CN1212227A - 包装袋 - Google Patents

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Abstract

一种热密封的,未拉伸的层状薄膜的包装袋,其包括:(A)作为最外层的一种混合树脂层包括一个含有不少于70%克分子的聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)形成单元的聚酯树脂和一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)形成单元的聚酯树脂,或一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthyleneterephthalate)形成单元的聚酯树脂层;(B)一个气体屏障树脂层;和(C)作为最内层的一个可热密封的树脂层,所述树脂层(A)至(C)以这种次序设置。这样一种包装袋表现出优秀的粘接强度和耐穿孔性。

Description

包装袋
本发明涉及一种包装袋,尤其是适合在食品例如火腿和香肠的生产中包装食品的包装袋。
一般的,火腿和香肠通过往由可收缩薄膜组成的袋内充填原料和之后的在一个保持器内加热处理袋内的原料而被生产。在这些食品被销售之前,一个印刷标签被粘贴到充填有食品的袋的表面。因为存在于充填食品袋表面的标签粘贴表面上的水对印刷标签与充填食品的袋的表面的粘贴强度有不利的影响,期望水以这样一种程度迅速地从保持器中取出的充填食品袋的表面离去,使得在标签被粘接之前不需要烘干袋的表面。此外,这种表面有好的水释放或移去特性和即使水洗后具有优秀的标签粘接强度的包装袋已被要求包装不仅食品而且包括各种其他产品。此外,包装袋被要求在运输过程要有优秀的耐穿孔性。
作为本发明人的研究结果,业已发现通过以这样的次序分层,(A)作为最外层,是一个混合树脂层包括一个含有特殊量的聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthalate)形成单元的聚酯树脂和一个含有特殊量的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂,或一个含有特殊量的聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂层,(B)一个气体屏障树脂层和(C)作为最内层,是一个可热密封的树脂层,并且热密封获得的层状薄膜,这样获得表现出优秀的标签粘接强度和耐穿孔性的包装袋。在上面提到的发现基础上,本发明被实现。
本发明的目的是提供一种表现出优秀的标签粘接强度和耐穿孔性的包装袋。
为实现该目的,在本发明的第一方面,提供一个通过热密封一个未拉伸层状薄膜而生产的包装袋,层状薄膜包括至少(A)一个混合树脂层包括一个含有不少于70%克分子的聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)形成单元的聚酯树脂和一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)形成单元的聚酯树脂,或一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂层,(B)一个气体屏障树脂层和(C)一个可热密封的树脂层。
树脂层(A),(B)和(C)以这种次序分层以使树脂层(A)作为最外层设置和树脂层(C)作为最内层设置。
在本发明的第二方面,提供一个通过热密封未拉伸的层状薄膜而生产的包装袋,层状薄膜包括至少(A)一个混合树脂层包括一个含有不少于70%克分子的聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)形成单元的聚酯树脂和一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂,或一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂层,(D)一个粘接树脂层,(B)一个气体屏障树脂层,(D)一个粘接树脂层,和(C)一个可热密封的树脂层。
树脂层(A),(D),(B),(D)和(C)以这种次序分层,以使树脂层(A)作为最外层,并且以树脂层(C)作为最内层。
在本发明的第三方面,提供一个包括由第一或第二方面限定的包装袋的食品包装袋。
下面详细描述本发明。
根据本发明的包装袋能通过热密封一个未拉伸的层状薄膜而被生产。该未拉伸的层状薄膜有多层结构,其包括至少(A)一个混合树脂层包括一个含有不少于70%克分子的聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)形成单元的聚酯树脂和一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)形成单元的聚酯树脂,或一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂层,(B)一个气体屏障树脂层和(C)一个可热密封的树脂层。其中树脂层(A),(B)和(C)以上述次序分层。此外,本发明的较佳实施例中粘接树脂层可以安置在相邻的树脂层之间。
在构成树脂层(A)的各种树脂中,不仅可以包括均聚物,也可以包括共聚物。
