CN106458417A - 热成型薄片和自其制备的热成型容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有改进的与可剥离盖材的密封性的成型板条和包装。热成型容器(12)可具有口部(14)，所述口部具有开口和安置于所述开口周围的凸缘，所述凸缘由成型板条形成且具有大于约12密耳并且最多约80密耳的厚度。所述成型板条可具有基底层(20)，其上具有撇渣涂层(24)，一部分所述撇渣涂层在所述凸缘上，具有约2密耳到约8密耳的撇渣涂层厚度。可剥离盖(18)可包括具有内盖密封剂层(26)的膜(28)，所述层密封到所述凸缘上的所述撇渣涂层部分，所述撇渣涂层和内盖密封剂层各具有共同聚烯烃主要组分，所述共同聚烯烃组分不同于所述基底层的主要组分。

Description

热成型薄片和自其制备的热成型容器

技术领域

本申请案涉及适用于成型、填充和密封包装操作的共挤薄片和由此类薄片制成的包装。

背景技术

成型、填充和密封(FFS)包装广泛用于包装多种产品，包括一次性医疗装置、食品和类似产品。在一种类型的FFS包装中，对应于用于包装的盖材和底部或成型板条的材料成卷地供应。成型板条材料从卷筒转位到加热区中，所述材料在其中加热到成型温度。加热的成型板条材料接着立即成型或转位到成型站区中，其中多个盒形或杯形隔室使用多种热成型技术(即，覆盖成型、对模成型、真空成型或气胀模塞助压真空成型)中的任一种由成型板条形成。也已知其它热成型方法。

在成型之后，底部板条通常经冷藏或冷却且待包装的产品插入到个别成型隔室中。盖材材料接着施加到成型板条，密封隔室。盖材材料可使用粘着剂和/或通过热封密封到个别隔室的上周界。这些成型的串行连接包装可接着自板条切割且修整为所需最终形状。在成型之前或之后选择性地整合到方法中(即，印刷或装饰)的次级功能可包括压印、冲口加工、开槽、冲压、标记、计数和堆叠。

尽管这些包装提供许多优点，成型的底部板条和盖材的材料不相容性可导致盖材与成型的底部板条的分层、拉丝和/或剥离。另外，用于这些包装中的许多材料仅适合用于有限应用中且无法耐受在许多密封和灭菌方法期间使用的宽范围的温度、时间和压力。因此，需要可用作成型、填充和密封应用中的盖材和成型板条的改进的薄片。

发明内容

在一个方面，提供热成型容器，其具有口部，所述口部具有开口和安置于开口周围的凸缘，凸缘由成型板条形成且具有大于约12密耳并且最多约80密耳的厚度。成型板条可具有基底层，其上具有撇渣涂层，一部分撇渣涂层在凸缘上，具有约2密耳到约8密耳的撇渣涂层厚度。可剥离盖可包括具有内盖密封剂层的膜，所述层密封到凸缘上的撇渣涂层部分，撇渣涂层和内盖密封剂层各具有共同聚烯烃主要组分，共同聚烯烃组分不同于基底层的主要组分。

在另一方面，提供适于在热封时与盖材形成可易于剥离的密封部分的成型板条。成型板条可包括具有热塑性聚合物的基底层和其上的撇渣涂层，成型板条经配置以形成具有口部的热成型容器，所述口部具有开口且包括安置于开口周围的凸缘，凸缘由成型板条形成且具有大于约12密耳并且最多约80密耳的厚度。一部分撇渣涂层可安置于凸缘上且具有约2密耳到约8密耳的撇渣涂层厚度，撇渣涂层包括如同盖材的内盖密封剂层的共同聚烯烃主要组分，共同主要聚烯烃组分不同于基底层的热塑性聚合物的主要组分。

其它方面将部分地从以下具体实施方式中阐述，且部分地将从具体实施方式显而易见，或可通过实践下文所述的方面习得。下文所述的优点将借助于在所附权利要求书中特别地指出的要素以及组合来实现和获得。应理解，以上一般描述和以下详细描述均仅是例示性和解释性的且并非限制性的。

