CN111776473A - 用于制造尺寸稳定的食品容器的片状复合材料，其具有叠加在颜色应用部上的外聚合物层 - Google Patents

用于制造尺寸稳定的食品容器的片状复合材料，其具有叠加在颜色应用部上的外聚合物层 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种片状复合材料(100)，其包括在从片状复合材料(100)的外表面(101)到片状复合材料(100)的内表面(102)的方向上的层序列：a)外聚合物层(103)，b)颜色应用部(104)，c)载体层(105)，和d)阻挡层(107)；其中，外聚合物层(103)的特征在于，其密度在919至925kg/m3的范围内。本发明还涉及容器前体(500)和容器(700)，在每种情况下均包括至少一部分前述片状复合材料(100)；还涉及用于制备片状复合材料(100)、容器前体(500)和密闭容器(700)的方法(300,400,600)；还涉及前述产品；并且涉及片状复合材料(100)和聚烯烃的用途。

Description

用于制造尺寸稳定的食品容器的片状复合材料，其具有叠加 在颜色应用部上的外聚合物层
技术领域
本发明涉及一种片状复合材料，其沿着片状复合材料的外表面到片状复合材料的内表面的方向的层序列包括：
a)外聚合物层，
b)颜色应用部，
c)载体层，以及
d)阻挡层；
其中，外聚合物层的特征在于密度在919至925kg/m3的范围内。本发明还涉及容器前体和容器，在每种情况下二者均包括至少一部分前述片状复合材料；本发明涉及制备片状复合材料、容器前体和密闭容器的工艺；本发明涉及前述工艺的产品；并且本发明涉及片状复合材料和聚烯烃的用途。
背景技术
一段时间以来，无论是用于人类消费的食品还是动物饲料产品，都已经通过将这些食品储存在罐子或由盖子封闭的坛子中而将食品保存。在这种情况下，可以首先通过对食品和每种情况中的容器(在这里为罐子或坛子)单独且非常大致地进行灭菌，然后将食品引入容器并封闭容器来增加保质期。然而，这些长期试验和测试的增加食品保质期的措施具有一系列缺点，例如后续需要进行另外的灭菌。罐子和坛子由于其基本上圆柱形的形状而具有这样的缺点，即不能实现非常密集且节省空间的存储。此外，罐子和坛子具有相当大的固有重量，这导致运输中的能量消耗增加。此外，玻璃、马口铁或铝的生产(甚至是在用于此目的的原材料被回收时)也需要相当高的能量消耗。在坛子的情况下，加重因素是运输支出增加。坛子通常在玻璃工厂中预制，然后必须使用相当大的运输量将其运输到分配食品的设施。此外，罐子和坛子只能使用相当大的力气或借助工具，以相当费力的方式来打开。在罐子的情况下，在打开时出现的尖锐边缘存在很高的受伤风险。在坛子的情况下，在填充或打开装满的坛子的过程中，多次发生破碎的玻璃进入食品，这可能导致的最坏的情况是在消费该食品时发生内部损伤。此外，必须标记罐子和坛子以识别和促销内装的食品。罐子和罐子不能直接印刷信息和促销信息。除了实际印刷之外，因此有目的性地需要基材、作为固定机构的纸或合适薄膜、粘合剂或密封剂。
从现有技术中已知其他包装系统，以便以最小的损害来长期储存食品。这些是由片状复合材料——通常也称为层压材料——制成的容器。这种片状复合材料通常由外聚合物层、通常由赋予容器尺寸稳定性的纸板或纸组成的载体层、助粘剂层、阻挡层和内聚合物层构成，如在WO 90/09926 A2中所公开的也是如此。由于载体层赋予那些由层压材料制成的容器刚性和尺寸稳定性，因此这些层压容器被视为应与上述玻璃器皿和坛子的研发相一致。在这种情况下，上述层压容器与由没有载体层的薄箔制成的袋和包截然不同。
现有技术的层压容器已经具有许多优于传统罐子和坛子的优点。例如，装饰或印刷图像可以直接印刷到层压材料或层压材料前体上，而不需要单独的基材。这种装饰可包括关于待存储在层压容器中的食品成分的信息和/或为消费者提供视觉上吸引人的外观。然而，即使在这些包装系统的情况下，也存在改进的机会。
从现有技术中了解到具有设置在装饰部和载体层之间的外聚合物层的层压材料，以及装饰部位于外聚合物层和载体层之间的层压材料。特别是对后一种情况不利的是，已经观察到外聚合物层会引起严重的加工问题。更具体地，在填充食物之后，通常通过超声波密封将容器在其顶部区域进行封闭。其中，密封工具——超声波发生器和称为砧座的反向工具——在其外侧接触层压材料并软化外部聚合物涂层以使其作为密封剂起作用。在密封过程中，外聚合物层的聚合物材料可从层压材料上脱离并积聚在密封工具上。如果累积的聚合物太多，则该材料会污染将要进行密封的另外的容器。由于干净高质量的装饰部是对食品容器的关键要求，因此不得不停止生产过程，不得不对密封工具进行清洁和重新调整，后者代表了特别费力和耗时的任务。因此，生产力下降。另外，在超声波密封时，层压材料可以粘附到密封工具上。层压材料可能会发生分层。纸板载体层甚至可能会撕开。不用说，在这种情况下，没有获得具有清洁和紧密的顶部密封部的优质容器。
鉴于上述问题，特别令人惊讶的是，在制造本发明时，已经发现，对于装饰部设置在外聚合物层和载体之间的层压材料而言，如果外聚合物层设计成具有特定范围的密度，则可以获得技术上特别有利的性能。除了发现具有前述层序列的层压材料在超声密封中显示出良好的结果之外，特别令人惊讶的是外聚合物层应该根据其密度进行设计，而不是最初(即作为第一阶段选择标准)那样地根据熔融温度或熔体流动指数进行设计。
发明内容
概括地说，本发明的目的是至少部分地克服现有技术中产生的至少一个缺点。
本发明的另一目的是提供一种适于以高生产率加工的层压材料，以获得具有尽可能长保质期的尺寸稳定的食品容器。其中，在使得用于制造和/或加工层压材料的工具的耐久时间尽可能长的方面上，生产率优选地高。优选的这些工具是开槽工具和/或超声密封工具，用于通过形成顶部密封部来密闭容器。另外优选地或备选优选地，生产时间低。此外，优选地通过使容器尽可能密封地来获得高保质期。密封性优选特别是指容器的顶部密封部。另外地或替代地，优选地通过容器的低透氧率和/或低水蒸气透过率来获得高保质期。
根据本发明的另外的目的，前述有利的层压材料之一另外可以使用尽可能节省空间的生产线来制造。根据本发明的另外的目的，前述有利的层压材料之一可以另外通过层流挤出涂覆工艺来制造，从而获得尽可能均匀的聚合物层，特别是尽可能均匀的外聚合物层。这里，层压材料可优选地制造成具有尽可能少的边线波动。根据本发明的又一目的，前述有利的层压材料之一另外可以以尽可能不那么苛刻和复杂的方式印刷装饰部，特别是在套准控制方面。本发明的另外的目的是提供前述有利的层压材料之一，其中不需要向层压材料施加额外的密封剂以将折叠折翼密封到容器主体上。根据本发明的又一目的，可以由前述有利的层压材料之一制造尺寸稳定的适于在潮湿环境中运输和储存，特别是堆叠的食品容器。根据本发明的另外的目的，尺寸稳定的食品容器可以以节能的方式由前述有利的层压材料之一制造。根据本发明的又一目的，通过尽可能精确地折叠层压材料，可以另外将前述有利的层压材料之一加工成尺寸稳定的食品容器。
此外，本发明的目的是提供一种由上述有利的层压材料制备食品容器的工艺。根据本发明的另一目的，前述工艺显示出优选地在使得用于密闭容器的开槽工具和/或超声波密封工具的耐久时间尽可能高的方面提高了生产率，或者特别是在顶部密封部方面降低了不标准率，或两者兼备。
独立权利要求至少部分实现至少一个上述目的。从属权利要求提供了有助于至少部分地实现至少一个目的的优选实施例。
通过片状复合材料1的实施例1实现了本发明的至少一个目的，所述片状复合材料1沿着从片状复合材料的外表面到片状内表面的方向的层序列包括：
a)外聚合物层，
b)颜色应用部，
c)载体层，以及
d)阻挡层；
其中，外聚合物层的特征在于密度在919-925kg/m3的范围内，优选为920-925kg/m3，更优选为921-925kg/m3，更优选为921.5-924.5kg/m3，更优选为922-924kg/m3，甚至更优选为922.5-923.5kg/m3的范围内。在片状复合材料1的另一优选实施例中，外聚合物层的特征在于密度在922-925kg/m3，更优选为923-925kg/m3的范围内。最优选地，外聚合物层的密度为约923kg/m3。优选的片状复合材料是用于制备至少一个食品容器的片状复合材料。
在根据本发明的实施例2中，片状复合材料1根据其实施例1构造，其中外聚合物层的特征还在于熔体流动指数为2-6g/10min，优选为2.5-5.5g/10min，更优选为3-5g/10min，更优选为3.5-5g/10min，更优选为3.7-4.8g/10min，甚至更优选为3.9-4.5g/10min。在另一优选的实施例中，外聚合物层的特征还在于熔体流动指数为2-4.9g/10min，优选为2-4.8g/10min，更优选为2-4.7g/10min，更优选为2-4.6g/10min，更优选为2-4.5g/10min，最优选为3-4.5g/10min。最优选地，外聚合物层的熔体流动指数为约4g/10min。
在根据本发明的实施例3中，片状复合材料1根据其实施例1或2构造，其中，外聚合物层包含至少50wt.％，优选至少60wt.％，更优选至少70wt.％，更优选至少80wt.％，更优选至少90wt.％，甚至更优选至少95wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)的至少一种聚烯烃。最优选地，外聚合物层由至少一种聚烯烃组成。在优选的实施例中，外聚合物层恰好包含一种前述比例之一的聚烯烃和可选的一种或多种其它聚烯烃。
在根据本发明的实施例4中，片状复合材料1根据其实施例3构造，其中至少一种聚烯烃是聚乙烯。优选地，聚乙烯是低密度聚乙烯(LDPE)。此外，聚乙烯优选不是mPE。
在根据本发明的实施例5中，片状复合材料1根据其任意前述实施例构造，其中，颜色应用部邻接载体层。因此，根据该优选实施例，在颜色应用部和载体层之间不存在层。
在根据本发明的实施例6中，片状复合材料1根据其任意前述实施例构造，其中，外聚合物层邻接颜色应用部。
在根据本发明的实施例7中，片状复合材料1根据其任意前述实施例构造，其中，外聚合物层是片状复合材料的最外层。优选地，没有层状复合材料的层在外聚合物层的背离载体层的一侧叠加在外聚合物层上。
在根据本发明的实施例8中，片状复合材料1根据其任意前述实施例构造，其中，外聚合物层不包括低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯的熔体流动指数为6.5-7.5g/10min的范围，其比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选大于5wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物层本质上不包括低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯的熔体流动指数为约7g/10min。最优选地，外聚合物层本质上不含熔体流动指数为约7g/10min的低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)。
在另一优选的实施例中，外聚合物层不包括低密度聚乙烯或mPE或两者(优选为不包括常规的聚乙烯)，低密度聚乙烯或mPE的密度为918.5kg/m3或更低，优选为919kg/m3或更低，更优选为919.5kg/m3或更低，更优选为920kg/m3或更低，更优选为920.5kg/m3或更低，更优选为921kg/m3或更低，甚至更优选为921.5kg/m3或更低，最优选地为922kg/m3或更低，在每种情况下的比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选多于5wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物层基本上不含任何低密度聚乙烯或任何mPE或这两者(优选为不包括常规的任何聚乙烯)，低密度聚乙烯或mPE的密度为918.5kg/m3或更低，优选为919kg/m3或更低，更优选为919.5kg/m3或更低，更优选为920kg/m3或更低，更优选为920.5kg/m3或更低，更优选为921kg/m3或更低，甚至更优选为921.5kg/m3或更低，最优选为922kg/m3或更低。进一步优选地，外聚合物层不包括低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯密度为约919kg/m3，优选为917.5-920.5kg/m3，比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选大于5wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物层基本上不含任何低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯密度为约919kg/m3，优选为917.5-920.5kg/m3。
在根据本发明的实施例9中，片状复合材料1根据其任意前述实施例构造，其中片状复合材料包含至少一种，优选至少两种，更优选至少三种，最优选至少四种纵向凹槽；其中，至少一个纵向凹槽沿第一方向定向；其中，片状复合材料在第一方向上具有第一弯曲阻力；其中，另一方向垂直于第一方向；其中，该片状复合材料在该另一方向上具有另一弯曲阻力。优选地，第一弯曲阻力小于另一弯曲阻力至少10mN，更优选为至少20mN，更优选为至少30mN，更优选为至少40mN，更优选为至少50mN，更优选为至少60mN，更优选为至少70mN，更优选为至少80mN，更优选为至少90mN，更优选为至少100mN，最优选为至少150mN。第一弯曲阻力优选为50-750mN，更优选为100-700mN。另一弯曲阻力优选为50-800mN，更优选为50-750mN。在另一实施例中，另一弯曲阻力优选为60-800mN，更优选为70-800mN，更优选为80-800mN，更优选为90-800mN，更优选为100-800mN，最优选为100-750mN。在该另一方向上，载体层的抗弯强度优选为70-700mN，更优选为80-650mN。在第一方向上，载体层的弯曲阻力优选为10-350mN，更优选为20-300mN。优选地，片状复合材料在平面中片状延伸，其中第一方向和另一方向都在平面中。优选地，第一方向和另一方向都垂直于片状复合材料的厚度。优选的片状复合材料是用于生产单个容器的预制件。