作为由均聚物,即,如聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)(PEN)树脂,聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)(PET)树脂或聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)(PBT)树脂组成的聚酯树脂,任何能被普通地用于薄膜制造的公知的树脂可被作为例子。
至于由共聚物组成的树脂,在每个聚酯树脂中的PEN形成单元,PET形成单元或PBT形成单元的含量最好是85至99%克分子。
上面提到的共聚物的成份如下。那就是,作为共聚物的二羧基酸的成份可以引作例子的有间苯二甲酸(isophthalic acid),苯二甲酸(phthalic acid),2,6-萘二甲酸(2,6-naphthalene dicarboxylic acid),己二酸(adipicacid),癸二酸(sebacic acid),氧化羧酸(oxycarboxylic acids)例如对羟基苯甲酸(p-oxybenzoic acid)或类似物。作为共聚物的乙二醇的成份可以引作例子的有乙二醇(ethylene glycol),二甘醇(diethylene glycol),丙二醇(propylene glycol),丁二醇(butylene glycol),1,4-环己二甲醇(1,4-cyclohexane dimethanol),新戊二醇(neopentyl glycol),聚环氧乙烷二醇(polyethylene oxide glycol),聚环氧丙烷二醇(polypropyleneoxide glycol),聚二羟基四氢呋喃(polytetramethylene oxide glycol)或类以物。这些二羧酸的成份和乙二醇的成份的两种或多种可以被使用在化合物中。
在这种情况下树脂层(A)包括混合树脂,PEN树脂与PET树脂的的重量比通常可从1∶0.5至l∶2选择。
作为由共聚物组成的聚酯树脂,聚酯树脂含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)形成单元是较佳的。在这种情况下,作为聚酯树脂的共聚物成份适合使用若干数均分子重量最好是300至6000,更好是500至2000的聚环氧丙烷醇(polypropylene oxide glycol)。使用共聚物聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂可满足上述要求,由于优秀的低温可伸展性,其可以生产显示出不仅耐损坏且耐热的好的柔韧性,而且也比均聚的PBT树脂有较高的耐穿孔性的薄膜。这种共聚物树脂有较佳的熔点200至223℃,而均聚的PBT树脂的熔点是225℃。
构成树脂层(A)的聚酯树脂还可包括由有机物或无机物微粒组成的抗粘着剂,用于确保当最终的包装袋堆垛贮存时的抗粘着性能。
当抗粘着剂由有机物组成时,微粒的例子包括聚苯乙烯(polystyrene),聚乙烯(polyethylene),聚酰胺(polyamides),聚酯(polyesters),聚丙烯酸酯(polyacrylic esters),聚甲基丙烯酸酯(polymethacylic esters),环氧树脂(epoxy resins),聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate),聚氯乙烯(polyvinyl chloride)或类似物的均聚物或共聚物。有机物聚合物还可以包含交联剂。当抗粘着剂由无机物组成时可以引作的例子有滑石粉(talc),二氧化硅(silica),碳酸钙(calcium carbonate),玻璃粉(glass powder)或类似物。
抗粘着剂的数均微粒尺寸通常约1至10μm。抗粘着剂的使用量以树脂为基础通常是100至10000ppm,最好是1000至5000ppm。本发明使用的抗粘着剂最好由有机微粒组成。本发明中使用的有机微粒最好包括聚丙烯酸酯(polyacrylicesters)或聚甲基丙烯酸酯(polymetacrylic esters)。
气体屏障树脂层(B)由聚酰胺(polyamides)(PA),乙烯乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer)(EVOH)的皂化产品,聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)(PET),聚萘二甲酸乙二酯(poly-ethylene naphthalate)(PEN)和聚碳酸酯(polycarbonates)(PC)组成的小组中任意选择。在这些树脂中聚酰胺(polyamides)(PA)或乙烯乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer)(EVOH)的皂化产品是较佳的,并且聚酰胺(polyamides)(PA)是更佳的。
在本发明中,可以使用的聚酰胺通过相应原材料之间的缩聚获得即,缩聚带有二羧酸的(1)有不少于三节环的内酰胺,(2)聚合性ω-氨基酸(ω-aminoacid),或(3)二胺。
