CN110678329A - 层压包装材料、由其制造的包装容器及制造层压材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种层压液体食品包装材料,其包括主体层、阻隔层部分和聚合物层结构,以用于平衡包装的完整性与包装的可打开性。本发明还涉及用于制造层压包装材料的方法以及用于液体食品包装的包含层压包装材料的包装容器。

Description

层压包装材料、由其制造的包装容器及制造层压材料的方法
技术领域
本发明涉及一种液体包装层压包装材料,该层压包装材料具有对应变开裂灵敏的阻隔层或阻隔涂层,以及涉及用于制造该层压包装材料的方法。
此外,本发明涉及包含层压包装材料或者由层压包装材料制造的包装容器。
背景技术
用于液态食品的一次性使用一次性类型的包装容器通常由基于纸板或厚纸板的包装层压材料生产。一种这样的通常出现的包装容器以Tetra Brik
Figure BDA0002294897470000011
商标出售,主要用于液态食品(例如牛奶、果汁等)的无菌包装,出售用于长期环境储存。这种已知包装容器中的包装材料通常是包括纸或纸板主体层和外侧不透液热塑性塑料层的层压材料。为了使包装容器气密,特别是氧气气密,例如用于无菌包装和包装牛奶或果汁的目的,这些包装容器中的层压材料通常包括至少一个附加层,最通常地包括铝箔。
在层压材料的内侧上,即用于面向由层压材料生产的容器的填充的食品内容物的一侧,存在施加到铝箔上的最内层,该最内的内侧层可以由一层或几个部分层构成,包含可热封热塑性聚合物,例如结合剂聚合物和/或聚烯烃。同样在主体层的外侧,存在最外可热封聚合物层。
包装容器通常通过现代高速包装机生产,这种类型包装机从包装材料幅材或包装材料预制坯料形成包装、并将其填充和密封。因此,包装容器可以通过以下方式制造:通过将最内和最外可热封热塑性聚合物层焊接在一起将幅材的两个纵向边缘在搭接接头中彼此结合在一起,将所述层压包装材料幅材重整成管。该管用预期的液态食品填充,然后通过管的在管中的内容物水平面下的彼此之间相距预定距离的重复的横向密封件将该管分成单独的包装。通过沿着横向密封件的切口将包装与管分离,并且通过沿着包装材料中制备的折痕线折叠成形而得到期望的几何构型,通常为平行六面体或立方体。
这种连续管形成、填充和密封包装方法构思的主要优点在于,可以在管形成之前连续灭菌幅材,从而提供无菌包装方法的可能性,该方法即这样的一种方法,其中待填充的液态内容物以及包装材料本身的细菌减少,并且填充的包装容器在干净的条件下生产,使得填充的包装物即使在环境温度下也可以长时间储存,而没有微生物在被填充的产品中生长的风险。如上所述,Tetra
Figure BDA0002294897470000021
型包装方法的另一个重要优势是连续高速包装的可能性,这对成本效率具有相当大的影响。
通常每小时可以制备数千个包装。例如,Tetra
Figure BDA0002294897470000022
A3/速度每小时可生产约15000个包装(0.9升及以上的大小适合家庭的包装容器),每小时可生产约24000个包装容器(一次性包装(portion packages))。
用于敏感液体食品(例如牛奶或果汁)的包装容器也可以由本发明的层压包装材料的片状坯料或预制坯料制成。从折叠成平坦的包装层压材料的管状坯料开始,首先通过将坯料制造成形成开口管状容器封装体来生产包装,其中一个开口端通过折叠和热封整体端面板来封闭。如此封闭的容器封装体通过其开口端填充所讨论的食品(例如,果汁),该开口端然后通过进一步折叠和热封相应的整体端面板来封闭。由片状和管状坯料制成的包装容器的示例是传统的所谓的山形顶包装。也有这种类型的包装,其具有由塑料制成的模制顶部和/或螺旋帽。
已知的包装层压材料通常由从存储卷轴解绕的纸或纸板幅材生产,而同时从相应的存储卷轴解绕铝幅材。将两个解绕的幅材彼此放在一起,并被引导通过两个相邻的可旋转圆柱体之间的辊隙,同时将通常为低密度聚乙烯(LDPE)的层压材料挤出成熔融的聚合物膜或聚合物帘,该膜或帘因此被施加在幅材之间以将铝幅材永久地粘结到纸或纸板幅材上。此后,在纸幅材或纸板幅材的两面都提供聚乙烯(通常是低密度聚乙烯(LDPE))液密涂层,然后将其缠绕在成品包装卷盘上,以便继续运输和处理。
为了提高液体食品包装的热封性能和质量,进行了在最内热封层中采用茂金属催化的线性低密度聚乙烯(mLLDPE)的研发。mLLDPE聚合物很难在挤出和成型操作中进行熔融加工,因此要进行包装层压材料的生产中的研发以将它们与其他聚合物(通常为LDPE聚合物)共混。
WO98/26994描述了类似的包装材料结构,其中最里面的可热封层是mLLDPE和10至50wt%的LDPE的混合物。将纸板层压到铝阻隔箔的层可以是LDPE、mLLDPE或它们的混合物。如果在层压层中使用混合物,则在WO98/26994中推荐使用10至20g/m2的较小量。但是,这种研发失败了,并且从未继续。事实证明,找到合适的混合物比当时的预期更加困难。
EP1164085B1是后来提交并被授权的专利,它描述了一种类似的层压包装材料,具有最内的可热封层,该层包括茂金属催化的线性低密度聚乙烯(mLLDPE),优选是mLLDPE和低密度聚乙烯(LDPE)的混合物,该混合材料的密度为0.900至0.915kg/dm3,峰值熔融温度为88至103℃,熔体流动指数为5至20g/10min,溶胀比为1.4至1.6,最内层的厚度为20至50μm。相同的聚合物混合物可用于纸板外侧的最外层,以及用于将纸板和铝箔阻隔层层压在一起的层压层。
实际上,在这些类型的商业包装层压材料中,对于最内层的可热封层仅使用混合的mLLDPE组分,然而,对于层压层(即,纸板和铝箔之间的层)和外层,继续使用LDPE。应理解的是,含有mLLDPE的聚合物更强并且更韧,因为它们赋予包装层压材料太高的韧性,从而使得层压材料当包括多个这样的混合层时,变得难以沿着穿孔线或用打开装置撕开,或者难以用吸管穿过吸管孔。
在EP1507660B1中,公开了一种内侧可热封的聚合物层构造,其适于改善上述类型的包装层压材料的可打开性,同时保持良好的热封性和熔融加工性。这样的层压材料也实际用于例如商业材料中,但是尽管改善了一些性能,但是其增加了制造的复杂性并且与更高的制造成本有关。在这种层压材料中,从铝阻隔箔片算起,内侧层是粘合剂聚合物薄层、LDPE层以及mLLDPE与优选为30重量%至40重量%的LDPE的混合物最内层。对于层压层和外层,仍使用LDPE聚合物。
可以通过减小层压材料各层的厚度来进一步降低这些包装材料的成本。
然而,这可能导致经填充和密封的包装容器的机械强度和包装完整性以及材料阻隔性能受损的风险增加。相反,通常增加各层的厚度,以确保在困难的情况下达到高质量。这算作原材料成本要贵一些,但更重要的是,它抵消了环境的可持续性,因为当今包装层压材料的聚合物材料仍然很大程度上源自化石原材料。不希望的是增加的层压材料中的聚合物的量超过必要的限度。
而且,增加聚合物层的数量和厚度也可能引起不同的包装性能问题,并且不利地影响保质期,即包装食品的储存寿命。
出于成本和效率的原因,也需要考虑与技术性能有关的另一方面,即层压过程中材料的可加工性。这涉及在各种挤出和层压操作中材料的可熔融加工性如何,以及由于不同包装规格之间的聚合物和挤出机布置的变化,在制造过程中可能需要停止或改变多少次。层压过程通常以300m/min或更高,例如以400m/min或更高,例如以500m/min或更高,例如以600m/min或更高进行。
发明内容
因此,目的是改进现有技术,以解决上述问题中的至少一些,并提供改进的包装材料。
特别地,目的是实现用于液体或半液体食品包装的所述类型的改进的基于纸板的包装层压材料,其能够制造经填充的包装,该包装在保持可可打开性的前提下具有改善的包装完整性和对气体(氧气)的阻隔性。
另一个目的是提供一种改进的基于纸板的包装层压材料,其能够制造经填充的包装,该包装在保持包装完整性和对气体(例如氧气)的阻隔性的同时具有改善的可打开性。
另一个目的是提供一种改进的基于纸板的包装层压材料,其能够制造经填充的包装,该包装具有改善的包装完整性和对气体(例如氧气)的阻隔性能及改善的可打开性。
另一个进一步的目的是以高生产效率提供层压包装材料,即其可以以高层压速度制造。
另一个目的是能够以保持的高填充包装速度由层压包装材料提供经填充和密封的高质量包装容器。
根据本发明,通过如所附权利要求所限定的层压包装材料、制造层压包装材料的方法以及由其制成的包装容器,可以实现这些目的中的一些或全部。
根据本发明的第一方面,提供了一种具有以下层压层部分的液体纸箱包装层压材料,
a.热塑性聚合物最外液密且可热封层,最外意指指向由所述包装层压材料制成的包装容器的外侧,
b.纸箱或纸板主体层,所述最外液密且可热封层施加在所述主体层的外侧上,
c.阻隔层部分,