附图说明

图1为根据一个实施例的热成型容器和盖的横截面图示。

图2为图1中所说明的热成型容器和盖的一部分的放大横截面。

图3为比较实例中制备的热成型容器的爆裂压力的图示。

具体实施方式

本发明描述的实施例通过提供与可剥离盖材具有改进的相容性的热成型容器满足上述需要。改进的相容性由热成型容器的撇渣涂层与可剥离盖材的内部密封剂层(即与热成型容器的撇渣涂层接触的可剥离盖材的底层)的密封产生。撇渣涂层和内盖密封剂层各自包含共同聚烯烃主要组分，进而消除或至少显著减少热成型板条的基底层与可剥离盖材之间的不相容性，尤其在可剥离盖材的内部密封剂层与热成型容器具有不同主要聚合物组分时。

如本文所用，“撇渣涂层”和“撇渣层”可互换地使用，是指与成型板条具有不同主要聚合物组分的安置于成型板条上的极薄层。撇渣涂层可具有成型板条的厚度的约0.25％到约25％的撇渣涂层厚度。举例来说，在某些实施例中，撇渣涂层厚度为约2密耳到约8密耳、约2密耳到约6密耳、约2密耳到约4密耳或约2密耳到约3.5密耳。

热成型容器由包含安置于基底层上的撇渣涂层的成型板条形成。热成型容器可由对成型板条热成型形成的任何所需形状的盘或杯。热成型容器一般包括具有开口和安置于开口周围的凸缘的口部，可剥离盖材密封到所述凸缘。凸缘的厚度一般大于约12密耳、大于约17密耳或大于约20密耳。举例来说，凸缘的厚度可为大于约20密耳并且最多约80密耳、约25密耳到约75密耳、约30密耳到约70密耳、约30密耳到约60密耳、约30密耳到约50密耳或其间的任何量。凸缘上的一部分撇渣涂层的撇渣涂层厚度为约2密耳到约8密耳、约2密耳到约6密耳、约2密耳到约4密耳、约2密耳到约3.5密耳、约2密耳到约3密耳或其间的任何量。所属领域的技术人员将了解，热成型之前的成型板条的厚度一般大于热成型容器的厚度(例如成型板条的厚度将大于凸缘约5密耳到约10密耳、大于凸缘约7密耳到约10密耳等)。因此，在某些实施例中，厚度大于约25密耳的成型板条经配置以形成具有厚度大于约20密耳的凸缘的热成型容器。类似地，厚度为约30密耳到约90密耳的成型板条可经配置以形成具有厚度为约20密耳到约80密耳的凸缘的热成型容器。

成型板条的基底层通常包含不同于可剥离盖材的材料且可为单层或多层材料。举例来说，在某些实施例中，基底层可包含聚苯乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯、乙酸乙烯乙酯(EVA)共聚物或其组合。热成型容器的成型板条可进一步包含一或多个安置于基底层与撇渣涂层之间的中间层。凸缘的一或多个中间层部分的厚度可为凸缘厚度的约2％到约95％、凸缘厚度的约5％到约50％、凸缘厚度的约10％到约40％、凸缘厚度的约10％到约30％或凸缘厚度的约10％到约20％。举例来说，在实施例中，凸缘的一或多个中间层部分的厚度可为约0.5密耳到约76密耳、约5密耳到约20密耳、约5密耳到约10密耳或其间的量。在某些实施例中，中间层包含与基底层不同的材料且将撇渣涂层连接到基底层(即“连接层”)。在某些实施例中，连接层与基底层和撇渣涂层两者均具有亲和力以将基底层连接到撇渣涂层且减少撇渣涂层与基底层分层的可能性。因此，连接层的总体组成可不同于基底层的组成和撇渣涂层的组成两者。举例来说，中间层可包含聚乙烯(LDPE、LLDPE等)。另外或在替代方案中，中间层可起降低密封起始温度和/或提供改进的防潮层的作用。

