含有具有对矿物油的屏障特性的膜的食品包装的制作方法_2

文档序号:8448421阅读:来源:国知局
选的混合聚合物是乙烯含量为2至10%重量、优选 5至8%重量的无规乙烯-丙烯共聚物,或丁烯含量为4至25%重量、优选10至20%重量 的无规丙烯-丁烯-1共聚物,各自以共聚物总重量计;或乙烯含量为1至10%重量、优选2 至6%重量且丁烯-1含量为3至20%重量、优选8至10%重量的无规乙烯-丙烯-丁烯-1 三元共聚物,各自以三元共聚物总重量计。这些共聚物和三元共聚物一般具有3至15g/10 分钟、优选3至9g/10分钟(230°C,21.6N DIN 53735)的熔体流动指数和70至145°C、优选 90 至 140°C (DSC)的熔点。
[0036] 适宜的聚乙烯是例如HDPE,MDPE,LDPE,LLDPE和VLDPE,其中HDPE和MDPE类型 是特别优选的。HDPE -般具有按照DIN 53735测量大于0. 1至50g/10分钟、优选0. 6至 20g/10分钟的MFI (50N/190°C ),和按照DIN 53728第4部分或ISO 1191测量的100至 450cm3/g、优选120至280cm3/g的粘度数。结晶度是35至80%,优选50至80%。在23°C 按照DIN 53479方法A或ISO 1183测量的密度的范围是>0.94至0.96g/cm3。用DSC (熔 化曲线最大值,加热速率20°C /min)测量的熔点是120至140°C。适宜的MDPE -般具有按 照DIN 53735测量的大于0. 1至50g/10分钟、优选0. 6至20g/10分钟的MFI (50N/190°C )。 在23°C按照DIN 53479方法A或ISO 1183测量的密度的范围是>0.925至0.94g/cm3。用 DSC(熔化曲线最大值,加热速率20°C /min)测量的熔点是115至130°C。
[0037] 膜一般在各层中含有常规量的常规稳定剂和中和剂,和任选地在一个或多个覆盖 层中含有防粘连剂。仅向层加入不损伤涂层的添加剂或添加剂量作为润滑剂和抗静电剂。
[0038] 作为稳定剂能够使用具有对乙烯、丙烯和其它烯烃聚合物的稳定化效果的常规化 合物。所述化合物的加入量是0.05至2%重量。酚类稳定剂,碱/碱土金属硬脂酸盐和/ 或碱/碱土金属碳酸盐是特别适宜的。酚稳定剂优选的量是0. 1至0. 6%重量、尤其是0. 15 至〇. 3%重量,和具有大于500g/mol的摩尔质量。四-3-(3, 5-二-叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸季戊四基酯或1,3, 5-三甲基-2, 4, 6-三(3, 5-二-叔丁基-4-羟基苄基)苯是特别 有利的。
[0039] 中和剂优选是碳酸妈和/或水滑石(dihydrotalcite) (DHT),其平均颗粒尺寸为 至多0· 7 μ m,绝对颗粒尺寸为小于10 μ m,和比表面积为至少40m2/g。一般使用相对层50 至1000 ppm的量的中和剂。
[0040] 适宜的防粘连剂是无机添加剂比如二氧化硅、碳酸钙、硅酸镁、硅酸铝、磷酸钙等 和/或不相容的聚合物比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMM)聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯等,优选聚甲 基丙烯酸甲酯(PMM)、二氧化硅和碳酸钙。防粘连剂的有效量是0. 1至2%重量,优选0. 1 至〇· 5%重量,基于各覆盖层计。平均颗粒尺寸是1至6 μπι,尤其是2和5 μπι,其中如描述 于ΕΡ-Α-0236945和DE-A-3801535的球形颗粒是特别适宜的。