d.层压层部分,其将所述主体层的相对的内侧结合到所述阻隔层部分,
e.液密且可热封的聚合物最内层部分,其施加在所述阻隔层部分的相对的内侧上,
f.任选地,粘合剂聚合物层,其将所述最内层部分结合至所述阻隔层部分,并且具有4至9μm的厚度,
所述最内层部分具有低密度聚乙烯(LDPE)中间层和利用茂金属或茂金属型催化剂制备的线性低密度聚乙烯(mLLDPE)最内层,所述最内层构成由包装层压材料制成的包装容器的内侧表面,所述最内层部分和所述粘合剂聚合物层构成所述包装层压材料的内侧聚合物层,
所述层压层部分具有mLLDPE中心层,以及在所述中心层的每一侧上的LDPE支撑层,所述LDPE支撑层在所述中心层的相应侧面上将所述中心层结合到所述主体层和所述阻隔层部分上,
所述中心层的所述厚度为4μm至15μm,并且构成不超过所述层压层部分的总厚度的40%,所述层压层部分的所述总厚度小于50μm,并且
所述mLLDPE最内层的厚度为6至20μm,并且构成不超过所述内侧聚合物层的总厚度的50%,所述内侧聚合物层的总厚度不超过50μm,并且
所述mLLDPE最内层具有至少一个95℃至105℃的熔点,并且所述LDPE中间层的熔点为105至115℃。
通过这样的层布置,在限定的厚度和温度范围内,在改善包装层压材料的性能方面提供了更高的自由度。根据包装规格(类型、尺寸、预期用途、开口类型等),可以找到这些范围内的层厚度的组合,从而可以改善和优化包装完整性/保质期和可打开性中的至少一项并以尽可能成本有效的方式维护关于原材料成本的其他方面。此外,这种层布置使得能够在层压材料的生产线的层压操作中简化聚合物层的处理,而不必交换聚合物等级并在不同的包装规格之间改变层构造。
根据第二方面,提供了一种用于制造第一方面的包装材料的方法。
该方法包括:步骤,即,将主体层层压到阻隔层部分,同时在它们之间共挤出层压层部分的mLLDPE中心层和至少一个LDPE支撑层;以及单独的步骤,即,通过将mLLDPE最内层与LDPE中间层以及任选的粘合剂聚合物层一起共挤出到阻隔层部分的内部,从而将内层部分涂覆到阻隔层部分的内侧上。通过分别将层压层部分的层和内侧聚合物层的层一起共挤出,相对薄的分离层可以彼此支撑并且一起保留足够的热量以确保足够的可加工性。
替代地,可在第一步骤中将内层部分和粘合剂聚合物层涂覆在阻隔层部分(诸如铝箔)上,以形成预制的内侧部分。随后通过在另一步骤中熔融挤出层压层部分,将如此涂覆的阻隔层部分层压至主体层上。
根据第三方面,由第一方面的包装材料提供了一种具有相应改进的性能的包装容器。
详细说明
就本发明而言,使用的术语“长期储存”意指包装容器应能够在环境条件下保持包装食品的品质(即营养价值)、卫生安全性和味道至少1或2个月,例如至少3个月,优选更长,例如6个月,例如12个月或更长。
术语“包装完整性”通常是指包装密封性,即对包装容器的泄漏或破损的抵抗力。它包括包装对可能会使填充的食物产品变质并缩短包装的预期保质期的微生物(例如细菌)、污垢和其他物质侵入的抵抗力。
层压包装材料对包装完整性的一项主要贡献通过层压材料的相邻层之间的良好的内部粘合性提供。另一贡献来自于材料对每一材料层本身内的缺陷(如针孔、破裂等)的抵抗力,又一贡献来自密封接头的强度,通过密封接头的强度在形成包装容器时将材料密封在一起。关于层压包装材料本身,完整性质因此主要集中在各个层压层与其相邻层的粘合性以及单个材料层的质量上。关于包装的密封,完整性主要集中在密封接头的质量上,这要通过灌装机的良好运行和稳健的密封操作来确保,而这又要通过层压包装材料的经适当调整的热封性能来确保。
术语“液态或半液态食品”通常是指具有流动成分的食品,可以任选地包含食品块。乳和牛奶、大豆、大米、谷物和种子饮料、果汁、花蜜、不起泡饮料、能量饮料、运动饮料、咖啡或茶饮料、椰子水、葡萄酒、汤、墨西哥胡椒、西红柿、沙司(例如意大利面沙司)、豆和橄榄油是预期的食品的一些非限制性实例。
与包装材料和包装容器相关的术语“无菌”是指微生物被消除、灭活或杀死的状态。微生物的实例是细菌和孢子。当产品被无菌包装在包装容器中时,通常使用无菌工艺。为了在包装的保质期内持续无菌,包装完整性特性当然非常重要。此外,对于填充的食品的长期保存期限,重要的是,包装要对气体和蒸汽(例如氧气)具有阻隔性能,以保持其原始口味和营养价值,例如保持它的维生素C含量。
术语“主体层”通常是指多层层压板中最厚的层或包含最多材料的层,即对层压板和从该层压板折叠形成的包装容器的机械性能和尺寸稳定性起最大作用的层,例如纸板或纸箱。这也可能意味着在夹层结构中提供了更大的厚度距离的层,该层还与主体层每一侧的具有较高杨氏模量的稳定面层相互作用,以便获得足够的机械性能和尺寸稳定性。
术语“热封”是指将热塑性材料的一个表面焊接到另一热塑性表面的工艺。在适当的条件下,例如在充分加热和施加足够压力的条件下,可热封材料在压靠并与另一种合适的热塑性材料接触时将能够产生密封。合适的加热可以通过感应加热或超声波加热或其他常规接触或对流加热手段(例如热气或脉冲加热)来实现。在加热时,聚合物链的迁移率在将用于彼此密封的材料表面处增加,从而使链解开并移动且与来自相对的密封表面的聚合物链重新缠绕。冷却后,缠绕的聚合物链会在密封界面上形成牢固的结合,从而使两个材料表面相互结合。在每小时生产数千个包装的包装机中,热封操作必须在几分之一秒内发生,并且不同阶段(例如加热、部分熔化、粘结和冷却)的持续时间以毫秒为单位计算。
受益于本发明的在层压包装材料中使用的阻隔材料是那些在拉伸或拉紧或弯曲层压的材料时对破裂敏感的材料,例如在将层压的材料起皱、折叠并成形为袋状或长方体包装容器时对破裂敏感的材料。这种阻隔材料的示例是金属箔,例如常规使用的铝箔。但是,在较厚的聚合物膜基底或薄纸基底上的也很薄的阻隔材料涂层由于它们的微小厚度(其可能以仅几微米或者更少为单位计算,或者就气相沉积涂层或真空涂层而言,以纳米为单位计算)也可能具有类似的脆弱性。实例是通过物理气相沉积施加的金属化涂层,或无机涂层,例如氧化硅或氧化铝涂层,或由所谓的无定形类金刚石碳(DLC)涂层形成的涂层。
此处,聚合物层的厚度为μm。应当理解,层中聚合物的量也可以克/平方米(g/m2)的形式给出。通过重新计算特定聚合物的密度,可以比较这样的数量和厚度。由于层压、生产和测量中的正常波动,聚合物层的厚度可变化±2μm,例如±1μm。
因此,通过上文和所附权利要求书中描述的层压层结构,可以进一步改善现有的材料结构和由其制成的包装。相对于现有技术的材料结构,对于任何给定的包装尺寸或类型,都可以通过这种新的材料结构进一步改善包装的完整性,并且仍然提供包装的可打开性,反之亦然。而且,将可能优化这些性能而不会增加现有技术材料结构的总生产成本,这也将从以下描述中变得显而易见。
自液体纸箱包装行业开始探索mLLDPE聚合物的优缺点以来,对层压和生产工艺的专业知识和了解不断增加。今天的层压设备更加先进。过去,必须将mLLDPE与LDPE混合,以将其熔融挤出成稳定可靠的熔融膜,然后将其施加到快速移动的幅材表面上。与20年前相比,今天的层压速度要高得多,并且要求更高,灌装机中的灌装和密封操作也是如此。
仍然,现在已经找到一种施加由mLLDPE组成或基本上由mLLDPE组成的层的方式。
对于所谓的三层内侧结构,即从铝箔到其内部依次是粘合剂聚合物、LDPE的中间层以及与LDPE共混的包含mLLDPE的最内层,显然包含mLLDPE的最内层不应太厚,因为它可能会损害包装的可打开性。当发现不足以实现密封和包装完整性时,仍尝试增加该层中的mLLDPE量,直至该层完全不包含LDPE。这样做时,发现这种保持厚度的纯或基本纯的mLLDPE层确实损害了包装的可打开性,但是接着当在下一步中纯mLLDPE层的厚度减小时,包装完整性可能保持在改进的水平,同时可打开性也得到了改善。因此,令人惊讶地发现,通过在内侧但是纯的mLLDPE层使用较少的mLLDPE,可以在改善的可打开性和改善的包装完整性之间达到看似无法达到的平衡,并且完全可以保持各层的机械强度。
在最内层仅使用mLLDPE的另一个优点是,mLLDPE在包装密封过程中提供了更宽的“密封窗口”,即,密封质量更高的鲁棒性,而与密封操作中对密封温度的控制无关。
由于mLLDPE较早地开始密封,因此通过较早地开始熔化,因此其所需施加的热能更少,因此实现更高的密封速度。
内层构造可以由所述三层组成,即,粘合剂聚合物层、中间LDPE层和最内可热封mLLDPE层。
层压包装材料的其他层也影响包装的完整性和可打开性,并且虽然增加的LDPE的量不会以与mLLDPE相同的程度影响可打开性,但是可以理解,太厚的LDPE层压层也会降低可打开性。
另一方面,不期望减小LDPE层压层的厚度,因为这会引起不同的完整性问题,而可打开性得到了一些改善。这种不同的完整性问题可能例如因为来自纸板主体层表面的纤维穿破层压层部分的聚合物而产生。因此,在敏感的阻隔层部分周围可能会产生缺陷,例如在最坏的情况下,会在阻隔材料中形成小孔,但更常见的是层压层聚合物与阻隔层部分之间的不良粘合。对于铝箔阻隔层,重要的是相邻层的表面要平整光滑,以实现可能的最佳的润湿性和化学键合。