在根据本发明的实施例10中，片状复合材料1根据其实施例9构造，其中第一弯曲阻力与另外的弯曲阻力的比率在1:10-1：1.5的范围内，更优选为1：9-1：1.5，更优选为1：8-1：1.5，更优选为1：7-1：1.5，更优选为1：6-1：1.5，更优选为1：6-1：1.5，更优选为1：5-1：1.5，最优选1：5-1：2。
在根据本发明的实施例11中，片状复合材料1根据其任意前述实施例构造，其中载体层包含多根纤维，其中多根纤维中的至少55％，优选至少60％，更优选至少60％，更优选至少70％，最优选至少80％与该另一方向的倾斜角度小于30°，优选小于25°，更优选小于20°，更优选小于15°，最优选小于10°。其中，满足前述标准的多根纤维的纤维比例的优选值和倾斜角度的优选值之间并无相关性。因此，根据实施例11的任何百分比可以与在实施例11的上下文中公开的任何角度组合，从而获得根据本发明的优选项。因此，作为一个例子，多根纤维中至少80％的纤维与另一个方向倾斜小于30°的角度是优选的组合。
优选地，载体层包括多根纤维。其中，纤维优选选自由从木材得到的初级纤维、从纸得到的次级纤维、纺织纤维和合成纤维，或其中至少两种的组合组成的集合中。进一步优选地，包括多根纤维的载体层的特征在于走向，也称为纤维走向。其中，走向是包含纤维的主要材料在载体层的生产中主要移动的方向。优选地，走向和该另一方向倾斜小于30°，优选小于25°，更优选小于20°，更优选小于15°，最优选小于10°的角度。优选的主要材料是纸浆。
在根据本发明的实施例12中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中载体层的特征在于基重为140-400g/m2，优选为150-350g/m2，更优选为160至330g/m2，甚至更优选为160至300g/m2，甚至更优选为160-250g/m2，最优选为160-240g/m2。
在根据本发明的实施例13中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中载体层包括，优选包含由选自纸板、硬纸板和纸中的一种，或者至少两种的组合组成的集合。术语“纸”、“纸板”和“硬纸板”在本文中根据标准DIN 6735:2010中的定义使用。另外，硬纸板优选是显示纸和纸板的混合特征的材料。此外，硬纸板的克重优选为150-600g/m2。
在根据本发明的实施例14中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中，所述颜色应用部包含至少10wt.％，优选至少15wt.％，更优选至少20wt.％，更优选至少30wt.％，更优选至少40wt.％，甚至更优选至少50wt.％，最优选至少60wt.％(在每种情况下均基于颜色应用部的重量)的至少一种着色剂。优选地，所述颜色应用部至少包含比例10-85wt.％，更优选20-80wt.％(在每种情况下均基于所述颜色应用部的重量)范围内的着色剂。
在根据本发明的实施例15中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中所述颜色应用部包含至少10wt.％，优选至少20wt.％，更优选至少30wt.％，更优选至少40wt.％，甚至更优选至少50wt.％，最优选至少60wt.％(在每种情况下均基于颜色应用部的重量)的苯乙烯共聚物。优选地，颜色应用部包含苯乙烯共聚物，其比例为30-90wt.％，更优选40-85wt.％，最优选50-80wt.％，每种情况下的均基于颜色应用部的重量。优选的苯乙烯共聚物是苯乙烯丙烯酸酯共聚物。优选地，苯乙烯丙烯酸酯共聚物具有高酸值以允许分散颜料。苯乙烯共聚物优选在颜色应用部中用作粘合剂，其优选通过硬化油墨从该油墨中获得。
在根据本发明的实施例16中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中，所述颜色应用部包含至少10wt.％，优选至少20wt.％，更优选至少30wt.％，甚至更优选至少40wt.％，最优选至少50wt.％(在每种情况下均基于颜色应用部的重量)的硝化纤维素。优选地，颜色应用部包含10-80wt.％，更优选为20-70wt.％，甚至更优选为30-70wt.％，最优选为40-70wt.％(在每种情况下均基于颜色应用部的重量)的硝化纤维素。
在根据本发明的实施例17中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中外聚合物层的特征还在于熔化温度在107.5至115℃，优选从108-115℃，更优选从108-114℃，更优选从108-113℃，更优选从108-112℃，更优选从109-112℃，最优选从110-112℃的范围内。在另一优选的实施例中，外聚合物层的特征还在于熔融温度为107.5-114℃，更优选为107.5-113℃，最优选为107.5-112℃。
在另一优选的实施例中，外聚合物层不包括低密度聚乙烯或mPE或这两者(优选为不包括常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯或mPE的熔融温度为107℃或更低，优选为107.5℃或更低，更优选小于108℃，在每种情况下的比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选大于5wt.％(在每种情况下，均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物层本质上不含任何低密度聚乙烯或任何mPE或这两者(优选为不包括常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯或mPE的熔点为107℃或更低，优选为107.5℃或更低，更优选低于108℃。进一步优选地，外聚合物层不包括低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯的熔融温度为约107℃，优选为106.5-107.5℃，更优选为106-108℃，比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选大于5wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物层本质上不含任何低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯的熔融温度为约107℃，优选为106.5-107.5℃，更优选为106-108℃。
在根据本发明的实施例18中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中载体层具有至少一个孔，其中至少一个孔至少被外聚合物层覆盖并且阻挡层作为孔覆盖层。
在根据本发明的实施例19中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中阻挡层的氧气透过率在0.1-40cm3/(m2·天·atm)的范围内，优选为0.1-20cm3/(m2·天·atm)，更优选为0.1-10cm3/(m2·天·atm)，更优选为0.1-5cm3/(m2·天·atm)，更优选为0.1-3cm3/(m2·天·atm)，更优选为0.1-2cm3/(m2·天·atm)，最优选为0.1-1cm3/(m2·天·atm)。
在根据本发明的实施例20中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中阻挡层的水蒸气透过率在0.00001-40g/(m2·天)的范围内，优选为0.00001-20g/(m2·天)，更优选为0.00001-10g/(m2·天)，更优选为0.00001-5g/(m2·天)，更优选为0.00001-3g/(m2·天)，更优选为0.00005-3g/(m2·天)，最优选为0.0001-2g/(m2·天)。
在根据本发明的实施例21中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中片状复合材料包括内部聚合物层，其中内部聚合物层在阻挡层的背离载体层的一侧叠加在阻挡层上。
在根据本发明的实施例22中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中片状复合材料包括介于载体层和阻挡层之间的中间聚合物层。
在根据本发明的实施例23中，片状复合材料1根据其任何前述实施例构造，其中片状复合材料是用于生产单个密闭容器的坯料。
通过方法1的实施例1实现本发明的至少一个目的，包括工艺步骤：
a)提供片状复合材料前体，包括载体层；
b)将颜色应用部在载体层的第一侧叠加在载体层上；
c)将外聚合物成分在载体层的第一侧叠加到颜色应用部，并从外聚合物成分获得外聚合物层；
其中，该方法包括在载体层的与第一侧相对的另一侧上将阻挡层叠加到载体层上的另一工艺步骤；其中外聚合物成分的特征在于密度在920-926kg/m3范围内，优选921-926kg/m3，更优选922-926kg/m3，更优选922.5-925.5kg/m3，更优选为923-925kg/m3，甚至更优选为923.5-924.5kg/m3。在方法1的另一优选实施例中，外聚合物成分的特征在于密度在923-926kg/m3范围内，更优选为924-926kg/m3。最优选地，外聚合物成分的密度为约924kg/m3。叠加阻挡层的另一工艺步骤可以执行在工艺步骤b)之前，工艺步骤b)和c)之间，或工艺步骤c)之后。在本发明的实施例中，工艺步骤a)中提供的片状复合材料前体包含阻挡层。通常，连续编号的工艺步骤可以一个接一个地进行，在时间上重叠或同时进行。
在根据本发明的实施例2中，方法1根据其实施例1配置，其中在工艺步骤c)中，外聚合物成分的温度在300-340℃范围内，优选305-335℃，更优选为310-330℃，最优选为315-325℃。在外聚合物成分是聚合物熔体的情况下，外聚合物成分优选在完全熔融和均化后立即具有前述的温度。在外聚合物成分通过挤出涂覆被叠加到颜色应用部的情况下，外聚合物成分优选在对均化聚合物熔体使用挤出工具之后直接具有前述温度。在工具是挤出螺杆的情况下，在倾倒挤出螺杆之后直接测量温度。另外或备选地，外聚合物成分在工艺步骤c)中叠加到颜色应用部上的同时具有前述温度。在任何情况下，使用校准的热电偶探头测量前述的温度。
在根据本发明的实施例3中，方法1根据其实施例1或2配置，其中在工艺步骤c)中，通过挤出涂覆方法将外聚合物成分添加到颜色应用部中。优选的挤出涂层是层流挤出涂层。层流挤出涂层特别地应与吹塑薄膜挤出区分开。
在根据本发明的实施例4中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中，外聚合物成分的特征还在于熔体流动指数在2-6g/10min范围内，优选2.5-5.5g/10min，更优选3-5g/10min，更优选3.5-5g/10min，更优选3.7-4.8g/10min，甚至更优选3.9-4.5g/10min。在另一优选的实施例中，外聚合物成分的特征还在于熔体流动指数在2-4.9g/10min范围内，优选2-4.8g/10min，更优选2-4.7g/10min，更优选2-4.6g/10min，更优选2-4.5g/10min，最优选3-4.5g/10min。最优选地，外聚合物成分的熔体流动指数为约4g/10min。
在根据本发明的实施例5中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中在工艺步骤c)中将外聚合物成分叠加到颜色应用部上，使基重在5-35g/m2，优选5-30g/m2，更优选5-25g/m2，最优选10-25g/m2的范围内。
在根据本发明的实施例6中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中外聚合物成分包含至少50wt.％，优选至少60wt.％，更优选至少70wt.％，更优选至少80wt.％，更优选至少90wt.％(在每种情况下均基于外聚合物成分)的至少一种聚烯烃，甚至更优选至少95wt.％。最优选地，外聚合物成分由至少一种聚烯烃组成。在一个优选的实施例中，外聚合物成分恰好包括前述比例之一中的一种聚烯烃和可选地包括一种或多种其他聚烯烃。
在根据本发明的实施例7中，方法1根据其实施例6配置，其中至少一种聚烯烃是聚乙烯。优选地，聚乙烯是低密度聚乙烯(LDPE)。此外，聚乙烯优选不是mPE。
在根据本发明的实施例8中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中在工艺步骤c)中将外聚合物成分直接施加到颜色应用部上。
在根据本发明的实施例9中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中该工艺是制备片状复合材料的工艺。
在根据本发明的实施例10中，方法1根据其实施例9配置，其中外聚合物层是片状复合材料的最外层。
在根据本发明的实施例11中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中外聚合物成分不包括低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，低密度聚乙烯的熔体流动指数在6.5-7.5g/10min的范围内，比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选大于5wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物成分本质上不包括低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，低密度聚乙烯的熔体流动指数为约7g/10min。最优选地，外聚合物成分基本上不含熔体流动指数为约7g/10min的低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)。
