出现质量的缺陷问题。事实上，用含有聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸乙酯(PET)的这种复合材料制成的包装容器，当其承受高压和/或受到猛烈撞击，例如，消费者将这种包装容器掉在地上时是有破裂危险的。这是因为聚对苯二甲酸乙酯在室温下的延性较差，同时又不能吸收振动冲击力的缘故。与这种多层材料有关的另一缺点是，由于使用了聚对苯二甲酸乙酯，其价格是昂贵的。
因此，本发明的目的是提供一种包装材料，这种包装材料所用的材料具有阻隔气味的特性，同时，与上述包装材料相比，在环保方面又具有较大的优点。本发明的进一步目的是以较低的价格提供这样一种包装材料。
本发明的另一目的是提供一种多层材料，这种多层材料可用来制造包装容器，用于包装干的或液体的有气味组合物，例如含有香料的洗衣店或家用洗涤剂，上述多层材料可防止香味从这种包装容器中散发出来。
本发明的另一目的是提供能承受高压和猛烈撞击而没有破裂危险的包装容器。
本发明还有另一个独立的目的是提供一种制造多层材料的方法，该多层材料具有良好的气味阻隔性。
提供包含至少一层以聚烯烃为基础的材料和一层香味阻隔层的多层材料即可达到这些目的。上述香味阻隔层中包含一种漆。
本发明多层材料的一个优点是，其中所含的漆与印刷图案是相容的。事实上，上述漆可在普通印刷机上使用，如，苯胺凸版印刷机或凹板印刷机，印在其它两层材料之间或印在封面上。
发明概述本发明提供一种多层材料和由一种包含该多层材料的材料制成的包装容器，以及以可满足前面提到过的要求的方式制造上述多层材料的方法。
本发明涉及一种多层材料，该多层材料包含至少一层以聚烯烃为基础的材料和一层香味阻隔层，上述以聚烯烃为基础的材料中包含少于25％消费后回用的塑料(以多层材料的总重量计)，而上述香味阻隔层则包含一种成漆混合物。
本发明还涉及一种包装容器，诸如一种立式可再装的小型包装容器，该包装容器由包含本发明多层材料的一种材料制成。这种包装容器特别适用于包装有气味的组合物，诸如清洗织物和/或家用的洗涤组合物。
发明详述为了使本发明的内容更容易了解起见，现参照附图进行说明，其中，

图1简要地示出了本发明多层材料优选实施方案的横断面结构香味阻隔层是夹在两层以聚烯烃为基础的材料之间。
图2简要地示出了本发明多层材料实施方案的横断面结构一层以聚烯烃为基础的材料和一层香味阻隔层。
图3是本发明可再装小包装容器的透视图，该小包装容器由上述多层材料制成。
本发明的多层材料包含至少一层以聚烯烃为基础的材料和一层香味阻隔层，该以聚烯烃为基础的材料中消费后回用的塑料(PCR)含量少于25％(以多层材料的总重量计)。
本发明多层材料的基本特征是包含一层以聚烯烃为基础的材料。所谓“以聚烯烃为基础的材料”，这里指的是本领域技术人员所熟悉的各种不同类型的聚烯烃，包括具有乙烯、丙烯、丁烯等烯烃单体的聚烯烃共聚物，这类聚烯烃都是适用的。其中优选的是，诸如低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)等各种聚乙烯。这类聚乙烯是本领域的技术人员所熟悉的，例如，线型低密度聚乙烯可从道公司(DOW)买到，其商品名称为DOWLEX。
上述那层以聚烯烃为基础的材料或是一种共混薄膜或/和一种复合薄膜或/和一种共挤出薄膜。其中优选的是共混薄膜或复合/共挤出薄膜，该薄膜中含有低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或它们的混合物。根据其用途而定，上述薄膜可有不同的厚度和密度。其中优选的是采用比重尽可能高的聚烯烃树脂薄膜，以尽可能减少薄膜的拉伸，因此也可避免漆面产生裂纹。用这种方法所形成的上述本发明薄膜，其表面张力最少一定要有40达因/厘米，优选的是42达因/厘米。事实上，可以采用不同的技术来提高上述薄膜的粘合强度，其中包括物理表面处理法，例如喷砂处理，或化学表面处理法，例如电晕放电和/或涂上一层底胶的方法。
本发明多层材料的另一基本要素是包含一层香味阻隔层。该香味阻隔层包含一种成漆混合物，上述香味阻隔层的厚度为1～20微米，优选的是1.5～5微米，最优选的是2～3微米。
本发明的香味阻隔层优选的是包含一种双组份聚氨基甲酸酯系统，其基础是聚酯多元醇和聚异氰酸酯(交联剂)与当作成漆混合物的纤维素衍生物和/或聚乙烯醇衍生物结合使用。按照本发明，硝化纤维素是适用的纤维素衍生物的一个例子。按照本发明，聚乙烯醇缩丁醛是适用的聚乙烯醇衍生物的一个例子。
