CN112368443A - 可再制浆的包装材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包装材料，其包含：包含第一侧和第二侧的纸板基体；施加在基体的第一侧上的至少一个阻隔层，所述阻隔层包含至少50重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层的干重量计，所述可溶于水的聚合物选自聚乙烯醇、乙烯和聚乙烯醇的共聚物、淀粉、羧甲基纤维素及其组合；阻隔层上的聚烯烃的挤出涂覆层；和施加在基体的第二侧上的至少一个分散体阻隔层，该至少一个分散体阻隔层形成包装材料的印刷表面。本发明还涉及制造相应的包装材料的方法。

Description

可再制浆的包装材料
本发明涉及用于液体或冷冻食品的包装材料，并且特别地涉及可再制浆的包装材料。
在用于液体或冷冻食品的包装或杯子中使用的纤维基材料通常在内侧(朝向被包装的物品)和外侧(印刷侧)两侧都提供有阻隔涂层。施加在内侧上的阻隔涂层使得材料具有对例如液体、油脂、氧气和/或气味物质(aroma)的耐受性并且使其能够承受被包装的物品对包装材料的影响。阻隔涂层还应该是可热密封的。当在纤维基产品上形成阻隔物时，最常用的材料是聚烯烃，比如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。现在，还使用其生物基变体，包括其他生物基聚合物比如聚乳酸(PLA)。液体包装板通常在两侧都提供有聚合物涂层，并且经常在内侧提供有额外的层压铝层。
WO 2011/003565 A2和WO 2012/093036 A2公开了用于液体食品包装的非化石包装层压物，其包括：纸层或其他纤维素基材料层，最外侧的不透液的、可热密封的聚烯烃基聚合物层和蒸气沉积涂覆在纸层或纤维素基材料层的内侧上的感应热敏感金属涂层。金属蒸气沉积涂覆层可为基本上由铝组成的层。包装层压物因此包括金属层，特别是铝层。US2001/0005550 A1公开了生产层压的包装材料的方法，所述层压的包装材料包括纸芯层或纸板芯层和施加在芯层的一侧上的阻隔层，并且公开了相应生产的层压的包装材料。优选地，淀粉或淀粉衍生物用作阻隔层。然而，层压物为具有热塑性外层的多层。
由于从纸板分离塑料涂层存在问题，包括多个聚烯烃和铝箔层的包装材料难以再制浆。仍需要这样的包装材料，其是可再制浆的，但仍提供对氧气和水分的阻隔性质。
用根据本发明的独立权利要求的包装材料、制造包装材料的方法和包装实现了该目标。从属权利要求涉及优选的实施方式。除非上下文另有明确说明，否则它们可自由组合。
本发明提供包装材料，其包含：
-包含第一侧和第二侧的纸板基体，
-施加在基体的第一侧上的至少一个阻隔层，所述阻隔层包含至少50重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层的干重量计，所述可溶于水的聚合物选自聚乙烯醇(PVOH)、乙烯和聚乙烯醇的共聚物、淀粉、羧甲基纤维素(CMC)及其组合，
-在阻隔层上的聚烯烃的挤出涂覆层，和
-施加在基体的第二侧上的至少一个分散体阻隔层，该至少一个分散体阻隔层形成包装材料的印刷表面。
已令人惊奇地发现根据本发明的包装材料是易于再制浆的并且仍提供良好的水分和氧气阻隔。
施加在阻隔层上的聚烯烃的挤出涂覆层因此直接与阻隔层接触。已经表明通过将可溶于水的聚合物PVOH、乙烯和PVOH的共聚物、淀粉或CMC的阻隔层布置为与挤出的聚烯烃层直接接触，氧气和水分阻隔性质令人惊讶地高，特别是高于考虑到各自单层的性质的预期。这使得不需要额外的层，例如铝层。如本文所使用的，可溶于水的聚合物指的是在水中溶解、分散或溶胀的聚合物。因此这样的聚合物可用于水基聚合物乳液。不希望被任何理论所束缚，据推测这可能是由于在聚烯烃层和可溶于水的聚合物层之间的界面处可能形成了横晶(trans-crystalline，穿晶，反晶)结构。