在另一优选的实施例中，外聚合物层不包括低密度聚乙烯或mPE或这两者(优选为不包括常规的聚乙烯)，低密度聚乙烯或mPE的密度为919.5kg/m3或更低，优选为920kg/m3或更低，更优选为920.5kg/m3或更低，更优选为921kg/m3或更低，更优选为921.5kg/m3或更低，更优选为922kg/m3或更低，甚至更优选为922.5kg/m3或更低，最优选地为923kg/m3或更低，在每种情况下的比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选多于5wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物层基本上不含任何低密度聚乙烯或任何mPE或这两者(优选为不包括常规的任何聚乙烯)，低密度聚乙烯或mPE的密度为919.5kg/m3或更低，优选为920kg/m3或更低，更优选920.5kg/m3或更低，更优选921kg/m3或更低，更优选921.5kg/m3或更低，更优选922kg/m3或更低，甚至更优选922.5kg/m3或更低，最优选为923kg/m3或更低。进一步优选地，外聚合物层不包括低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯密度为约920kg/m3，优选为918.5至921.5kg/m3，比例大于40wt.％，优选大于30wt.％，更优选大于20wt.％，更优选大于10wt.％，甚至更优选大于5wt.％(在每种情况下均基于外聚合物层)。甚至更优选地，外聚合物层基本上不含任何低密度聚乙烯(优选为常规的聚乙烯)，该低密度聚乙烯密度为约920kg/m3，优选为918.5-921.5kg/m3。
根据本发明的实施例12中，方法1根据任何前述实施例配置，其中该工艺还包括将至少一个，优选至少两个，更优选至少三个，最优选至少四个纵向凹槽引入到载体层的工艺步骤；其中，至少一个纵向凹槽沿第一方向定向；其中，载体层在第一方向上具有第一弯曲阻力；其中，另一方向垂直于第一方向；其中，该载体层在该另一方向上具有另一弯曲阻力。优选地，第一弯曲阻力小于另一弯曲阻力至少10mN，更优选至少20mN，更优选至少30mN，更优选至少40mN，更优选至少50mN，更优选至少60mN，更优选至少70mN，更优选至少80mN，更优选至少90mN，更优选至少100mN，最优选至少150mN。第一弯曲阻力优选为20-400mN，更优选20-300mN，更优选20-250mN，更优选20-200mN，更优选20-180mN，更优选20-180160mN，甚至更优选40-160mN，最优选60-160mN。备选地，第一弯曲阻力优选为20-150mN，更优选20-120mN，最优选20-100mN。另一弯曲阻力优选为50-800mN，更优选50-500mN，优60-450mN，更优选70-400mN，更优选80-350mN，甚至更优选100至350mN，最优选120至350mN。备选地，另一弯曲阻力优选为50-400mN，更优选50-300mN，更优选50-200mN，更优选60-1800mN，甚至更优选70-170mN，最优选70-100mN。优选地，载体层在平面中片状延伸，其中第一方向和另一方向都在该平面中。优选地，第一方向和另一方向都垂直于载体层的厚度。
在根据本发明的实施例13中，方法1根据其实施例12配置，其中在工艺步骤a)中，片状复合材料前体具有沿另一方向延伸的长度。这里，物体的长度、宽度和厚度彼此垂直，其中物体在长度方向上比在宽度方向上延伸得更多，而物体在宽度方向上比在厚度方向上延伸得更多。
在根据本发明的实施例14中，方法1根据其实施例12或13配置，其中另一弯曲阻力与第一弯曲阻力的比在1.0-3.5，优选1.2-3.0，更优选1.5-2.8，更优选1.7-2.6，最优选1.8-2.5的范围内。
在根据本发明的实施例15中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中载体层包含多种纤维，其中多根纤维中的至少55％，优选至少60％，更优选至少70％，最优选至少80％与该另一方向的倾斜角度小于30°，优选小于25°，更优选小于20°，更优选小于15°，最优选小于10°。
在根据本发明的实施例16中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中载体层的特征在于基重为140-400g/m2，优选150-350g/m2，更优选160-330g/m2，甚至更优选160-300g/m2，甚至更优选160-250g/m2，最优选160-240g/m2。
在根据本发明的实施例17中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中载体层包括，优选包含由选自纸板、硬纸板和纸中的一种，或者至少两种的组合组成的集合。
在根据本发明的实施例18中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中在工艺步骤b)中将颜色应用部叠加到载体层包括油墨的印刷，由此获到颜色应用部。优选的印刷方法是柔性版印刷。因此，柔性版油墨是优选的油墨。
在根据本发明的实施例19中，方法1根据其实施例18配置，其中油墨包含至少3wt.％，优选至少5wt.％，更优选至少7wt.％。更优选至少9wt.％，更优选至少10wt.％，更优选至少15wt.％，更优选至少20wt.％，更优选至少25wt.％，更优选至少30wt.％，甚至更优选至少35wt.％，最优选至少40wt.％(均基于所述至少一种油墨的重量)的至少一种着色剂。优选地，油墨至少包含比例为3-70wt.％，更优选5-60wt.％，最优选7-55wt.％(在每种情况下均基于油墨重量)的着色剂。
在根据本发明的实施例20中，方法1根据其实施例18或19配置，其中所述至少一种油墨包含至少3wt.％，优选至少5wt.％，更优选至少10wt.％，最优选至少15wt.％(在每种情况下均基于油墨的重量)的苯乙烯共聚物。优选的苯乙烯共聚物是苯乙烯丙烯酸酯共聚物。苯乙烯共聚物优选作为油墨中的粘合剂作用。
在根据本发明的实施例21中，方法1根据其任何实施例18-20配置，其中所述至少一种油墨包含至少10wt.％，优选至少20wt.％，更优选至少25wt.％(在每种情况下均基于油墨的重量)的至少一种溶剂。优选地，油墨包含比例为10-80wt.％，更优选15-75wt.％，更优选20-70wt.％，最优选25-70wt.％(在每种情况下均基于油墨的重量)的至少一种溶剂。优选的溶剂是有机溶剂或无机溶剂或两者。优选的无机溶剂是水。优选的有机溶剂是醇或乙酸盐或两者。优选的醇是乙醇。优选的乙酸盐是乙酸乙酯。优选地，至少一种溶剂是两种溶剂的混合物，优选醇和乙酸盐。
在根据本发明的实施例22中，方法1根据其任何实施例18-21配置，其中所述至少一种油墨包含至少5wt.％，优选至少10wt.％，更优选至少15wt.％(在每种情况下均基于油墨的重量)的硝化纤维素。硝酸纤维素优选作为油墨中的粘合剂起作用。优选地，至少一种油墨包含10-40wt.％，更优选15-30wt.％(在每种情况下均基于油墨的重量)的硝化纤维素。
在根据本发明的实施例23中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中外聚合物成分的特征还在于熔融温度在108.5-116℃范围内，优选为109-114℃，更优选为109-115℃，更优选为109-114℃，更优选为109-113℃，更优选为110-113℃，最优选为111-113℃。在另一优选的实施例中，外聚合物成分的特征还在于熔融温度为108.5-115℃，更优选108.5-114℃，最优选108.5-113℃。
在根据本发明的实施例24中，根据任一前述实施例配置方法1，其中载体层具有至少一个孔，其中在工艺步骤c)中，至少一个孔被作为孔覆盖层的外聚合物层所覆盖，其中在进一步的工艺步骤中，所述至少一个孔进一步被作为孔覆盖层的阻挡层所覆盖。
在根据本发明的实施例25中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中阻挡层的氧气透过率在0.1-40cm3/(m2·天·atm)的范围内。优选0.1-20cm3/(m2·天·atm)，更优选0.1-10cm3/(m2·天·atm)，更优选0.1-5cm3/(m2·天·atm)，更优选0.1-3cm3/(m2·天·atm)，更优选0.1-2cm3/(m2·天·atm)，最优选0.1-1cm3/(m2·天·atm)。
在根据本发明的实施例26中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中阻挡层的水蒸气透过率在0.00001-40g/(m2·天)的范围内，优选0.00001-20g/(m2·天)，更优选0.00001-10g/(m2·天)，更优选0.00001-5g/(m2·天)，更优选0.00001-3g/(m2·天)，更优选0.00005-3g/(m2·天)，最优选0.0001-2g/(m2·天)。
在根据本发明的实施例27中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中片状复合材料前体在工艺步骤a)中以卷起的形式提供，以便形成卷。
在根据本发明的实施例28中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中片状复合材料从片状复合材料前体获得，其中该工艺另外包括将片状复合材料切割成一定的尺寸以提供用于生产单个密闭容器的坯料。
在根据本发明的实施例29中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中所述工艺还包括在载体层的另一侧上将内聚合物成分叠加到载体层并且由内聚合物成分获得内聚合物层的工艺步骤，其中内聚合物层在阻挡层的远离载体层的一侧上叠加阻挡层。叠加内聚合物层的工艺步骤可以执行在工艺步骤b)之前，工艺步骤b)和c)之间，或工艺步骤c)之后。在本发明的一个实施例中，工艺步骤a)中提供的片状复合材料前体包含内聚合物层。优选地，内聚合物层与阻挡层一起叠加或者在叠加阻挡层之后叠加。
在根据本发明的实施例30中，方法1根据其任何前述实施例配置，其中进一步将中间聚合物成分叠加在载体层的另一侧上，并且从中间聚合物成分获得中间聚合物层，其中中间聚合物层设置在阻挡层和载体层之间。叠加中间聚合物层的工艺步骤可以执行在工艺步骤b)之前，工艺步骤b)和c)之间，或工艺步骤c)之后。在本发明的实施例中，在工艺步骤a)中提供的片状复合前体包含中间聚合物层。优选地，中间聚合物层与阻挡层一起叠加，或在叠加阻挡层之前叠加。
通过片状复合材料2的实施例1实现了本发明的至少一个目的，而该片状复合材料2则能够通过根据方法1的任何实施例来获得。在优选的实施例中，片状复合材料2根据片状复合材料1的实施例来构造。
通过容器前体1的实施例1实现了本发明的至少一个目的，容器前体1包括分别根据其任意实施例的片状复合物1或2的至少一个片状区域。片状区域优选地包括至少一个纵向凹槽。
在根据本发明的实施例2中，容器前体1根据其实施例1构造，其中片状区域包含至少2个折痕，优选至少3个折痕，更优选至少4个折痕。
在根据本发明的实施例3中，容器前体1根据其实施例1或2配置，其中片状区域包含至少一个，优选至少两个，更优选至少三个，最优选至少四个，纵向折痕。优选地，每个纵向折痕沿第一方向定向。
在根据本发明的实施例4中，容器前体1根据其前述实施例中任意一项构造，其中片状区域包括第一纵向边缘和另一纵向边缘，其中第一纵向边缘连接到另一纵向边缘，形成了容器前体的纵向接缝。优选地，纵向接缝沿第一方向定向。
通过优选密闭容器的实施例1实现了本发明的至少一个目的，该容器包括分别根据其任何实施例的片状复合材料1或2的至少一个片状区域。片状区域优选地包括至少一个纵向凹槽。
在根据本发明的实施例2中，容器根据其实施例1构造，其中片状区域包括至少2个折痕，优选地至少3个折痕，更优选地至少4个折痕。
在根据本发明的实施例3中，容器根据其实施例1或2构造，其中片状区域包括至少一个，优选地至少两个，更优选地至少三个，最优选地至少四个纵向折痕。优选地，每个纵向折痕沿第一方向定向。
在根据本发明的实施例4中，容器根据其前述实施例中任意一项构造，其中片状区域包括第一纵向边缘和另一纵向边缘，其中第一纵向边缘接合到另一纵向边缘，形成容器的纵向接缝。优选地，纵向接缝沿第一方向定向。进一步优选地，纵向接缝沿容器的高度方向定向。
在根据本发明的实施例5中，容器根据其前述实施例中任意一项构造，其中容器包括食品。
通过方法2的实施例1来实现本发明的至少一个目的，方法2包括工艺步骤：
a.分别提供根据任一实施例的片状复合材料1或2的至少一个片状区域，该至少一个片状区域包括第一纵向边缘和另一纵向边缘；
b.折叠该至少一个片状区域；以及
c.将第一纵向边缘接触并接合到另一纵向边缘，从而获得纵向接缝。
该片状区域优选地包括至少一个纵向凹槽。
通过容器前体2的实施例1实现了本发明的至少一个目的，该容器前体可通过根据任何实施例的方法2获得。
通过方法3的实施例1实现了本发明的至少一个目的，方法3包括工艺步骤：
a)分别提供根据其任何实施例的容器前体1或2；
b)通过折叠片状区域形成容器的基部区域；
c)通过将片状区域的面彼此接合来封闭基部区域；
d)用食品填充容器前体；
e)通过折叠片状区域形成容器的顶部区域；以及
f)通过将片状区域的面彼此接合来闭合顶部区域，从而获得密闭容器。
在根据本发明的实施例2中，方法3根据其实施例1配置，其中工艺步骤c)或f)或两者中的接合实现了密封。
在根据本发明的实施例3中，方法3根据其实施例2配置，其中密封是超声密封。
在根据本发明的实施例4中，方法3根据其前述实施例中任意一项配置，其中工艺步骤c)或f)或两者中的接合包括使片状区域的外聚合物层与至少一个封闭工具接触。优选的封闭工具是密封工具。优选的密封工具是超声波发生器或砧座或这两者。
在根据本发明的实施例5中，方法3根据其前述实施例中任意一项配置，其中该工艺是制备密闭容器的工艺。
在根据本发明的实施例6中，根据前述实施例中任意一项配置方法3，其中该工艺还包括以下方法步骤：
g)将开口辅助件接合到密闭容器上。
根据其任何实施例的方法3可获得的通过密闭容器的实施例1实现了本发明的至少一个目的，该密闭容器壳通过根据任意实施例的方法3获得。在优选实施例中，密闭容器根据本发明容器的实施例构造。
在根据本发明的实施例2中，密闭容器根据其实施例1构造，其中密闭容器具有至少4个，优选至少7个，更优选至少12个边线。
通过分别用于制备食品容器的片状复合材料1或2的用途1的实施例1实现了本发明的至少一个目的。优选地，制备食品容器包括根据任何实施例的方法3的一个或多个步骤。
在根据本发明的实施例2中，用途1根据其实施例1构造，其中制备包括将片状复合材料的面彼此密封。
在根据本发明的实施例4中，用途1根据其实施例2或3构造，其中密封是超声密封。
