CN1269636C - 层压制品和由其制作的包装容器 - Google Patents

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Abstract

该公开涉及一种包装用层压制品和包装容器，用于在其中制作流体食品。该包装用层压制品(10)包括一纸或者卡纸层(11)，和在纸或者卡纸层(11)的两个侧面上的外部的，液密性的涂层(13和14)。为了赋予该包装用层压制品(10)增加的刚度并且因此导致生产具有改进的握持性能的包装容器，包装用层压制品(10)具有在纸或者卡纸层(11)和两个外部，液密性的涂层中的一个(14)之间的含矿物的聚烯烃的附加层(12)。

Description

层压制品和由其制作的包装容器
技术领域
本发明涉及一种包括纸或者卡纸的芯层的包装用层压制品，用于生产一种流体食品的包装容器。本发明还涉及一种由该包装用层压制品制作的包装容器。
背景技术
在包装工业中，经常使用一次使用可抛弃类型的包装容器，用于运输诸如牛奶和果汁的流体食品，这些所谓的一次使用的包装的一非常大的组是由包装用层压制品制作的，该包装用层压制品包括纸或者卡纸的芯层和在芯层的两个侧面上的塑料通常为聚乙烯的外部的，液密性的涂层。传统的牛奶一次使用包装通常由包装用层压制品制作，该包装用层压制品具有硬的，但是可折叠的纸或者卡纸的芯层，和在芯层的两个侧面上的塑料最好为聚乙烯的外部的，液密性的涂层。这样的一次使用的包装具有足够的机械强度和稳定性以便承受该包装容器在正常运输和处理期间所暴露于的外部应力，同时足够液密地有效防止所包装的流体食品不渗入到对流体敏感的纸或者卡纸层中。
与上述的一次使用的包装相同，但由仅仅包括纸或者卡纸和外部，液密性的聚乙烯涂层的包装用层压制品制作的一次使用的包装没有-或者不显著地具有-气密性能，并且因此不能用于包装例如在与氧气接触中会快速分解并且被破坏的果汁和烹调油。为了赋予一次使用的包装足够的气密性能，特别是防止氧气的渗入，以便对氧气敏感的制品也可以在其中被包装和储存，通过至少一个具有必须的气体阻挡性能的附加材料层补充了传统的包装制品。
这样的材料的实例为有机材料和无机材料两种，但是通常在芯层和在一次使用的包装的内部上的外部的，液密性的塑料涂层之间是一铝箔(Alifoil)。实践中，铝箔是完全气密的，并且还具有超出例如其他有机阻挡聚合物，例如可水解的乙烯醋酸乙烯酯共聚物(称为EVOH)的主要优势，该优势导致通过感应热封装的包装用层压制品的简单但是快速有效的热密封。如上所述，早就有数量巨大且不断增长的商用一次使用的用于流体食品的不同尺寸和形状的包装。公知的实例是以商标Tetra Brik销售的一次使用的平行六面体包装，该包装最常用于诸如牛奶，果汁等类型的液体食品。Tetra Brik包装具有矩形截面的管状的包装主体，并且将大致平的端盖与4个夹壁的，向下折叠且靠在包装外面的外壁附近固定密封的三角折片结合在一起。用于流体食品的商用一次使用包装的另一个公知的实例是以商标Tetra Rex出售的一次使用的包装。这个包装具有方形截面的管状容器主体和一大致平的底盖和与管状容器主体作成一体的人字型顶盖。然而用于流体食品的公知的商用一次使用包装的另一个实例是以商标Tetra Top出售的包装，就象上述的两种一次使用的包装，该包装具有管状容器主体和一大致平的与管状容器主体作成一体的底盖。TetraTop包装不同于两种上述的包装，因为该管状包装主体为大致圆形截面，而且该包装的顶盖包括一注射模制塑料盖，该塑料盖具有边缘的，环状的指向下的法兰。通过该法兰，塑料盖以液密方式固定地密封该管状容器主体的内面。
上述类型的一次使用的包装最通常用现代灌注机来生产，该灌注机根据所谓的成型/灌注/密封技术，由包装用层压制品的薄片或者预制毛坯，成型，灌注和密封完工的消费包装。
包括有纸或者卡纸的芯层和外部的，液密性的塑料最好聚乙烯涂层的片形或者薄片状的包装用层压制品制成机械性能强且尺寸稳定的具有对流体和气体特别是对氧气的必须的物理密封性能的一次使用包装，以便获得所装流体食品的可靠的运输和储存。
