用于制造多屏障层吹模容器的方法
【技术领域】
[0001]本发明公开总体而言涉及容器的制造，更具体而言，本发明公开涉及用于制造多屏障层吹模容器的方法。
【背景技术】
[0002]可以通过多种工艺制造瓶和其他容器，例如热成型、滚塑、吹模或挤出吹模成型。可以由单层或多层材料生产多种容器。在多层材料中可以包含屏障层，从而延长食品或饮料产品的货架期，其中所述的食品或饮料产物待包装于由所述的多层材料制备的容器中。例如可以使用屏障层，其中待包装的产品对某种气体是敏感的，或者会损失挥发物、风味或芳香。
[0003]但是，整体屏障性能通常会发生损失，其中在屏障层之间的间隙存在于容器的熔接或密封区域。因此，需要制备在这些密封区域具有改进的屏障性能的容器的方法。
[0004]发明概述
[0005]在一个方面中，制备容器的方法包括:(i)提供材料薄片，其具有至少2个屏障层和至少2个聚合物层；(ii)将所述的材料薄片形成管；(iii)在密封区域密封所述的管；以及
(iv)对所述的管进行吹模，从而形成其中至少2个屏障层在密封区域形成基本连续的屏障的容器。
[0006]在另一个方面中，制备容器的方法包括:(i)提供材料薄片，其具有设置于至少2个聚合物层之间的至少2个乙烯乙烯醇屏障层；(ii)将所述的材料薄片形成管；(iii)在密封区域搭接密封(Iap seaI ing)所述的管；(i V)加热所述的管；以及(V)紧靠模具吹制所述的管，从而形成其中至少2个乙烯乙烯醇屏障层在密封区域形成基本连续的屏障的容器。
[0007]附图简述
[0008]图1为横截面图，其示出了现有技术的薄片材料的一个实施方案。
[0009]图2为横截面图，其示出了薄片材料的一个实施方案。
[0010]图3为立体图，其示出了用于制备吹模容器的仪器的一个实施方案。
[0011]图4为横截面图，其示出了单屏障层吹模容器的搭接密封区域。
[0012]图5为照片，其示出了单屏障层吹模容器的搭接密封区域。
[0013]图6为横截面图，其示出了多屏障层吹模容器的搭接密封区域。
[0014]图7为横截面图，其示出了多屏障层吹模容器的搭接密封区域。
[0015]图8为横截面图，其示出了单屏障层吹模容器的翅形密封(finseal)区域。
[0016]图9为横截面图，其示出了多屏障层吹模容器的翅形密封区域。
[0017]发明详述
[0018]本发明通过提供用于制造具有改进的屏障层性能的容器的方法而解决了上述需要。容器以及制备容器的方法的多个实施方案如下文所述。分别描述多个实施方案的不同步骤、部件和特征的参数，但是可以一致地结合在本说明书和权利要求书中，从而还能够用于本领域那些技术人员可以理解的其他的实施方案中。
[0019]在某些实施方案中，用于制备容器的方法包括:(i)提供材料薄片，其具有至少2个屏障层和至少2个聚合物层；(ii)将所述的材料薄片形成管；(iii)在密封区域密封所述的管；以及(iv)对所述的管进行吹模，从而形成其中至少2个屏障层在密封区域形成基本连续的屏障的容器。如本文所用，术语“基本连续的”是指由密封区域处的屏障层形成的屏障，其中所述的屏障层在密封区域上很大程度上是未破损的或未间断的。换言之，如果在形成屏障的2个屏障层之间不存在间隙，或者如果2个屏障层之间的间隙为大约Inm或更低，则该屏障是“基本连续的”。例如氧分子的范德华半径为152pm，这样低于300pm的间隙将小于氧分子。Inm或更低的间隙将提供氧气和其他气体的基本屏障。
[0020]通过这些方法制造的容器在密封区域可以具有基本连续的屏障，从而提供食品和饮料包装应用的改进的屏障性质。
[0021]材料薄片
[0022]如图2所示，材料薄片200包括3个聚合物层202，作为内部层设置在2个外部聚合物层之间的2个屏障层204，以及4个粘合剂层206。粘合剂层可以设置在聚合物层和屏障层之间，2个聚合物层之间，或者2个屏障层之间。备选地，聚合物层和/或屏障层彼此可以相邻设置，而在它们之间不具有粘合剂层。