在需要高阻隔热成型容器的情况下，成型板条的基底层和/或一或多个中间层可包括阻隔层以延长待包装于热成型容器中的产品的存放期。举例来说，可在待包装的产品对某些气体或挥发物、调味剂或香精的损耗敏感的情况下使用阻挡层。适用作阻隔材料的材料为所属领域中已知的，包括乙烯乙烯醇、尼龙、聚偏二氯乙烯、液结聚合物或其任何组合。阻隔层也可包括阻隔增强添加剂，如纳米添加剂或氧清除剂。

成型板条的撇渣涂层一般包含易于熔融、具有良好流动特性且易于与可剥离盖材的内盖密封剂层相容的材料。在某些实施例中，撇渣涂层和内盖密封剂层各自包含具有共同聚烯烃主要组分的密封剂组合物，共同聚烯烃主要组分不同于基底层的主要组分。如本文所用，“主要组分”为以最大量存在的组分。在示例性实施例中，撇渣涂层和内盖密封剂层的密封剂组合物的共同聚烯烃主要组分占约40重量％到约100重量％。举例来说，共同聚烯烃主要组分可包含聚乙烯或两种或大于两种聚乙烯(即高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE))的掺合物，包含两种或大于两种聚乙烯的掺合物的共同聚烯烃主要组分的总量可为密封剂组合物的至多约80重量％到约100重量％。在一个实施例中，HDPE和LDPE以80:20到20:80、60:40到约40:60的比率或其间的比率存在。举例来说，HDPE可以密封剂组合物的约40重量％到约60重量％的量存在且LDPE可以密封剂组合物的约20重量％到约40重量％的量存在。

密封剂组合物的组成可进一步包含一或多种添加剂，如能够改进盖的可剥离性的可剥离性添加剂，且可在主要树脂基质中不可混溶或部分可混溶。可以用于撇渣涂层和内盖密封剂层的密封剂组合物中的添加剂的非限制性实例包括无机添加剂，如滑石、碳酸钙、纤维、粘土或其纳米替代物，和有机添加剂，如聚丁二烯、聚苯乙烯和聚酯。一或多种添加剂可以约0.01重量％到约50重量％的量存在于密封剂组合物的组成中，其中一或多种添加剂的总量占组合物的至多约50重量％。在某些实施例中，撇渣涂层和内盖密封剂层的密封剂组合物可以密封剂组合物的约0.1重量％到约45重量％的量进一步包含至少一种可剥离性添加剂。举例来说，密封剂组合物可以密封剂组合物的约1重量％到约20重量％的量包含至少一种无机添加剂且以密封剂组合物的约5重量％到约45重量％的量包含至少一种有机可剥离性添加剂。在另一实施例中，密封剂组合物可以密封剂组合物的约1重量％到约10重量％的量包含至少一种无机添加剂且以密封剂组合物的约10重量％到约20重量％的量包含至少一种有机可剥离性添加剂。

成型板条可使用所属领域的技术人员已知的适当方法制备。举例来说，成型板条可使用如多歧管模具共挤出、供料块技术、挤出涂布和热层合的方法挤压或层合。制造热成型容器的方法也为所属领域中已知的，且可包括(i)提供成型板条；(ii)加热成型板条；(iii)将加热的成型板条引入模具中以对材料成形。制造成型板条和热成型容器的方法可串联(即，在线热成型)或独立(即，离线热成型)地进行。举例来说，在基底层包含聚苯乙烯的某些实施例中，成型板条可经轧制和储存以用于成型板条随后加工为热成型容器。在基底层包含聚丙烯的其它实施例中，成型板条的热成型可在线地进行以产生所需热成型容器形状。

有利地，本申请的实施例准许在较低温度和压力和较短驻留时间下将盖密封到热成型容器；但是，所属领域的技术人员将了解，用于将盖密封到热成型容器的特定特性将取决于包装的产品和使用的设备而变化。举例来说，盖可在约175℃到约235℃的温度、约20psi到约110psi的压力且经约0.3秒到约4秒的驻留时间密封到热成型容器。