有不少于三节环的内酰胺的特殊例子包括ε-己内酰胺(ε-caprolactam),对映己内酰胺(enanthocaprolactom),α-比各烷酮(a-pyrrolidone),α-哌啶酮(α-piperidone)或类似物。聚合性ω-氨基酸(ω-amino acids)的特殊冽子包括6-氨基己酸(6-amino hexanoic acid),7-氨基庚酸(7-aminoheptanoic acid),11-氨基十一酸(11-amino undecanoic acid),9-氨基壬酸(9-amino nonanoic acid)或类似物。
二胺的特殊例子可以包括己二胺(hexamethylene diamine),壬二胺(nonamethylene diamine),十一亚甲基二胺(undecamethylene diamine),十二亚甲基二胺(dodecamethylene diamine),间苯二甲胺(metaxylylenediamine)或类似物。二羧酸的特殊例子包括对苯二甲酸(terephthalic acid),间苯二酸(isophthalic acid),己二酸(adipic acid),葵二酸(sebacicacid),十二烷基二酸(dodecane dibasic acid),戊二酸(glutaric acid)或类似物。
使用在本发明的聚酰胺的特殊例子可以包括尼龙4,6,7,8,11,12,6·6,6·10,6·11,6·12,6T,6/6·6,6/12,6/6T,或类似物。
作为热密封树脂层(C)的材料通常可使用高密度聚乙烯(HDPE),中密度聚乙烯(MDPE),低密度聚乙烯(LDPE),聚丙烯(PP),乙烯乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer)(EVA),乙烯-甲基丙烯酸共聚物(ethylene-methacrylic acid copolymer)(EMA),乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(ethylene-ethyl acrylate copolymer)(EEA),乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(ethylene-methyl methacrylate copolymer)(EMMA),乙烯-丙烯酸共聚物(ethylene-acrylatic acid copolymer)(EAA),乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物(ethylene-ethyle methacrylate copolymer)(EMAA),粘性聚乙烯(adhesivepolyethylene),离子健树脂,EVA的皂化产品,线性低密度聚乙烯(L-LDPE)或其共聚物。在这些化合物中,最好使用线性低密度聚乙烯(L-LDPE)。
线性低密度聚乙烯(L-LDPE)是带有α-链烯(α-olefin)的乙烯的共聚物,而且有百分之86至99.5克分子的含量,所述α-链烯(α-olefin)有3至13个碳原子。L-LDPE是低介质密度聚乙烯不像常规的高压生产的LDPE。高压生产的LDPE和L-LDPE彼此不同,高压生产的LDPE有多支分子结构而L-LDPE有线性分子结构。在L-LDPE的生产中,当α-链烯(α-olefin)被与乙烯共聚作用时,可以使用1-丁烯(butene-1),1-戊烯(pentene-1),1-己烯(hexene-1),1-辛烯(octene-1),4-甲基1-戊烯(4-methyl pentene-1)或类似物。乙烯和这些α-链烯(α-olefin)的共聚作用可以使用一种称作Ziegler-Natta的催化剂通过低介质压力加工实施。
上面提到的线性低密度聚乙烯(L-LDPE)商品化产品的特殊例子可以包括UNIPOL(联合碳化物公司),DOWLEX(Dow化学公司),SQULERE(杜邦公司加拿大),MARLEX(飞利浦公司),NEOZEX和ULTZEX(Mitsui石油化学有限公司),NISSEKI LINILEX(Nippon石油化学有限公司),STAMILEX(DSM公司)或类似物。
粘接树脂层通常可以由改性聚烯烃树脂(APO)组成。这些聚烯烃树脂通过共聚作用和/或接枝聚合,主要由带有α-,β-不饱和羧酸(α-,β-unsaturatedcarboxylic acid)或其衍生物的乙烯成份和/或丙稀成份组成。
作为聚烯烃树脂可引作例子的有聚乙烯(polyethylene),聚丙烯(polypropylene),乙烯-丙烯共聚物(ethylene-propylene copolymer),乙烯-1-丁烯共聚物(ethylene-butene-1 copolymer),乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinylacetate copolymer),乙烯-丙烯酸共聚物(ethylene-acrylicacid copolymer),乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(ethylene-ethyl acrylatecopolymer),乙烯-丙烯酸钠共聚物(ethylene-sodium acrylate copolymer)或类似物。
