适于形成容器的层压材料的制作方法

本发明涉及铝制隔离层压件(abl)领域。更具体地，本发明涉及适于形成容器的层压材料，所述容器能够储存常规“难以保持”的、例如染发剂的化学合成物。

背景技术：

众所周知的是，使用铝制隔离层压件(abl)形成适于保持许多产品(诸如牙膏、食品、奶油以及各种护肤品和化妆品制剂)的管和容器。然而，一些产品可以是腐蚀性的。结果，提供优良隔离特性必需的铝需要被保护免受产品影响。永久的染发剂制剂是好的示例且然而它们能储存在具有增强的内保护涂漆层的铝管中，它们并不适于标准的abl层压管。在这样的产品中，腐蚀性制剂实际能通过扩散渗过适用于保护abl的铝箔的内聚合物层并且侵袭交界面连接处。连接处的侵袭能引起层压材料的分层、密封区域的失效以及随之包装的失效。

针对几种原因，包括市场压力及成本考虑，期望能够在abl层压管中储存染发剂并且这是本发明的目的。

为了获得能够储存这种侵蚀性产品的abl层压管，重要的是满足两个关键要求，即(1)产品被消费者使用之前不泄露出容器；以及(2)产品在使用前否则不能与大气具有接触。例如，染发剂对空气高度敏感并且有腐蚀性(通常具有大约12的ph值)。如果染发剂暴露于空气，那么其氧化至暗黑色并且对于消费者不雅观以及最重要的是停止最优地起作用。

正是考虑到这些限制，将有可能设计用于这种产品的、坚固耐用的容器。然而，由于容纳物相对低的价值以及容器的一次性性质，重要的是容器不需要昂贵的材料或是复杂的制造工艺。确实地，对于单用途容器而言，尤其期望的是将任何非必需包装材料或成本的使用最小化。

技术实现要素：

因此，存在针对层压材料及容器的期望，所述层压材料和容器能能克服或至少缓和与现有技术相关联的一些或全部问题或至少提供有用的或优化的替代物。

在第一个方面，本发明提供了一种用于形成柔性容器的层压材料，所述柔性容器用于保持染发剂等，所述层压材料具有第一表面，其在使用时形成容器的内表面；以及第二表面，其在使用时形成容器的外表面，所述层压材料包括内层、外层和中间的金属箔隔离层，其中，所述内层位于所述金属箔隔离层的第一表面侧上，并且其中所述外层位于所述金属箔隔离层的第二表面侧上，其中所述层压材料具有最多240μm的总厚度，并且其中所述内层包括聚乙烯且具有0.92至0.94g/cm³的平均密度。

现在将进一步描述本发明。在以下段落中，本发明的不同方面/实施例被更详细地限定。除非明确地被相反表述，否则所限定的每个方面/实施例可与任意其他一个或多个方面/实施例相结合。尤其地，表述为优选或有利的任何特征可同表述为优选或有利的任何其他一个或多个特征相结合。

如本文所使用的，术语“之上”、“外”、“内”以及“之下”等关于以下各个层使用，所述各个层指代意欲的外表面在最上面并且意欲的内(产品接触)表面在最下面的层压材料。此外，这些术语以及术语“上”并非暗示所述层必须直接接触。例如，内层在金属箔隔离层“上形成”并不排除存在以下情况，即一个或多个其他插入层位于内层和金属箔隔离层之间或者在内层下方(即内层和产品之间)设有其他层。

本文所使用的术语“容器”指代可容纳产品的物品。这样的产品通常为液体、胶体或糊状物。优选的容器包括管和小袋。如若有必要，容器可进一步包括盖以及在该容器形成为有用的商业容器前用于盖的连接件(例如肩部)。本领域已知这样的组件。然而，本文所使用的术语指代容器本体，该容器本体容纳并接触商品。优选的是，容器用于保持染发剂。

如本文所使用的术语“柔性”描述了能够弯曲或容易弯曲并且不能折断(除非被过度弯曲)的容器。本文连同容器的术语柔性表示如果容器例如通过被填充液体或以手指或手掌施加压力而受力，那么该容器将不会折断地改变其形状。柔性容器也能考虑为“能够挤压”的容器。