此外，在纸板基体和聚烯烃的挤出涂覆层之间布置水基聚合物(比如PVOH、淀粉或CMC)的阻隔层高度促进了包装材料的可再制浆性并且促进了聚烯烃层在再循环中的分离。优选地，包装材料仅包括一个聚烯烃层。特别是，包装材料在基体的第二侧(包装的外侧/印刷侧)上不包括聚烯烃层。由于与已知的包装层压物相比挤出的聚烯烃的量可显著降低，渣浆(reject)水平可相应地明显降低。在实施方式中，包装材料或由其制得的包装的再制浆中的渣浆小于15重量％，优选小于8重量％更优选小于5重量％，基于包装或包装材料的100重量％的干重量计。
在印刷侧上，纸板基体提供有分散体阻隔层以提供针对因冷凝产生的水分的阻隔。分散体阻隔层可包含胶乳和任选的颜料。替代地，分散体阻隔层可包含淀粉和疏水聚合物，比如蜡、苯乙烯马来酸酐(SMA)和/或烷基烯酮二聚体(AKD)或乙烯和PVOH的共聚物，进一步包括任选的疏水聚合物。这样施加在外侧/印刷侧上的分散体涂层可充当针对冷凝产生的水分的足够有效的阻隔物。此外，所述阻隔层提供良好的光学性质，产生适合于印刷的由其形成的包装的表面。
在分散阻隔物形成印刷侧时，挤出涂覆层形成由其形成的包装的内侧。优选地，挤出涂覆层与包装的内容物直接接触。优选地，包装材料不包括额外的层。在优选的实施方式中，包装材料不包括铝层。
如本文所使用的，“纸板”指的是融合(amalgamation)纤维的纸基基体，所述纤维至少部分地包括植物、木材和/或合成纤维。纸板基体优选包含纤维素纤维。用于包装材料的典型的纸板基体包含至少一个层片，优选多个层片。纸板基体优选为多层纸板，包含背层片和顶层片的至少两层。纸板基体可进一步包含一个或多个中层片。纸板基体例如可包含顶层片和背层片以及中层片。纸板基体的定量可为至少150gsm，优选至少180gsm，或至少200gsm，或至少250gsm。这样的多层纸板特别适合于包装液体和/或冷冻食品。
纸层或涂层的克重指的是以每平方米的克数gsm或g/m2表示的重量。如本文所使用的，gsm和g/m2可互换使用。
如本文所使用的，“阻隔层”指的是通过降低或消除气体(比如氧气)透过材料的渗透性和/或液体在纤维结构体中的吸收而向纸板基体提供阻隔性质的涂层。阻隔涂层需要防止被包装的产品(比如液体或冷冻食品)的外出(egress)，并且防止氧气、水分、油脂、油和可能使得被包装的产品的品质劣化的其他污染物向包装中的进入。
如本文所使用的，“分散体阻隔层”指的是通过分散体涂覆带到纸板基体上的层，这在水溶液和分散体的涂覆的现有技术中是众所周知的。如本文所使用的，“分散体涂覆”指的是将包含细聚合物颗粒的水性分散体(比如胶乳)施加至表面以在干燥后形成固体的、基本上无孔的膜的涂覆技术。
如本文所使用的，“层压物”指的是多层材料，该复合材料由于使用了不同的材料而实现了改进的性质。层压物是通过例如热、压力或胶粘剂组装的多层物体。分层的包装材料可表示为层压物。
如本文所使用的，“胶乳”指的是聚合物颗粒的水性悬浮体，所述聚合物颗粒可为天然聚合物、合成聚合物、由生物质衍生的合成聚合物或其组合。
如本文所使用的，“颜料”指的是造纸工业中通常所指的用于造纸的增量剂、填料和涂料，比如粘土、白垩或高岭土。
在本上下文中，“印刷表面”意在定义适于印刷的表面。因此，形成印刷表面的至少一个分散体阻隔层形成纸板的最外侧的层。
如本文所述的氧气转移速率(OTR)在23℃的温度下和在50％相对湿度(RH)下根据ASTM D3985而测量。如本文所述的水蒸汽转移速率在23℃的温度下和在50％RH下用Mocon仪器根据ASTM F1249而测量。本文所述的吸水速率使用COBB 1800根据SCAN-P 12:64而测量。
如果没有特别说明，所提供的％为重量％，并且基于相应物体(比如层、层片或包装)的100重量％的干重量计算。
将结合各种实施方式和其他方面进一步描述本发明。除非上下文另有明确说明，否则它们可自由组合。