mLLDPE聚合物具有更好的机械性能,例如耐穿刺性,这在层压体层部分中具有很大的价值。仍然,当与例如铝箔直接接触而层压时,mLLDPE仍不能提供足够好的粘合性。为了获得最佳的粘附力,已证明有必要将mLLDPE聚合物层(例如通过中间LDPE层)层压到铝箔上,该中间LDPE层可以在较高的温度(例如320至330℃)下挤出层压,并且通过机械互锁也向纸板表面的纸纤维提供良好的粘附性。因此,支撑性LDPE层提供了与纸板和阻隔层部分的最佳的可能的结合,同时它们还提供了与mLLDPE中心层的良好结合。
层压层部分的三层在一起还提供了足够的热能,以在层压材料的主体层和阻隔层部分之间的所有层之间实现良好的粘合,并减少了颈缩效应。
通过实现将从内侧层部分去除的部分mLLDPE量添加到层压层部分的构思,可以朝着制造具有改善包装性能(例如更长的保质期)并且仍然具有保持的或可接受的可打开性的层压材料方向努力。
与在层压的材料中具有准备好的打开装置的包装的可打开性有关的材料层是聚合物层和阻隔层。它们完好无损并完全覆盖了准备的打开装置,例如穿孔、吸管孔和打开孔,这些打开装置是在主体层中预先切割,然后将其层压到聚合物和阻隔层上。当将这些层层压在这样制备的孔或狭缝上时,它们在孔区域内作为聚合物层和阻隔层层压膜彼此粘附。在打开时,这种膜或各个层的强度对打开性影响最大。而且,在膜内各层之间的良好粘附性很好地支持了可打开性。
挤压涂覆单个纯的或基本纯的mLLDPE层存在困难,即使内侧上的纯mLLDPE层与其他熔融层一起以通常的生产速度被共挤出涂覆,也不会被认为是可行的。根本不可能以所需速度,即以高于300m/min,例如高于400m/min,例如高于500m/min,优选地高于600m/min的速度挤出涂层或层压单层的mLLDPE。但是,随着研发工作的进行,人们意识到,当mLLDPE层相对于LDPE的共挤出聚合物层变得足够薄时,变得更容易提供稳定而均匀的层,而不会出现挤出熔融帘的颈缩问题或松软边缘。因此,通过使mLLDPE层保持较薄并由相邻的熔融共挤出LDPE层支撑,并通过选择聚合物,使得其在共挤出过程中一起良好地流动,已发现根本无需共混mLLDPE聚合物与LDPE。在熔融挤出熔融的聚合物膜帘以涂覆在移动的基底幅材的过程中,存在两种现象需要处理和缓解,以产生均匀且完整的聚合物涂层。一方面,在低熔体强度的情况下,熔融帘的边缘可能出现颈缩,即熔融膜的边缘将变得比幅材基底窄,并且膜沿着膜帘边缘较厚。另一方面,在薄涂层的情况下,边缘可能随着膜帘的快速移动而晃动,使得膜容易破裂。
因此,这些是挤出涂覆和层压mLLDPE聚合物中的困难。当考虑在挤压层部分中引入一层mLLDPE层时,预期进一步的可打开性和制造效率问题。但是,当意识到所需时,开发了LDPE和mLLDPE的共挤出三层构造,该构造使得能够通过保持mLLDPE层相对较薄并且通过在mLLDPE层的每一侧上来在层压层部分中使用mLLDPE,而不必减慢层压过程。
因此,令人惊奇地看到,在材料结构中作为整体但是在聚合物层部分之间不同地分布的相似量的mLLDPE可以在不损害包装的可打开性的情况下显著改善包装的完整性和保质期。替代地,它可以在不损害包装完整性和保质期的情况下改善可打开性,或者改善两个对立的特性。
如本发明所定义的具有层厚度范围的材料结构使得在包装尺寸和包装形式的整个范围内能实现在一方面的包装完整性和保质期与另一方面的可打开性之间的良好平衡。虽然小包装(例如约0.2-0.3升的部分包装(portion packs))使用相当薄的纸板作为主体层,并承载较轻的液体,但它们在层厚度范围的下限运行良好。采用较硬和较厚的纸板的一升型家庭包装也可以在范围的下限操作。但是,存在更大的包装形式和更大的尺寸,例如多达两升的包装,其需要较重、较厚的板才能容纳更重的填充液体,并且其相当坚硬而难以折叠且成型为立方体包装。这样的包装通常需要较厚的聚合物层厚度,并且因此在层厚度范围的上限操作。同样,当预切打开装置相当大时,例如直径大于10毫米的孔,例如大于15毫米的孔,已经发现需要相对较厚且稳定的聚合物层,以提供稳定的,但层压聚合物和阻隔层的仍然易于打开的膜。
通过保持上述层压层结构,在层压层部分和内侧层部分中具有确定顺序的层,与现有技术的较厚的层压层结构相比,仍可能在可打开性和包装完整性之间实现改善的平衡。
层压层部分的最内层和中心层由或基本上由mLLDPE组成。当层中仅存在mLLDPE时,本发明可以发挥最大的潜力,但是本发明的要点也可以通过将mLLDPE与少量的LDPE(例如至多15wt%,例如至多10wt%的LDPE)混合来在某种程度上实现。可以在层中添加不同数量的LDPE,或者可以使用相同的混合物。应当理解,通过混合,与在层中使用纯聚合物相比,稀释了有益效果并且获得的良好性能不太突出。
同样,出于相同的原因,可以在阻隔层内侧上将LDPE中间层与至多15wt%的mLLDPE混合,即可以在某种程度上看到本发明的效果,但不如使用纯LDPE时的效果。
层压层部分的支撑层必须仅由LDPE组成,并且不应包含mLLDPE,因为它们需要在高温下挤出才能很好地粘附到主体层和阻隔层。在高于300℃的熔融加工中,mLLDPE聚合物可能会降解,因此不合适。共挤出LDPE支撑层可以具有相同或不同的厚度,因此层压层部分可以具有对称或不对称的层结构。
热塑性聚合物的最外层的组成不是关键性的,并且对于包装完整性目的而言并不重要,只要其具有至少10μm的合理厚度以用于热封以及层完整性和质量即可。它可以包含mLLDPE,而限制因素是包装的整体可打开性。因此,将mLLDPE添加到外层似乎并不方便,因为这是不必要的,并且可能会对包装的可打开性产生负面影响。然而,如果添加它并且保持可打开性,那么似乎可以将相应较低量的mLLDPE与LDPE聚合物混合,仍然获得本发明的益处。
根据另一实施方式,可以存在装饰性预制膜,该装饰性预制膜层压到主体层的外侧,该外侧层进一步涂覆有热塑性的液密和可热封的热塑性聚合物层。这种装饰膜可以例如是金属化膜,通过印刷操作将包装的印刷装饰图案施加到该金属化膜上。为了保持在纸板中具有穿孔或预先切割和层压孔的形式的可打开的弱化部的包装材料的可打开性,将这种预制膜与主体层一起穿孔或预先切割,因为预制的聚合物膜的机械强度和韧性通常太强,以至于消费者不能将这种层压材料制成的包装撕开或切开。
在主体层和最内的可热封液密层之间进一步层压,因此,存在包含阻隔金属箔或经阻隔涂覆的聚合物膜的阻隔层部分。一种典型的阻隔金属箔是铝箔。替代地,具有阻隔涂层(例如分散体涂覆或液态膜涂覆的阻隔涂层或气相沉积的阻隔涂层)的聚合物膜基底可以层压在其间。这种阻隔箔和膜具有共同的缺点,即实际阻隔材料是相对脆弱的或应力敏感的具有相对较低的拉伸能力的材料,或者以非常薄且因此敏感的涂层厚度施加,或这两者。它们对机械应力的敏感性可以通过阻隔涂层厚度而增强或减弱。在将层压包装材料转变成包装容器期间,有几种操作会对阻隔材料层施加机械应变,这些操作例如将材料折痕,弯曲和折叠材料以及材料密封成折叠和成形的包装。
可以通过薄液态膜涂层(例如阻隔聚合物)来提供氧气阻隔性能,所述薄液态膜涂层(例如阻隔聚合物)以在液态介质或溶剂中的分散体或溶液形式涂覆到诸如纸或聚合物膜基底之类的基底上,并且随后干燥成薄阻隔涂层。可以将这种涂有液态膜的膜或箔结合在包装层压材料中,在主体层的内侧上,在主体层和最里面的热塑性聚合物层之间,就像已知铝箔层压在纸板的内侧上一样。重要的是,分散体或溶液是均匀和稳定的,以形成具有均匀的阻隔性能的均匀的涂层。用于含水组合物的具有阻隔性能的合适聚合物的示例是聚乙烯醇(PVOH)、水分散性乙烯乙烯醇(EVOH)或多糖基水分散性或可溶性聚合物。如果分散体或溶液是均匀和稳定的,即良好制备和混合的,则这种分散体涂覆层或所谓的液态膜涂覆(LFC)层可以制成非常薄,低至十分之一克每平方米,并且可以提供高质量的均质层。PVOH在干燥条件下具有优异的氧气阻隔性能,并且还提供非常好的气味阻隔性能,即防止有气味物质从(例如,在冰箱或储藏室内的)周围环境进入包装容器的能力,这种能力在长期储存包装时变得重要。此外,来自水分散性或可水解聚合物的这种液态膜涂覆的聚合物层通常对相邻层提供良好的内部粘合,这有助于最终包装容器的良好完整性。
合适地,聚合物选自乙烯醇基聚合物(例如PVOH或水分散性EVOH),基于丙烯酸或甲基丙烯酸的聚合物(PAA,PMAA),多糖(例如淀粉或淀粉衍生物),纤维素纳米纤丝(CNF),纳米晶体纤维素(NCC),壳聚糖,半纤维素或其他纤维素衍生物,水分散性聚偏二氯乙烯(PVDC)或水分散性聚酯或其两种或更多种的组合。
更优选地,聚合物结合剂选自PVOH,水分散性EVOH,多糖例如淀粉或淀粉衍生物,壳聚糖或其他纤维素衍生物,或其两种或更多种的组合。