术语“完全可折性”是本领域中的术语并且本文用于指代层压件一旦被折叠或凹陷后永久保持其形状并且不反弹回未折叠或未凹陷状态的能力。作为示例，铝箔薄片一旦绕物品折叠或成型后保持那个形状，并且因而可被认为具有优良的完全可折特性。相反地，典型的塑料食品包装件在绕物品成型之后倾向于快速地弹回、展开或是解开。这是差的完全可折特性的示例。由于层压材料包括箔和塑料层，所以完全可折属性将介于这些极端之间。

本发明的管特别适用于保持“难以保持”或“侵蚀性”的合成物。这些被包括的发着色剂(或染发剂)是化学活性的并且大体包含一种或多种酸性、碱性和/或氧化成分。这些成分经常落在无机氢氧化物、无机卤化物以及过氧化物的化学分类内。无机氢氧化物包括氢氧化铵以及碱和碱土金属氢氧化物(例如氢氧化钾和氢氧化钙)。无机卤化物包括铵的氟化物、氯化物、溴化物和碘化物以及诸如过渡金属、碱金属和碱土金属的金属。氯化铝、氯化钾以及氟化铵是具体的示例。过氧化物包括过氧化氢、过氧化脲(尿素)以及碱和碱土金属过氧化物(例如过氧化钠)。代表性的侵蚀性产品具有比大约4小的ph值(例如范围从大约1至大约4，或是从大约1至大约3)或者否则具有比大约9还大的ph值(例如范围从大约10至大约13，或是从大约10至大约12)，并且经常比大约11还大(例如范围从大约11至大约14)。

本发明人已发现目前可用的用于保持难以保持的合成物(例如染发剂)的容器不适于所述目的。这是因为容器被过度制造且需要额外的材料以确保不发生泄露、分层或氧气进入。因此，发明人已寻求替代的金属用于形成容器，其使得减少成本所需组分材料的量最小化同时仍提供高效的容器。

本发明人已发现通过使用具有0.92至0.94g/cm³平均密度的聚乙烯内层可以实现该效果。优选的是，内层还具有从30至90μm的厚度。

用于形成层的聚乙烯合成物在本领域中总所周知。大体上，聚乙烯是由聚合乙烯单体的长链构成的热塑性聚合物。聚乙烯主要基于其密度和支化度被分成几种不同类别。聚乙烯的力学性能主要取决于以下变数，例如支化程度和类型、晶体结构以及分子量。通过示例的方式：高密度pe(hdpe)通过密度大于等于0.941g/cm³限定。hdpe具有低支化度并且因而具有更强的分子间力和拉伸强度。中密度pe(mdpe)通过0.926-0.940g/cm³的密度范围限定。线性低密度聚乙烯(lldpe)通过0.915-0.925g/cm³的密度范围限定。lldpe大体为具有大量短分支的线性聚合物，通常由具有短链α-烯烃(例如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯)的乙烯共聚制成。低密度聚乙烯(ldpe)通过0.910-0.940g/cm³的密度范围限定。ldpe具有高的短链和长链支化度，这意味着所述链也没有包进晶体结构中。这导致了更低的拉伸强度和增加的延展性。极低密度聚乙烯(vldpe)通过0.880-0.915g/cm³的密度范围限定。用于生产所有这些合成物的合成方法在现有技术中总所周知。

优选的是，层压材料具有最多240μm的总厚度，更优选的是从150至240μm，更优选的是从200至240μm并且最优选的是从225至235μm。发明人已发现如果容器壁过薄那么对于最终用户/消费者来说容器感觉单薄且无法被接受。因此，最终用户想要容器具有更厚的壁。优选的壁厚度减少了所需材料的量同时提供了足够的结构以满足消费者。

优选的是，金属箔是铝或铝合金箔。优选的是，金属箔层厚度从5至30微米，更优选的是5至20微米并且更优选的是从15至9微米。该厚度对容器产品提供了足够的强度并且在当前总厚度小于240μm的层压件中提供了良好的完全可折性。金属箔以及尤其是铝箔是昂贵的，所以采用了铝的最小适合厚度。

在替代的实施例中，金属箔为具有从20至30微米厚度的铝箔。尽管增加了材料成本，该增加的厚度用于改善管的完全可折特性。

金属隔离箔层的与产品接触侧设有聚乙烯层，其具有0.92至0.94g/cm³的平均密度并且优选具有从30至90μm的厚度。该层优选与产品直接接触。该层也优选利用单独的结合层直接粘合至金属箔层。