包装10的示例性实施例说明于图1中。封装10包括具有口部14的杯形热成型容器12，所述口部具有开口和安置于开口周围的凸缘16。可剥离盖材18密封到热成型容器的凸缘16。热成型容器12由包括基底层20、中间“连接”层22和撇渣涂层24的成型板条形成。可剥离盖材包括一或多个柔性膜28(即，聚烯烃、金属化聚烯烃、纸、箔片等)的层与密封到凸缘的撇渣涂层24的内盖密封剂层26。

本申请的包装有利地提供经最佳化以经大范围的温度和压力在低温下密封的易剥离盖/热成型容器系统。此类系统对于食品或医药包装应用提供许多优点，包括大范围的密封温度；短密封时间；易于剥离盖；具有高爆裂强度的热成型容器/盖系统；适合于高温和高湿方法，如蒸汽灭菌；和/或当剥离时呈现清洁外观，具有最少或无明显的拉丝、起毛、撕裂或分层。此类系统也可对于医药应用提供其它优点，包括适合用于多种灭菌方法(例如ETO、蒸气过氧化氢灭菌和辐射灭菌)。另外，当可透气材料，如纺粘型非编织聚烯烃板条用于可剥离盖(例如)时，可存在减小的微生物阻隔的裂口的可能性，和未涂布盖相比于已使用的常规涂布盖增加的透气性。

通过下列实例进一步说明本发明说明书的实施例，不以任何方式将其解释为对其范围赋予局限性。相反，应清楚地了解，所属领域的技术人员在阅读本文说明书后可采取各种其它实施例、修改和其等效物而不脱离本发明的精神和/或所附权利要求书的范围。除非另外说明，否则按百分比(％)计的所提及的量均为按重量计(wt％)的量。

实例

产生易剥离封盖/杯系统以使用用于对杯热成型的盖材和薄片的各种调配物进行测试。三种盖材膜产生自多层膜，其各具有以下结构：

三种不同密封剂制备自乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丁烯(PB)和滑石的掺合物，如下：

	密封剂96	密封剂97	密封剂98
					8#EAA-8#	#5EAA-5#	8#EAA-8#
HDPE	49	49	51
				LDPE	29	29	29
PB	16	16	10
				滑石	6	6	10

四种不同聚苯乙烯杯使用下表中概述的密封剂组合物制备自与LDPE和无撇渣层(对照)或2密耳撇渣层共挤的聚苯乙烯膜。

盖在350、375或400℉的温度；20或30psi的压力；和0.5或1.0秒的驻留时间下密封到杯。对于每一容器测量爆裂压力，且在400℉、30psi和1.0秒下密封的热成型容器的示例性数据说明于图3中。

使用撇渣层生产的杯具有高爆裂压力且在比无撇渣层的杯低的温度下密封。另外，具有撇渣层的杯具有极低拉丝倾向且不易于分层，与所需易剥离功能性一致的特性。

尽管本发明已关于其特定实施例进行了详细地描述，但应了解，所属领域的技术人员在理解前述内容后可易于构想这些实施例的更改、变化和等效物。因此，本发明的范围应评定为所附权利要求书和其任何等效物的范围。

Claims (17)

1.一种包装，其包含：

由成型板条形成的热成型容器，所述成型板条包含基底层，其上具有撇渣涂层，其中所述热成型容器包含具有开口且包括安置于所述开口周围的凸缘的口部，所述凸缘由所述成型板条形成且具有大于约12密耳并且最多约80密耳的厚度，一部分所述撇渣涂层在所述凸缘上且具有约2密耳到约8密耳的撇渣涂层厚度；和

可剥离盖，其包含具有密封到所述凸缘上的所述撇渣涂层部分的内盖密封剂层的膜；

其中所述撇渣涂层和内盖密封剂层各自包含共同聚烯烃主要组分，所述共同聚烯烃组分不同于所述基底层的主要组分。

2.根据权利要求1所述的包装，其中所述凸缘的厚度大于约20密耳并且最多约70密耳。

3.根据权利要求1所述的包装，其中所述凸缘的厚度为约25密耳到约60密耳。

4.根据权利要求1所述的包装，其中所述凸缘的厚度为约30密耳到约50密耳。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的包装，其中所述成型板条进一步包含安置于所述基底层与所述撇渣涂层之间的中间层，所述凸缘的所述中间层的一部分具有占所述凸缘的厚度的约5％到约50％的厚度。