这样的阻隔聚合物因此适合借助于液态膜涂覆工艺来施加,即以水性或溶剂基分散体或溶液的形式施加,其在施加时在基底上分散成薄而均匀的层,然后干燥。
液态组合物另外可以包含无机颗粒以进一步改善氧气阻隔性能。
聚合物结合剂材料可以例如与层状形状或者薄片状的无机化合物混合。通过薄片状无机颗粒的分层排布,氧气分子必须经由曲折路径经过氧气阻隔层而比通过阻隔层的正常直线路径迁移更长的路径。
无机层状化合物可以是分散成剥离状态的所谓的纳米颗粒化合物,即层状无机化合物的薄片通过液态介质相互分离。因此,层状化合物优选可以被聚合物分散体或溶液溶胀或裂解,其以分散体已经渗透无机材料的层状结构。在加入聚合物溶液或聚合物分散体之前,它也可能被溶剂溶胀,或者通过物理方法(例如超声)剥落。因此,无机层状化合物在液体气体阻隔组合物中和干燥的阻隔层中分散成分层状态。有许多化学上合适的纳米粘土矿物,但优选的纳米颗粒是蒙脱石的纳米颗粒,例如纯蒙脱土或钠交换的蒙脱土(Na-MMT)。纳米尺寸的无机层状化合物或粘土矿物在剥离状态下优选具有50-5000的纵横比和至多约5μm的颗粒尺寸。
优选地,基于干涂层重量,阻隔层包括约1至约40重量%,更优选约1至约30重量%,最优选约5至约20重量%的无机层状化合物。优选地,基于干涂层重量,阻隔层包括约99至约60重量%,更优选约99至约70重量%,最优选约95至约80重量%的聚合物。阻气性组合物中可以包含添加剂,例如分散稳定剂等,优选其量基于干涂层不超过约1重量%。组合物的总干含量优选为5至15重量%,更优选7至12重量%。
根据不同的优选实施方式,无机颗粒主要由纵横比为10至500的层状滑石颗粒组成。优选地,组合物包含10至50重量%,更优选20至40重量%的基于干重的滑石粉颗粒的量。低于20重量%时,气体阻隔性不显著增加,而高于50重量%时,涂层可能更脆且易碎,因为层中颗粒之间的内部内聚力较低。聚合物结合剂的量似乎太低而不能包围和分散颗粒并将它们彼此层压在层内。来自PVOH和滑石颗粒的这种液体阻隔组合物的总干含量可以在5和25重量%之间。
优选地,根据本发明,氧气阻隔层以0.1至5g/m2,优选0.5至3.5g/m2,更优选0.5至2g/m2的干重总量施加。低于0.1g/m2时,可能完全不能实现气体阻隔性能,而高于5g/m2时,涂覆层不会给包装层压材料带来成本效益,这是由于通常阻隔聚合物的高成本和由于蒸发掉液体的高能量成本。PVOH在0.5g/m2及以上可达到可识别的氧气阻隔水平,且在0.5至3.5g/m2之间时实现阻隔性能和成本之间的良好平衡。
根据本发明的优选实施方式,作为两个部分层,氧气阻隔层以在具有中间干燥的两个连续的步骤中施加。当作为两个部分层施加时,每层适合以0.1至2.5g/m2,优选0.5至1g/m2的量施加,并且允许较低量的液体气体阻隔组合物形成较高质量的总层。更优选地,两个部分层各自以0.5至2g/m2,优选0.5至1g/m2的量施加。
根据本发明的不同实施方式,阻隔涂层可以借助于物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)施加到膜材料的基底表面上。基底材料本身也可以具有一些性能,但是首先应该具有合适的表面性能,以能适合于接收气相沉积涂层,并且应当在气相沉积工艺中有效地工作。
薄的气相沉积层通常仅为纳米厚度,即具有纳米数量级的厚度,例如从1至500nm(50至
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),优选从1至200nm,更优选从1至100nm,最优选1至50nm。
通常具有一些阻隔性能,特别是水蒸气阻隔性能的一种常见类型的气相沉积涂层是所谓的金属化层,例如铝金属物理气相沉积(PVD)涂层。
这种基本上由铝金属组成的气相沉积层可具有5至50nm的厚度,这对应于不到1%的存在于用于包装的常规厚度(例如即6.3微米)的铝箔中的铝金属材料。气相沉积金属涂层需要明显更少的金属材料,并且通常提供较低水平的氧气阻隔性能。
气相沉积涂层的其他示例是氧化铝(AlOx)和氧化硅(SiOx)涂层。通常,这种涂层更脆,并且较不适合通过层压结合到包装材料中。
可以借助于等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)来施加已用于层压的包装材料的其他涂层,其中在或多或少的氧化环境下将气相化合物沉积到衬底上。通过PECVD涂覆获得的氧化硅涂层(SiOx)可以例如在某些涂覆条件和气体配方下获得非常好的阻隔性能。
气相沉积涂层可以替代地是通过等离子体增强化学气相沉积工艺(PECVD)施加的非晶态的氢化碳(所谓的类金刚石碳(DLC))阻隔层。DLC定义了一类非晶态的碳材料,其显示了金刚石的一些典型特性。优选地,烃气体(例如,乙炔或甲烷)在用于生产涂层的等离子体中用作工艺气体。
因此,为了获得良好的层压和材料强度性能,最内的可热密封的液密层是m-LLDPE层,其进一步连续地层压至LDPE中间层,也参与热密封操作。内层部分的内侧热塑性聚合物层可以通过熔融聚合物的共挤出涂覆来施加。它们也可以与熔融的粘合剂聚合物一起共挤出涂覆至各个层的期望厚度。
适用于将内侧可热封层层压到阻隔箔或薄膜上的粘合剂聚合物是所谓的粘性热塑性聚合物,例如改性聚烯烃,其主要基于LDPE或LLDPE共聚物,或接枝共聚物,其具有含有单体单元的官能团,例如羧酸官能团,例如(甲基)丙烯酸单体或马来酸酐(MAH)单体,例如,乙烯丙烯酸共聚物(EAA)或乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMAA)、乙烯-(甲基)丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EG(M)A)或MAH接枝聚乙烯(MAH-g-PE)。这种改性聚合物或粘性聚合物的另一个示例是所谓的离聚物或离聚物聚合物。优选地,粘合剂聚合物是乙烯丙烯酸共聚物(EAA)或乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMAA)。
通过将具有三层的熔融膜在金属阻隔层箔或阻隔涂覆膜或片材和主体层之间熔融共挤出,并且在旋转辊隙中将其压在一起,从而将金属阻隔层箔或阻隔涂覆膜或片材层压到主体层上,所述三层的熔融膜包括mLLDPE中间层和在其每一侧上对其进行支撑的LDPE层,因此LDPE层分别结合到纸板和阻隔层上。
为了优化熔融挤出涂层和层压性能,mLLDPE聚合物在190℃,2.16kg(ISO1133)下的熔体流动指数为10至25g/10min,例如优选为15至25g/10min,而LDPE聚合物在190℃,2.16kg(ISO1133)下的熔体流动指数为4至12g/10min。
在纯mLLDPE的共挤出涂层或共挤出层压中,需要相对较高的熔体流动指数以避免由于纯mLLDPE在高挤出速度下会获得太高的粘度而产生过多的摩擦热。
mLLDPE聚合物的密度可为907至918kg/m3,例如907至915kg/m3。LDPE聚合物的密度可以为916至920kg/m3。聚合物的密度可以通过ISO1872/1183测量。
mLLDPE可以具有从400Pas到2500Pas的Eta 0值,例如从400到1200Pas,而LDPE可以具有从2000Pas到15000Pas的Eta 0值。Eta 0值是根据TAPPI T702测量的,是零剪切粘度的量度,它表示薄的熔融挤出膜的熔体粘度的性质及其“下拉”的能力,即熔体被拉成薄膜而不会破裂的能力。因此,比起弹性而言,粘性更高的熔体有利于下拉。
mLLDPE的G′值为5至20Pa,而LDPE的G′值为100至150Pa。G′值是根据TAPPI T702测量的,是储能模量的量度,其代表薄的熔融挤出膜的熔体弹性,进而代表所谓的“颈缩”趋势,即熔融膜的宽度减小。因此,如果膜的颈缩度高,则其熔体弹性低。
零剪切粘度和储能模量都是通过振荡法得到的流变学测量结果,因此探索了聚合物熔体的粘弹性行为,如TAPPI T702中进一步所述。
在另一实施方式中,mLLDPE可以具有至少一个熔点,其在95至105℃,例如在96至100℃,而LDPE可以具有在105至115℃的熔点,例如在105至110℃的熔点。
如果选择熔点太低的mLLDPE来启动熔化以进行密封操作,则在灌装机中进行处理以及在卷轴和幅材处理时,聚合物表面将表现出较高的摩擦和/或粘附性(粘性)。另一方面,如果为密封操作而引发熔化的熔点太高,高于105℃,则密封性能将不那么好,并且密封过程也不那么稳健。
熔点可以通过DSC根据ASTM D3418进行测量,具体为首先使用切片机(例如来自Leica的标准切片机)从各个层上刮下或剥离聚合物,然后分析通过标准DSC采集的样品,以0.5-10℃/min第二次加热获取熔点。具有mLLDPE最内层和LDPE中间层的最内层部分可以通过在界面处添加一些异丙醇并小心地从层压板拉下最内层部分而与含羧基的聚合物粘合剂层分离。这样,从最内层部分分离出来,以使每个内侧聚合物层具有自由表面,然后可以用切片机从每个表面上刮下样品,随后进行分析。