纸板基体优选为多层纸板，其包含顶层片和背层片以及一个或数个中层片，该中层片提供松厚度。纸板基体，特别是一个或多个中层片可含有硫酸盐/牛皮纸浆和CTMP，这有利地提供了松厚度。纸浆可为未漂白的或漂白的。提供松厚度的层片可包含至少70重量％的源自化学热磨机械浆(CTMP)或热磨机械浆(TMP)的纤维和/或可为成形的泡沫(体)。所述基体的定量可为至少150gsm，或至少200gsm。在顶层片上，可施加矿物涂层。优选地，顶层片没有矿物涂层。所述基体的顶层片和/或背层片可为未经处理的或表面施胶的，例如以淀粉薄层，在一侧或两侧上表面施胶。所述基体优选在第二侧上是表面施胶的，在该第二侧上施加分散体组合物。在施加一个或多个分散体阻隔层之前，施加表面施胶。表面施胶可包含改性淀粉或由改性淀粉组成或包含表面施胶剂(比如丙烯酸类共聚物)。这进一步增强了的分散体涂层的阻隔性质。
挤出涂覆层的聚烯烃可为热塑性聚烯烃，比如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(PMP)或其混合物。在优选的实施方式中，挤出涂覆层的聚烯烃选自聚乙烯和聚丙烯。它们特别地提供了良好的阻隔性质并且允许通过挤出涂覆良好施加。这样的阻隔层还为可热密封的。
在挤出涂覆的聚烯烃层和纸板基体之间，布置了阻隔层。阻隔层包含至少50重量％的可溶于水的聚合物，其选自PVOH、乙烯和PVOH的共聚物、淀粉、CMC及其组合。乙烯和PVOH的共聚物也表示为乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。优选地，可溶于水的聚合物选自PVOH、淀粉、CMC及其组合。
在实施方式中，阻隔层包含范围为≥50重量％至≤100重量％、优选范围为≥70重量％至≤95重量％、更优选范围为≥80重量％至≤90重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层的干重量计。
在实施方式中，阻隔层的可溶于水的聚合物为PVOH或乙烯和PVOH的共聚物。乙烯和PVOH的共聚物可为优选的，这提供更好的耐水性。在可溶于水的聚合物为PVOH或乙烯和PVOH的共聚物的实施方式中，一个或多个层的克重的范围优选为≥2g/m2至≤7g/m2，或更优选≥3g/m2至≤7g/m2或≥4g/m2至≤6g/m2。
在进一步的实施方式中，阻隔层的可溶于水的聚合物为淀粉。所述淀粉优选为富含支链淀粉的淀粉，优选包含大于99％支链淀粉。这提供了改进的成膜。在可溶于水的聚合物为淀粉的实施方式中，克重范围优选为≥2g/m2至≤10g/m2，或优选范围为≥5g/m2至≤10g/m2。
在进一步的实施方式中，阻隔层的可溶于水的聚合物为羧甲基纤维素。在水基聚合物为CMC的实施方式中，层的克重的范围为≥4g/m2至≤6g/m2。
在实施方式中，在板基体和聚烯烃层之间可施加至少两个包含可溶于水的聚合物的阻隔层。各阻隔层中的每一个可为薄的以构建根据以上提供的克重的总克重。以此方式，可进一步改进氧气阻隔性质。
在一个实施方式中，一个或多个阻隔层包含添加剂，其选自马来酸共聚物和/或丙烯酸共聚物。优选的苯乙烯马来酸共聚物为苯乙烯马来酸酐(SMA)。这些添加剂甚至进一步改进了可溶于水的聚合物层和聚烯烃层之间的粘附性。阻隔层可包含范围为≥10重量％至≤50重量％的量的马来酸共聚物和/或丙烯酸共聚物，基于所述阻隔层的干重量计。
在进一步的实施方式中，一个或多个阻隔层进一步包含颜料，比如选自粘土、碳酸钙、滑石和/或纳米颜料的颜料。优选地，所述粘土为瓷土(高岭土，高岭土粘土)。术语纳米颜料指的是纳米尺度的粉末。颜料可进一步改进阻隔性质。阻隔层可包含小于50重量％的量的颜料，基于所述阻隔层的干重量计。
