专利名称：包括湿敏气体阻挡层的包装层压件,生产这种包装层压件的方法以及包装容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括芯层和湿敏气体阻挡材料层的层压件的片形或薄板形的包装坯料，这种包装坯料所展开的纵边可用来通过将它们塔叠成纵向接头而改造成容器或管件。本发明还涉及生产这种片形或薄板形包装坯料的方法，同样还涉及由本发明的这种包装坯料来生产包装容器。
背景技术：
包装工业中，长期以来利用到包装的单一用途性质(所谓单一用途的一次性包装)，用来包装和运送液体食品。传统的单一用途的包装常常是由韧性的层压材料生产，其中包括构型为刚性的但可折叠的纸或纸板或是聚合物的芯层，而外层则是具有优异热密封性质的不透液的聚合物。
这类包装容器通常是这样生产出的，即把包装层压件的薄板料的两个纵边相互接合而改造成管件，然后给此管件充填以所需的内容物，并沿窄的横向相互分开的密封区进行热密封。装盛有所述内容物的这一管件的脱封部分即借助上述密封区的切口而同管件分开，这种切口能够通过折叠而形成取决于密封接头定向的有选择的几何构型。
或者，可以这样地来生产包装容器，即把包装层压件的片形坯料折叠成形并热密封成容器，然后供给此容器所需内容物，同时通过折叠成形作业和密封容器的上部区而将其密封。
上述叠层的包装材料常补充一层或多层另加的具有优越气体阻挡性质的材料，以便还能使包装容器用于对氧气敏感的食品。
普通而有效的氧气阻挡材料是铝，可将箔状形式的铝(Alifoil)设于包装层压件之间。但应用这种Alifoil会带来许多缺点。由于这种材料的韧性弱，在折叠形成的包装件的折叠区中就会产生弯曲与拉伸式的裂纹，结果就会使包装容器不密封而易透过氧气。此外，Aifoil是难以处理进行回收或燃烧的包装材料，从环保观点考虑，使用这类包装容器的缺点较多。
为了避免Aiifoil的固有缺点，可以代之以使用聚合物材料的氧气阻挡层，例如使用乙烯基乙烯醇(EVOH)或聚乙烯醇(PVOH)，这从环保考虑也是较理想的，因为它们具有较好的生物降解性。
但是，EVOH或PVOH层的氧气阻挡性质在湿气与液体的影响下受到破坏，结果在用作液体食品的长途输送、长期存储和冷藏中，就不能很可靠地阻挡氧气。
根据瑞典专利文件NO，440519，将一层聚乙烯醇乳剂直接涂层到在此为纸或纸板组成的芯层的一侧之上，然后将此涂布的水性聚乙烯醇层干燥而形成连续的覆盖层。但是，这里的纸芯层的粗糙表面并不需用大量涂布PVOH来实现覆盖层，与此同时，由于PVOH层是直接与湿敏的纸或纸板层接触，因而不能避免湿气通过这种层起作用。
根据瑞典专利申请NO.SE 95034948，上述问题可以这样地避免其发生，即把湿敏的氧阻挡层叠层在两层抗潮材料之间，在芯层的一侧设置着例如可挤压的热塑材料例如聚乙烯层。在芯层与PVOH层之间的第一抗潮材料层，一方面能起到平滑层作用，此时该PVOH层可以做得较薄但仍能起到覆盖作用，另一方面则能阻挡潮气渗透芯层。此第二抗潮材料层可以防止潮气从PVOH层的另一侧进入。
在沿着用来叠合纵向接头密封部的包装坯料纵边的区域中，于湿敏阻挡层中仍存在着固有的缺点。一般，包装坯料的这种纵向切口边缘是自由地敞露于包装容器的纵向接头中，因此潮气是有可能通过疏松的湿敏芯层或湿敏阻挡层渗入，这两层则是与包装容器的内侧的液体形式内容物接触或是与包装容器的外侧的潮湿环境的水份接触。在包装容器的纵向接头区，包装材料的气体阻挡性质仍然受到周围水份与潮气的有害影响，结果在长期储存时对内盛产品的保护性差。
本发明的目的为此，本发明的一个目的在于实现前面介绍中所述这种包装层压件的坯料，它不会产生前述现有技术中所出现的这类问题与缺点。
本发明的另一个目的在于实现改进了有氧气阻挡层性质的包装坯料，它包括芯层与湿敏气体阻挡层，其中的气体阻挡层完全不会为周围环境的水气沿此坯料的纵边渗透。
本发明的再一个目的在于实现一种良好集成的层压件的包装容器坯料，这种层压件包括芯层与湿敏气体阻挡层，在这种包装坯料中，湿敏气体阻挡层材料完全不受由此坯料生产出的包装容器中含液体充装内容物的影响，同时还能使包装容器不受其所储存的外部环境的影响。