术语“结合层”为置于两层之间目的是确保两层结合到一起的层。用于结合层的适合材料在本领域中总所周知。优选的结合层材料是乙烯丙烯酸(eea)。优选的结合层具有从20至40微米、更优选大约30微米的厚度。

优选的是，聚乙烯内层的厚度从30至90微米，更优选的是厚度从30至70微米，更优选的是厚度从35至60微米且最优选的是从35至45微米。因而，层压件从内表面到金属箔隔离层的厚度被最小化。这是有利的，这是因为其有助于减少“吸损(scalping)”。起皮是本领域针对香气和天然成分从产品到形成容器的聚合材料中损失的术语。在染发剂的情况下，吸损效应将采用如下形式，即仅极微量的不可缺少的制剂组分被吸收到聚乙烯中。使用更薄的层还有使用更大密度聚乙烯层有助于降低这种不期望的产品组分损耗。

聚乙烯的内层具有0.92至0.94g/cm³的平均密度。该密度是来自于中等密度聚乙烯(mdpe)的选择。优选的是，内层的平均密度是从0.930至0.938g/cm³。更优选的是，内层的平均密度是从0.932至0.936g/cm³，例如等于0.932g/cm³。内层可由单独的mdpe材料或是由两个或多个具有不同的、提供平均密度范围的密度的层形成。因而，内层可包括hdpe和/或ldpe。这可以是与mdpe一起混合或是结合。例如，优选的内层是由高密度聚乙烯(hdpe)和低密度聚乙烯(ldpe)的混合物、例如75％的ldpe(密度0.921)与25％的hdpe(密度0.965)形成。优选的是，内层包括聚乙烯。

现有技术中的层压件依靠ldpe或极低ldpe(vldpe)以形成内层。确实地，当由现有技术的层压件形成管时，内层不得不经历两次热封操作。首先，在制造期间首先需要允许管的“侧部接缝”的热封，其中多层网结构被卷到圆筒中并且然后被缝合到一起以形成连续的管(所述管随后被切成一定长度)。其次，在管被填充后，需要通过在管端部的热封而封闭。在该操作中，管的内侧被加热且在施加压力的狭口中被掐捏闭合。使用这些更低密度的聚乙烯材料有利于这两个操作。

这使得管可以简单热封至其容器构造。然而，本发明人已发现当在这样难以保持的产品存在的情况下使用时，这样的层压件导致了不期望水平的吸损、泄露以及氧气进入。本发明人已发现如果代替使用hdpe，那么当形成容器时形成的密封更容易失效并且看不到本发明的优点。

不希望受到理论的限制，本发明人已发现本文描述的内层相比常规的ldpe层提供了产品改善的耐化学性或减少的扩散。作为结果，减小了金属箔在交界面处受侵袭的风险并且减小了进入到产品中的氧气扩散。此外，还有能够接受的回吸以及低的成本。

“回吸”是在由含塑料材料制成的管中观察到的现象。当管被挤压时塑料经受弹性变形并且当管被释放时塑料材料将尝试回到其初始形状。这将在管内部形成压降并且结果管的孔区域中的产品被吸回到管内部，如果回吸足够高以清空孔区域那么接着空气被吸回到管内部。空气被吸回到容器中能导致容器中的任何产品氧化和毁坏。容器中存在的局部真空能促使氧气通过形成容器的密封件进入。

优选的是，结合层将内层粘合至金属箔隔离层。

出乎意料地，优选使用单独的内(mdpe类型)层。同样优选的是使用单独的相对薄的结合层。因此在内表面侧上的软聚合物(结合层材料)的量减少。逻辑上已能预期软材料具有优势，这是因为“软”层在形成密封时流出并且用于保护金属箔暴露的端部免受由产品引起的腐蚀。切边是已知的敏感区域。令人惊讶地，本文公开的内层已被发现足以用于该目的。

优选的是，层压材料进一步包括位于金属隔离层的第二表面侧上的外层，所述外层设有可印刷表面。可印刷外层的存在主要在于帮助为产品打商标和销售产品。优选的可印刷层包括一个或多个聚乙烯层，其利用结合层粘合至金属箔隔离层。优选的是，外层包括ldpe和hpde的共挤出膜。最优选的是外层是白色的、或者至多轻微地着色以增加随后印刷的可视度。优选的是所述外层包括聚乙烯。