在实施方式中，阻隔层可包含：至少50重量％、80重量％或90重量％的可溶于水的聚合物，其选自PVOH、乙烯和PVOH的共聚物、淀粉和/或CMC；范围为≥0重量％至≤50重量％的添加剂，其选自马来酸共聚物和/或丙烯酸共聚物；和范围为≥0重量％至≤10重量％的第二添加剂，比如去泡剂或流变改性剂，重量％基于阻隔层的100重量％的总干重量。
在一个实施方式中，阻隔层由发泡的可溶于水的聚合物形成。在这样的实施方式中，通过发泡涂覆将可溶于水的聚合物施加在纸板上。使用发泡的阻隔层使得在层中低的和/或均匀分布的量的PVOH、乙烯和PVOH的共聚物、淀粉和/或CMC成为可能。在使用PVOH的情况中，优选的是水解程度低于88％。
在印刷侧上，纸板基体提供有至少一个分散体阻隔物。在一个实施方式中，分散体阻隔物包含胶乳和任选的颜料。施加在包装材料外侧的包含胶乳和颜料的分散体阻隔物可充当针对由冷凝产生的水分的足够有效的阻隔物。此外，阻隔层提供适合于印刷的光学性质。胶乳可选自：苯乙烯-丁二烯胶乳，苯乙烯-丙烯酸酯胶乳，丙烯酸酯胶乳，乙烯基-乙酸酯(乙酸乙烯酯)胶乳，丙烯酸酯胶乳，乙酸乙烯酯胶乳，乙酸乙烯酯-丙烯酸酯胶乳，苯乙烯-丁二烯-丙烯腈胶乳，苯乙烯-丙烯酸酯-丙烯腈胶乳，苯乙烯-丁二烯-丙烯酸酯-丙烯腈胶乳，苯乙烯-马来酸酐胶乳，苯乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐胶乳，或这些胶乳的混合物。胶乳优选为苯乙烯-丁二烯(SB)胶乳或苯乙烯-丙烯酸酯(SA)胶乳。胶乳可为生物基的，即源自生物质的，比如生物基的苯乙烯-丙烯酸酯或苯乙烯-丁二烯胶乳。生物基的胶乳可提供类似的性能，并且提供改进的碳足迹。分散体层中的颜料优选选自粘土、滑石和碳酸钙，最优选粘土或碳酸钙。粘土优选为瓷土。
在这些实施方式中，分散体阻隔层可包含范围为≥40重量％至≤100重量％的量的胶乳，和范围为≥0重量％至≤60重量％的量的颜料，百分比基于100重量％的分散体阻隔层的干重量计。
除了胶乳和颜料之外，一个或多个分散体阻隔层可进一步包含少量的添加剂，添加剂的量优选地范围为≥0.1重量％至≤5重量％，或范围为≥1重量％至≤5重量％，或范围为≥0.1重量％至≤1重量％，基于分散体阻隔层的干重量计算。添加剂可包括增稠剂、去泡剂或消泡剂、分散助剂、另外的颜料、交联剂、助滑添加剂、填料、脱模剂、防腐剂和防粘连剂。
在其他实施方式中，分散体阻隔层包含淀粉和至少一种疏水聚合物，所述至少一种疏水聚合物选自蜡、苯乙烯马来酸酐(SMA)和/或烷基烯酮二聚体(AKD)或乙烯和聚乙烯醇的共聚物。乙烯和PVOH的共聚物任选地进一步包括疏水聚合物。所述蜡可为聚乙烯蜡。
包装材料包含至少一个分散体阻隔层，优选多于一个分散体阻隔层，比如两个分散体阻隔层。第一分散体阻隔层可直接施加在未经处理的或表面施胶的纸板基体的第二侧上并且第二分散体阻隔层可施加在第一分散体阻隔层上。在此实施方式中，第二分散体阻隔层则形成印刷表面。两个分散体阻隔层可提供更好的覆盖并且增强阻隔性质。
在实施方式中，包装材料呈现出低于15、优选低于10或低于5cc/m2*天*atm的氧气转移速率(OTR)，根据ASTM D3985测量，23℃，50％相对湿度(RH)；和/或低于每天10g/m2，或优选低于5g/m2的水蒸汽转移速率(WVTR)，根据ASTM F1249测量；和/或低于1g/m2的吸水速率，使用COBB 1800测量。
优选地，OTR范围可为≥1cc/m2*天*atm至≤5cc/m2*天*atm，更优选低于3cc/m2*天*atm。优选地，WVTR低于每天5g/m2，更优选低于每天3g/m2，或甚至低于每天1g/m2。吸水速率指的是液体不能渗透表面的程度并且可通过表面吸附测量，例如以暴露于液体水30分钟内吸附到表面上的g(水)/m2为单位。优选地，吸水速率范围为≥0.1至≤5g/m2，或甚至低于1g/m2，使用COBB1800测量。