本发明的至少一个目的通过片状复合材料的外聚合物层中的聚烯烃的用途2的实施例1来实现，该聚烯烃的密度在920-926kg/m3范围内，优选为921-926kg/m3，更优选为922-926kg/m3，更优选为922.5-925.5kg/m3，更优选为923至925kg/m3，甚至更优选为923.5-924.5kg/m3，该片状复合材料沿着从片状复合材料的外表面到片状复合材料的内表面的方向废热层序列包括：
a)外聚合物层，
b)颜色应用部，
c)载体层，以及
d)阻挡层。
在用途2的另一优选实施例中，聚烯烃的特征在于密度为923-926kg/m3，更优选为924-926kg/m3。最优选地，聚烯烃的密度为约924kg/m3。在用途2的优选实施例中，片状复合材料根据本发明的片状复合材料1或2的任何实施例构造。
在根据本发明的实施例2中，用途2根据其实施例1配置，其中聚烯烃构成外聚合物层的至少50wt.％，优选至少60重量％。更优选至少70wt.％，更优选至少80wt.％，更优选至少90wt.％，甚至更优选至少95wt.％(在每种情况下均基于外部聚合物层)。
在根据本发明的实施例3中，用途2根据其实施例1或2配置，其中聚烯烃的特征还在于熔体流动指数为2-6g/10min，优选为2.5-5.5g/10min，更优选为3-5g/10min，更优选为3.5-5g/10min，更优选为3.7-4.8g/10min，甚至更优选为3.9-4.5g/10min。在另一优选的实施例中，聚烯烃的特征还在于熔体流动指数为2-4.9g/10min，优选为2-4.8g/10min，更优选为2-4.7g/10min，更优选为2-4.6g/10min，更优选为2-4.5g/10min，最优选为3-4.5g/10min。最优选地，聚烯烃的熔体流动指数为约4g/10min。
在根据本发明的实施例4中，用途2根据其前述实施例中任意一项配置，其中聚烯烃是聚乙烯。优选地，聚乙烯是低密度聚乙烯(LDPE)。此外，聚乙烯优选不是mPE。
在根据本发明的实施例5中，用途2根据其前述实施例中任意一项配置，其中聚烯烃的特征还在于熔融温度为108.5-116℃，优选为109-114℃，更优选为109-115℃，更优选为109-114℃，更优选为109-113℃，更优选为110-113℃，最优选为111-113℃。在另一优选的实施例中，聚烯烃的特征还在于熔融温度为108.5-115℃，更优为选108.5-114℃，最优选为108.5-113℃。
在本发明类别的上下文中(例如根据片状复合材料1或方法1的实施例)被描述为优选的那些特征在本发明的其他类别的另外实施例(例如该方法1或用途2)中也是优选的。
片状复合材料的层
层序列的层已彼此接合。当两个层彼此粘合超过范德瓦尔斯吸引力时，它们就彼此接合在一起。已经彼此接合的层优选属于这样的类别：该类别选自由彼此密封、彼此粘合和彼此压缩，或这些中的至少两种的组合所组成的集合中。除非另有说明，否则在层序列中，这些层可以间接地彼此相随，即具有一个或至少两个中间层，或者直接地彼此相随，即没有中间层。尤其在像“一个层覆盖另一个层”这样的文字表述形式下是这种情况。像“层序列包括所枚举的各个层”这样的文字表述形式意指至少特定层以指定顺序存在。这种文字表述形式并不一定意味着这些层直接相互跟随。像“两个层彼此邻接”这样的文字表述形式意指这两个层直接相互跟随并因而没有中间层。但是，这种文字表述形式并不指定这两个层是否已经相互接合。相反，这两层可以彼此接触。然而，优选地，这两个层彼此接合。
颜色应用部
通常，颜色应用部是表面上的固体材料，其中该固体材料包括至少一种着色剂。其中，颜色应用部可以是连续的或不连续的。如果颜色应用部是不连续的，则其表面覆盖率优选小于100％。优选的不连续颜色应用部包括印刷点。根据DIN 55943:2001-10，着色剂是所有着色物质的统称，尤其是染料和颜料。优选的着色剂是颜料。优选的颜料是无机颜料或有机颜料或这两者，其中有机颜料是特别优选的。与本发明显著相关的颜料尤其是DIN55943:2001-10中提到的颜料和“Industrial Organic Pigments,Third Edition”(WillyHerbst，Klaus Hunger版权所有
Figure BDA0002054745280000191
WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA，Weinheim ISBN：3-527-30576-9)中提到的颜料。但是，也可以考虑其他颜料。例如，以下是值得注意的合适颜料：
i.红色或品红色颜料：颜料红3,5,19,22,31,38,43,48:1,48:2,48:3,48:4,48:5,49:1,53:1,57:1,57:2,58:4,63:1,81,81:1,81:2,81:3,81:4,88,104,108,112,122,123,144,146,149,166,168,169,170,177,178,179,184,185,208,216,226,257,颜料紫3,19,23,29,30,37,50和88；
ii.蓝色或青色颜料：颜料蓝1,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,17-1,22,27,28,29,36和60；
iii.绿色颜料：颜料绿7,26,36和50；
iv.黄色颜料：颜料黄1,3,12,13,14,17,34,35,37,55,74,81,83,93,94,95,97,108,109,110,128,137,138,139,153,154,155,157,166,167,168,177,180,185和193；以及
v.白色颜料：颜料白6,18和21。
颜色应用部优选包含至少2种不同颜色的着色剂，更优选至少3种不同颜色的着色剂，更优选至少4种不同颜色的着色剂，甚至更优选至少5种不同颜色的着色剂，最优选至少6种不同颜色的着色剂。在一个优选的实施例中，颜色应用包括恰好4种或恰好6种不同颜色的着色剂。优选的颜色应用部是装饰部(优选为是印刷的装饰部)或包括多个装饰部(优选为是印刷的装饰部)，优选为是多个相同的装饰部。优选的装饰部是由片状复合材料制成的容器的装饰部，优选为是食品容器的装饰部。优选的装饰部包括用于食品(优选为待存储在由片状复合材料制成的容器中的食品)的识别和/或促销的信息。此外，颜色应用部优选地可以从一种或多种油墨获得，最优选地通过印刷一种或多种油墨获得。
每种优选的颜色应用部可以进一步包括选自由抗微生物剂、其他粘合剂、消泡剂、硬化剂、蜡、流变剂和pH调节剂，或者其至少两个的组合所组成的集合中的一种。
聚合物层
术语“聚合物层”在下文中尤其指内聚合物层、中间聚合物层和外聚合物层。优选的聚合物是聚烯烃。聚合物层可具有其他成分。聚合物层优选以挤出方法引入或施加到片状复合材料。聚合物层的其他组分优选是在作为层施用时不会不利地影响聚合物熔体的行为的组分。其他成分可以是，例如，无机化合物(例如金属盐)，或其他聚合物(例如其他热塑性塑料)。然而，还可以想到其他成分是填料或颜料，例如炭黑或金属氧化物。其他成分的合适的热塑性塑料尤其包括那些由于良好的挤出特性而易于加工的热塑性塑料。在这些当中，通过链聚合所获得的聚合物是合适的，尤其是聚酯或聚烯烃，特别优选是环烯烃共聚物(COC)，多环烯烃共聚物(POC)，尤其是聚乙烯和聚丙烯，并且非常特别优选是聚乙烯。在聚乙烯中，优选HDPE(高密度聚乙烯)、MDPE(中密度聚乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线性低密度聚乙烯)和VLDPE(极低密度聚乙烯)，和这些当中至少两种的混合物。也可以使用至少两种热塑性塑料的混合物。合适的聚合物层的熔体流动速率(MFR)在1-25g/10min范围内，优选为2-20g/10min，更优选为2.5-15g/10min，并且密度在0.890g/cm3-0.980g/cm3范围内，优选为0.895g/cm3-0.975g/cm3，更优选为0.900g/cm3-0.970g/cm3。聚合物层优选具有至少一个熔融温度，该熔融温度在80-155℃范围内，优选为90-145℃，更优选为95-135℃的范围内。
外聚合物层
外聚合物层优选包含聚乙烯或聚丙烯或两者。这里优选的聚乙烯类是LDPE和HDPE以及它们的混合物。优选的外聚合物层包含按重量计至少50％，优选至少60％，更优选至少70％，更优选至少80％，最优选至少90％(在每种情况下均基于外聚合物层重量)的LDPE。
中间聚合物层
中间聚合物层优选邻接第一助粘剂层。中间聚合物层的厚度优选为10-30μm，更优选为12-28μm。中间聚合物层优选包含聚乙烯或聚丙烯或两者。在本文中，特别优选的聚乙烯是LDPE。优选地，中间聚合物层包括聚乙烯或聚丙烯或这两者一起，其比例按重量计为至少20％，更优选为至少30％，更优选为至少40％，更优选为至少50％，更优选为至少60％，更优选为至少70％，更优选为至少80％，最优选为至少90％(在每种情况下均基于中间聚合物层的总重量)。另外或备选地，中间聚合物层优选包括HDPE，其比例按重量计优选为至少10％，更优选为至少20％，更优选为至少30％，更优选在至少40％，更优选为至少50％，更优选为至少60％，更优选为至少70％，更优选为至少80％，最优选为至少90％(在每种情况下均基于中间聚合物层的总重量)。在本文中，中间聚合物层包括优选在聚合物共混物中的上述聚合物。
内聚合物层
内聚合物层均基于热塑性聚合物，其中内聚合物层可包括颗粒无机固体。然而，优选的是，内聚合物层包含按重量计至少70％，优选为至少80％，更优选为至少95％(在每种情况下均基于内聚合物层的总重量)的一种或多种热塑性聚合物。优选地，内聚合物层的聚合物或聚合物混合物的密度(根据ISO 1183-1:2004)在0.900-0.980g/cm3的范围内，更优选在0.900-0.960g/cm3的范围内，并且最优选在0.900-0.940g/cm3的范围内。聚合物优选是聚烯烃，m聚合物或这两者的组合。内聚合物层优选包含聚乙烯或聚丙烯或两者。在本文中，特别优选的聚乙烯是LDPE。优选地，内聚合物层包括聚乙烯或聚丙烯或这两者一起，其比例按重量计为至少30％，更优选为至少40％，最优选为至少50％(在每种情况下均基于内聚合物层的总重量)。另外或备选地，内聚合物层优选包括HDPE，比例为按重量计优选为至少5％，更优选为至少10％，更优选为至少15％，最优选为至少20％(在每种情况下均基于内聚合物层的总重量)。除一种或多种前述聚合物之外或作为一种或多种前述聚合物的备选，内聚合物层优选包括通过茂金属催化剂制备的聚合物，优选为mPE。优选地，内聚合物层包括比例按重量计为至少3％，更优选为至少5％(在每种情况下均基于内聚合物层的总重量)的mPE。在这种情况下，内聚合物层可包括聚乙烯共混物中的2种或更多种，优选2或3种上述聚合物，例如LDPE和mPE的至少一部分，或LDPE和HDPE的至少一部分。另外，内聚合物层可包括2个或更多个，优选3个，相互叠加的、优选地形成内聚合物层的子层。子层优选是通过协同挤出获得的层。优选地，助粘剂层位于内聚合物层面向阻挡层的一侧上。该助粘剂层优选邻接内聚合物。
在片状复合材料的优选构造中，内聚合物层在从片状复合材料的外表面到片状复合材料的内表面的方向上包括第一子层，所述第一子层包括比例按重量计为至少50％，优选为至少60％，更优选为至少70％，甚至更优选为至少80％，最优选为至少90％(在每种情况下均基于第一子层的重量)的LDPE；和包含共混物的另一子层，其中所述共混物包含按重量计为至少30％，优选为至少40％，更优选为至少50％，甚至更优选为至少60％，最优选为至少65％的LDPE，和比例按重量计为至少10％，优选为至少15％，更优选为至少20％，最优选为至少25％(在每种情况想均基于共混物的重量)的mPE。在这种情况下，另一子层包括比例按重量计优选为至少50％，优选为至少60％，更优选为至少70％，甚至更优选为至少80％，最优选为至少90％(在每种情况下均基于另一子层的重量)的共混物。更优选地，另一子层由共混物组成。
在片状复合材料的另一优选的构造中，内聚合物层在从片状复合材料的外表面到片状复合材料的内表面的方向上包括第一子层，所述第一子层包含比例按重量计为至少30％，优选为至少40％，更优选为至少50％，甚至更优选为至少60％，最优选为至少70％的HDPE，和比例按重量计为至少10％，优选为至少15％，更优选为至少20％(在每种情况下均基于第一子层的重量)的LDPE；包含LDPE的第二子层，LDPE比例按重量计为至少50％，优选为至少60％，更优选为至少70％，甚至更优选为至少80％，最优选为至少90％(在每种情况下均基于第二子层的重量)；和包含共混物的第三子层，其中所述共混物包含LDPE和mPE，LDPE的比例按重量计为至少30％，优选为至少40％，更优选为至少50％，甚至更优选为至少60％，最优选为至少65％，mPE的比例按重量计为至少10％，优选为至少15％，更优选为至少20％，最优选可以为至少25％(在每种情况下均基于共混物的重量)。在这种情况下，第三子层包括优选比例为至少50％，优选为至少60％，更优选为至少70％，甚至更优选为至少80％，最优选为至少90％的共混物。更优选地，第三子层由共混物组成。
m--聚合物
m-聚合物(mPolymer)是通过茂金属催化剂制备的聚合物。茂金属是有机金属化合物，其中中心金属原子排列在两个有机配体之间，例如环戊二烯基配体。优选的m-聚合物是mPol-油烯，优选为m-聚乙烯或m-聚丙烯或这两者。优选的m-聚乙烯是选自mLDPE、mLLDPE和mHDPE中的一种，或这些中的至少两种的组合。
载体层
所用的载体层可以是任何适合于本领域技术人员用于此目的的材料，并且其具有足够的强度和刚度以赋予容器稳定性，以使得处于填充状态的容器基本上保持其形状。特别地，这是载体层的必要特征，因为本发明涉及尺寸稳定的容器的技术领域。这种尺寸稳定的容器原则上应与通常由薄膜制成的袋子和包区分开来。除了许多种塑料可选之外，优选采用植物基纤维材料，尤其是纸浆，优选经过石灰化、漂白和/或未漂白的纸浆，特别优选纸和硬纸板。因此，优选的载体层包含大量的纤维。载体层的基重优选在120-450g/cm2的范围内，特别优选在130-400g/cm2的范围内，最优选在150-380g/cm2的范围内。优选的硬纸板通常具有单层或多层结构，并且可以在一侧或两侧涂覆一层或多于一层的覆盖层。此外，优选的硬纸板具有小于20％，优选2％-15％，特别优选4％-10％(均基于硬纸板的总重量)的残留水分含量。尤其优选的硬纸板具有多层结构。进一步优选地，硬纸板在面向环境的表面上具有本领域技术人员已知为“涂层薄片”的覆盖层的至少一个薄层，但更优选至少两个薄层。另外，优选的硬纸板具有Scott粘合值(Scott bond value，根据Tappi T403um)，其在100-360J/m2的范围内，优选为120-350J/m2，特别优选为135-310J/m2的范围内。凭借上述范围，可以提供一种复合材料，从该复合材料可以轻松并且以低公差地折叠出高完整性的容器。