所述层分别包含mLLDPE和LDPE或由mLLDPE和LDPE组成的事实至少可以通过标准NMR(核磁共振)分析来证实。通过NMR分析,可以研究聚合物的链支化,从而检测LDPE的较长支链和mLLDPE的较短支链。可以通过FTIR分析来确定包含羧基官能度的粘合剂聚合物层,FTIR分析也是本领域的技术人员熟知的聚合物分析工具。
然而,可以通过对样品中最内层和中间内侧层进行的标准DSC分析,并研究以0.5-10℃/min第二次加热运行中的熔融峰,来实现快速、准确地了解最内层和中间内侧层中存在哪些聚合物。由于所测样品很小(仅约2毫克),因此需要标准或较慢的DSC扫描冷却/加热速率,以便将不同的峰彼此充分分离。通过这种分析得出的典型曲线在曲线上显示两个熔融峰,或在曲线上至少出现“肩峰”,在95-105℃处的熔融峰是mLLDPE的,在105-115℃处的另一个是LDPE的。由于熔点相对彼此接近,因此mLLDPE的熔点峰通常更像曲线上的“肩峰”或轻微弯曲。当与纯LDPE的相应曲线相比时,差异非常明显。根据这样的曲线,技术人员理解存在两种聚合物,并且根据上下文,它们最有可能是LDPE类型的一种和m-LLDPE类型的另一种。可以进行进一步的切片机采样和DSC分析,以确认并与已知纯聚合物的校准曲线进行比较。下面结合图9对此进行进一步解释。对于在与LDPE混合时分析的特定mLLDPE,mLLDPE的每个相应熔融峰因此在LDPE的熔融峰曲线的每一侧显示为肩峰或增加的斜率。
可以采用类似的方法来分析层压部分的各个层的成分。
当从包装材料或包装上的挤出涂覆的聚合物或混合物中取样时,相比于来自颗粒或粒料中的聚合物,其熔点和熔融曲线的变化幅度可能比从0.5℃到最高2℃。
LLDPE聚合物是茂金属催化的LLDPE(即m-LLDPE)这一事实可以通过使用偏振X射线辐射的光谱法(例如,使用Ametek的Spectro
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EDPXRF设备)以检测茂金属催化剂残留物的存在来确认。
最后,各个层的厚度可以通过本领域技术人员已知的成熟的切片机和光学显微镜法来测量。
在一实施方式中,mLLDPE聚合物是具有选自丁烯、己烯或辛烯的α-烯烃的乙烯共聚物。
可以在最内层中使用与层压层部分的中心层中相同的mLLDPE。通过这种选择,将有可能提高生产效率并控制原材料物流。此外,当在层压材料的两个部分中使用相同的mLLDPE聚合物时,在内层部分和层压材料层部分之间的性能平衡变得容易。
为了甚至更高的效率和层压性能的可预测性,内侧的LDPE聚合物与层压层部分的支撑层中使用的聚合物相同。
此外,在外层中使用的热塑性聚合物与内侧层中的热塑性聚合物可以是相同的LDPE,从而使得生产和规划效率尽可能高,不同包装规格之间的唯一差异是包装层压材料具有不同的厚度在这些层中,被减少到最小数量的不同的聚合物等级,并且层的顺序相同。
根据一实施方式,与当今的液体纸箱包装材料的现有技术水平一致,阻隔层部分是铝箔。铝箔的厚度通常为5至10μm,例如5至9μm。这种厚的铝金属箔可以提供针对迁移的物质(例如气体,例如氧气和水蒸气、香气、臭味)的绝对阻隔性能,并且还提供光阻隔性能。长期保存食品需要良好的阻隔性能。根据食品类型的不同,某些阻隔性能比其他阻隔性能更为重要。例如,牛奶和乳制品对光进入包装特别敏感,因此需要铝箔或类似的遮光材料以实现较长的保质期。
特别地,当阻隔层是铝箔时,需要用于将内侧层部分层很好地粘合到阻隔层内侧的粘合剂聚合物。这种粘合剂聚合物应基于聚烯烃聚合物,即由大多数聚烯烃单体单元(例如乙烯)制成,在190℃,2.16kg(ISO1133)下的熔体流动指数为4至12g/10min,并且羧基官能团的含量为3至10重量%,以实现最佳的熔融加工性能以及粘合性能。优选地,如上所述的粘合剂聚合物是乙烯丙烯酸(或甲基丙烯酸)酸共聚物或接枝共聚物,例如EAA或EMAA。
通常,已经得出结论,对于大多数包装规格,内侧聚合物层的总厚度(即内层部分和粘合剂聚合物层的厚度之和)与层压层部分的厚度之比应大于1。
在一优选实施方式中,对于容积不超过1升、具有小孔(例如穿孔或吸管孔或类似孔)的一次性包装和家庭包装,层压层部分的中心层的厚度为4至8μm,并构成不超过40%的层压材料部分的总厚度,层压材料总厚度为25μm或更低,最内层的厚度为6至15μm,并且构成不超过内侧聚合物层的总厚度的50%,内侧聚合物层的总厚度为40μm或更小。
优选地,对于容积不超过1升、具有小孔(例如穿孔或吸管孔等)的一次性包装和家庭包装,内侧聚合物层的总厚度与层压层部分的厚度之比大于1.2,例如大于1.5,并且对于一次性包装,其优选地大于1.6,例如大于2.0。
在实验中以及在大数据模拟系列中进一步发现,使具有mLLDPE中心层的层压层部分越薄,围绕包装的折叠折痕获得的铝箔的密封性和阻隔性越好,并且可以理解的是,在这些位置处的阻隔箔中可能出现的应变裂纹的风险降低了。进一步的研究表明,首先要减少的是裂纹的大小,而不是裂纹的数目。
看到的另一个效果是,当薄层压层部分保持恒定,并且内层部分的厚度增加时,折叠折痕周围的阻隔性能甚至进一步提高。因此,可以使层压体层的厚度比预期的减小更多,并且可以进一步增加内层部分,从而尽管去除了其中的一些mLLDPE聚合物,但仍提高热封强度和稳健性。同时,可打开性可以很好地平衡而没有问题,即得到改善。
因此,至少对于较小的包装尺寸以及包装的穿孔和吸管打开类型,可以看出内侧聚合物层的总厚度与层压层部分的厚度之比至少为1.3,并且在许多情况下大于1.5或甚至大于2.0的包装盒,从而导致非常好的包装完整性,氧气阻隔性以及由该材料制成的包装的可打开性。
这支持了一种理论,即通过在层压材料层部分中包含mLLDPE薄层,在层压材料折叠期间,铝箔上的塑性应变将降低。
主体层可以是具有50至450g/m2,例如100至400g/m2,例如100至350g/m2,例如100至250g/m2的表面重量的纸板。
通常,选择纸板,使得其抗弯刚度为0至475mN,例如为80至260mN。单个纸板的厚度可以相应地在50-600μm之间变化。
根据本发明的第二方面,用于制造液体纸箱包装层压材料的方法包括:步骤,即通过在所述主体层幅材和所述阻隔层部分幅材之间将所述mLLDPE中心层与至少一个LDPE支撑层一起熔融共挤出,并在辊隙中压在一起,同时固化所述熔融聚合物,从而将所述主体层幅材挤出层压至所述阻隔层部分幅材上,以及另一步骤,即将所述mLLDPE最内层与至少所述LDPE中间层一起熔融共挤出涂覆到包含所述阻隔层部分的幅材表面上。这两个主要的层压步骤可以按照层压生产线的设置以任何顺序进行。
有利的是,在一次熔融挤出操作中将层压层部分的所有聚合物层一起共挤出。通过这样的共挤出构造,mLLDPE的薄中心层的每一侧上的两个LDPE支撑层可以以其质量和包含在其聚合物质量中的热量来支撑mLLDPE,使得mLLDPE更容易在熔融膜帘中流动,并适应挤出机进料块和模具中的加热以及压辊层压压区中的冷却的情况。
类似地并且出于相同的原因,有利的是,在一次熔融挤出操作中,将阻隔层部分的内侧上的所有内部聚合物层一起共挤出。这是施加内侧聚合物层的最经济和最合理的方式,并且还因为它能够实现通常高于300m/min(例如高于400m/min,甚至高于500m/min,例如600m/min及以上)的高层压速度。
根据本发明的第三方面,提供了一种液态、半液态或粘性的食品包装容器,其包括本发明的层压包装材料。包装容器可以通过将片状或幅材状的坯件折叠成长方体或其他折叠成形包装或仅形成袋状包装而完全由层压包装材料制成。替代地,其可以用作包装材料套筒,以与塑料瓶盖等相结合。
本发明的包装容器在包装完整性和阻隔性能方面具有改进的或至少保持的性能,并且从多个方面具有成本效益,例如所用原料少,以及层压和包装层压材料的制造效率和包装容器的生产效率提高。通过能够优化聚合物层的厚度、层压过程以及聚合物原料的消耗,因此有可能减少层压包装材料产品以及由其制成的最终包装的总碳足迹。
最内的可热封层的热塑性聚合物基本上由茂金属催化的线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)组成。它可以包含少量的低密度聚乙烯(LDPE),例如至多15重量%,例如10重量%,同时仍保持本发明的优点。
实施例和附图说明
在下文中,将参考附图来描述本发明的优选的实施方式,其中:
图1示出了根据本发明的层压包装材料的示意性横截面图,
图2a示意性地示出了根据本发明的用于将铝箔阻隔层层压到主体层上的方法的优选示例,