就金属箔隔离层的第二表面侧上的外层而言，该层的组分和形式对本发明并不重要。然而，外层用于保护箔层免受物理的滥用以为膜提供层或本体，并且支持绘图、着色以及其他形式的印刷。在优选的实施例中，外层设有印刷的图案和/或文字。

本发明人已发现对于外层而言期望的是具有从100至180微米、更优选地从120至130微米的厚度。所述外层优选利用结合层粘合至金属箔隔离层。结合层的厚度优选从10至30微米并且最优选厚度为大约20微米。

在一实施例中，外层可包括填料。优选的填料包括碳酸钙。碳酸钙填料的存在用于不过度增加制造成本地改善完全可折特性。填料的使用、合适的量以及在聚乙烯层中包括填料的技术在本领域总所周知。优选的是，填料在外层的本体内添加，与层压材料的外表面有段距离。

一种特别优选的层压材料，其用于形成保持染发剂的柔性容器，所述层压材料具有中央的铝箔隔离层。铝箔隔离层在第一侧(产品朝向侧)具有与单独结合层(25至35微米)粘合的内层。内层包括聚乙烯并且具有从35至45μm的厚度以及0.93至0.938g/cm³的平均密度。铝箔隔离层在第二侧(消费者朝向侧)上具有外层，该外层包括位于35至45微米的ldpe层上的、最外面是白色的、85至95微米厚的ldpe/hdpe共挤出膜，该外层利用单独的15至25微米厚的结合层粘合至铝箔隔离层。铝箔隔离层厚度优选从10至15微米。层压材料具有大约230微米的总厚度。更优选的是，层压材料包括前述的层且没有其他层。

在优选的实施例中，内层为75％的dowlex3010^tmlldpe(线性ldpe)，25％的dow8007^tmhdpe；结合层为dowprimacor3330^tmeea；外层为equistarna204-200^tmldpe。

根据第三方面，本发明提供一种用于保持染发剂的容器，所述容器包括本文所述的层压材料。层压材料用于形成容器的本体。优选的是，容器为类似牙膏管的形式，尽管所述管的总容积优选小于标准牙膏管，即足够用于25至100ml产品的容积。

根据第四方面，本发明提供了一种染发剂容器，其包括本文所述的容器且容纳有染发剂。染发剂是总所周知的并且该容器应保持任何适合的染发剂。

根据第五方面，本发明提供一种牙膏管，其包括本文所述的容器且容纳有洁齿剂。当前管的设计尤其有利于保持对空气和/或湿度敏感的牙膏组分、或包含氟化锡的牙膏制剂。总所周知的是氟化锡与在任何非保护边缘处和/或经由扩散穿过内层的铝箔反应。牙膏(洁齿剂)是总所周知的且容器应当保持任何适合的牙膏。

优选的是，前述容器为单用途容器。然而，已知的是即使对于单用途包装，特定的消费者也将尝试将产品扩展至少两种应用，每次使用之间有若干小时或者甚至几天。有利的是，回吸的减少以及完全可折性的改善能有助于允许消费者在用途之间没有制剂氧化且不损失产品性能地进行多种应用。也就是说，被压缩的容器很大程度地保持被压缩并且因此空气无法显著地回吸到管或容器中。然而，优选的是容器是多用途容器。这样的容器对于专业的沙龙使用或例如与牙膏(洁齿剂)使用是有用的。回吸的最小化允许产品被没有氧气地且在最佳状态下保存。

根据第六方面，本发明提供了一种用于形成容器的方法，所述方法包括将本文所述的层压材料折叠成期望的构造并且热封重叠边缘以形成所述容器。用于形成这样容器的技术在本领域中总所周知，例如ep0321172公开了用于形成包括牙膏管的容器的技术。

根据第七方面，本发明提供了如本文所述的层压材料形成染发剂容器或牙膏管的用途。

附图说明

现在将结合以示例方式提供的附图对本发明进一步描述，在附图中：

图1示出了适于储存染发剂复合物或牙膏的常规的可挤压管。管的本体由铝制隔离层压件形成。一个端部设有肩部和盖，所述端部已被卷曲闭合。描绘的管在折叠(纵向密封)处受到分层并且明显被染色(图的右下部)。