[0023]在某些实施方案中，材料薄片是共挤出的或层压的。例如材料薄片的厚度可以为大约0.2mm至大约3.0mm，例如大约0.2至大约1.0mm，大约1.0mm至大约3.0mm，或者大约0.5mm至大约 1.5mm。
[0024]可以预见材料薄片的多种构造。例如至少2个聚合物层的2个层可以为薄片的外部层，而至少2个屏障层可以为设置在外部层之间的内部层。第一粘合剂层可以设置在第一外部层和第一内部层之间，并且第二粘合剂层可以设置在第二外部层和第二内部层之间。
[0025]多于2个聚合物层和/或多于2个屏障层可以以多种构造排布于材料薄片中。例如材料薄片可以包含设置于2个外部聚合物层之间的3、4、5或更多的屏障层，以及可任选的在屏障层之间包含的一个或多个其他的聚合物层。在某些实施方案中，屏障层设置在材料薄片的外部层的附近。例如屏障层可以与外部聚合层相邻设置，并且可任选地在它们之间具有粘合剂层。
[0026]在一个实施方案中，如图7所示，材料薄片700包含2个外部聚合物层702，3个屏障层704，以及设置于屏障层/屏障层界面与屏障层/聚合物层界面之间的4个粘合剂层706。
[0027]在某些实施方案中，聚合物层包含热塑性聚合物。例如聚合物层可以包含聚烯烃，例如聚丙烯或聚乙烯;聚苯乙烯类，例如聚苯乙烯;聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚乳酸;后消费树脂；回收再生料(recycled regrinds);或者它们的任意的组合。材料薄片的实施方案可以包含不同的聚合物层或者基本相似的聚合物层的组合。例如聚合物层的总厚度可以为整体材料薄片厚度的大约1%至整体材料薄片厚度的大约95%，例如整体材料薄片厚度的大约10至大约50%，整体材料薄片厚度的大约25至大约75%，或者整体材料薄片厚度的大约55至大约95%。在一个实施方案中，各个聚合物层的厚度范围为整体材料薄片厚度的大约30至大约60 %。
[0028]如本文所用，术语“屏障层”是指可以用作限制气体在整个材料薄片中流动的屏障的任何材料层。例如屏障层可以有效地限制挥发物、风味或芳香免于由该屏障层制备的容器中损失。在某些实施方案中，屏障层限制氧气由其中流动通过，从而保护食品或饮料物品被包装在容器中。
[0029]例如屏障层可以包含乙烯乙烯醇、尼龙、聚偏氯乙烯、液体结晶聚合物或它们的任意的组合。此外，屏障层还可以包含屏障增强添加剂，例如纳米添加剂或氧清除剂。材料薄片的实施方案可以包含不同屏障层或基本相似的屏障层的组合。例如每个屏障层的氧气传输速率可以为大约0.01至大约0.1 cm3.mi I/ 10m2/天/atm，例如大约0.025至大约
0.05cm3.mil/100m2/天/atm，大约0.01 至大约0.05cm3.mil/100m2/天/atm，或者大约0.025至大约0.075cm3.mil/100m2/天/atm。
[0030]例如屏障层的总屏障厚度可以为整体材料薄片厚度的大约1%至整体材料薄片厚度的大约50%，例如整体材料薄片厚度的大约10至大约40%，整体材料薄片厚度的大约25至大约50%，或者整体材料薄片厚度的大约I至大约30%。
[0031]在某些实施方案中，粘合剂层包含接枝有官能团(例如马来酸酐)的聚丙烯，接枝有官能团(例如马来酸酐)的聚乙烯，聚苯乙烯/聚丙烯共聚物(例如互穿共聚物)，聚苯乙烯/聚乙烯共聚物(例如互穿共聚物)，或者它们的任意的组合。在单一的材料薄片中可以使用相似的或不同的粘合剂层。
[0032]在某些实施方案中，材料薄片可以包含一个或多个印刷层。
[0033]制备容器的方法
[0034]用于制备容器的方法可以包括:(i)提供材料薄片，其具有至少2个屏障层和至少2个聚合物层，如上文所述；(ii)将所述的材料薄片形成管；(iii)在密封区域密封所述的管；以及(iv)对所述的管进行吹模，从而形成其中至少2个屏障层在密封区域形成基本连续的屏障的容器。
[0035]如图3所示，向仪器300提供一卷材料薄片310。使材料薄片310在管