图2b示意性地示出了根据本发明的用于将包含可热密封且液密的热塑性聚合物的内层部分在内的内侧层层压至阻隔层部分的方法的优选示例,
图3a、3b、3c和3d示出了由根据本发明的层压包装材料生产的包装容器的典型示例,
图4示出了如何从包装层压材料以连续的卷筒进给、形成、填充和密封工艺制造包装容器的原理,
图5是示出在三种不同材料结构之间的可打开性如何变化的图,其中一种是根据本发明的材料结构,
图6a是示出较薄的层压层部分对铝箔中的峰值塑性应变的一般影响以及根据本发明的层结构与根据相应的现有技术层结构的层结构之间的比较的图,
图6b是示出铝箔中的峰值塑性应变与层压层部分的总厚度的函数关系的图,
图6c是示出铝箔中的塑性应变与内侧聚合物层的总厚度的函数关系的图,
图7a和图7b还分别示出了其中与参考材料结构相比,针对本发明的材料结构绘制了在K-折叠区中测得的裂纹缺陷的图,
图8显示了在不同功率设置下对不同材料结构进行热封的台架试验结果,以及
图9显示了根据ASTMD3418通过DSC一起分析最内层部分的两层而得到的可能熔融图的示例。
因此在图1中,以横截面示出了本发明的层压包装材料10的第一实施方案。它包括纸板主体层11,其具有约200g/m2的克重和260mN的抗弯刚度。
层压的材料在纸板层11的内侧上包括阻隔层部分12,在这种情况下,阻隔层部分12是厚度为6.3μm的铝箔。
阻隔层12通过由mLLDPE中心层14以及在两侧上的相邻的LDPE支撑层15、16组成的层压层部分13层压到主体层11上。支撑层15将中心层14结合到主体层11上,而支撑层16将中心层14结合到阻隔层部分12上。
可热封且液密的热塑性聚合物层的内层部分17被施加在阻隔层12的内侧。该内层部分由mLLDPE最内层18和LDPE中间层19组成。
在阻隔层部分12是铝箔的情况下,内层部分17通过粘合剂聚合物中间层20结合到铝箔12上。
纸板的主体层11的外侧覆盖有包含LDPE的外层21,以实现相对于由包装层压材料制成的包装的外侧的热密封性和液密性。
在该示例中,在最内层18中与层压层部分13的中心层14中使用相同的mLLDPE聚合物。在该特定示例中使用的mLLDPE来自Dow,即
Figure BDA0002294897470000241
5860。
此外,在内层部分17的中间层19中与层压层部分13的支撑层15、16中使用相同的LDPE聚合物。所使用的LDPE是来自Ineos的19N730。
此外,在最外层的外侧层21中使用了相同的LDPE。
在图2a中,示意性地示出了如图1所示的纸板主体层11幅材如何从卷轴21前进并挤出层压到从卷轴22前进的铝箔阻隔层12幅材。将层压层部分13(中心层14以及在其每一侧的支撑层15和16)的熔融聚合物帘23在主体层11和阻隔层12之间挤压24到层压辊隙25中,被压在一起并冷却以使熔融的聚合物固化,从而使主体层和阻隔层部分永久地彼此粘合以产生预层压材料26。所得的预层压材料被转送至层压过程的下一个操作,在这种情况下,如结合图2b进一步描述的。
在图2b中,示意性地示出了在图2a中生产的主体层和阻隔层的预层压材料26的幅材如何前进到层压辊隙27。在辊隙27处,三个内侧聚合物层的熔融帘28(即粘合剂聚合物层20和最内层18与中间层19的内层部分17)被共挤出29向下进入层压辊隙27中,并被冷却以通过将聚合物层18、19、20压制和固化到铝箔幅材的表面上作为多层膜涂层被涂覆在阻隔层部分12的相对侧上,即在铝箔的内侧上。可以将所得的层压材料30运送以将LDPE外侧层进一步层压到主体层的外侧上,或者如果已经完成,则运送至卷取站,以将进一步运输和存储在卷轴上的包装层压材料。
图3a示出了由根据本发明的包装层压材料10生产的包装容器30a的实施方式。包装容器特别适用于饮料、调味酱、汤等。通常,这样的包装具有约100至1000ml的体积。它可以是任何构造,但是最好是砖形的,分别具有纵向和横向密封件31a和32a,并且可选地具有开启装置33。在另一个未示出的实施方式中,包装容器可以成形为楔形。为了获得这样的“楔形”,只有包装的底部部分被折叠成形,使得底部的横向热封件被隐藏在三角形折翼下面,其被折叠并密封在包装的底部。顶部横向密封保持展开状态。以这种方式,当被放置在食品商店的搁架或桌子等上时,半折叠的包装容器仍然容易搬运并且尺寸稳定。
图3b示出了由根据本发明的替代包装层压材料生产的包装容器30b的可选的优选示例。替代的包装层压材料通过具有较薄的纤维素主体层11而较薄,所以它在尺寸上没有稳定到足以形成立方体、平行六面体或楔形包装容器,并且不在横向密封32b之后折叠成形。因此,它将保持枕形袋状容器,并以这种形式分配和销售。
图3c示出了由预切片材或坯料、由本发明的包括纸板主体层和耐用阻隔膜的层压包装材料折叠形成的山顶形包装30c。平顶包装也可以由类似的坯料制成。
图3d示出了瓶状包装30d,其是由本发明的层压包装材料的预切坯料形成的套筒34和顶部35的组合,所述顶部35通过将注塑塑料与开启装置(如螺旋塞等)结合形成。该类型的包装例如以商品名Tetra
Figure BDA0002294897470000251
和Tetra
Figure BDA0002294897470000252
销售。这些特定的包装通过将具有处于关闭位置附接的开启装置的模制顶部35附接到层压包装材料的管状套筒34上形成,对由此形成的瓶顶瓶盖(capsule)进行消毒,将其用食品填充并最终折叠-形成包装的底部并密封。
图4示出了在本申请的介绍中描述的原理,即,通过在搭接接头43中彼此结合的幅材的纵向边缘42将包装材料的幅材形成为管41。用预期的液态食品填充管44,并且通过管的重复的横向密封件45在管内的填充内容物的水平面之下彼此相距预定的距离处将管分成单独的包装。包装46通过横向密封件中的切口分开,并且通过沿着材料中预先准备好的折痕线折叠形成而被赋予期望的几何构造。
图5中的图示出了撕开1升Tetra
Figure BDA0002294897470000253
Slim型家庭包装的穿孔所需的打开力,该包装由参考材料结构和根据本发明的材料结构制成,以及由混合材料结构制成。
X轴表示在材料中测得的应变,而Y轴表示沿标准穿孔撕裂线打开该材料所需的力。
三种可比较的层压材料结构如表1所示。
参考层压包装材料具有最新的两层内部结构,其中包含mLLDPE和LDPE的混合物以及LDPE层压层。
层压包装材料No.5210具有与参考文献相同的内层构造,但是层压层部分符合本发明。
可比较的层压包装材料No.5211是符合本发明的。
表1:
Figure BDA0002294897470000261
在所有三个可比较的层压结构中,纸板主体层51相同,铝箔阻隔层52相同,最外热封层LDPE 53相同,并且厚度相同,即13.0μm(12g/m2)。另外,所有三个结构均具有EAA 54的粘合层,该粘合层将内部可热封层粘合到铝箔的内侧,厚度为6.4μm(6g/m2)。
参考样品材料结构a)具有表1中所示的结构,即它具有一个21.7μm(20g/m2)的单个LDPE层压层55,以及70wt%的mLLDPE(Dow Elite 5860)和30wt%的LDPE(770G)的混合物最内层56,厚度为20.9μm(19g/m2)。
编号为5210的不同的比较材料结构b)具有与参考样品相同的内侧层结构,但是具有作为符合本发明的层压层的不同的层压层部分,其4.4μm(4g/m2)的mLLDPE中心层,以及每侧的5.4μm(5g/m2)的LDPE支撑层。
根据本发明的层压材料结构编号为5211,并且具有与结构b)相似的层压层部分,但是其中,中心层和支撑层各自的厚度为6.5μm。内侧层部分具有两个可热封层,即6.6μm(6g/m2)的mLLDPE最内层,以及在粘合剂聚合物层和最内层之间的为13.0μm(12g/m2)的LDPE中间层。因此,最内层在这种情况下不包含LDPE,而是相当薄的层,但是却具有相邻的、中间的、较厚的LDPE层。
因此,图5的图示出了参考样品材料需要更高的初始力来打开穿孔开口,并且显然比其他两个样品具有更高水平的持续打开阻力。还可以看到,代表从打开开始到穿孔完全撕开的打开阻力的曲线彼此相似,但是在所需和施加的力水平不同。
此外,根据本发明的材料结构5211具有所有三个样品所需的最低的打开力。
与参考样品具有相同的内侧层构造但具有不同的层压层部分的样品5210需要比参考样品更低的打开力,这可能是因为层压层是相当薄的,总计仅15.2μm(14g/m2),但具有作为中心层,但厚度仅为4.4μm(4g/m2)的mLLDPE。
因此,根据本发明的材料结构通过代替在内侧层上的mLLDPE和LDPE的混合物,而仅具有较薄的mLLDPE层,进一步降低了所需的打开力。对于液体纸箱包装层压材料,考虑到以前认为必须混合mLLDPE,以免其太坚固而难以打开时并且太坚硬而难以加工,因此这是一个令人惊讶和启发性的效果。