阻挡层
用作阻挡层的材料可以是本领域技术人员已知的用于此目的的任何材料，并且该材料特别关于氧气显示出优良的屏障作用。阻挡层优选选自
a.塑料阻挡层；
b.金属层；
c.金属氧化层；或者
d.a至c中至少两种的结合。
阻挡层优选为一体成型式设计。
根据备选方案a.，如果阻挡层是塑料阻挡层，则优选包括按重量计为至少70％，特别是至少80％并最优选为95％的本领域技术人员用于此目的的已知的至少一种塑料，特别是出于芳香性能或相应地适用于封装容器的阻气性能的目的。塑料，特别是热塑性塑料，这里使用的是含N-塑料或含O-塑料，也可以是两种或多种的混合物。根据本发明，塑料阻挡层的熔点在大于155℃到300℃的范围，根据本发明已证实更优选在160-280℃的范围和最优选在170-270℃的范围是有利的。优选的电绝缘阻挡层是塑料阻挡层。
进一步优选的是，塑料阻挡层的单位面积重量在2-120g/m2范围内，优选在3-60g/m2范围内，更优选在4-40g/m2范围内和更优选在6-30g/m2范围内。进一步优选的是，塑料阻挡层可以由熔体，例如通过挤出，特别是层挤出制得。更优选的是，塑料阻挡层可以经由层压被引入片状复合材料。这里优选将箔加入片状复合材料中。根据另一实施例，还可以选择能通过沉积从塑料的溶液或分散体中获得的塑料阻挡层。
合适的聚合物优选是通过使用光散射的凝胶渗透色谱法(GPC)测定的加权平均摩尔质量在3·103-1·107g/mol范围内，优选5·103-1·106g/mol范围内和更优选6·103-1·105g/mol范围内的聚合物。特别地可以使用的合适聚合物是聚酰胺(PA)或聚乙烯乙烯醇(EVOH)或其混合物。
在聚酰胺类中，可以使用本领域技术人员认为适合于本发明用途的任何PAs。这里应特别提及PA 6，PA 6.6，PA 6.10，PA 6.12，PA 11或PA 12或其至少两种的混合物，这里特别优选PA6和PA 6.6，并且更优选PA6。PA6可通过例如商标
Figure BDA0002054745280000251
和
Figure BDA0002054745280000252
来商业性获得。其他合适的材料是无定形的聚酰胺，例如MXD6，
Figure BDA0002054745280000253
和
Figure BDA0002054745280000254
PA。进一步优选PA的密度在1.01-1.40g/cm3范围内，优选在1.05-1.30g/cm3范围内，特别优选在1.08-1.25g/cm3范围内。进一步优选PA的粘度值在130-185ml/g范围内，优选在140-180ml/g范围内。
可以使用的EVOH是本领域技术人员认为适合于本发明用途的任何EVOHs。在多个不同的实施例中，这里的示例可以商业上通过来自比利时EVAL Europe NV的商标EVALTM来获得，具有，其中示例为EVALTM F104B和EVALTM LR171B等级。优选的EVOHs具有以下性质中的至少一种、两种、多种或全部:
-乙烯含量在20-60mol％范围内，优选在25-45mol％范围内；
-密度在1.0-1.4g/m3范围内，优选在1.1-1.3g/m3范围内；
-熔点在155-235℃范围内，优选在165-225℃范围内；
-MFR(如果TM(EVOH)<210℃，则为210℃/2.16kg；如果210℃≤TM(EVOH)<230℃，则为230℃/2.16kg)在1-25g/10min范围内，优选在2-20g/10min范围内；
-氧气透过率在0.05-3.2cm3·20μm/m2·天·atm的范围内，优选在0.1-1cm3·20μm/m2·天·atm的范围内。
根据备选方案b.，阻挡层是金属层。合适的金属层原则上是使用本领域技术人员已知的并且可以提供对光和氧的高不透过性的金属的任何层。根据优选实施例，金属层可以采用薄膜或沉积层的形式，例如，在物理气相沉积工艺之后。金属层优选为不间断层。根据另一优选实施例，金属层的厚度在3-20μm范围内，优选在3.5-12μm范围内，特别优选在4-10μm范围内。
优选选择的金属是铝、铁或铜。铁层优选可以是例如箔形式的钢层。进一步优选金属层是使用铝的层。铝层可方便地由铝合金构成，例如AlFeMn、AlFe1.5Mn、AlFeSi或AlFeSiMn。纯度通常为97.5％或更高，优选为98.5％或更高(在每种情况下均基于整个铝层)。在特定实施例中，金属层由铝箔组成。合适的铝箔的延展性大于1％，优选大于1.3％，特别优选大于1.5％，并且其拉伸强度大于30N/mm2，优选大于40N/mm2，特别优选大于50N/mm2。合适的铝箔在移液管试验中表现出大于3mm的液滴尺寸，优选大于4mm，特别优选大于5mm。用于制造铝层或铝箔的合适合金可以从Hydro Aluminium Deutschland GmbH或AmcorFlexibles Singen GmbH的EN AW 1200，EN AW 8079或EN AW 8111商购获得。优选的导电阻挡层是金属阻挡层，特别优选铝阻挡层。
当金属箔用作阻挡层时，可以在金属箔和最接近的聚合物层之间的金属箔的一侧或两侧上提供助粘剂层。然而，根据本发明容器的特定实施例，在金属箔和最接近的聚合物层之间的金属箔的任何一侧上没有提供助粘剂层。
根据备选方案c，进一步优选选择金属氧化物层作为阻挡层。可以使用的金属氧化物层是本领域技术人员熟悉的并且看起来适合于实现与光、水蒸气和/或气体相关的阻挡效果的任何金属氧化物层。特别优选均基于上述金属铝、铁或铜的金属氧化物层，还优选均基于钛或氧化硅化合物的金属氧化物层。例如，通过将金属氧化物从蒸汽沉积到塑料层(例如取向的聚丙烯膜)上来制备金属氧化物层。对此的优选方法是物理气相沉积。
根据另一优选实施例，金属层或金属氧化物层可以采用由一个或多个塑料层与金属层制成的层复合物的形式。这种类型的层可以通过例如金属气相沉积到塑料层上获得，例如取向聚丙烯膜。对此的优选工艺是物理气相沉积。
粘结，助粘剂层
在片状复合材料的彼此不邻接的层之间可以存在助粘剂层。特别地，助粘剂层可以存在于阻挡层和内聚合物层之间或载体层和阻挡层之间。可用作助粘剂层中的助粘剂的塑料是通过借助合适的官能团官能化而适于通过形成离子键或共价键而与相应邻近层的表面产生固定的连接的塑料的任意一种。该材料优选是通过乙烯与丙烯酸类(如丙烯酸或甲基丙烯酸、巴豆酸、丙烯酸酯、丙烯酸酯衍生物或含有双键的羧酸酐(例如马来酸酐)或其中至少两种)的共聚合获得的官能化聚烯烃。其中，优选的是聚乙烯-马来酸酐接枝聚合物(EMAH)、乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)或乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMAA)，这些可以通过DuPont提供的商标
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和
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0609HSA或埃克森美孚国际公司(ExxonMobil Chemicals)提供的的商标
Figure BDA0002054745280000263
6000ExCo购买到。
根据本发明，优选的是，载体层、聚合物层或阻挡层与相应的最接近层之间的粘合力为至少0.5N/15mm，优选至少0.7N/15mm，特别优选至少0.8N/15mm。在本发明的一实施例中，优选聚合物层和载体层之间的粘合力为至少0.3N/15mm，优选为至少0.5N/15mm，特别优选为至少0.7N/15mm。进一步优选的是，阻挡层和聚合物层之间的粘合力为至少0.8N/15mm，优选为至少1.0N/15mm，特别优选为至少1.4N/15mm。如果阻挡层通过助粘剂层间接地跟随聚合物层，则阻挡层和助粘剂层之间的粘合力优选为至少1.8N/15mm，优选至少2.2N/15mm，特别优选至少2.8N/15mm。在一个特定的实施例中，各层之间的粘合力很强以至于粘合性测试导致载体层的撕裂，在纸板或硬纸板作为载体层的情况下使用的术语是纸板或纸板纤维撕裂。
纵向凹槽，纵向折痕，纵向边线
纵向凹槽是沿纵向定向的线性凹槽。其中，纵向方向垂直于横向方向。优选地，第一方向是纵向方向。进一步优选地，另一方向是横向方向。对于直立在其底座上的密闭容器，纵向方向优选是垂直的。因此，对于直立在其底座上的密闭容器，横向方向优选是水平的。此外，纵向方向优选是由根据本发明的片状复合材料制备的容器前体或密闭容器的高度方向。进一步优选地，横向方向是容器前体或密闭容器的夹套表面的圆周方向。这尤其适用于密闭容器是长方体形状的情况。
根据本发明的片状复合材料优选地包括第一横向边缘和另一横向边缘，其中第一横向边缘相对于另一横向边缘定位在跨越了片状复合材料的外表面或内表面或这两者的相对端处。此外，片状复合材料优选地包括第一纵向边缘和另一纵向边缘，其中第一纵向边缘相对于另一纵向边缘定位在跨越了片状复合材料的外表面或内表面或这两者的相对端处。在具有矩形外表面或内表面或这两者的片状复合材料中，第一纵向边缘和另一纵向边缘垂直于第一横向边缘和另一横向边缘。在包含片状复合材料的优选容器前体中，第一纵向边缘和另一纵向边缘彼此接合，从而形成纵向接缝。纵向凹槽优选地在第一横向边缘和另一横向边缘之间延伸。更优选地，纵向凹槽跨越了片状复合材料的外表面或内表面或这两者而将第一纵向边缘和另一纵向边缘彼此连接。片状复合材料的第一横向边缘优选地构造成至少部分地形成由片状复合材料制成的容器前体或密闭容器的顶部区域。片状复合材料的另一横向边缘优选地构造成至少部分地形成由片状复合材料制成的容器前体或密闭容器的底部或基部区域。
通过沿纵向凹槽折叠，可获得纵向折痕。在根据本发明的优选的容器前体中，纵向折痕从容器前体的顶部延伸到底部区域。容器前体优选在顶部和底部区域都是开口的。优选地，纵向折痕平行于容器前体的纵向接缝定向。容器前体的纵向折痕的长度优选地等于该容器前体的高度。如果容器前体被设计用于生产长方体形状的密闭容器，则这尤其成立。此外，容器前体的纵向折痕的长度优选等于容器前体的高度。优选地，容器前体的纵向折痕的一段形成可由该容器前体获得的密闭容器的纵向边线。在从容器前体生产密闭容器时，分别在密闭容器的顶部和底部区域处理纵向折痕的其它区段。纵向边线的长度优选地等于密闭容器的高度。这尤其适用于长方体形状的密闭容器。然而，根据本发明，其他形状的容器也是可行的。例如，密闭容器可以包括山墙形顶部区域，这有助于增加容器的高度，但纵向折痕不延伸到该顶部区域中。优选地，根据本发明的密闭容器包括壁区段的夹套表面。在长方体容器中，这些壁区段是4个矩形段。优选地，在所述容器的纵向边线处，夹套表面的两个相邻壁区段彼此相遇。
在根据本发明的优选的片状复合材料中，载体层具有横向纤维。术语横向纤维对于纸、硬纸板或纸板制造领域的技术人员而言是已知为与纵向纤维相反的。此外，在根据本发明的优选容器前体中，载体层具有横向纤维。此外，在根据本发明的优选密闭容器中，载体层具有横向纤维。
外表面
片状复合材料的外表面是片状复合材料的要与由片状复合材料制成的容器的环境接触的表面。这并不意味着，在容器的各个区域中，复合材料的各个区域的外表面不会相互折叠抵靠在一起或彼此接合，例如彼此密封在一起。
内表面
片状复合材料的内表面是要与由片状复合材料制造的容器中的容器内容物(优选食品)接触的表面。
挤出
在挤出中，通常将聚合物加热至210-350℃的温度，在挤出机模头出口下方的熔融聚合物薄膜上测量该温度。挤出可以通过本领域技术人员已知的并且商业可获得的挤出工具实现，例如挤出机、挤出机螺杆、进料块等。在挤出机的末端，那里优选的是开口，聚合物熔体通过该开口被挤压。开口可具有允许挤出聚合物熔体的任何形状。例如，开口可以是角形、椭圆形或圆形。开口优选地为漏斗槽的形式。一旦通过上述方法将熔融层施加到基底层上，就将熔融层冷却以进行热定形，这种冷却优选通过与保持在5-50℃的温度范围内(特别优选在10-30℃的范围内)的表面相接触进行淬火来实现。随后，至少将侧面与表面分离。分离可以以本领域技术人员熟悉的方式进行，并且尽可能精确且干净地快速分离侧面。优选地，通过刀、激光束或水射流或其两种或更多种的组合进行分离，特别优选使用刀，尤其是圆刀。
片状复合材料的折叠
片状复合材料的折叠优选在10-50℃的温度范围内进行，优选在15-45℃的温度范围内进行，并且特别优选在20-40℃的温度范围内进行。这可以通过片状复合材料处于上述范围内的温度来实现。还优选的是，折叠工具(优选与片状复合材料一起)处于上述范围内的温度。为此目的，折叠工具优选地不具有加热装置。而是，折叠工具或者片状复合材料或这两者都可以被冷却。还优选的是，折叠在至多50℃的温度下进行，这称为“冷折叠”，并且接合发生在高于50℃，优选高于80℃，并特别优选高于120℃的温度下进行，这称为“热密封”。上述条件，特别是温度，优选地也应用于折叠环境中，例如应用于折叠工具的壳体中。
根据本发明，“折叠”在此应理解为这样一种操作，其中，优选通过折叠工具的折叠边缘在被折叠的片状复合材料中形成细长折痕，该折痕能形成一角度。为此目的，通常两个片状复合材料的相邻面朝向彼此逐渐弯曲。折叠产生至少两个相邻的折叠面，然后折叠面可以至少在子区域中接合以形成容器区域。根据本发明，可以通过对本领域技术人员看起来合适并允许接合尽可能气密和液密的任何措施进行接合。可以通过密封或粘合剂粘合或这两种措施的组合来进行接合。在密封的情况下，通过使用液体并使其凝固的方式来产生接合。在粘合剂粘合的情况下，在待连接的两个制品的界面或表面之间形成化学键并形成接合。在密封或粘合剂粘合的情况下，通常有利的是将要密封或粘合的面压在一起。
接合