[0041] 根据本发明包装中提供的膜通过本身已知的过程和方法来制备。
[0042] 就随后的涂层而言,膜应一般在任何层中都不具有迀移添加剂,例如应不含润滑 剂或抗静电剂,原因在于它们可以导致与涂层附着有关的问题。
[0043] 涂层:
[0044] 在本发明范围内使用的基于聚烯烃的膜、尤其是基于双轴取向的聚丙烯膜(boPP) 的膜具有包含(i)丙烯酸聚合物和/或(ii)含卤素的乙烯基和/或亚乙烯基聚合物和/ 或(iii)基于乙烯基醇(VOH)的聚合物的涂层。该涂层可以存在于膜的一侧或两侧。
[0045] 膜每侧涂层的总厚度一般是0. 1-5 μπι,优选0. 5-3 μπι。涂层可以多层地施用,其 中也使用不同的物质/聚合物例如丙烯酸聚合物和聚偏二氯乙烯(PVDC)的组合。在此情 况中多层意指,每层中选自丙烯酸聚合物、聚偏二氯乙烯(PVDC)或基于乙烯基醇(VOH)的 聚合物的指定物质之一作为主要组分存在。
[0046] 膜一般最初在待涂覆侧上进行处理以便增加表面张力。一旦表面张力已被增加, 通常将增附剂施用至待涂覆的表面。所述增附剂是本身已知的并且基于例如聚氨酯、丙烯 酸聚合物或聚乙烯亚胺。增附剂还能够多层地施用(第二增附剂层),其中不同增附剂的组 合也是可能的。在此情况下多层意指,每层中上述增附剂之一作为主要组分存在。如果聚 乙烯亚胺水溶液作为增附剂施用,则其通常含有1%重量的聚乙烯亚胺。聚乙烯亚胺溶液有 助于随后的涂层,如EP-A-0255870的描述。
[0047] 根据本发明的涂层材料是(i)丙烯酸聚合物和/或(ii)含卤素的乙烯基聚合物 和/或亚乙烯基聚合物和/或(iii)基于乙烯基醇(VOH)的聚合物。这些各自安排为实体 层。实体层是由所定义的涂层材料构成的均质层。此处,对各自的涂层材料来说,上述指定 的物质/聚合物的混合物是不希望的,但不排除共聚物形式。
[0048] 除上述指定物质之外,涂层可能也含有进一步组分,例如作为润滑剂、优选非迀移 润滑剂比如蜡和/或防粘连剂。
[0049] 根据本发明的涂层材料作为分散体、尤其是含水分散体施用,其固含量为10至 70%重量、优选20-60%重量。
[0050] 按照本发明所用的丙烯酸聚合物优选是丙烯酸酯均聚物和/或丙烯酸酯共聚物, 其基于例如烷基丙烯酸类比如甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸乙酯,或其它共聚单体比如不 饱和的羧酸或取代的乙烯基化合物。丙烯酸酯共聚物能够由2种或更多种不同单体构建。 另外可能的是,各丙烯酸酯均聚物和/或丙烯酸酯共聚物的混合物。该类型的物质可在市 场上获得,例如名为NeoCryl BT-36和NeoCryl FL-711(DSM NeoResins公司(荷兰))或 其它名称(BASF公司)。优选的基于丙烯酸聚合物的含水涂层分散体包含至少80%重量的 丙烯酸酯分散体,至少10 %重量的蜡分散体,至少12 %重量的胶体二氧化硅分散体,和至 少7%重量的防粘连剂分散体。与100%重量的差异由水组成。膜每侧的丙烯酸酯涂层的 量在干燥之后一般是0. 1至I. 5g/m2。该丙烯酸酯层的厚度是〈2. 0 μπι,包括增附剂层。