图2示出了示出了适于储存染发剂合成物或牙膏的常规的可挤压管的端部。描绘的管在端部卷曲处受到分层并且明显被染色(图的右下部)。

图3示出了形成本发明层压件的层的示意图。

图4示出了当管10由层压网制成时形成的重叠接合的草图。铝箔的铝制端部15被重叠以形成重叠区域20。一些额外的材料从重叠区域20中挤压出以形成聚合物“流出”区域25。有利的是，该区域保护最里面的铝制端部免受通过与管内容物接触而被腐蚀。

具体实施方式

现在将参照图3描述优选的层压件。铝箔1在第一侧上设有mdpe层2以当形成管时形成内侧。mdpe层2与结合层3附接。在外侧，共挤出成型的ldpe/hdpe膜5通过ldpe层4和结合层3粘合至铝箔1。总共的层厚度为229微米(μm)，包括：13微米的铝箔1、粘附有28微米结合层3的41微米mdpe层2；粘附有38微米ldpe层4和20微米结合层3的89微米共挤出成型的ldpe/hdpe膜5。

优选的是，mdpe层2是75％的dowlex3010^tmlldpe(线性ldpe)，25％的dow8007^tmhdpe；结合层3是dowprimacor3330^tmeea；ldpe层4是equistarna204-000^tmldpe。

本发明的效果通过以下非限定的的示例展示。

本申请公开的管以及相比较的传统层压材料管通过与侵蚀性的染发剂产品(从商店货架或各品牌购买的商品以及合成物)直接接触被制成并测试。这包括采用测试中的各种箔材坯料(层压材料)制成管，用染发剂产品填充所述管，将管密封并在45℃下储存直至3个月。在各时间段管被提取、切开并且清空。对于腐蚀而言通过视觉观察评估管网的内侧；即侧部接缝的粘附度、显露裸铝的硫酸铜分析、端部接缝完整度。

发现的是，由ldpe内层制成的常规管由于以下原因失效，即在管的侧部接缝处或管的端部接缝处氧气进入到管中。这是两个很少有或没有网的铝箔发生重叠的区域并且构成了两个“薄弱区”，在所述区域保护仅由聚合物提供。ldpe显露出允许过多的氧气进入到管中以引起染发剂制剂的严重氧化以及制剂颜色的显著改变。

与之相反，本申请公开的管增强了这些薄弱区并且允许更低的氧气扩散率。因此，观察到制剂改善了的保护。转换至特定密度的mdpe显露出提供了改善的保护，足以至少通过产品相容性测试过程。

还测试了本发明的管与相比较的管的回吸。这通过水柱设备实施。管被清空一半，连接至水柱同时仍旧被挤压并且然后管被释放。常规的箔材坯料显示回吸60毫米的水(管直径0.7毫米)，本发明的箔材坯料显示回吸减少了50％，即30毫米。

还比较了材料成本并且发现将网厚度从280微米(相比较的)减少至230微米(本发明)引起材料用量减少了18％。

管也可采用本发明的箔材坯料(层压材料)制造，除了内层由ldpe替代mpde。这些管以相同的方式测试并且显示出由于染色剂制剂在两个薄弱区(即端部密封以及侧部密封区域)的氧化而失效。这通过染色剂制剂的褪色以及染色剂产品朝向外侧转移经过这些区域从而导致管的可视褪色观察到。大体上管外侧上所见的该褪色主要是在侧部接缝中而非端部接缝中所见的现象。

本发明的层压件与染色剂(侵蚀性、产品ph值近似12、氧化性)化学地相容，消除了能够引起制剂氧化以及显著颜色改变的氧气进入到容器中，具有最小厚度以对于作为成本非常敏感的市场而言降低成本。此外，本发明人已发现层压件大大地降低了到管中的“回吸”，该回吸否则将引起染发剂制剂由于氧化而劣化。

当介绍本申请的元件或本申请的优选实施例时，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”意在表示存在一个或多个元件。表述项“包含”、“包括”以及“具有”意指包括并且表示可存在除所列举元件以外的附加元件。

前述详细的说明已通过解释和图解的方式提供，且并非意在限定所附权利要求的范围。本文中所示目前优选实施例的许多改型对本领域技术人员而言显而易见，同时仍落在所附权利要求及其等价物的范围内。