尽管上述的公知的包括有纸或者卡纸芯层和外部，液密性的塑料最好是聚乙烯涂层的包装用层压制品导致包装食品可以可靠的运输和储存，但当倾倒时，用一只手环绕该包装的管状主体的至少一部分握紧来握持和拿起该包装时，偶然也会发生一些问题。更精确地说，在倾倒时，当握持并拿起该包装时，已经证明该包装所受到的握紧力可能需要如此之大以至于甚至大于该包装的机械握紧刚度，因此在施加的握紧力的作用下，该包装倾向于向内变形到该包装内，结果由于所导致的体积减小，而发生内含物的倾泄和溢出。
在倾倒该包装时的无意的溢出的问题，对于消费者而言，可能或多或少被感觉为麻烦和恼人的事情，但是所装流体的体积越大，该问题越明显，因为一容纳有大量的流体容积的包装比容纳有少的流体容积的包装更重，因此需要相应的更大的手动握紧力，以便能够当倒出该包装的内含物时提起该包装。该问题还部分地关于该包装的几何结构及其尺寸，并且如果该包装具有的一管状容器主体的容器主体的长度和容器主体的直径或者最小的横截面尺寸之间的比率非常大，则这个问题可能特别明显。但是，关于具有一管状主体而没有垂直的刚化的在该包装的底盖和顶盖之间完全延伸的折叠边或者棱边的一次使用的包装，这个问题可能特别麻烦和恼人。
很早就已经试图解决与传统的一次使用的包装相关的上述的问题，作为该努力的出发点，通过增加所使用的纸或者卡纸层的厚度来提高该包装用层压制品的刚度。具有增加的厚度的纸或者卡纸层却使得包装用层压制品过厚，从而没必要地使折叠成型困难，特别是在叠置材料层将被双折叠的区域中，当该包装用层压制品再形成完工的一次使用的包装时，情况总是如此。此外，用于纸或者卡纸的材料成本太高了，增加的纸或者卡纸厚度因此将导致相对过分增加的用于该包装用层压制品的材料成本。
另一个较早进行的解决上述问题的努力，其出发点在于，进一步进行借助于在该纸或者卡纸薄片的一个侧面上加一铝箔层来增加该包装用层压制品的刚度，但是由于该铝箔过高的生产和材料成本，所以这个解决办法还导致了该包装用层压制品过分增加的成本。此外，铝箔具有非常低水平的延展性和延伸性，因此，当暴露于强拉伸和弯曲应力时，它会很容易产生裂纹，在该包装用层压制品改造形成包装期间，特别是在该包装用层压制品的叠置部分将被双折叠的区域内会发生强拉伸和弯曲应力。
因此在现有技术中需要一种解决与一次使用包装有关的上述的问题的简单节约成本的方法。
发明内容
本发明的一个目标因此是消除或者至少显著减少上述的与现有技术的用于流体食品的纤维基的一次使用的包装有关的倾倒问题。
本发明的再一个目标是实施上述类型的包装用层压制品，以便获得一种尺寸稳定，具有高的握紧性能和高的倾倒性能而不会导致过分增加的该包装用层压制品的材料成本的纤维基的一次使用的包装。
本发明的特别的目标在于提供一种包括纸或者卡纸芯层用于一次使用的包装的包装用层压制品，该一次使用的包装具有管状容器主体，而没有在该包装的底盖和顶盖之间完全延伸的垂直的刚化折叠的边或者棱边。
根据本发明，上述目的的一个技术解决方案在于一种用于通过折叠成型和包装用层压制品的热密封而制成的包装容器的包装用层压制品，该包装用层压制品包括纸或者卡纸层和一在该纸或者卡纸层的一个侧面上的含矿物的聚烯烃层，其特征在于，所述含矿物的聚烯烃层具有30-100微米的厚度，并包括重量百分比为所述含矿物的聚烯烃层总重量的40-70％的矿物颗粒。
根据本发明，上述目的的另一个技术解决方案在于一种包括一管状容器主体的包装容器，其中，该管状容器主体的至少部分是由包含纸或者卡纸芯层和在该包装容器的内部上的含矿物的聚烯烃层的包装用层压制品制作。
在本发明的第一个特征中，将这样提供一包装用层压制品，它出于增加刚度的目的，包括一涂覆到纸或者卡纸层的一个侧面上的含矿物的聚烯烃层，其中的矿物颗粒重量百分含量为含矿物层的总重量的40-70％。
一种包括纸或者卡纸芯层和含矿物的聚烯烃层的包装用层压制品具有超出上述现有技术的包装用层压制品的优势。
一种根据本发明的层压制品即不需要复杂的设备也不需要复杂的工艺来进行生产，而是可以简单的方式使用现有工艺设备来生产。
根据本发明的包装用层压制品还具有与现有技术的包装用层压制品相比的主要的成本优势，因为含矿物的聚烯烃层本身较经济并且相对于如具有铝箔的包装用层压制品或者对于呈现增加了厚度的纸或者卡纸层的包装用层压制品来说，仅仅导致较小的成本增加。