除了测得的打开力外,独立的测试开启器面板还发现,由材料结构5211制成的样品包装打开更“稳健”,也就是说,由于打开包装,在打开的层压材料边缘周围产生的塑料残留物较少。
基于具有将被吸管穿透以打开和能进行饮用的吸管孔的包装进行了关于这三种材料结构的相似的测试和相似的发现。如上所述,除了主体层之外,要打开的吸管孔包括层压材料的所有层。
在本发明的层压材料结构的不同层厚度构造的测试系列中,折叠期间铝箔中的峰值塑性应变通过模拟进行估算,并在图6a、6b和6c中可视化为聚合物层厚度的函数。材料层结构如表2和3中所述,其中最内层部分的中间层和层压层部分中使用的LDPE是Ineos的
Figure BDA0002294897470000271
19N730。所用的mLLDPE是来自Dow的
Figure BDA0002294897470000272
5860。当在最内层部分中混合mLLDPE时,将其与来自Dow的LDPE 770G混合。同样在外侧层中,所使用的LDPE是Ineos的Novex19N730。
在所有实施例中使用的粘合剂聚合物是Dow的3540。
塑性应变是在屈服点以上的塑性区域中获得的应变,在该屈服点处,金属在去除应力后不会恢复其原始形状。较高的塑性应变意味着较高的箔裂纹风险。因此,峰值塑性应变的估计值是在包装折叠形成时影响铝阻隔箔中裂纹引发的应变风险的量度。已观察到,箔裂纹引发与穿过铝箔阻隔层和层压包装材料的更高的氧气透过率(OTR)相关。当折叠形成包装时,阻隔材料中较低的峰值塑性应变可因此导致包含阻隔材料层的层压包装材料的改善的氧气阻隔性能。
图6a的图显示了从测试运行(run)2、4、3和5中获得的在铝箔中的最大塑性应变。模拟是基于以下折叠场景进行的:将层压包装材料折叠产生铝箔中的最多的单折叠应变,即在折叠层压板时,使得材料的外侧抵靠自身折叠(铝箔位于厚的主体层的内侧上)。以100度的折叠角测试应变。
可以看出,通过分别比较试验运行2和3以及4和5,在层压层部分的较高厚度下,铝箔中存在较高的峰值塑性应变,因此也可能有更多的氧传递或透过层压材料。
类似地,与在根据本发明的相应层结构(运行4)中相比,在现有技术的层结构(运行2)中的铝箔具有更高的峰值塑性应变,根据本发明的相应层结构(运行4)在层压层部分和铝箔内侧上分别具有相同的聚合物层总厚度。这也是比较运行3和运行5的结论。
图6b的图示出了根据本发明构造的铝箔中的峰值塑性应变与层压层部分的总厚度的函数关系(运行8-13)。从该图可以得出结论,当将层压层部分的总厚度从20μm降低到9μm时,铝箔的峰值塑性应变也从22%降低到15%(表示为变形后的样品长度除以开始时的样品长度的比例)。叉号表示参考样品(运行7),该样品具有mLLDPE和LDPE混合物的单个最内层,内侧层总厚度为27.4μm(25g/m2),而相对较厚的LDPE层压层部分约为21.8μm(20g/m2)。
图6c的图示出了铝箔中的塑性应变与内侧聚合物层的总厚度的函数关系。从该图可以得出结论,当增加内侧聚合物层的总厚度时,铝箔中的塑性应变进一步降低。左边的方形点代表不是根据本发明的参考样品,其具有22μm,即20g/m2的层压厚度。当增加参考样品的内侧层厚度时,获得了右上角的方形点,即塑性应变增加了。但是,当替代地改为使用根据本发明的层压层构造时,获得了右下角的点,即塑性应变保持不变。在具有较薄的层压层部分的本发明的其他样品中,塑性应变反而随着内层厚度的增加而降低。
20g/m2的层压层部分样品取自表中的运行2、4和7。从表中的运行9和10中获取15个样品,而从运行11和12中获取12个样品。
表2和表3中进一步描述了产生图6b和图6c的图表的模拟测试运行。
表2
Figure BDA0002294897470000291
Figure BDA0002294897470000301
表3
因此,从运行2-13得出的结论是,层压层部分中较厚的聚合物层通常在铝箔中产生较高的峰值塑性应变。运行4-6表明,较薄的层压层部分和较厚的总内侧(即较厚的最内层部分)的组合可在铝箔中产生最低的应变。从运行2-5中还可以看出,根据本发明的(即包括一定比例厚度的mLLDPE中心层)层压层部分的结构可以提供比使用LDPE的运行更低的应变。
再次,从试验运行7-13可以得出,根据本发明的较薄的层压层部分和较厚的总内侧层(较厚的最内层部分)可以在铝箔中提供较低的应变,并因此改善的气体阻隔性能应该是可获得的。
图7a的图示出了在本发明的层压材料结构中以及在参考样品材料结构中折叠形成长方体包装容器时在铝箔阻隔层的K形折叠区域中测得的实际检测到的裂纹的宽度。包装材料在从折叠形成立方体形状的包装容器,例如砖形、平行六面体形状而导致的K形折叠区域中经受高应变。测量所形成的裂纹的宽度,并绘制了三个样品层压板层结构的值,除了以下所述的特征,这些值是相同的。
总体结构是/(12g/m2)13.0μm LDPE/260mN纸板/(12g/m2)约13μm层压层/铝箔6μm/内层总计25g/m2/
参考样品号7465:
(12g/m2)13.0μm的LDPE层压层和(19g/m2)20.9μm的可热封层的最内层部分和(6g/m2)6.4μm的粘合层,混合物是70wt%的mLLDPE和30wt%的LDPE。
参考样品7466:
(12g/m2)13.0μm的LDPE的层压层,(25g/m2)27.2μm的内部密封层的总厚度,但其包括纯的mLLDPE最内层。内层结构为(6g/m2)6.4μm的粘合剂聚合物,(10g/m2)的10.9μm LDPE中间层和(9g/m2)9.9μm的mLLDPE。
根据本发明的样品7467:
根据本发明的层压层部分,其具有(4g/m2)4.4μm厚度的mLLDPE中心层,在该中心的每一侧上分别具有(4g/m2)4.4μm的LDPE粘结和支撑层,层压层部分的总厚度为(12g/m2)13.2μm,内侧密封层的总厚度为(25g/m2)27.2μm,其包括纯的mLLDPE最内层。内侧层结构是(6g/m2)6.4μm的粘合剂聚合物,(10g/m2)10.9μm的LDPE和(9g/m2)9.9μm的mLLDPE。
在阻隔层的K形折叠区域中出现的裂纹的初始宽度越大,由于包装的处理和分布而在阻隔层材料中随后形成较大裂纹的风险就越高,使得相邻层中的破裂和缺陷会形成,可能甚至更糟的是,导致包装产品内容物的泄漏或细菌进入包装内部的填充产品中。阻隔层材料的K形折叠区的裂纹可能会由于迁移到经填充的包装容器中的氧气增加,从而导致保质期缩短。因此,重要的是保持通过折叠成形为长方体包装而形成的初始K形折叠区裂纹的宽度尽可能低,以便避免或减少在压力处理和分配后包装完整性或性能问题的风险。
清楚地表明,通过样品7467,即本发明的层压层结构,在K-折叠区中,在铝箔阻隔层中形成的裂纹的宽度显著减小。从K-折叠区的观点来看,这样的层压结构因此也应该提供改善的包装性能。
图7b示出了具有相应的层压材料结构的,但是更厚且更坚固以适合于大量的液态食品(例如1.5至2升)的较大包装容器的相同关系和结论。
层压的包装材料样品如下所述,并且被折叠形成为1.5升的具有相同的长方体形状(“细长”)的长方体包装。总体结构是/(16g/m2)17.4μm的LDPE外侧/370mN纸板/(20g/m2)LDPE(或/7/6/7/g/m2)/铝箔6μm/(14g/m2)15.2μm LDPE/(15g/m2)mLDPE+LDPE混合物(70+30wt%)/(或/6/23/6/g/m2)。
参考样品编号6908:
(30g/m2)32.6μm的LDPE的层压层,(19g/m2)20.9μm的混合可热封层的最内层部分,(6g/m2)6.4μm的粘合层,(20g/m2)21.7μm的LDPE中间层,即内层总厚度为49.0μm,最内层的混合物是70wt%的mLLDPE和30wt%的LDPE的混合物。
参考样品6909:
(20g/m2)21.7μm的LDPE层压层,(15g/m2)16.5μm的混合可热封层的最内层部分,(6g/m2)6.4μm的粘合层,(14g/m2)15.2μm的LDPE中间层,即(35g/m2)38.1μm的内层总厚度,混合物为70wt%的mLLDPE和30wt%的LDPE。
根据本发明的样品6913:
根据本发明的层压层部分,其具有厚度为(6g/m2)6.6μm的mLLDPE中心层和在该中心的每一侧上的厚度分别为(7g/m2)7.6μm的LDPE粘结层和支撑层,层压层部分的总厚度为(20g/m2)21.8μm,总内侧密封层为(39g/m2)μm的厚度,具有纯的mLLDPE最内层。内侧层结构为(6g/m2)6.4μm的粘合剂聚合物层,(27g/m2)29.3μm的中间LDPE层和(7g/m2)7.7μm的最内层mLLDPE。
同样,通过样品6913(即本发明的层压层结构)获得的在K-折区中的铝箔阻隔层中形成的裂纹的宽度显著减小。从K-折叠区的观点来看,这样的层压结构因此可以具有改善的氧气阻隔性能和包装完整性。