使用常见的再制浆技术，包装材料或包含所述包装材料的包装或由所述包装材料制得的包装可再循环至其他纸产品中。在再制浆中，纤维素纤维被分离，并且在清洁后是可再循环的。未再制浆的级分成为渣浆。渣浆可包含团聚的纤维和任何固体外来材料。渣浆必须被除去以清理或焚烧。
在优选的实施方式中，从包装材料的再制浆收到的渣浆小于15重量％，优选小于8重量％更优选小于5重量％，基于100重量％的包装材料的干重量计。包装材料因此提供了非常良好的可再制浆性。包装材料因此可称作可再制浆的包装材料。
本发明还涉及制造包装材料的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供包含第一侧和第二侧的纸板基体，
-在基体的第一侧上施加至少一个阻隔层，所述阻隔层包含至少50重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层的干重量计，所述可溶于水的聚合物选自聚乙烯醇(PVOH)、乙烯和聚乙烯醇的共聚物、淀粉、羧甲基纤维素及其组合，
-在阻隔层上施加聚烯烃层，和
-在基体的第二侧上施加至少一个分散体阻隔层，该至少一个分散体阻隔层形成包装材料的印刷表面，
其中聚烯烃层使用冷却辊(chill roll)通过挤出涂覆施加，其中冷却辊温度范围为≥10℃至≤25℃。
挤出涂覆是一种连续的方法，通过该方法热塑性聚合物(比如聚烯烃)被熔化并且通过平模挤出到冷却辊上。冷却辊主要充当挤出和涂覆作业中的传热和整理装置。不希望被任何理论所束缚，据推测特定的冷却辊温度对于形成横晶结构是重要的，所述横晶结构在聚烯烃层和可溶于水的聚合物层之间的界面处形成。
在制造包装材料的方法中，聚合物层的挤出优选进一步地在离开挤出机时在聚合物的特定熔化温度进行。在所述方法的实施方式中，聚乙烯层的挤出在范围为≥300℃至≤330℃的熔化温度下进行和/或聚丙烯层的挤出在范围为≥295℃至≤320℃的熔化温度下进行。在PE用于聚烯烃层的实施方式中，熔化温度范围优选为≥310℃至≤325℃并且冷却辊温度优选范围为≥10℃至≤25℃。在PP用于聚烯烃层的实施方式中，熔化温度范围优选为≥300℃至≤315℃并且冷却辊温度优选范围为≥10℃至≤25℃。
在实施方式中，在用聚烯烃层挤出涂覆前，对施加有阻隔层的纸板基体通过电晕处理或火焰处理进行处理。在所述方法的进一步的实施方式中，聚烯烃的挤出涂覆层在挤出步骤进行臭氧处理。在挤出步骤的臭氧处理可在电晕或火焰处理的基础上或替代电晕或火焰处理进行。施加有淀粉、CMC或PVOH的阻隔层的纸板基体在用所述层挤出涂覆之前可优选通过电晕进行处理。据推测通过这些处理，聚合物部分分解，导致提高的移动性，这促进了在可溶于水的聚合物和聚烯烃层之间的界面中的结晶。
水基聚合物可通过任何已知涂覆方法施加，包括例如辊涂、帘涂、刮刀涂覆、棒涂、喷涂等。在一个优选的实施方式中，在纸板制造机中在线施加包含水基聚合物的一个或多个阻隔层。
阻隔层可作为泡沫体施加。在这样的实施方式中，通过发泡涂覆将可溶于水的聚合物施加在纸板上。这使得施加少量的PVOH、淀粉和/或CMC成为可能并且仍使得实现均匀的分布成为可能。在PVOH用于阻隔层的情况中，优选的是水解程度低于88％。泡沫体应用(泡沫施加)进一步促进了PVOH和例如淀粉或CMC的混合物的使用。
分散体阻隔层优选通过使用以下施加：辊涂，喷涂，帘涂，刮刀涂覆，槽涂，浸涂，凹版辊涂，反式直接凹版辊涂，棒涂，软头刮刀涂覆和/或其组合。优选的涂覆方法涉及使用棒式涂覆机或软头刮刀涂覆机。
本发明还涉及包含如上所述的包装材料的包装或由如上所述的包装材料制得的包装。所述包装特别适合用于液体和/或冷冻食品。所述包装优选通过使用热密封制得。
优选地，所述包装不包含铝，比如铝层或铝箔。进一步优选地，所述包装不包括在包装的第二、外侧/印刷侧上的聚烯烃层。优选地，所述包装仅包括一个聚烯烃层。由于与已知的包装相比，挤出的聚烯烃的量可显著地降低，所以再循环中的可再制浆性和聚烯烃层的分离得到了促进。在实施方式中，在包装的再制浆中的渣浆小于15重量％，优选小于8重量％更优选小于5重量％，基于包装的100重量％的干重量计。