根据本发明的包装用层压制品还具有相对于现有技术的包装用层压制品来说，可以方便地被改造成尺寸稳定，液密性的一次使用的具有改进的握紧刚度和握紧性能的包装，而没有形成裂纹的危险，和其他的在改造某些现有技术的包装用层压制品特别是具有压力敏感的铝箔的包装用层压制品或者具有增加了厚度的纸或者卡纸层的包装用层压制品方面的不是很少发生的不密封的危险。
再者，含矿物的聚烯烃层具有对潮气和气体，特别是氧气的一定的密封性能，因此可以赋予根据本发明的包装用层压制品的增加的潮气和气体的阻挡性能。
在本发明的另一个特征中，通过引入一种由折叠成型和密封根据本发明的包装用层压制品来生产的管状容器主体，提供一种上述类型的一次使用的包装。
根据本发明的一次使用的包装具有令人惊奇的好的握紧刚度和握紧性能，并且可以方便地用一只手环绕管状容器主体握紧来握持和提起，实践中当倾倒该包装时该容器壁没有任何过大的变形会导致包装的内含物的事故性流出。
已经进行的观测组与对比实验表明由折叠成型和密封根据本发明的包装用层压制品来生产的一次使用的包装，在其握紧性能方面，被感受为大大地超过由现有技术的包装用层压制品，即没有含矿物的聚烯烃层的包装用层压制品生产的对比的一次使用的包装。因为至少一个测试的对比包装是由弯曲刚度(内在的抗弯强度)比根据本发明的包装用层压制品高的层压制品生产，该层压制品因此可以期望赋予所生产的对比包装以相对较好的握紧刚度和握紧性能。
附图说明
本发明的包装用层压制品和一次使用的包装的进一步的优势，特征部分和变型，将参照附图及下面的详细说明变得清楚，附图包括：
图1简示了本发明的一种包装用层压制品的横截面；和
图2-4简示了传统类型的一次使用的包装，图2示出商标为TetraBrik出售的类型的一次使用的包装，图3示出商标为Tetra Rex出售的类型的一次使用的包装，图4示出商标为Tetra Top出售的类型的一次使用的包装。
具体实施方式
首先应该注意到本发明当然不局限于在附图中示出的一次使用的实施例，该实施例仅仅用做表明一些本发明可以被实施的一次使用的包装的实施例。对于本领域普通技术人员来说，很明显在不脱离所附权利要求所述的发明范围时，图1中的包装用层压制品和图2-4中的一次使用的包装两者可以有多种不同的变型和修改。
图1示出了一简单的但实用的用于具有很好的握紧性能的一次使用的包装的包装用层压制品的实施例。该包装用层压制品10具有相对厚的，但可折叠的纸或者卡纸芯层11和用于增强刚度而涂覆的含矿物的聚烯烃层12，其中矿物颗粒的重量百分比为含矿物的聚烯烃层总重量的约40-70％。为了赋予包装用层压制品10必须的或者需要的对流体的密封性能，该包装用层压制品还在纸或者卡纸层11的两侧面上具有外部的，液密性的聚烯烃涂层13和14。
该含矿物的聚烯烃层12可以通过挤压操作进行生产，在该操作期间，具有混合的矿物颗粒的熔融聚烯烃薄膜被挤压到纸或者卡纸薄片的一个侧面上，同时合适的黏合剂或者粘接剂层被挤压在熔融含矿物的聚烯烃薄膜和纸或者卡纸薄片之间。或者，含矿物的聚烯烃层12可以通过薄膜吹制操作生产成吹塑薄膜，从而借助于简单的层压操作得到的合适的层压或者粘和层，该含矿物的聚烯烃层被层压并且永久粘接到纸或者卡纸薄片上，该层压操作对于本领域普通技术人员来说是公知的。但是含矿物的聚烯烃层12最好通过挤压操作被生产成浇注薄膜，在该挤压操作期间，该薄膜首先挤压在冷却表面上。因此该浇注薄膜通过层压操作以本身公知的方式层压到纸或者卡纸薄片上。
含矿物的聚烯烃层12的厚度尤其可以根据相关的一次使用的包装的结构和尺寸而改变，即使厚度范围约在30-100微米的含矿物的聚烯烃层一般也使得该包装用层压制品10具有足够可以生产出具有所追求的改进的握紧性能的一次使用的包装的刚度。
根据本发明，用于含矿物的聚烯烃层12的实用的聚烯烃的范例可为以乙烯和丙烯的均聚物和共聚物为基础。这样的均聚物的范例是具有根据ASTM的熔融指数在10(2.16kg；230℃)以下的丙烯均聚物，这样的乙烯和丙烯的共聚物的范例是具有根据ASTM的熔融指数为0.5-5(2.16kg；230℃)的乙烯/丙烯共聚物。