有用的接合方法是对于本领域技术人员而言看起来适合于本发明用途的任何接合方法，通过该接合方法可以获得足够牢固的接合。优选的接合方法是选自由密封、粘合剂粘合和压制，或这些中的至少两种的组合所组成的集合。在密封的情况下，通过称为密封剂的液体及其凝固来产生接合。在通过密封密闭容器的工艺步骤中，密封剂优选是外聚合物层。在粘合剂粘合的情况下，在待接合的两个制品的界面或表面之间形成化学键并形成接合。在密封或粘合剂粘合的情况下，通常有利的是将要密封或粘接的面压在一起。优选的至少两层的压制方法是将两层中的第一层的第一表面压缩到两层中的第二层的第二表面上，第二表面面向第一表面的部分占据了第一表面的至少20％，优选至少30％，更优选至少40％，更优选至少50％，更优选至少60％，更优选至少70％，甚至更优选至少80％，甚至更优选至少90％，最优选至少95％。特别优选的接合方法是密封。优选的密封方法包括步骤加热、覆盖和按压，这些步骤优选按此顺序进行。同样可以想到另一个顺序，尤其是铺设、加热和按压的顺序。优选的加热方法是加热聚合物层，优选是加热热塑性层，更优选是加热聚乙烯层或聚丙烯层或这两者。进一步优选的加热方法是将聚乙烯层加热至80-140℃的范围内，更优选为90-130℃，最优选为100-120℃的温度。进一步优选的加热方法是将聚丙烯层加热至120-200℃的范围内，更优选为130-180℃，最优选为140-170℃的温度。进一步优选的加热方法是达到聚合物层的密封温度。优选的加热方法可以通过辐射，通过热气，通过与热固体接触，通过机械振动，优选通过超声波，通过对流，或通过这些措施的至少两项的组合来实现。特别优选的加热方法是通过诱导超声波振动来实现的。特别地，在方法3的步骤f)中封闭容器前体的顶部区域是通过超声密封实现的。
辐射
在辐射的情况下，适于本领域技术人员软化聚合物层形式的塑料的任何类型的辐射都是有用的。优选的辐射类型是IR和UV射线以及微波。在IR射线也用于对片状复合材料进行IR焊接的情况下，应提及的波长范围为0.7-5μm。另外，可以使用波长范围从0.6到小于1.6μm的激光束。与使用IR射线相关的是，这些IR射线是由本领域技术人员已知的各种合适的源产生的。1-1.6μm范围内的短波辐射源优选为卤素源。在>1.6至3.5μm范围内的中波辐射源例如是金属箔源。经常使用的>3.5μm范围的长波辐射源是石英源。激光器使用得越来越频繁。例如，使用波长范围为0.8-1μm的二极管激光器，约1μm的Nd:YAG激光器和约10.6μm的CO2激光器。频率范围为10-45MHz、功率范围通常在0.1-100kW的高频技术也在使用中。
超声波
在超声波的情况下，优选以下处理参数：
P1频率在5-100kHz的范围内，优选地在10-50kHz的范围内，更优选地在15-40kHz的范围内；
P2振幅为2-100μm，优选为5-70μm，特别优选为10-50μm；
P3振荡时间(例如超声波发生器或电感器的振动体在片状复合物上具有接触振荡效应的时间段)在50-1000ms的范围内，优选在100-600ms的范围内，并且特别优选在150-300ms的范围内。
在选择适当的辐射和振荡条件时，考虑塑料的固有共振并选择接近这些的频率是有利的。
与固体接触
通过与固体接触进行的加热可以例如通过与片状复合材料直接接触的加热板或加热模具进行，其将热量释放到片状复合材料中。
热气
热气，优选热空气，可以通过适当的鼓风机、出口开口或喷嘴或这些的组合被引导到片状复合材料上。经常同时使用接触式加热和热气。例如，用于由片状复合材料形成的容器前体的保持装置可以通过与保持装置的壁和热气的接触来加热片状复合材料，热气体流动通过该保持装置，并且该保持装置因此被加热并通过合适的开口释放出热气。此外，还可以通过将容器前体用容器前体保持器固定，并将气流从设置在容器前体保持器中的一个或两个或多个热气喷嘴引导到容器前体的待加热区域来加热容器前体。
容器前体
容器前体是在密闭容器的生产过程中制造的密闭容器的前体。这里的容器前体优选包括切成一定尺寸形式的片状复合材料。优选的容器前体已经切割成一定尺寸，并设计用于制造单个密闭容器。用于已经切割成一定尺寸并且设计用于生产单个密闭容器的优选容器前体的另一个术语也称为夹套或套筒。这里的夹套或套管包括折叠后的片状复合材料。此外，夹套或套筒包括纵向接缝并且在顶部区域和基部区域中开口。术语管子通常用于已经切割成一定尺寸并且设计用于制造多个密闭容器的典型的容器前体。
优选的容器前体包括根据本发明的片状复合材料，其方式使得片状复合材料折叠至少一次，优选至少两次，更优选至少3次，最优选至少4次，从而获得纵向折痕。优选的容器前体是一体成型式设计。特别优选的是，容器前体的底部区域与容器前体的侧向区域是一体成型式设计。
容器
本发明的密闭容器可具有多种不同的形状，但优选的是基本上为长方体的结构。此外，容器的整个区域可以由片状复合材料构成，或者容器具有两部件或多部件结构。在多部件结构的情况下，可以想到，例如塑料的其他材料也与片状复合材料一起使用，其特别地可以用在容器的顶部或底部区域中。然而，这里优选容器的面积的至少50％，特别是至少70％，更优选至少90％由片状复合材料构成。此外，容器可以包括用于排出内容物的装置。该装置可以例如由塑料形成并且应用于容器的外侧。还可以想到，通过“直接注射成型”将该装置集成到容器中。根据优选实施例，本发明的容器具有至少一个折叠边线，优选地为4-22个，或甚至更多个折叠边线，特别优选地具有7-12个折叠边线。出于本发明的目的，折叠边线的表述适用于当某区位被折叠时产生的各个区域。可能提及的折叠边线的示例是容器的两个相应壁区域相遇的纵向区域。这些边线也称为纵向边线。容器中的容器壁优选地是容器的由边线围绕的区域。优选的是，密闭容器不包括不是由片状复合物一体成型式设计的基部，或不包括不是由片状复合材料一体成型式设计的盖子，或两者都不包括。
食品
本发明的优选密闭容器包括食品。可被视为食品的材料是本领域技术人员已知的用于人类消费的任何固体或液体食品，以及供动物食用的材料。优选的食品在5℃以上的液体，例如乳制品、汤、调味汁和非碳酸饮料。存在各种用于填充容器或容器前体的方法。第一种可能性是食品和容器或容器前体在填充过程之前分别通过适当的措施进行尽可能最大程度的灭菌，例如用H2O2、UV辐射或其他合适的高能辐射、等离子体或其至少两种的组合来处理容器或容器前体，以及对食物加热，然后填充进容器或容器前体。这种填充方法通常称为“无菌填充”，并且根据本发明是优选的。在广泛使用的另一种方法中，除了无菌填充之外或作为对无菌填充的代替，对填充有食品的容器或容器前体进行加热以减少细菌的数量。这优选地通过巴氏灭菌或高压灭菌来实现。在这种过程中，也可以使用杀菌较少的食品和容器或容器前体。
孔
根据优选实施例，在载体层中设置至少一个孔，所述孔可以具有本领域技术人员已知的且适用于各种封闭件或吸管的任意形状。在本发明的上下文中，特别优选的是供吸管通过的孔。孔在平面图中通常具有圆形部分。因此，孔可以基本上是圆形、卵形、椭圆形或水滴状。载体层中的至少一个孔的形状通常还预先确定了开口的形状，该开口由可打开的封闭件产生，或者由容器中的吸管产生，所述封闭件连接到容器并且在打开后容器的内容物通过该封闭件从容器中分配出来。因此，打开的容器的开口通常具有与载体层中的至少一个孔相差无几或甚至相同的形状。具有单个孔的片状复合材料的构造主要用于排放出由该片状复合材料制成的容器中的食品或饮料产品。可以设置另一个孔，特别地用于在排放食品或饮料产品时让空气进入容器。
在覆盖载体层的至少一个孔的情况下，优选的是，各个孔覆盖层至少部分地彼此接合，优选地接合至由至少一个孔形成的区域的至少30％的程度，优选为至少70％的程度，特别地优选为至少90％的程度。还优选的是，各个孔覆盖层在至少一个孔的边线处彼此接合，并优选地以接合的方式抵靠着边线，以便以这种方式通过遍布了孔的整个区域延伸的接合部来实现改善的密封性。各个孔覆盖层的彼此接合通常遍布在由载体层中的至少一个孔形成的区域上。这导致由复合材料形成的容器的良好密封性，并由此使得保持在容器中的食品或饮料产品达到期望的长保质期。优选地，至少一个孔的直径为3-30mm的范围内，更优选为3-25mm，更优选为3-20mm，更优选为3-15mm，最优选为3-10mm。在这种情况下，孔的直径是起始并终止于孔的边线处且穿过孔的几何中心的最长直线的长度。
开口/开口辅助件
容器的开口通常是通过至少部分地破坏用于覆盖至少一个孔的孔覆盖层来实现的。这种破坏可以通过对切割、压入容器或对容器外拉来实现。破坏可以通过开口辅助件来实现，所述开口辅助件连接到容器并且布置在至少一个孔的区域中，通常位于至少一个孔的上方，破坏例如也可以通过将吸管推进穿过覆盖层来实现。在根据本发明的构造中，还优选的是，在至少一个孔的区域中设置开口辅助件。这里优选的是，开口辅助件设置在代表了容器的外表面的复合材料表面区域上。容器还优选地包括在容器外表面上的封闭件，例如盖子。在这种情况下，优选的是，封闭件至少部分地覆盖孔，优选为完全地覆盖孔。因此，封闭件保护了孔覆盖层免受损坏性的机械作用，该孔覆盖层与至少一个孔的外部区域相比不那么坚固。为了打开覆盖至少一个孔的孔覆盖层，封闭件通常包括开口辅助件。适合作为这种开口辅助件的例如是用于撕开至少部分孔覆盖层的钩子、用于切入孔覆盖层内的边线或切割边线或者用于刺穿孔覆盖层的尖刺，或者这些项中至少两项的组合。这些开口辅助件通常机械耦接到封闭物件的螺旋盖或帽盖上，例如通过铰链，以使得当螺旋盖或帽盖启动时，开口辅助件作用在孔覆盖层上以打开密闭容器。这种包括了覆盖着孔的复合材料层、覆盖该孔且具有开口辅助件的可打开封闭件的封闭系统，在专业文献中有时称为具有“应用配件”的“包覆孔”。
测试方法
针对本发明的目的使用如下测试方法。除非另有说明，否则测量均在环境温度25℃、环境空气压力100kPa(0.986atm)和相对湿度50％的条件下进行。
单个层的分离
如果这里要检查层压材料的各个层——例如阻挡层、外聚合物层、内聚合物层或中间聚合物层，则首先将待检查的层与层压材料分离，如下所述。将三个片状复合材料样品切成一定尺寸。为此目的，除非另有说明，否则使用片状复合材料的未折叠区域和未开槽区域。除非另有说明，否则样品的尺寸为4cm×4cm。如果检查待检查层的其他尺寸对于所进行的检查是有必要的，则从层压材料上切下足够大的样品。将样品引入加热至60℃的乙酸浴(30％乙酸溶液：30％重量的CH3COOH，余量为100％重量的H2O)中保持30分钟。这将各层彼此分离。这里如果需要，这些层也可以小心地手动拉分开。如果所需的层尚不能充分易于拆分，作为替代，使用新的样品并且如上所述地在乙醇浴(99％乙醇)中处理这些样品。如果载体层(特别是在硬纸板层作为载体层的情况下)的残留物存在于待检查的层(例如外聚合物层或中间聚合物层)上，则用刷子小心地除去它们。随后，用蒸馏水冲洗样品。从如此制备的三个薄膜中的每一个中切出一个尺寸足以进行检查的样品(除非另有说明，否则面积为4cm2)。然后，将这些样品在23℃下储存4小时，并由此进行干燥。随后，三个样品可以接收检查。除非另有说明，否则检验结果是这三个样品的结果的算术平均值。
MFR值
MFR值(基于质量的熔体流动速率，以g/10min为单位)根据标准DIN EN ISO 1133-1:2012-03(除非另有说明，否则在190℃下以2.16kg进行)来测量。其中，应用标准化挤出工具，使用标准中定义的方法A。样品根据DIN EN ISO 1872-1进行调节。根据DIN EN ISO1133-1:2012-03的第16页表4来选择样品质量和用于切断挤出物的时间间隔。根据下表4的索引c下的评论，质量应以0.1g的精度来确定。
密度
密度根据标准DIN EN ISO 1183-1:2012-04来测量。其中，使用方法B(标准的第5.2节)，应用液体比重瓶。待研究样品根据DIN EN ISO 1872-1:199-10进行调节。蒸馏水用作浸液。测试温度为23℃。不应用浮力校正。
熔点温度
差示扫描量热法(DSC)的样品制备：
在层压材料的层的情况下，如上所述地将待研究材料与层压材料的其他层分离。用来自德国Balingen的Kern&Sohn GmbH的Kern 770精密天平称量至少1.0mg的样品。为此，空的DSC平埚用天平称皮重。然后称量样品。随后，在压力机上用盖子盖住平埚。盖子应有一个小孔，这样在DSC测量过程中平埚不会变形。在DSC测量期间，样品和坩埚不得变形。在样品制备过程中，必须小心不要用手触摸样品或坩埚。
差示扫描量热法(DSC)：
熔融温度根据标准DIN EN ISO 11357-3:2011(E)来确定。如参考文献中所述，差示扫描量热法根据标准DIN EN ISO 11357-1(这里为版本11357-1:2010-03进行)来进行。以下细节用于补充或替代标准中给出的内容。量热计是来自PerkinElmer Inc.的DSC8000。在DSC方法中，热流被测量为温度的函数。因此，测量图表显示出纵坐标轴上的热流(dQ/dt)作为横坐标轴上的温度(T)的函数。吸热方向始终向上，如DIN EN ISO 11357-1:2010-03第3.1节的注解2所示。根据标准DIN EN ISO 11357-1:2010-03的第4.2节，进行热流差示量热法。在这种情况下，参考坩埚始终为空，根据DIN EN ISO 11357-1:2010-03第3.10节，参考位置始终用于温度。然而，必须始终使用参考坩埚。使用的冲洗气体(DIN ENISO 11357-1:2010-03第5.5节和第9.1.2节)是氮气。在每次测量之前，使用校准物质(DINEN ISO 11357-1:2010-03第3.2节和第5.4节)铟和锌(根据DIN EN ISO 11357-1:2010-03附录C)，根据DIN EN ISO 11357-1:2010-03的第8.2至8.4节来校准DSC仪器。如DIN EN ISO11357-1:2010-03第8.4.2节中推荐的，使用铟作为校准物质进行热校准。坩埚通过自动进样器送入量热仪。有关样品的详细信息通过编辑器输入(名称、重量、测量方法、自动进样器上的位置、记忆位置)。测量是在动态模式下进行的(DIN EN ISO 11357-1:2010-03第3.9.5节)。在这种情况下，对样品预先处理，20℃/min的速度首先从35℃加热到160℃并保持该温度1分钟。然后，样品以2℃/min的速度冷却到35℃。之后，在以20℃/min的加热速率提升至160℃的情况下，进行测量工艺。
评估：
为了评估测量，仅使用上述第二加热曲线。可以在“curve”(“曲线”)下的菜单中选择“heatflow”(“热流”)，来进行曲线的选择。所选曲线以蓝色显示，其余数据为红色并且可通过“移除曲线”删除。然后，可以通过在菜单“calc”(“计算”)中选择“峰值面积”从数据中确定熔融温度。峰被标记出，然后被自动评估。如果样品具有多于峰，即多于一个熔融温度，则在本文提到的单一熔融温度的任何情况下均是指代这些温度中位于最低温度下的那一个峰。
PA的粘度值
PA的粘度值根据标准ISO 307在95％的硫酸中测量。
氧气透过率(OTR)
片状复合材料：