成漆混合物中可另外含有至多5％，诸如二烷基邻苯二酸酯(其中的烷基≥C4)等增塑剂(以成漆混合物总重量计)和/或至多达5％(重量)商品爽滑剂和/或至多达10％(重量)商品酮系树脂，例如一种以苯乙酮/甲醛为基础的树脂。适于本发明使用的成漆组份例子是Flexoplastol2KB-Lacquer 9A 918 920或Flexoplastol2KB-Lacquer 9A 918 817，这些组份均可从斯图加特市的巴斯夫Lacke+Farben公司买到。
成漆混合物中适用的交联剂例子，是平均分子量为1200～2000的聚异氰酸酯齐聚物，优选的是以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和/或4，4′-二苯基-甲烷二异氰酸酯(MDI)为基础的齐聚物，例如交联剂Crosslinker 9A 919 612或Crossslinker 9A 910226，这两种交联剂均可从斯图加特市的巴斯夫Lacke+Farben公司买到，上述交联剂是溶于醋酸乙酯中的60％溶液。
成漆混合物经常需溶解在一种惰性有机溶剂中，优选的是溶解在酯中，例如醋酸乙酯。成漆混合物可包含，例如聚酯多元醇以及纤维素衍生物和/或聚乙烯醇衍生物和上述任选的添加剂(可配成38％(重量)的醋酸乙酯溶液)和聚异氰酸酯(交联剂)溶液，例如可配成60％的醋酸乙酯溶液，其重量比为100∶10～100∶35，优选的是100∶20～100∶30，最优选的是100∶25。
所得到的成漆混合物的平均固体物含量约为40％～45％，该混合物，根据所采用的方法和设备而定，可加入更多的诸如醋酸乙酯等惰性溶剂来稀释。
上述香味阻隔层既可加在以聚烯烃为基础的那层材料的一面上，也可两面都加。上述阻隔层优选的是用在要印刷的一面，因此是加在将成为包装容器外层的那一面，该包装容器是由本发明的多层材料制成。
本发明的多层材料另外包含少于25％消费后循环的塑料(以多层材料的总重量计)，优选的是少于24％，更优选的是少于22％。上述消费后循环的塑料是掺在以聚烯烃为基础的那层材料中。上述消费后循环塑料的优点是对环保有利。
在本发明的一个实施方案中，该多层材料包含第一层聚乙烯和一层香味阻隔层。上述第一层的厚度为30～200微米，优选的是40～150微米，最优选的是50～100微米。在该实施方案中，第一层聚乙烯是低密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯/高密度聚乙烯的共挤出薄膜。
在本发明的一个优选实施方案中，该多层材料包含第一层和第二层聚乙烯，而香味阻隔层是夹在上述第一层和第二层之间。在这样一种多层材料中，印刷图案能得到最佳的保护，不会被擦掉，而产品就装在由这种材料制成的包装容器中。上面印有广告信息的第一层聚乙烯构成了内层。第二层是半透明的并构成了外层。所谓的“内层”，这里指的是在包装容器里面的那一层，所谓“外层”，就必然是指该包装容器外面的那一层，上述包装容器是由包含本发明多层材料的材料制成。作为第一层材料，优选的是低密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯/高密度聚乙烯的共挤出薄膜，其厚度为30～200微米，优选的是40～150微米，更优选的是50～100微米。上述第一层材料可另外包含诸如氧化钛等遮光剂。第二层材料优选的是低密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯的共挤出薄膜，其厚度为20～50微米，优选的是25～40微米。
可以采用本领域技术人员熟悉的各种普通粘贴方法来粘合本发明多层材料的不同层材。本发明可适用于使用粘合剂的粘贴方法和不使用任何粘合剂的复合技术，诸如热封复合和挤出复合等。其中优选的是采用粘合剂的非热封方法，这样，多层材料的各层之间能附贴得足够牢靠。常用的粘合剂是聚氨酯型树脂粘合剂，可单独使用或加入本领域技术人员所熟悉的任何一种溶剂，诸如醋酸乙酯。
本发明多层材料的生产是在涂覆机上进行的。香味阻隔层优选的是在印刷机上粘合，最好是在印刷过程之前、印刷过程中或印刷之后进行粘合或印刷。下述印刷技术可用来加入本发明的香味阻隔层苯胺凸版印刷、凹板印刷、封面印刷、胶印和丝网印刷。其中，第一层聚乙烯优选的是将其展开，然后在印刷机的第一站对本发明的香味阻隔层进行印刷或涂布，然后再用印刷机的其它站将油墨印到该阻隔层的上面。在一个实施方案中，其中的多层材料包含了第二层材料，这层材料是用粘合方法复合到所经涂布/印刷形成的第一层的材料上，所形成的夹层材料则进行熟化，以确保该香味阻隔层和上述粘合剂完全交联。