[0051] 按照本发明使用的含卤素的乙烯基聚合物和/或亚乙烯基聚合物优选是基于氯 乙烯均聚物和/或偏二氯乙烯均聚物和/或共聚物的聚合物,其中共聚单体源自乙酸乙烯 酯、卤化乙烯或丙烯酸类。单独单体能够以不同权重存在于共聚物中。所述物质可在市场 上获得,例如名为Diofan?A 297,Diofan?A 114和Diofan?B 2〇o(s〇iVin.s.A.公 司(比利时))。优选的基于含卤素的乙烯基聚合物和/或亚乙烯基聚合物、尤其是聚偏二 氯乙烯(PVDC)的含水涂层分散体包含至少95%重量的PVDC丙烯酸酯共聚物分散体,至少 10%重量的蜡分散体,至少7%重量的防粘连分散体。与100%重量的差异由水组成。膜每 侧涂层的量在干燥之后一般是2. 5至4g/m2。该层的厚度是〈4. 5 μ m,包括增附剂层。
[0052] 按照本发明所用的基于乙烯基醇(VOH)的聚合物是本身已知的乙烯基聚合物。优 选的基于乙烯醇(VOH)的含水涂层材料是乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)和包含5-15%重量 的乙烯/乙烯醇共聚物和聚乙烯醇的混合物,优选比率为0.8-1. 2比1.2-0. 8,尤其是1:1 重量比。对于基于乙烯醇(VOH)的涂层材料,膜每侧涂层的量在干燥之后一般是0.5至 1.0 g/m2。该层的厚度是〈2. 0 μm,包括增附剂层。
[0053] 根据本发明的涂层材料优选在例如通过电晕处理增加表面张力从而改善附着之 后施用。如已经提及的,增附剂通常在表面处理后施用至待涂覆侧和干燥。如果第二增附 剂(第二增附剂层)是有利的,则也将其施用。增附剂和涂层材料按照本身已知的方法比 如辊涂(轧辊施用系统例如刻槽轧辊)、帘式涂层、喷雾涂层来施用。然后,用常规的干燥方 法(例如热空气)干燥施用的涂层。
[0054] 按照本发明来使用涂覆的膜,使得膜涂覆侧面朝加载的卡纸板。令人惊讶地,与加 载的卡纸板直接接触的涂层构造有效的迀移屏障。从而,能够省略备择的膜或卡纸板金属 化。因此,根据本发明的包装优选不含额外的金属层。然而,这并不排除金属印刷或相似金 属装饰。从而,由加载的卡纸板包装制得的成本有效的包装能够得以制备,其中并无可察觉 量或甚至并无任何量的矿物油迀移进入食品。
[0055] 回收卡纸板的定义:
[0056] 本发明范围内使用的基于回收卡纸板的卡纸板是卡纸板包装,其包含可察觉量的 矿物油从而涉及 2004 年 10 月 27 日的 VERORDNUNG(EG)Nr. 1935/2004 DER KOMMISSION 的 规定(下文也提为加载的卡纸板包装)。
[0057] 该类型的基于回收卡纸板的卡纸板包装一般含有至少300-1000mg/kg矿物油。这 些矿物油称为〃矿物油饱和烃〃 (MOSH)或〃矿物油芳烃〃 (MOAH)。MOSH和MOAH矿物油常 常也在其碳链方面进行指定,例如MOSH 14-24,M0SH 24-35,M0AH 14-24和MOAH 24-35,其 中数值反映碳原子数。MOSH和MOAH矿物油的具体组成取决于回收卡纸板类型,也即MOSH 14-24, MOSH 24-35, MOAH 14-24 和 M0AH24-35 的级分是不同的。
[0058] 根据本发明的食品包装中提供的膜具有对MOSH和MOAH矿物油、尤其是MOSH 14-24, MOSH 24-35, MOAH 14-24 和 MOAH 24-35 的良好的屏障特性。
[0059] 根据本发明的食品包装中提供的膜优选具有对MOSH和MOAH矿物油的良好屏障, 从而按照 2004 年 10 月 27 日的 VERORDNUNG (EG)Nr. 1935/2004DER KOMMISSION 可以与食品 接触。模拟干燥食品的食品模拟物也即测试介质依照2011年1月14日的VERORDNUNG(EU) Nr. 10/2011DER KOMMISSION理解为食品。该食品模拟物通过其行为模
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