本发明的又一个目的在于实现这样一种简单的合理方法，由具有改进了气体阻挡层性质的包括湿敏气体阻挡层材料在内的层压材料来生产包装坯料，此坯料的纵边不会为外部的水份和液体的影响。
本发明的又一个目的在于实现在纵向接头区中的改进了气体的阻挡层性质的，简单而易于生产的包装容器。
解决办法上述目的和其他目的已通过具有后附权利要求1所述特征的层压包装材料达到。本发明的包装层压件的最佳实施形式还可以由从属权项2-5中获得进一步的认识。
本发明的方法具有后附独立权利要求6的所述的特征。本发明的方法的变型与改进形式则可从后附的从属权利要求7～10了解到。
本发明的包装容器所具有的特点则列述于后附权利要求11中。
本发明的概述本发明的包装坯料最好是包装层压件的薄板形坯料，用来改造成沿纵向密封的管件。此管件连续地灌装产品并沿着窄的横向的相互分开的密封区密封，形成已灌装的包装容器。但是本发明也可用于生产片状的包装坯料，这最简单和最合理的方法是从准备好的压层式卷形包装坯料开始，此坯料则分成适当长度和构型的片料。
本发明的包装坯料的芯层适合由包装质量的纸或纸板但也可由某种聚合物构成。
根据一最佳实施形式，本发明的包装层压件坯料包括由不透液的可热密封的热塑塑料，最好是聚乙烯，例如低密度的聚乙烯(LDPE)构成的外层。这种热塑塑料外层(可以是多层)能使包装层压件阻止水份和液体从包装层压件的一侧或两侧进入，同时也使得此包装层压件能由传统的热密封方法密封。在进行热密封时是给相互面对的塑料层加热和加压，使它们在表面上熔合到一起，从而能有效地结合成机械强度高的不透液的密封接头。
此外，本发明的包装层压件包括有湿敏聚合物的氧气阻挡层，如乙烯基乙烯醇(EVOH)、共聚物或聚乙烯醇(PVOH)。PVOH是这方面最理想的聚合物，它拥有极其良好的氧气阻挡性质。与EVOH相比，PVOH可以具有高达其10倍的更好的氧气阻挡性质，同时能改进对周围各层的粘合性。最好，这种氧气阻挡层包括水解度至少为90％的PVOH。
上述湿敏的气体阻挡层设置在两层抗潮聚合物之间。依据本发明，抗潮聚合物的选择虽不严格，但已证明，可挤压的热塑塑料当前乃是用于这些层的最佳选择。这两层所包括的抗潮聚合物最好能充分地与湿敏气体阻挡聚合物匹配，形成良好的抗潮层，同时这两层在结合时，对于此层压件的湿敏气体阻挡层和其他的相邻层都具有良好的粘合强度。这两层抗潮层可以由相同或不同的聚合物组成。例如，可把一种聚乙烯最好是LDPE用作抗潮聚合物。
为了进一步提高此氧气阻挡层的抗潮能力，可以增添交联剂。适合的用于EVOH或PVOH的交联剂是二醛类，例如乙二醛或戊二醛以及酸酐。根据丹麦专利申请NO.1451/95所述，可以添加包括多糖酶例如脱乙酰的甲壳质与一种二醛或酸酐的组合物来实现交联。其他适当的交联剂是内行的人士所熟知的。可用的交联剂加入到氧气阻挡层中的量最好相当于约0.5～10mol％。
将上述气体阻挡层以包括在其中的聚合物的水分散系形式应用到具有优越的液体的阻挡性质的抗潮性聚合物的下层上的专门方法，最好是用涂层的方法，随后干燥至所需的水份，这样可以实现两层之间的良好粘合。
通过将一种粘合剂混合到氧气阻挡层之间或是将粘合剂中间层设于上述两层之间，则能进一步改进粘合性。本发明的适用粘合剂例是乙烯乙烯基醋酸酯(EVA)或聚乙烯醋酸酯(PVAC)。这种粘合剂的混合物在氧气阻挡层中所占重量最好约50％，更好是约20-30％。中间的粘合剂层最好以水分散系形式应用，而尤为最好是用涂层方法，随后加以干燥。
还可以这样地来改进粘合性，即应用周知的表面改性技术，例如对于拟进行涂层的即下面的抗潮材料层的表面进行电晕或火焰处理。
根据本发明的另一实施例，所述湿敏气体阻挡层与相邻的抗潮层相同是通过挤压方法施加上去的。
附图简要描述本发明上面概述的几个方面将对照附图更详细地说明如下，在附图中
图1概示本发明的包装坯料10的两个纵边的横剖面；图2概示本发明的包装坯料20的两个纵边的横剖面；图3概示本发明的包装坯料的两个纵边的纵向接头密封的横剖面；以及图4概示生产本发明的包装坯料的方法的一种最佳实施形式。