本发明还涉及由一种材料制成的包装容器，该材料中包含本发明的多层材料。上述包装容器优选的是全部由本发明的多层材料制成。
本发明的包装容器可用作立式可再装的小包装容器。这种小包装容器能满足环保要求，因为该包装容器在使用之后可以卷起来，这样，产生的废物就较少。从图3可以看出，这种立式可再装的小包装容器是由本发明的一块长形，大体上是平的多层材料形成，上述长形材料的纵向边缘通过纵向封口(1)互相粘合在一起，所形成的管材的相对两端(2)和(3)是闭合的，其中，在一个侧面(5)上只有与上述两端相邻的一部分塑料容器是向内折叠的，以便形成一块楔形区(4)。当这种小型包装容器陈列在货架上时，靠此楔形区可以直立。在这种小形包装容器的楔形区相反一边的正顶部，最好印上一条线，向用户说明如何剪开该包装，使其容易倒入合适的可再装包装容器中。每一个侧面上都有两个楔形区的这种小包装容器的制造方法也是大家所熟悉的。每个侧面上都分别有两块楔形区的这种小包装容器是立在其底部横向封口上。
本发明的多层材料是有气味组合物的一种阻隔层。所谓“有气味组合物”，这里的意思是包含带有气味的任何配料的组合物，其中包括带有某种基本气味的配料，其气味既可以是象香料那样令人愉快的气味，也可以是象肥料那样令人不愉快的气味。本发明的多层材料适用于制造包装不同种类产品的包装容器，其产品既可以是干的，也可以是液体的，诸如自动洗碟机所用的洗涤剂、洗衣店用的洗涤剂、柔软剂和/或硬面的清洁剂，但不限于这些。更具体地说，本发明的包装容器适用于包装从普通的非浓缩洗涤剂产品到所谓的“浓缩”产品，这种浓缩产品中，有气味的配料，诸如香料等，其含量要比非浓缩产品高，这样，在使用过程中，例如在洗涤溶液中，就可得到相同的香料浓度。事实上，本发明的包装容器适用于包装，例如干的，其堆积密度为600克/立升以上的浓缩组合物，该组合物中含有诸如过碳酸盐、过硼酸盐等漂白剂以及香料。本发明的多层材料也适用于其它领域，诸如用于包装食品、饮料、肥料等。
本发明的多层材料示于图1和图2，通过该多层材料的横断面结构加以说明。
例1
如图1所示，香味阻隔层(10)是夹在以聚烯烃为基础的材料第1层(11)和第二层(12)之间。上述第1层材料是75微米厚的低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯和高密度聚乙烯制成的共挤出薄膜。上述第1层材料是加了白色颜料的薄膜。第2层材料是25微米透明的由低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯制成的共挤出薄膜。上述香味阻隔层是溶于醋酸乙酯中的Flexoplastol2KB-Lacquer 9A 918 920以及Crosslinker9A919 612，其成漆组分与交联剂的重量比为100∶25。该阻隔层的厚度为2～3微米。
在这个实例中，该香味阻隔层(10)是在苯胺凸板印刷机的第一站涂布到第一层薄膜(11)上，而油墨(14)则是用该印刷机的其它站印刷到该阻隔层的上面。上述第一层薄膜的最低表面张力为40达因/厘米(经电晕处理的薄膜)，这样，该香味阻隔层和油墨就能牢固地粘结到上述薄膜上。该香味阻隔层是用非常精细的Anylox滚筒进行滚压，使其涂层尽可能均匀，在潮湿阶段的重量为5～6克/平方米，相当于干燥阶段的+/-2克/平方米。经干燥后，上述第2层薄膜用粘合剂覆合到经涂布的第1层薄膜上。所用的粘合剂是以聚氨基甲酸酯为基础的粘合剂。香味阻隔层和印刷图案是在夹层中。
该多层材料可用于生产带有楔形区的可再装的小包装容器，用于包装洗涤剂粉末，该洗涤剂粉末中包含诸如香料等有气味的化合物。通过本发明多层材料制成的这种可再装的小包装容器器壁所散发出来的香味与商品小包装相比有所减少，这种商品小包装是仅由，例如聚乙烯制成的。
例2从图2可以看出，香味阻隔层(20)是结合到以聚烯烃为基础的一层材料(21)上。上述那层材料是70微米厚的由低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯制成的共挤出薄膜，该薄膜还另含24％消费后循环的塑料。该香味阻隔层是溶于醋酸乙酯中的Flexoplastol2KB-Lacquer 9A 919 817和Crosslinke9A 919 621，成漆组份与交联剂的重量比为100∶25。该阻隔层的厚度为2～3微米。