通过实施例和附图，本发明的进一步特征将变得显而易见，其中：
图1为根据本发明的一个实施方式的包装材料的示意图。
图2为根据本发明的另一个实施方式的包装材料的示意图。
图1中所示的包装材料包含纸板基体1。纸板基体1具有第一侧和第二侧，其中在纸板的第一侧上涂覆有阻隔层3，其中阻隔层3包含至少50重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层3的干重量计，所述可溶于水的聚合物选自PVOH、乙烯和PVOH的共聚物、淀粉、羧甲基纤维素及其组合。将聚烯烃(比如聚乙烯或聚丙烯)层4挤出涂覆在阻隔层3上。挤出涂覆层4会与由包装材料形成的包装的内容物接触。纸板基体1的第二侧涂覆有分散体阻隔层4，其中分散体阻隔层4形成包装材料的印刷表面。如图1中所示的纸板特别适合用于液体和/或冷冻食品的热密封包装。
图2中所示的包装材料包含纸板基体1，其包括三个层片，顶层片1a、中层片1b和背层片1c。中层1b含有CTMP和硫酸盐/牛皮纸浆以提供松厚度。所述纸浆可为未漂白的或漂白的。板的表面层1a和1c可含有表面施胶剂。在纸板基体的第二侧上，顶层片1a涂覆有第一分散体阻隔层2a，并且第二分散体阻隔层2b布置在第一阻隔层2a上。分散体阻隔通过分散体阻隔物涂覆而带到纸板基体上。包装材料可直接印刷在最外侧的分散体阻隔层2b上。在第一侧上，纸板基体的背层片1c涂覆有阻隔层3，其中阻隔层3包含至少50重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层3的干重量计，所述可溶于水的聚合物选自PVOH、乙烯和PVOH的共聚物、淀粉、羧甲基纤维素及其组合。将聚烯烃(比如聚乙烯或聚丙烯)层4挤出涂覆在阻隔层3上。挤出涂覆层4会与由包装材料形成的包装的内容物接触。
实施例1
为了评估本发明的包装材料的阻隔性质，进行了一系列测试，其中根据本发明制造的包装材料的阻隔性质在使用喷涂和棒涂的预试验(trial)中评估。
测试系列中使用的纸板基体是克重在190–232gsm之间的基板，其是多层纸板，具有两个由漂白的牛皮纸浆制得的外层，以及包含漂白的牛皮纸浆和CTMP的中层。
将纸板基体用聚乙烯醇(PVOH)或淀粉涂覆，在反(reverse)侧(即形成由其制得的包装的内侧的一侧)形成阻隔层。淀粉为马铃薯淀粉，其包含至少99重量％的支链淀粉。随后，将经涂覆的基体用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)挤出涂覆，形成挤出涂覆层。挤出涂覆在300℃附近的聚合物熔化温度下进行，进一步使用保持在15-20℃的温度的冷却辊。在挤出涂覆步骤之前，对所有样品都进行电晕处理。
由此制备的样品显示出以下涂层结构：基板/阻隔层/挤出涂覆层
作为参考，用聚乙烯对基板进行挤出涂覆，而不用阻隔层预涂覆(REF)。
表1显示出基板的克重和所施加的阻隔层和挤出涂覆层的类型和量。
表1：
Figure BDA0002828832300000101
本发明的包装材料的性质汇总在表2中。仅对于一些测试点测定WVTR和COBB1800。
如表2中可见，本发明的包装材料显示出优异的阻隔性质。
随后，将所有样品转化成包装，在其上测量阻隔性质。转化后的包装的OTR、WVTR和COBB1800与包装材料样品的OTR、WVTR和COBB1800没有显著区别。
表2
Figure BDA0002828832300000111

Claims (15)

1.包装材料，其包含：
-包含第一侧和第二侧的纸板基体，