如图7a中的实施例7467和图7b中的实施例6913所示,本发明的结构还对由纤维以及主体层和阻隔层的纤维和不平坦表面引起的在层压层部分中的刺穿或断裂具有改善的抵抗性。
图8显示了在不同材料结构的不同功率设置下进行热封的台架试验结果。因此,还可以得出,与具有mLLDPE和LDPE的混合的最内层的参考结构相比,本发明的层压材料结构扩大了热封窗。较宽的热封窗是有益的,因为可以在较低的温度下启动密封操作,并允许更多的时间使密封聚合物的聚合物链跨过要彼此密封的两个聚合物表面的界面解开和再次缠结。
小图:
X:阻挡密封
O:紧密密封
样品6322:作为最内密封层的熔点为97℃,密度为907kg/m3的mLLDPE;来自Dow的Elite 5860
从外到内的材料结构(g/m2)://16LDPE/ppr 260mN/9LDPE/10mLLDPE/9LDPE/铝箔6.3/6EAA/18LDPE/10mLLDPE//6424:mLLDPE/LDPE混合物作为最内密封层;mLLDPE:来自Dow的Elite 5860和来自Ineos的LDPE:770G
从外到内的材料结构(g/m2)://16LDPE/ppr 260mN/30LDPE/铝箔6.3/6EAA/17LDPE/12mLLDPE//6425:熔点为106℃,密度为918kg/m3的mLLDPE作为密封层;来自ExxonMobil的Exceed 0019XC
从外侧到内侧的材料结构(g/m2)://16LDPE/ppr 260mN/9LDPE/10mLLDPE/9LDPE/铝箔6.3/6EAA/18LDPE/10mLLDPE//。
因此,图9显示了可能的熔融图的示例,该图通过在10℃/min的第二次加热下根据ASTMD3418用DSC一起分析最内层部分的两层(即LDPE层和mLLDPE层)来得到。mLLDPE的熔点峰“穿过”LDPE的熔融曲线93,因为它们非常接近且熔融能量区域相互重叠。因此,mLLDPE层的一个熔点在图9中92处的LDPE曲线的斜坡上显示为“肩峰”,而在熔融过程结束时,LDPE曲线的弱化的斜坡91处存在另一个mLLDPE熔点。为了“分离”熔点峰(以这种方式在DSC曲线中可见),需要10℃/min的扫描升温速率,有时需要较低的升温速率。
总而言之,以上实施方式和评估表明,由权利要求书限定的本发明使得可以生产既具有改善的可打开性,又具有改善的包装完整性,以及具有更好的阻气性的液体纸箱包装。本发明的包装材料适用于高速层压工艺,以及在高速填充和密封工艺中显示出增强的稳健性。本发明还可以减少所涉及的聚合物原料的总量,从而提供资源有效的包装材料。
本发明不受上面所示和所述的实施方式的限制,而是可以在权利要求的范围内变化。作为一般性评论,层的厚度之间的比例,层之间的距离以及其他特征的尺寸和它们相互比较的相对尺寸不应该被认为是如附图所示的,其仅仅示出了彼此相关的顺序和层的类型,并且所有其他特征应按说明书所描述的那样理解。

Claims (16)

1.具有以下层压层部分的液体纸箱包装层压材料,
a.热塑性聚合物最外液密且可热封层(21),最外意指指向由所述包装层压材料制成的包装容器的外侧,
b.纸箱或纸板主体层(11),所述最外液密且可热封层施加在所述主体层的外侧上,
c.阻隔层部分(12),
d.层压层部分(13),其将所述主体层的相对的内侧结合到所述阻隔层部分,
e.液密且可热封的聚合物最内层部分(17),其施加在所述阻隔层部分的相对的内侧上,
f.任选地,粘合剂聚合物层(20),其将所述最内层部分结合至所述阻隔层部分,并且具有4至9μm的厚度,
所述最内层部分具有低密度聚乙烯(LDPE)中间层(19)和利用茂金属或茂金属型催化剂制备的线性低密度聚乙烯(mLLDPE)最内层(18),所述最内层(18)构成由所述包装层压材料制成的包装容器的内侧表面,所述最内层部分和所述粘合剂层构成内侧聚合物层(13a),
其中
所述层压层部分具有mLLDPE中心层(14),以及在所述中心层的每一侧上的LDPE支撑层,所述LDPE支撑层在所述中心层的相应侧面上将所述中心层结合到所述主体层和所述阻隔层部分上,并且其中
所述中心层的厚度为4至15μm,并且构成不超过所述层压层部分的总厚度的40%,所述层压层部分的总厚度小于50μm,并且其中
所述mLLDPE最内层的厚度为6至20μm,并且构成不超过所述内侧聚合物层的总厚度的50%,所述内侧层的总厚度不超过50μm,并且其中
所述mLLDPE最内层具有至少一个95至105℃的熔点,并且其中
所述LDPE中间层的熔点为105至115℃。
2.如权利要求1所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述mLLDPE聚合物在190℃,2.16kg(ISO1133)下的熔体流动指数为10至25g/10min,例如15至25g/10min,而所述LDPE聚合物在190℃,2.16kg(ISO1133)下的熔体流动指数为4至12g/10min。
3.如权利要求1和2中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述最内层(18)的所述mLLDPE与在所述层压层部分的所述中心层(14)中使用的mLLDPE相同。
4.如权利要求1-3中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述内侧层部分的所述中间层的所述LDPE聚合物与在所述层压层部分的所述支撑层中使用的LDPE聚合物相同。
5.如前述权利要求中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述内侧层部分的所述中间层的所述LDPE聚合物与所述外侧层中使用的LDPE聚合物相同。
6.如前述权利要求中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述阻隔层部分(12)是铝箔。
7.如前述权利要求中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述粘合剂聚合物(20)在190℃,2.16kg(ISO1133)下的熔体流动指数为4至12g/10min,并且具有含量为3至10重量%的羧基官能团。
8.如前述权利要求中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述内侧聚合物层(13a)的总厚度与所述层压层部分(13)的厚度的厚度比大于1。
9.如前述权利要求中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述主体层(11)是具有从50至450g/m2的表面重量的纸板。
10.如前述权利要求中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述层压层部分的所述中心层具有4至8μm的厚度,并且构成不超过所述整个层压层部分的厚度的40%,所述整个层压层部分的总厚度为25μm或更小,并且所述最内层的厚度为6到15μm,并且构成不超过所述内侧聚合物层的所述总厚度的50%,所述内侧聚合物层的所述总厚度为40μm或40μm以下。
11.如权利要求10所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述内侧聚合物层的所述总厚度与所述层压层部分的厚度的厚度比大于1.3,例如大于1.5,例如大于1.8,例如大于2.0。
12.如权利要求10或11中任一项所述的液体纸箱包装层压材料,其中所述主体层(11)是具有100至400g/m2,例如100至350g/m2,例如从100到250g/m2的表面重量的纸板。
13.用于制造如权利要求1至12中任一项所述的液体纸箱包装层压材料的方法,其包括:步骤,即通过在所述主体层幅材和所述阻隔层部分幅材之间将所述mLLDPE中心层与至少一个LDPE支撑层一起熔融共挤出,并在辊隙中压在一起,同时固化所述熔融聚合物,从而将所述主体层幅材挤出层压至所述阻隔层部分幅材上,以及另一步骤,即将所述mLLDPE最内层与至少所述LDPE中间层一起熔融共挤出涂覆到包含所述阻隔层部分的幅材表面上。
14.如权利要求13所述的用于制造液体纸箱包装层压材料的方法,其中在一个熔融挤出操作中,将所述层压层部分的所有聚合物层一起共挤出。
15.如权利要求13或14中任一项所述的用于制造液体纸箱包装层压材料的方法,其中在一个熔融挤出操作中,将所有的所述内侧聚合物层,即,在所述阻隔层部分的内侧上,一起共挤出。
16.一种包装容器,其由如权利要求1至12中任一项所述的液体纸箱包装层压材料制造。
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