当α-,β-不饱和羧酸(α-,β-unsaturated carboxylic acid)或其衍生物被和聚烯烃树脂共聚时,可以作为例子的有丙烯酸(acrylic acid),甲基丙烯酸(methacrylic acid),甲基丙烯酸酯(methyl methacrylate),丙烯酸钠(sodium acrylate),丙烯酸锌(zinc acrylate),醋酸乙烯(vinylacetate),甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate)或类似物。这些α-,β-不饱和羧酸(α-,β-unsaturated carboxylic acid)或其衍生物可以存在于不大于百分之40克分子数量的聚烯烃树脂的分子中。
当该α-,β-不饱和羧酸(α-,β-unsaturated carboxylic acid)或其衍生物被接枝到聚烯烃树脂时可被引作的例子有丙烯酸(acrylic acid),甲基丙烯酸(methacrylic acid),利尿酸(ethacrylic acid),顺丁烯二酸(maleicacid),延胡索酸(fumaric acid),这些酸的酐,这些酸的酯类或类似物。在这些用于改性聚烯烃的化合物中顺丁烯二酸酐(maleic anhydride)尤佳。这些被接枝的化合物以聚烯烃树脂的重量为基础其重量百分比是0.01至25,百分之0.05至1.5尤佳。
这种接枝聚合作用可以用普通方法实施,即,通常在150至300℃的树脂温度熔化混合带有α-,β-不饱和羧酸(α-,β-unsaturated carboxylic acid)或其衍生物聚烯烃树脂。在接枝聚合时,为了有效地实施反应最好添加以聚烯烃树脂和α-,β-不饱和羧酸(α-,β-unsaturated carboxylic acid)或其衍生物总和重量为基础的重量百分比为0.001至0.05的有机过氧化物,例如α,α′,-双-过氧化叔丁基-对二异丙基苯(α,α′,-bis-t-butylperoxy-p-diisopropyl benzene)。
在未拉伸的层状树脂里,由聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)树脂和聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)树脂混合而成或由聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)树脂组成的树脂层(A)作为包装袋被设置在最外层,由可热密封的树脂组成的树脂层(C)作为包装袋被设置在最内层,和由气体屏障树脂组成的树脂层(B)被设置作为位于树脂层(A)和(B)之间的中间层。树脂层(A)的厚度通常是5-100μm较佳的是10至70μm。树脂层(B)的厚度通常是5-50μm较佳的是10至30μm。树脂层(C)的厚度通常是20-100μm较佳的是30至70μm。在本发明较佳的实施例中位于相邻树脂层之间的粘接层的厚度通常是2-30μm,较佳的是5-15μm。
根据本发明的包装袋可以被生产,例如首先使用一个共挤柱形模通过向下流动水冷模制方法形成一个层状薄膜的管状体,然后热封管状体的一个端部。层状薄膜可以由T形模方法生产。热密封通常可以通过角撑加工进行,共挤模方法和角撑加工本身在技术上是公知的,并且合适的步骤在下面简洁地描述。
在共挤模方法里,带有内尺寸环的水仓通常位于柱形模的下面。另外,一个导板和一个提升辊接续地安置在水仓的下面。若干原料树脂被共挤过柱形模此时基本阻止树脂的伸展。在共挤树脂通过尺寸环之间冷却后,最终的管形层状薄膜通过导向板且供给到提升辊,以便以双层膜的形式折叠和提升薄膜。因此,获得的层状薄膜基本未拉伸。此外,在较佳实施例里,层状薄膜表现出在任何机械方向(MD)和横向(TD)的热收缩的百分率(JIS K 6734)不超过5%。
角撑加工是用于折叠和密封薄膜管体端部的加工。在普通的角撑加工中,管状薄膜在它的开口处形成矩形,并且一对对置的壁从几乎每个壁的中心线向里折叠。另一对壁被压扁且以直线排列的方式搭接在折叠的对置的壁上形成它们之间的角撑。这样获得的折叠的管状薄膜沿着它的角撑端部被密封杆热密封。
根据本发明的包装袋可被用作食品包装袋,例如火腿和香肠的产品,灌装天然水的饮料包装袋等等,或类似物。特别地,因为包装袋的最外层由特殊的聚酯树脂组成,包装袋甚至在从保持器拿出之后立即表现出优秀的标签粘接强度。根据本发明的包装袋的这种技术优势被认为是由有极高水释放或移去性能的树脂组成的最外层赋予的。然而如在之后的对比例子中描述的,根据本发明的包装袋的这种技术优势不能被获得,例如使用类似于PBT树脂的PET树脂或PEN树脂。因此通过使用特殊的混合树脂或PBT树脂获得的本发明的效果是极其意想不到的结果。
特别地,当根据本发明的包装袋的最外层由包含70%克分子的聚对苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂组成时,层状薄膜本身表现出优秀的防卷曲性。特别地,包装袋的最外层由树脂而不是上述特殊的聚酯树脂组成时,则在其开口端倾向于卷曲,因而不能合适地充填原材料。因此,由包含70%克分子的聚对苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate)单元组成的本发明的包装袋的最外层避免了传统包装袋的这种缺点。