-施加在基体的第一侧上的至少一个阻隔层，所述阻隔层包含至少50重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层的干重量计，所述可溶于水的聚合物选自聚乙烯醇、乙烯和聚乙烯醇的共聚物、淀粉、羧甲基纤维素及其组合，
-阻隔层上的聚烯烃的挤出涂覆层，和
-施加在基体的第二侧上的至少一个分散体阻隔层，该至少一个分散体阻隔层形成包装材料的印刷表面。
2.根据权利要求1所述的包装材料，其中挤出涂覆层的聚烯烃选自聚乙烯和聚丙烯。
3.根据权利要求1或2所述的包装材料，其中阻隔层包含范围为≥50重量％至≤100重量％、优选范围为≥70重量％至≤95重量％、更优选范围为≥80重量％至≤90重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层的干重量计。
4.根据前述权利要求中任一项所述的包装材料，其中阻隔层的可溶于水的聚合物为PVOH或乙烯和PVOH的共聚物，并且克重范围优选为≥2g/m2至≤7g/m2。
5.根据前述权利要求中任一项所述的包装材料，其中阻隔层的可溶于水的聚合物为淀粉，并且克重范围优选为≥2g/m2至≤10g/m2。
6.根据前述权利要求中任一项所述的包装材料，其中阻隔层的可溶于水的聚合物为羧甲基纤维素，并且克重范围优选为≥4g/m2至≤6g/m2。
7.根据前述权利要求中任一项所述的包装材料，其中分散体阻隔层包含范围为≥40重量％至≤100重量％的量的胶乳，和范围为≥0重量％至≤60重量％的量的颜料，百分比基于100重量％的分散体阻隔层的干重量计。
8.根据前述权利要求中任一项所述的包装材料，其中分散体阻隔层包含淀粉和至少一种疏水聚合物，所述至少一种疏水聚合物选自蜡、苯乙烯马来酸酐(SMA)和/或烷基烯酮二聚体(AKD)或乙烯和聚乙烯醇的共聚物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的包装材料，其中包装材料呈现出低于5cc/m2*天*atm的氧气转移速率(OTR)，根据ASTM D3985测量，23℃，50％相对湿度(RH)；和/或低于每天10g/m2的水蒸汽转移速率(WVTR)，根据ASTM F1249测量；和/或低于1g/m2的吸水速率，使用COBB 1800测量。
10.根据前述权利要求中任一项所述的包装材料，其中从包装材料的再制浆收到的渣浆小于15重量％，优选小于8重量％更优选小于5重量％，基于100重量％的包装材料的干重量计。
11.制造根据权利要求1至10中任一项所述的包装材料的方法，所述方法包括以下步骤：
-提供包含第一侧和第二侧的纸板基体，
-在基体的第一侧上施加至少一个阻隔层，所述阻隔层包含至少50重量％的量的可溶于水的聚合物，基于所述阻隔层的干重量计，所述可溶于水的聚合物选自聚乙烯醇、乙烯和聚乙烯醇的共聚物、淀粉、羧甲基纤维素及其组合，
-在阻隔层上施加聚烯烃层，和
-在基体的第二侧上施加至少一个分散体阻隔层，该至少一个分散体阻隔层形成包装材料的印刷表面，
其中聚烯烃层使用冷却辊通过挤出涂覆施加，其中冷却辊温度范围为≥10℃至≤25℃。
12.根据权利要求11所述的方法，其中聚乙烯层的挤出在范围为≥300℃至≤330℃的熔化温度下进行和/或聚丙烯层的挤出在范围为≥295℃至≤320℃的熔化温度下进行。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中在用聚烯烃层挤出涂覆前，对施加有阻隔层的纸板基体通过电晕处理或火焰处理进行处理。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中聚烯烃的挤出涂覆层在挤出步骤进行臭氧处理。
15.包含根据权利要求1至10中任一项所述的包装材料或由根据权利要求1至10中任一项所述的包装材料制得的包装。
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