虽然本发明在下面将参考附图所示的具体实施形式作更详细的说明，但显然在不背离本发明的后附权利要求书所述创新的概念下，内行的人士是可以作出种种改进和变更形式的。
最佳实施形式的说明图1示明了本发明的包装坯料10的横剖面。该包装坯料10是由一种层压件生产出，此层压件包括纸或纸板的芯层11、不透液的和可热密封的外部聚乙烯层最好是低密度聚乙烯(LDPE)外层12、PVOH的气体阻挡层13以及分别在此气体阻挡层的各侧14、15之上的抗潮热塑性聚合物层，如LDPE。
上述不透液的外层12设置在包装层压件10的将在由此包装层压件所生产的包装容器中面向外的一侧上，与此相对应，外层15则设在此包装层压件的将在此包装容器中面向内的一侧上。层15可以包括由同一抗潮可热密封的聚合物构成的两个或多个部分层，用以使粘合性质和香味的阻挡性质最优化。
依据这一实施形式，层12和15于是便起到了不透液的外部阻挡层的作用并可以相互热密封，同时层15从一侧保护了湿敏气体阻挡层13不受水份与液体的影响。
沿着此包装层压件的两纵边，此层压件没有PVOH，也就是说，在沿着各相应边缘的窄的带形纵向区16a和16b内没有气体阻挡层13，而是将两个热塑性的不透液层14和15相互密封。这两个窄的纵向区的宽度可使层14和15沿着边缘相互密封，因此，密闭或不透水气的形式，同时保护气体阻挡层13不会沿着包装坯料的纵向切口边缘暴露于水气。这两个没有气体阻挡层的窄的纵向区16a和16b的宽度可在约3～10mm之间变动，最好是宽度在约5-7mm之间变动。要是这种区域制作的太窄，就不能获得层14和15有足够强的层压结构或熔接效果，结果降低了对层13的保护作用。要是这两个区域制作的太宽，由于此纵向接头区的大部分缺少气体阻挡层，就会在由这种包装坯料制成的纵向密封包装容器中使气体阻挡性质不良。
涂布到层14上的聚乙烯醇层即气体阻挡层13，其数量约为1-10g/m2，最好是3-6g/m2。
图2类似地示明了本发明的包装坯料20的横剖面，生产这种坯料的层压件包括与图1中相同类型的芯层21、外层22和气体阻挡层23。在包装坯料20中，气体阻挡层23层压在不同于图1类型的两层热塑性抗潮聚合物之间，例如分别是酸改性的或酸共聚合聚乙烯层24和25。在此层压件的将于包装坯料生产出的包装容器内面向内的一侧，另设有聚乙烯的最好是LDPE的内层26。层26于是可以热密封到包装坯料“外侧”的外层22上。按图1所示的相同方式，在两层24与25相互叠层处，沿着包装坯料的纵边略去了气体阻挡层23。
图3以横剖面示明包装坯料10与20各自的纵边如何相互重叠以及这种层压结构如何呈现于纵向密封的包装容器的纵向接头区中。为清楚起见，采用与图1和2中相同的标号表明相同的或对应的部件。
由于沿包装坯料的纵边从层压件上分别略去了气体阻挡层13、23，于是层14和15以及24和25分别相互叠层，而气体阻挡层便被密封且能在包装坯料的切口边缘31与32处不为水气渗透。此包装坯料的两个纵带形边缘区33和34这样便分别不存在气体阻挡层13与23，而宽约3-10mm，最好约3～7mm。
图4概示了本发明的方法的一种最佳实施形式，其中将宽的包装层压件在生产过程中分成多个与包装容器一个坯料的宽度相对应的窄部分板片，于较这种板片宽度窄的纵带41、42、43以水分散系的湿敏气体阻挡材料最好是DVOH涂层，使得沿着用来将这种第一宽板片分成许多较窄部分板片的切口线44、45的带形区以及沿着此板片的纵边缘46、47的窄带形区上没有气体阻挡材料。这样，此气体阻挡材料便在纸或纸板的芯层的半成品薄板形层压件上按带状涂层，于各侧上涂以热塑塑料的抗潮层，予以干燥，然后在此薄板形的层压件的全宽上覆盖地涂以另一层抗潮热塑塑料。最好，所述涂层和干燥的条带便与接近部分板片宽度的气体阻挡材料，同样沿着为切口分割的部分板片的边缘，即沿着这种薄板形的包装坯料的边缘，密封或封闭于不透液体的热塑塑料层之间。
从以上所述可知，本发明能容易和有效地实现前面明确的目的，这是由于沿着包装坯料的纵边略去了湿敏气体阻挡层，得以使气体阻挡层在其各侧沿着坯料暴露于水气的切口边缘为两个相邻层包围并密封。