实例:
参考下面的例子现在对本发明进行更加详细地描述,但本发明不受这些例子的限定并且在本发明的概念里可有各种改变。
例1:
—个有多层结构的层状薄膜通过使用5层的共挤柱形模的向下流动的水冷模制方法被形成—个管形,多层结构为:PBT层(8μm)/APO层(6μm)/NY(尼龙6)层(16μm)/APO层(6μm)/L-LDPE层(44μm)。在层状薄膜的生产中,作为抗粘着剂的有平均微粒尺寸6μm的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)(PMMA)微粒被添加到原料PBT树脂2000ppm的量。挤压温度是240℃,水冷温度是28℃并且薄膜的提升速度是15m/min。这样获得的管状层状薄膜被切成预定的长度。切割的管状薄膜用于角撑板加工在此它被沿着一个周边端被线性热密封,因此获得一个被角撑的有由PBT组成的最外层和由L-LDPE组成的最内层的袋。
在预先烹制的火腿原料被填入被角撑的袋内之后,袋被放入保持器内加热处理原料,因此获得在几乎一个纵向中心有8cm×8cm的方块的矩形火腿并且整个长度是35cm。这样获得的包装火腿产品的标签强度,抗粘着性能,耐穿孔性和防卷曲性通过下面的方法被评价。结果表示在表2。
(1)标签粘接强度:
在拿出保持器后标签立即被粘接到火腿产品的包装袋表面,并相应于剥离强度测量(g/15)。
(2)耐穿孔性:
十盒包装袋(每盒十袋)在-20℃被用于冷冻的运输试验(通过在整个Shikoku区域上飞行)。包装袋的耐穿孔性通过确定运输时袋的破损数被评价。
(3)抗粘着性:
两个表面干燥的被包装的火腿产品一个在另一个上地被堆垛以测量滑动性。测量使用一个张力测试器被实施,并且测得的滑动性能用克表达。较少的克,较高的滑动性能和更优秀的抗粘着性能。
(4)防卷曲性:
卷曲在每个角撑袋的开口端可目视出。
例2和3及比较例1至3:
除用于最外层所使用的树脂的种类被改变外其余步骤同例一限定的相同,表示于表1,因而获得角撑袋后包装装腿产品。使用在例3中的共聚的PBT树脂有222℃的熔点,并且作为共聚成份包含,2.5%克分子的有平均分子重量为1000的聚二羟基四氢呋喃(polytetramethylene-oxide glycol)。附带地,与例1的方式相同,最外层的原料是2000ppm的混合有平均微粒尺寸6μm的PMMA微粒。包装火腿产品的标签强度,抗粘着性能,耐穿孔性和防卷曲性以与例1相同的方法被评价。结果表示表2。
表1
    例子和比较例     层结构
    例1     PBT/APO/NY/APO/L-LDPE
    例2     PEN和PET的混合物(重量比1∶1)/APO/NY/APO/L-LDPE
    例3     共聚的PBT/APO/NY/APO/L-LDPE
    比较例1     PET/APO/NY/APO/L-LDPE
    比较例42     PEN/APO/NY/APO/L-LDPE
    比较例3     NY/APO/NY/APO/L-LDPE
表2
例子和比较例 标签粘结强度(g/15mm宽) 抗粘着性(g)     耐穿孔性(数量)     防卷曲性能(方向)
    例1     632  232     0     无
    例2     571  251     0     卷曲(向内)
    例3     632  235     0     无
    比较例1     272  247     2     卷曲(向内)
    比较例2     318  258     2     卷曲(向内)
    比较例3     22  240     9     卷曲(向内)

Claims (5)

1.一种热密封的,未拉伸的层状薄膜的包装袋,其包括:
(A)作为最外层的一种混合树脂层包括一个含有不少于70%克分子的聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)形成单元的聚酯树脂和一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂,或一个含有不少于70%克分子的聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)形成单元的聚酯树脂层;
(B)一个气体屏障树脂层;和
(C)作为最内层的一个可热密封的树脂层,所述树脂层(A)至(C)以这种次序设置。
2.根据权利要求1的包装袋,其特征是:所述树脂层(A)的聚酯树脂包括70-99%克分子的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)形成单元。
3.根据权利要求2的包装袋,其特征是:所述树脂层(A)的共聚成份单元包括由300至6000的数均分子重量的聚二羟基四氢呋喃(polytetramethyleneoxide glycol)。
4.根据权利要求1的包装袋,其特征是:所述树脂层(A)包含一种抗粘着剂。
5.根据权利要求1的包装袋,其特征是:作为食品包装袋。
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