6.根据权利要求5所述的包装，其中所述中间层包含与所述基底层不同的材料且将所述撇渣层连接到所述基底层。

7.根据权利要求5或6所述的包装，其中所述中间层包含聚乙烯且所述基底层选自由以下组成的群组：聚丙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙酸乙烯乙酯(EVA)共聚物和其组合。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的包装，其中所述撇渣涂层包含：

以所述撇渣涂层的约35重量％到约80重量％的量的至少一种聚乙烯；

以所述撇渣涂层的约1重量％到约20重量％的量的至少一种无机添加剂，其中所述至少一种无机添加剂选自由以下组成的群组：滑石、碳酸钙、纤维、粘土和其组合；和

以约5重量％到约45重量％的量的至少一种可剥离性添加剂，其中所述至少一种可剥离性添加剂选自由以下组成的群组：聚丁烯、聚苯乙烯、聚酯和其组合。

9.根据权利要求1到7中任一项所述的包装，其中所述撇渣涂层和内盖密封剂层彼此独立地包含：

以所述撇渣涂层的约35重量％到约80重量％的量的至少一种聚乙烯；

以所述撇渣涂层的约1重量％到约10重量％的量的至少一种无机添加剂，其中所述至少一种无机添加剂选自由以下组成的群组：滑石、碳酸钙、纤维、粘土和其组合；和

以约10重量％到约20重量％的量的至少一种可剥离性添加剂，其中所述至少一种可剥离性添加剂选自由以下组成的群组：聚丁烯、聚苯乙烯、聚酯和其组合。

10.根据权利要求1到9中任一项所述的包装，其中所述可剥离盖的膜进一步包含一或多个选自由以下组成的群组的层：聚烯烃、金属化聚烯烃、箔片、纸和其组合。

11.根据权利要求1到9中任一项所述的包装，其中所述可剥离盖的膜进一步包含纺粘性非编织聚烯烃板条。

12.一种成型板条，其适于在热封时与盖材形成可易于剥离的密封部分，其中所述成型板条包含含热塑性聚合物的基底层和其上的撇渣涂层，所述成型板条经配置以形成包含具有开口且包括安置于所述开口周围的凸缘的口部的热成型容器，所述凸缘由所述成型板条形成且具有大于约12密耳并且最多约80密耳的厚度，一部分所述撇渣涂层在所述凸缘上且具有约2密耳到约8密耳的撇渣涂层厚度，其中所述撇渣涂层包含如同所述盖材的内盖密封剂层的共同聚烯烃主要组分，所述共同主要聚烯烃组分不同于所述基底层的所述热塑性聚合物的主要组分。

13.根据权利要求12所述的成型板条，其中所述成型板条进一步包含安置于所述基底层与所述撇渣涂层之间的中间层。

14.根据权利要求12所述的成型板条，其中所述中间层包含与所述基底层不同的材料。

15.根据权利要求13或14所述的成型板条，其中所述中间层包含聚乙烯且所述基底层选自由以下组成的群组：聚丙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、乙酸乙烯乙酯(EVA)共聚物和其组合。

16.根据权利要求12到15中任一项所述的成型板条，其中所述撇渣涂层包含：

以所述撇渣涂层的约35重量％到约80重量％的量的至少一种聚乙烯；

以所述撇渣涂层的约1重量％到约20重量％的量的至少一种无机添加剂，其中所述至少一种无机添加剂选自由以下组成的群组：滑石、碳酸钙、纤维、粘土和其组合；和

以约5重量％到约45重量％的量的至少一种可剥离性添加剂，其中所述至少一种可剥离性添加剂选自由以下组成的群组：聚丁烯、聚苯乙烯、聚酯和其组合。

17.一种经包装产品，其包含根据权利要求1到11中任一项所述的包装与其中安置的产品。