片状复合材料的氧气透过率根据标准ASTM D3985-05(2010)测定。除非另有说明，否则待检查的样品取自层压材料的未开槽和未折叠区域。另外，对待检查样品测试的是层压材料中面朝外的一侧面向测试气体。样品面积为50cm2。测量在23℃的环境温度、100kPa(0.986atm)的环境空气压力和50％的相对空气湿度下进行。测试仪器是来自德国Neuwied的Mocon的Ox-Tran 2/22。测量在没有压缩空气补偿的情况下进行。对于测量，使用环境温度下的样品。影响测量的其他设置和因素——尤其是标准ASTM D3985-05(2010)第16点列出的其余设置和因素——由所使用的仪器以及根据制造商手册的正确使用及维护来限定。
容器：
样品制备：
在填充后的密闭容器的侧板中切入孔。孔的尺寸为10mm×40mm。容器通过孔排空。然后，将具有作为进气口和出气口的管的板材放在容器的孔上，以使得孔完全被板材覆盖。进气口和出气口延伸穿过孔进入到容器内部。为了在板材和容器之间获得气密连接，使用ITW Engineered Polymers公司的环氧树脂Devcon 5
Figure BDA0002054745280000371
Epoxy作为密封化合物。所得到的设置如图10所示。此外，容器通过管连接到德国Neuwied的Mocon提供的测量装置Ox-tran Model 2/21。该装置根据装置随附的软件进行操作。
测量：
使用Ox-tran Mode12/21装置(来自德国Neuwied的Mocon)和相应软件进行OTR的确量。其中，测量符合标准ASTM D3985(2010)，DIN 53380-3(1998-07)，ASTM F-2622，ISO14663-2附录C或ISO 15105-2(2003-02)。测量在23℃和50％相对空气湿度下进行，持续24小时。如上所述地制备并研究五个结构相同并且制造工艺相同的容器，并且计算出算术平均值并以O2的体积(单位为ml/(包装·年))来表示。
水蒸气透过率(WVTR)
片状复合材料：
片状复合材料的水蒸气透过率根据标准ASTM F1249-13测定。除非另有说明，否则待检查样品取自层压材料的未开槽和未折叠区域。另外，对待检查样品测试的是层压材料面朝内的一侧(面向容器内容物的一侧)面向高湿度。样品的测量面积为50cm2。测量进行在23℃的环境温度、100kPa(0.986atm)的环境空气压力，并且样品一侧的相对空气湿度为50％且样品另一侧的相对空气湿度为0％。测试仪器是来自德国Neuwied的Mocon的Permatran-W Model 3/33。对于测量，使用环境温度下的样品。影响测量的其他设置和因素——尤其是标准ASTM F1249-13第12点列出的其余设置和因素——由所使用的仪器以及根据制造商手册的正确使用及维护来限定。
容器：
样品制备：
在填充后的密闭容器的侧板中切入孔。孔的尺寸为10mm×40mm。将容器通过孔排空，然后将容器放置干燥。在容器内部干燥后，将具有作为进气口和出气口的管的板材放在容器的孔上，以使得孔完全被板材覆盖。进气口和出气口延伸穿过孔进入到容器内部。为了在板材和容器之间获得气密连接，使用ITW Engineered Polymers公司的环氧树脂Devcon5
Figure BDA0002054745280000381
Epoxy作为密封化合物。所得到的设置如图10所示。此外，容器通过管连接到德国Neuwied的Mocon提供的测量装置Permatran-W Model 3/33。该装置根据设备随附的软件进行操作。
测量：
WVTR根据ASTM F1249-13标准确定。样品的测量表面对应于样品的内表面。测量在23℃的环境温度、100kPa(0.986atm)的环境空气压力和50％的环境(容器外)相对湿度下进行。在测量开始时，容器中的相对湿度为0％。该测试仪是来自德国Neuwied的Mocon的Permatran-W Model 3/33。对于测量，使用带有环境温度的样品。测量的其他设置和影响因素——尤其是ASTM F1249-13第12点列出的其余因素——由所使用的测量仪器及其根据制造商手册的正确使用和维护而预先确定。将获得的WVTR值转换为容器壁(内侧)的面积cm2和年份。
纸板含水量
纸板水分含量根据ISO 287:2009标准测量。
层的粘附力
两个相邻层之间的粘附力通过将这些层固定在90°剥离测试设备(例如来自Instron的“德国回转轮固定装置”)上来确定，在测量期间设备位于以40mm/min旋转的旋转辊上。将样品预先切割成尺寸为15mm宽的条带。在样品的一侧，子层彼此分开，并且分离的端部被夹紧在垂直向上定向的拉伸仪器中。拉伸仪器附有用于确定张力的测量设备。在辊的旋转期间，测量将子层彼此分离所需的力。该力对应于层之间的粘附力，并且以N/15mm表示。单个层的分离可以通过例如机械方式或通过特定的预处理(例如通过在60℃的30％乙酸中将样品软化3分钟)来实现。
分子量分布
使用光散射法：ISO 16014-3/-5，通过凝胶渗透色谱法来测量分子量分布。
着色剂的检测
有机着色剂的检测可以按根据“Industrial Organic Pigments，Third Edition”(Willy Herbst，Klaus Hunger
Figure BDA0002054745280000391
WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA，Weinheim ISBN:3-527-30576-9)中描述的方法进行。
弯曲阻力
弯曲阻力根据标准ISO 2493-2:2011中描述的弯曲测试法来确定。对于测量，应用瑞典Lo-rentzen&Wettre的160型L&W弯曲测试仪。如标准中所述，用于确定弯曲阻力的样品具有38mm的宽度和50mm的夹持长度。其中，在弯曲试验中仅使用没有凹槽、折痕或边线的样品。根据ISO 186选择样品。通过将样品偏转15°来确定弯曲阻力。由标准ISO 2493-2:2011规定的弯曲试验是两点弯曲试验。如本文所提及的，片状复合材料或载体层具有弯曲阻力的方向是连接两点弯曲试验的两个攻击点的直线的方向。优选地，该方向是片状复合材料或载体层在弯曲时分别弯折的方向。如果将样品以足以使其折叠的大角度偏转，则片状复合材料或载体层优选地在垂直于弯曲阻力的方向上形成直的折线。
顶部密封部的密封性
用于密封性测试的测试介质是来自Shell Chemicals的具有亚甲基蓝dKristalloel 60。针对该测试，如下文对本发明和对比例所描述的，由测试层压材料制备250个容器，并用水填充并封闭。随后，在每种情况下沿着密闭容器的周缘对它们进行切割，以便获得两个杯状容器部件，其中一个包括容器的顶部区域，另一个包括底部区域。包括具有顶部密封部的顶部区域的部件分别填充约20ml的测试介质并储存24小时。在一小时、三小时和24小时的间隔之后，用肉眼察看容器部件在顶部区域和底部区域的外侧面，以确定那里测试介质是否已经产生了——在顶部密封部泄漏的情况下——蓝色颜料。
压缩测试
针对该测试，根据相应的示例或对比示例制造5个容器。试验的目的是确定沿容器纵轴的压缩强度，即沿纵向折痕方向的压缩强度。这还可用于评估填充容器在储存静态的情况和运输的动态情况下的弹性。根据DIN EN ISO12048在各个容器上进行压缩试验。根据DIN EN ISO 2233:2000进行容器的先前储存。使用的测量装置是TIRAtest 28025(德国的Tira GmbH；Eisfelder Strasse 23/25；96528 Schalkau)。确定最大断裂载荷的平均值(载荷值)。这描述了导致容器失效的值。
下面通过实施例和附图对本发明进行更详细地描述，其中实施例和附图并不意指对本发明的任何限制。此外，附图是示意性的而不按真实比例。
层压材料制造
对于根据本发明的实施例和不根据本发明的对比例而言，具有表1和表3中所示的层序列的层压材料通过挤出涂覆系统来制造，该挤出涂覆系统是标准的层流挤出工艺。
表1：用于对比例1至40的层压材料的层序列
Figure BDA0002054745280000401
Figure BDA0002054745280000411
用于对比例2至40的外聚合物层的聚合物的密度根据上面给出的测量方法确定。这里，在挤出涂覆工艺之前确定粒状聚合物的密度。结果列于下面表2中。通常，在通过层流挤出涂覆处理聚合物以获得外聚合物层之后，密度降低约1kg/m3。由于特定聚合物产品的密度具有一定的公差范围，下面表2列出了相同聚合物产品的不同密度。此外，针对用于对比例2至40的外聚合物层的粒状聚合物中的几种，确定熔融温度。类似于密度，在通过层流挤出涂覆加工聚合物以从中获得外聚合物层时，熔融温度通常下降约1℃。对比例1根本不应用外聚合物层。
表2：用于对比例1至40的层压材料的外聚合物层的聚合物，以及其密度和熔融温度
Figure BDA0002054745280000412
Figure BDA0002054745280000421
Figure BDA0002054745280000431
表3：用于示例1至23和对比例41至57的层压材料的层序列
Figure BDA0002054745280000432
用于示例1至23和对比例42至57的外聚合物层的聚合物的密度根据上面给出的测量方法来确定。同样，在挤出涂覆工艺之前确定粒状聚合物的密度。结果列于下面表4中。此外，针对用于示例1至23和对比例42至57的外聚合物层的粒状聚合物中的几种，确定熔融温度。对比例41根本不应用外聚合物层。
表4：用于示例1至23和对比例41至57的层压材料的外聚合物层的聚合物，以及其密度和熔融温度
Figure BDA0002054745280000433
Figure BDA0002054745280000441
Figure BDA0002054745280000451
由上述表1至表4给出的层构成的层压材料采用Davis Standard公司的标准的挤出涂覆系统来制造。其中，挤出温度处于从约280至310℃的范围内。为了允许施加几个聚合物层，聚合物在挤出机中熔融。为了施加某层的聚合物，将所得聚合物熔体通过进料块填进到喷嘴中并从那里挤出到基材上。
在第一步骤中，通过模切法对载体层施加针对待由各个层压材料制得的每个容器的一个孔。
随后，在对比例41至57以及示例1至23中，通过柔性版印刷将装饰形式的颜色应用部直接印刷到载体层上。首先，通过柔性版印刷以最大面积覆盖率将白色底漆层直接印刷到载体层上。然后，在4个后续印刷步骤中施加表3中给出的油墨系列中4种不同颜色的油墨，其中在每个印刷步骤之后，对施加的油墨进行干燥。由此，获得了四色印刷装饰部。装饰部包括没有未印刷的密封用区域。特别地，稍后用于将折叠翼片(所谓的“耳朵”)密封到容器主体上的区域也印有装饰部。这简化了装饰部的设计和实施。特别地，不必关心定位出任何未印刷的区域的位置以使得这些区域足够大并且位于用于密封的正确位置并且同时在最终产品中不可见。这使得印刷工艺的寄存器控制不那么复杂。除了装饰部之外，将能够精确定位凹槽的标记印刷在载体层的同一侧上。只有在印刷完这些标记之后才能可靠地精确引入凹槽。凹槽需要非常精确地定位，因为层压材料的后续折叠沿着这些凹槽实现。折痕的精度转而会影响整个容器的质量。在下一步骤中，根据前面的标记对印刷的载体层进行开槽，从而在载体层中设置凹槽线。特别地，引入了如下图2所示的纵向凹槽。其中，纵向凹槽定向为垂直于载体层的硬纸板材料的走向或纤维走向。因此，在待制造的长方体容器中，走向或纤维走向定向为垂直于容器的四个纵向边线。在对比例42至57和示例1至23中，将外聚合物层挤出涂覆到装饰部上，从而覆盖载体层中的孔。在对比例41中，没有施加外聚合物层。在随后的步骤中，将阻挡层与中间聚合物层一起施加到载体层上。随后，将助粘剂层、另外的聚合物层和内聚合物层协同挤出到阻挡层上。
在对比例2至40中，随后在载体层中设置多个孔，将外聚合物层直接挤出涂覆到载体层上，由此覆盖各孔。对比例1不包括外聚合物层。在对比例1至40的每一个中，将阻挡层与中间聚合物层一起施加到载体层上。随后，将助粘剂层、另外的聚合物层和内聚合物层协同挤出到阻挡层上。在获得层压材料之后，通过凹版印刷将最大面积覆盖率的白色底漆层、与其它对比例和实施例相同的装饰部以及上述位置标记直接印刷到外聚合物层上。相应地，使用适于凹版印刷的油墨系统(参见表3)。仅在此之后，才会引入与上述的相同的凹槽。这里，所有涂覆步骤在印刷之前进行，并因此在开槽之前进行。这是因为首先涂覆外聚合物层，然后印刷和开槽，再然后涂覆内层将非常麻烦并且需要更长的工艺线。此外，制备层压材料需要更长时间，这会降低层压材料制造的总体生产率。
容器制造
此外，将如上所述获得的层压材料切成多个部分，其中每个部分适于由该部分制造单个容器。其中，每个部分包括上述孔之一。从每个部分，通过沿着4个纵向凹槽折叠并将重叠的折叠区域(纵向边缘)热密封到彼此上，从而获得纵向接缝获得了如图5所示的套筒形式的容器前体。使用德国Linnich的SIG Combibloc提供的填充机CFA 712，从该容器前体形成如图7所示的密闭容器(“砖型”)。其中，通过折叠形成底部区域并通过热密封进行封闭。由此，获得具有敞开顶部区域的杯子。杯子用过氧化氢进行灭菌。此外，杯子充满水。此外，层压材料的上横向边缘彼此接触。这些横向边缘固定在超声波密封系统的超声波发生器和相应的反向工具(所谓的砧座，anvil)之间。上部横向边缘通过超声波密封方法彼此密封，该方法使用35kHz的频率来实现。由此，封闭具有孔的杯子的顶部区域。通过进一步折叠，形成了顶部区域，从而获得封闭且填充的长方体容器。通过形成容器顶部而获得的折叠翼片(所谓的“耳朵”)经由层压材料的外聚合物层作为密封剂而被热密封到容器主体的侧面上。此外，将开口辅助件附接到容器，覆盖孔。
评估
在示例和对比例的容器的制造中，观察到用于在填充之后密闭容器的超声波密封工具(即超声波发生器和砧座)有会被聚合物染色的趋势。此外，观察到用于为载体层提供凹槽线的工具会磨损。此外，还观察到小比例的容器是使用在填充之后通过超声密封所获得的不合标准的顶部密封部来制造的。在图8和9中可见典型的不合标准的顶部密封部。这些类型的不标准顶部密封部是由于超声波密封时层压材料粘附到密封工具上而形成。这种粘附可导致层压材料的分层，甚至导致载体层中的硬纸板纤维撕裂。不用说，这也可能导致顶部密封部不太紧密。因此，那些显示出较大比例的不合标准顶部密封部的示例和对比例也显示出了较大比例的依据上述密封性试验方法不密封的容器。如测量方法部分中所述的，就氧气透过率(OTR)和水蒸气透过率(WVTR)方面进一步研究每个示例和对比例的容器。
在下面的表5中，“+++”表示比“++”更有利的测试结果，而“++”比“+”更有利，“+”则比“0”更有利，而“0”仍然比“-”更有利，“-”则比“--”更有利。
表5：对比例和实施例的评估结果
Figure BDA0002054745280000471
Figure BDA0002054745280000481
Figure BDA0002054745280000491