此外，本发明发还实现了这一种简便和合理地生产本发明的包装坯料的方法，同时也实现由本发明的包装坯料来生产具有改进了不透液性质的包装容器。
权利要求
1.一种包括芯层(11；21)和湿敏气体阻挡材料层(13；23)的层压件的片形或薄板形包装坯料(10、20)，所述包装坯料，这种包装坯料将纵边展开通过将搭叠的纵向接头结合而改造成容器或管件，其特征在于，所述湿敏气体阻挡层是设在两个抗潮材料层(14与15，24和25)之间，并局限于沿着此包装坯料的各相应纵边的窄区(16a和16b；27a和27b)之外的此包装坯料的表面区域上。
2.如权利要求1所述的片形或薄板形包装坯料，其特征在于，沿着此包装坯料纵边(16；27)的窄区宽为3～10mm。
3.如权利要求1所述的片形或薄板形包装坯料，其特征在于，所述湿敏气体阻挡层(13；23)基本上包括聚乙烯醇。
4.如权利要求1～3中任一项所述的片形或薄板形包装坯料，其特征在于，所述芯层(11；21)包括纸或纸板。
5.如权利要求1～4中任一项所述的片形或薄板形包装坯料，其特征在于，所述抗潮材料层(14，15；24，25)基本上包括聚乙烯。
6.一种由包括芯层(11；21)和湿敏气体阻挡层(13；23)的层压件来生产片形或薄板形包装坯料(10；20)的方法，这种包装坯料将纵边展开通过将搭叠的纵向接头结合而改造成容器或管件，其特征在于，所述湿敏气体阻挡层材料设置在层(13；23)中，其位于它的各侧(14，15；24，25)上的第一和第二抗潮材料层之间，使得这种材料仅仅局限于沿着位于此包装坯料的各相应纵边的外侧窄区的包装坯料的表面区域。
7.一种由包括芯层(11；21)和湿敏气体阻挡层(13；23)的层压件来生产片形或薄板形包装坯料(10；20)的方法，这种包装坯料将纵边展开通过将塔叠的纵向接头结合而改造成容器或管件，其特征在于，所述湿敏气体阻挡层的材料只是在沿着位于此包装坯料的各相应纵边(16；27)的外侧窄区的此包装坯料的这种表面区域上涂层到下面的第一抗潮材料层(14；24)上；同时此层压件的整个表面，包括前述湿敏气体阻挡层然后涂以覆盖式的第二抗潮材料层(15；25)。
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述湿敏气体阻挡材料(13；23)是以分散系形式涂层然后干燥。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，此方法的第一步是将所述湿敏气体阻挡材料以覆盖形式涂布到，包括芯层(11；21)和最上层的抗潮材料(14；24)的半成品层压件的第一种宽的薄片上，即涂布到此薄片的位于将其分成两个或多个较窄的部分板片的切口线(44，45)周围的外部窄长区域上以及沿此薄片的纵边的窄区(46，47)上；第二步是将此第一种宽的薄片，包括按部分板片图案涂布有的气体阻挡材料，再复盖式地涂以一层抗潮材料层；而在第三步即最后一步中，沿上述切口线(44，45)通过切口分开此容易层压成的薄板。
10.如权利要求6～9中任一项所述的方法，其特征在于，所述窄的纵向区(16；27)宽为3～10mm。
11.由如权利要求1～5中任一项所述的包装坯料(10；20)所生产的包装容器。
全文摘要
一种包括芯层(11)和湿敏气体阻挡材料层(13)的层压件的片形或薄板形的包装坯料(10),其中,此气体阻挡层是设置在两抗潮材料层(14,15)之间,并沿此包装坯料的两纵边的窄带形区(16a,16b)将其略去。这样,此湿敏气体阻挡层(13)将封闭在这两层抗潮材料之间,同时沿此包装坯料的自由暴露的纵向切口边缘,能很好地防止环境水气的侵入。这种湿敏的气体阻挡材料最好基本上由PVOH组成,且最好以水分散系形式涂层而后干燥。
文档编号B65D65/40GK1259079SQ9880576
公开日2000年7月5日 申请日期1998年4月1日 优先权日1997年4月4日
发明者M·本特马尔, M·贝林, I·莱思 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司