香味阻隔层(20)是在封面印刷机的第一站或最后一站结合到薄膜(21)上的，油墨(14)也是用该印刷机的其它站印刷的。该薄膜的最低表面张力为40达因/厘米(经电晕处理的薄膜)，这样，阻隔层和油墨就能牢固地粘结到该薄膜上。香味阻隔层是采用一种非常精细的Anylox滚筒来滚压，使涂层尽可能均匀，其潮湿阶段的重量为5～6克/平方米，相当于干燥阶段的+/-2克/平方米。香味阻隔层和印刷层构成了该薄膜的外层并置于由这种材料制成的包装容器的外侧。
这种多层材料可用来生产带有楔形区的可再装小包装容器，用来包装洗涤剂粉末。与仅由，例如聚乙烯，制成的商品小包装相比，从本发明多层材料制成的可再装小包装器壁中散发出来的香味有所减少。
权利要求
1.一种多层材料，该材料至少包含一层以聚烯烃为基础的材料和一层香味阻隔层，其特征在于该香味阻隔层包含一种成漆混合物；该以聚烯烃为基础的材料包含少于25％消费后循环塑料(以多层材料的总重量计)。
2.权利要求1的多层材料，其中，该材料包含第一层以聚烯烃为基础的材料，其中所述的以聚烯烃为基础的材料是聚乙烯。
3.权利要求2的多层材料，其中所述的聚乙烯是一种共混或共挤出薄膜，该薄膜包含低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或它们的混合物。
4.权利要求3的多层材料，其中，该共混或共挤出薄膜的厚度为30～200微米。
5.上述任一权利要求中的多层材料，其中，该多层材料还包含第二层以聚烯烃为基础的材料，优选的是聚乙烯，更优选的是包含低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或其混合物的共混或共挤出薄膜，该香味阻隔层是夹在上述第一层和第二层之间。
6.权利要求5的多层材料，其中，所述第一层材料是包含低密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯/高密度聚乙烯的共挤出薄膜，其厚度为40～150微米，优选的是50～100微米，所述第二层材料是包含低密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯的共挤出薄膜，其厚度为20～50微米，优选的是25～40微米。
7.上述任一权利要求中的多层材料，其中，该香味阻隔层包含一种成漆混合物，该香味阻隔层的厚度为1～20微米，优选的是1.5～5微米，更优选的是2～3微米。
8.权利要求7的多层材料，其中，该成漆混合物是一种双组份的聚氨基甲酸酯系统，该系统的基础是聚酯多元醇和聚异氰酸酯齐聚物与纤维素衍生物和/或聚乙烯醇衍生物的混合物。
9.权利要求7或8的多层材料，其中，该成漆混合物另包含增塑剂、爽滑剂和/或酮类树脂。
10.权利要求7～9的多层材料，其中，该成漆混合物用一种惰性有机溶剂来稀释，优选的是一种酯。
11.由包含上述任一权利要求的多层材料的材料制成的包装容器。
12.权利要求11的包装容器，其中，该材料全部是上述多层材料。
13.权利要求11或12的包装容器，其中，该包装容器包含一种有气味的组合物。
14.权利要求13的包装材料，其中，该组合物包含一种香料，该组合物优选的是一种干的洗涤剂组合物，更优选的是干的浓缩的洗涤剂组合物。
15.权利要求11～14的包装容器，其中，该包装容器由一块上述长形材料制成，该长形材料的纵向边缘通过纵向封口(1)结合在一起，所形成的管材的相对两端(2)和(3)也闭合在一起，小包装容器的一个侧面(5)上，于上述各个端部处只包含一个向内折叠的部分，于是形成楔形区(4)，借此小包装容器可以直立。
全文摘要
本发明是一种用于制造包装容器的多层材料,该包装容器适于包装诸如洗涤剂组合物等有气味的干的或液体的产品。该多层材料至少包含一层以聚烯烃为基础的材料(21)、少于25%(重量)消费后循环的塑料和包含一种漆的香味阻隔层(20)。该多层材料可防止香料等有气味的化合物通过由上述材料制成的包装容器器壁的迁移,与此同时,从环保的观点来看,很受消费者的欢迎,即该多层材料是可再循环的。
文档编号B65D30/02GK1169695SQ95196739
公开日1998年1月7日 申请日期1995年10月13日 优先权日1994年10月13日
发明者G·M·莫斯, J·康纳特, H·查本宁, J·卡佐恩 申请人:普罗格特-甘布尔公司