Figure BDA0002054745280000501
由于对比例1和41的层压材料没有外聚合物层，因此没有用于将折叠翼片热密封到容器主体上的密封剂。因此，必须在局部施加另外的密封剂。这使整个工艺变得麻烦。此外，由于缺少外部防潮层，对比例1和41的容器对外部湿度敏感。由于硬纸板载体层倾向于从环境中吸收水分，因此容器的完整性趋于低。因此，这些容器在压缩测试中显示出不可接受的结果，而所有其他对比例和示例的容器在压缩测试中表现得明显更好。因此，对比例1和41的容器不适于堆叠以便运输和储存，这会导致它们的实用性不被接受。
对比例40和57使用mMDPE己烯共聚物制成。虽然表5中的结果似乎表明这种聚合物在外聚合物层中表现良好，但事实并非如此。mMDPE己烯共聚物在对比实施例和示例中使用的所有聚合物的挤出涂覆中表现出最差性能。特别是，观察到边线加厚波动(heavy edgewaving)，并且通过挤出涂覆几乎不能产生均匀克重的外聚合物层。此外，该共聚物需要施加更多的能量来将折叠翼片热密封到容器主体上以及还用于产生纵向密封。因此，能量消耗更高，冷却和压制时间更长，这降低了容器制造工艺的总体生产率。此外，可以观察到，示例和对比例中使用的不同LDPE通常在挤出涂覆中比mPE表现更好。因此，LDPE是外聚合物层的最佳聚合物选择。
从表5中的结果可以看出，用于获得外聚合物层的聚合物的仅1kg/m3的密度差异提供了意想不到的技术效果，通过这种密度差异实现了本发明的至少一些目的。特别是，从919kg/m3步进到920kg/m3的密度可以获得明显更好的效果。此外，表5显示出，在粒状聚合物从920至926kg/m3的整个密度范围上获得了有利的技术效果。随着密度通常在加工聚合物以获得外聚合物层时下降约1kg/m3，因此前述范围对应于外聚合物层从919至925kg/m3的密度范围。密度(涂覆之前)在924至926kg/m3(对应于涂覆后聚合物923至925kg/m3的密度)范围内的聚合物获得了总体最佳结果。
无意受缚于理论，在对比例1至41中观察到的开槽工具的磨损似乎是由磨耗引起的。在那些对比例中，没有聚合物层涂覆在装饰部和底漆层上。因此，使底漆层变白的二氧化钛颗粒可能导致磨耗，并因此导致开槽工具的磨损。
此外，示例1至23和对比例41至57似乎在氧气透过率和水蒸气透过率方面表现更好，因为开槽是在内层涂覆到载体层之前进行的。因此，特别是阻挡层似乎受到的损害较小，这种损害这使得容器的OTR和WVTR较低。如上所述，内层被开槽和涂覆到载体层的步骤顺序是通过外部层的序列预先确定的。如果外聚合物层要设置在装饰部的外侧，则必须在施加外聚合物层之前印刷载体层。因此，可以在涂覆(出于经济的原因包括了涂覆内层)之前进行印刷。然而，如果要将装饰部印刷到外聚合物层上，则需要预先将外层涂覆到载体层上。为了使整个层压材料生产工艺在整个生产线的尺寸和生产时间方面保持高效，内层也必须在印刷之前涂覆到载体层上。因此，在包括了内层的层压材料上进行开槽。这似乎对氧气透过率和水蒸气透过率有负面影响。
附图说明
在附图中：
图1是本发明的片状复合材料的示意性横截面图；
图2是图1的片状复合材料的示意俯视图；
图3是本发明用于制备片状复合材料的方法的流程图；
图4是本发明用于制备容器前体的方法的流程图；
图5是本发明的容器前体的示意图；
图6是本发明用于制备密闭容器的方法的流程图；
图7是本发明的密闭容器的示意图；
图8和图9示出了根据对比例59的多个容器的顶部区域的照片；和
图10是针对上述OTR或WVTR测量而制备的密闭容器的照片。
具体实施方式
图1显示了本发明的片状复合材料100的示意性横截面。片状复合材料100包括沿着从片状复合材料100的外表面101到片状复合材料100的内表面102的方向上的层序列：外聚合物层103、颜色应用部104、载体层105、中间聚合物层106、阻挡层107、助粘剂层层108和内聚合物层109。图1的片状复合材料100根据上面给出的示例13构造。因此，外聚合物层103的密度为924kg/m3。
图2显示了图1的片状复合材料100的示意性俯视图。片状复合材料100包括四个纵向凹槽202，每个纵向凹槽202沿作为纵向方向的第一方向205进行定向。在第一方向205上，片状复合材料100具有65mN的第一弯曲阻力。另一方向206垂直于第一方向205。在另一方向206上，片状复合材料100具有160mN的另一弯曲阻力。片状复合材料还包括纵向边缘203和横向边缘204。纵向凹槽202将两个横向轮缘204彼此相连。载体层105包括多个纤维201。其中，载体层105的纤维束走向沿另一方向206进行定向。因此，载体层105具有横向纤维。片状复合材料100是用于制造如图7所示的单个密闭容器700的预切割料或坯料。
图3显示了本发明用于制备片状复合材料100的方法300的流程图。方法300包括工艺步骤a)301，提供片状复合材料前体，该片状复合材料前体由具有孔505的载体层105组成。在工艺步骤b)302中，将4色装饰物形式的颜色应用部104印刷到载体层105的第一侧上。随后，在工艺步骤c)303中，通过层流挤出涂覆法，将密度为924kg/m3的外聚合物成分涂覆到颜色应用部104上，从而由外聚合物成分获得外聚合物层103。在工艺步骤d)304中，在载体层104的与第一侧相对的另一侧上涂覆中间聚合物层106、阻挡层107、助粘剂层108和内聚合物层109。随后，对获得的层压材料设置凹槽，并将其切割成一定尺寸以获得图1的片状复合材料100。
图4显示了本发明用于制备容器前体500的方法400的流程图。在工艺步骤a.501中，例如通过图3的方法300来提供图1的片状复合材料100。如图2所示，该片状复合材料100包括第一纵向边缘203和另一纵向边缘203。在工艺步骤b.402中，片状复合材料100沿纵向凹槽202折叠。在工艺步骤c.403中，将第一纵向边缘203和另一纵向边缘203彼此压在一起并且相互热密封，从而获得纵向接缝502。获得图5的容器前体500。
图5显示了本发明的容器前体500的示意图。这里示出的容器前体500是套筒，其适于制造单个密闭容器700，特别是图7中所示的密闭容器700。此外，套筒包括顶部区域503和底部区域504。顶部区域503和底部区域504分别包括不是纵向凹槽202的另外的凹槽506。顶部区域503和底部区域504可以分别通过沿着另外的凹槽506折叠并密封而进行封闭。由此，可以从套筒获得如图7所示的密闭容器700。因此，容器前体500是在制造密闭容器700的过程中产生的前体。在容器前体500中，片状复合材料100沿纵向凹槽202折叠，从而获得四个纵向折痕501。套筒进一步包括纵向接缝502，片状复合材料100的纵向边缘203沿着该纵向接缝502进行相互密封。纵向折痕501以及纵向接缝502各自沿第一方向205定向，因此垂直于另一方向206，该另一方向206是载体层105的横向纤维的方向。容器前体500进一步包括载体层105中的孔505。孔505被作为孔覆盖层的外聚合物层103(这里未示出)、中间聚合物层106(这里未示出)、阻挡层107、助粘剂层层108(这里未示出)和内聚合物层109(这里未示出)所覆盖。如在图5中可以看到的，外表面101面朝外，因此面向容器前体500的环境。
图6显示了本发明用于制备密闭容器700的方法600的流程图。在工艺步骤a]601中，提供了图5的容器前体500。在另一工艺步骤b]602中，片状复合材料100在基部区域504进行折叠，从而形成容器的基部区域。在工艺步骤c]603中，通过利用热气体的热密封来封闭此后的基部区域。在工艺步骤d]604中，对得到的杯状容器进行灭菌，然后用食品702填充。在随后的工艺步骤e]605中，片状复合体100进一步在顶部区域503进行折叠，从而形成容器的顶部区域。此后的顶部区域通过片状复合材料100的内表面102的区域彼此超声密封而进行封闭。其中，片状复合材料100的外表面101的区域分别与超声波密封系统的超声波发生器和砧座接触。然后，将通过形成容器的顶部区域而获得的折叠翼片704热密封到容器主体705上，从而获得图7的密闭容器700。
图7示出了本发明的密闭容器700的示意图。密闭容器700可以通过图6的方法获得。因此，密闭容器700包括图1的片状复合材料100。密闭容器700还包括12个边，其中4个是纵向边线701。密闭容器700包围着内含有食品702的内腔。食品702可以是流体，但也可以包括固体成分。图7中所示的密闭容器700是一体成型设计。在其顶部区域503中，通过超声密封获得顶部密封部706。其中，内聚合物层109已用作密封剂。此外，密闭容器700可设置有配件以提高打开的便利性。这里，片状复合材料100的载体层105中的孔505由带有开口辅助件的盖子703覆盖，该开口辅助件附接到密闭容器700。密闭容器700是具有长方体形状的所谓的砖型。通过使用外聚合物层103作为密封剂进行热密封，折叠翼片704已经接合到容器主体705上。
图8和9分别示出了根据对比例56的多个容器的照片。这两个图都示出了容器的顶部区域503的视图。因此，可以看到载体层105中的孔505。此外，容器具有不合标准的顶部密封部801。沿着这些顶部密封部，层压材料遭受分层。图8的顶部密封部801甚至显示载体层105的纸板纤维撕裂。
图10显示了针对上述OTR或WVTR测量而制备的密闭容器的照片。可以看到具有进气口1003和出气口1004的板材1001。板材1001通过密封化合物1002以气密方式胶合到容器上。为了测量容器的OTR或WVTR，将相应的测量装置连接到进气口1003和出气口1004。
附图标记列表
100 本发明的片状复合材料
101 外表面
102 内表面
103 外聚合物层
104 颜色应用部
105 载体层
106 中间聚合物层
107 阻挡层
108 助粘剂层
109 内聚合物层
201 多根纤维
202 纵向凹槽
203 纵向边缘
204 横向边缘
205 第一方向
206 另一方向
300 本发明用于制备片状复合材料的方法
301 工艺步骤a)
302 工艺步骤b)
303 工艺步骤c)
304 工艺步骤d)
400 本发明用于制备容器前体的方法
401 工艺步骤a.
402 工艺步骤b.
403 工艺步骤c.
500 本发明的容器前体
501 纵向折痕
502 纵向接缝
503 顶部区域
504 底部区域
505 孔
506 另一凹槽
600 本发明用于制备密闭容器的方法
601 工艺步骤a]
602 工艺步骤b]
603 工艺步骤c]
604 工艺步骤d]
605 工艺步骤e]
606 工艺步骤f]
700 本发明的密闭容器
701 纵向边线
702 食品
703 带有开口辅助件的帽
704 折叠翼片/“耳朵”
705 容器主体
706 顶部密封部
801 不合标准的顶部密封部
1001 板材
1002 密封化合物
1003 进气口
1004 出气口

Claims (15)

1.一种片状复合材料(100)，包括在从所述片状复合材料(100)的外表面(101)到所述片状复合材料(100)的内表面(102)的方向上的层序列：
a)外聚合物层(103)，
b)颜色应用部(104)，
c)载体层(105)，和
d)阻挡层(107)；
其特征在于，所述外聚合物层(103)的密度在919kg/m3至925kg/m3的范围内。
2.根据权利要求1所述的片状复合材料(100)，其特征在于，所述外聚合物层(103)的熔融流动指数在2g/10min至6g/10min的范围内。
3.根据前述权利要求中任一项所述的片状复合材料(100)，其特征在于，所述颜色应用部(104)邻接所述载体层(105)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的片状复合材料(100)，其特征在于，所述外聚合物层(103)是所述片状复合材料(100)的最外层。
5.根据前述权利要求中任一项所述的片状复合材料(100)，其特征在于，所述外聚合物层(103)的熔融温度在从107.5℃至115℃的范围内。
6.一种方法(300)，包括如下工艺步骤：
a)提供片状复合材料前体，其包括载体层(105)；
b)在所述载体层(105)的第一侧上将颜色应用部(104)叠加到所述载体层(105)上；
c)将外聚合物成分叠加到所述载体层(105)的第一侧上的所述颜色应用部(104)中，并从所述外聚合物成分中获得外聚合物层(103)；
其中，所述方法(300)包括另一工艺步骤：在所述载体层(105)的与所述第一侧相对的另一侧上将阻挡层(107)叠加到所述载体层(105)上；
其特征在于，所述外聚合物成分密度在919kg/m3至925kg/m3的范围内。
7.一种片状复合材料，其能通过根据权利要求6所述的方法(300)获得。
8.一种容器前体(400)，包括根据权利要求1至5和7中任一项所述的片状复合材料(100)的至少一个片状区域。
9.一种容器(700)，包括至少一个根据权利要求1至5和7中任一项所述的片状复合材料(100)的片状区域。
10.一种方法(400)，包括如下工艺步骤：
a.提供根据权利要求1至5和7中任一项所述的片状复合材料(100)的至少一个片状区域，所述至少一个片状区域包括第一纵向边缘(203)和另一纵向边缘(203)；
b.折叠所述至少一个片状区域；以及
c.将第一纵向边缘(203)接触并接合到另一纵向边缘(203)，从而获得纵向接缝(502)。
11.一种容器前体(400)，其能通过根据权利要求10所述的方法(400)获得。
12.一种方法(600)，包括如下工艺步骤：
a]提供根据权利要求8或11所述的容器前体(500)；
b]通过折叠片状区域形成容器的基部区域；
c]通过将所述片状区域的面彼此接合来封闭所述基部区域；
d]用食品(702)填充所述容器前体；
e]通过折叠所述片状区域来形成容器的顶部区域；以及
f]通过将所述片状区域的面彼此接合来封闭所述顶部区域，从而获得密闭容器(700)。
13.一种密闭容器(700)，其能通过根据权利要求12所述的方法(600)获得。
14.根据权利要求1至5和7中任一项所述的片状复合材料(100)用于制备食品容器的用途。
15.一种密度在919kg/m3至925kg/m3的范围内的聚烯烃在片状复合材料(100)的外聚合物层(103)中的用途，所述片状复合材料(100)包括在从所述片状复合材料(100)的外表面(101)到上述片状复合材料(100)的内表面(102)的方向上的层序列：
a)外聚合物层(103)，
b)颜色应用部(104)，
c)载体层(105)，和
d)阻挡层(107)。
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