用于含矿物的聚烯烃层12的合适的矿物颗粒可以为在这个领域中的任何公知的矿物颗粒，但是最好是从基本上包括白云石，白垩，钙，滑石，云母，高岭土，粘土和钙硅石(硅灰石)的组中选出的颗粒。另外，在含矿物的聚烯烃层12中的矿物颗粒的重量百分比可以在很大限度内变化，但是通常在该含矿物的聚烯烃层12的总重量的约40％-70％。重量百分比低于下限40％的矿物颗粒导致含矿物的聚烯烃层12太粘以至于没有赋予该包装用层压制品10的必须的刚度，同时重量百分比高于上限70％的矿物颗粒导致该含矿物的聚烯烃层12将太脆以至于不能没有形成裂纹风险地形成折叠成型。为了赋予该包装用层压制品10优选的刚度和成型性，矿物颗粒的重量百分比含量因此应该在含矿物的聚烯烃层12的总重量的约40-70％的公开的范围内。
用于两个外部的，液密性的涂层13和14的合适的聚烯烃为聚乙烯，最好是低密度聚乙烯(LDPE)，该聚烯烃除了具有很好的对流体的密封性能外，在将该包装用层压制品10改造成具有很好的机械握紧刚度和改进的握紧性能，尺寸稳定的一次使用的包装期间，还导致了通过简单但有效的热封生产机械性能强的液密性的密封连接。根据本发明，对于外部的液密性的聚烯烃涂层13和14来说，合适的厚度或者涂覆量，可以变化，但对于一个外部涂层13来说一般在约10-20g/m2内，对于另外的外部涂层14来说在约20-50g/m2内。
通过图1中的上述的包装用层压制品10，根据本发明和示于图2-4中的一些公知的实施例，可以生产尺寸稳定的，液密性的一次使用的包装。
图2为商用的以商标Tetra Brik出售的类型的一次使用的包装的立体图。这个一次使用的包装20具有截面基本为矩形的管状容器主体21，该容器主体21包括四个成对对置的侧壁(其中仅示出两个相邻的侧壁22a和22b)，该侧壁彼此沿垂直折叠边或者棱边，例如所示的在两相邻的侧壁22a和22b之间的棱边23结合。该包装20还具有大致平的与管状容器主体21连成一体的顶盖和底盖(其中仅示出顶盖24)，同时具有四个成对对置的夹壁的三角形角折片，例如示出的角折片25，该角折片25靠着该包装的外面上的相邻的平的壁表面被折叠起来并且被永久密封。
图2中示出的类型(Tetra Brik)的一次使用的包装是从包装用层压制品10制造的，即该薄片的纵边相向折叠并且彼此结合成一纵向叠置的连接以形成一管子。该管子灌注有相应的内含物，如牛奶或者果汁，并且通过垂直于该管子纵向方向重复地压缩和热封该管子而分成单个的包装单元，同时通过在横向密封区域中的切割将该包装单元彼此分开，以便形成灌注的，气垫形状的包装。随后的成型和密封操作中，气垫形状的包装因此被赋予了最终的几何结构，一般为平行六面体，同时四个形成的，成对对置的三角形角折片被折起来并永久密封靠近该包装的外面上的平的壁表面处。
图3为以商标Tetra Rex出售的类型的商用的一次使用的包装的立体图。这个公知的一次使用的包装30具有截面大致为方形的管状容器主体31，包括4个成对对置的侧壁(其中仅示出两个相邻的侧壁32a和32b)，该侧壁彼此沿垂直折叠边或者棱边例如示出的在两个相邻侧壁31a和31b之间的棱边33结合在一起。该包装30还具有与容器主体31连成一体的大致平的底盖(未示出)和与该管状容器主体31连成一体的人字型上顶盖34。在图3中示出的类型(Tetra Rex)的一次使用的包装是由图1中的包装用层压制品的管状，平折叠的包装毛坯生产的，即首先包装毛坯被作成截面大致为方形的一开口的，管状容器主体。容器主体的一个开口端通过折叠成型和密封操作被闭合，在该操作期间，该容器主体的4个连续的成对对置的端面被相向的折叠起来并且彼此密封形成大致平的底盖。通过该容器的另一个开口端，这样封闭的容器主体灌注了相应的内含物，例如牛奶或者果汁，该另一个开口端随后由附加的折叠成型和密封操作被封闭，在该操作期间，该容器主体4个连续的成对对置的端面或者顶面被相向折叠并且彼此密封使得该包装被赋予了人字型的上顶盖。
图4是以商标Tetra Top销售的类型的商用一次使用的包装的立体图。这个已知的，一次使用的包装40具有截面为大致圆形的管状容器主体41，和一与管状容器主体结合的大致平的底盖(未示出)。这种(Tetra Top)一次使用的包装不同于前述的两种一次使用的包装20和30，主要区别在于：管状容器主体41一般完全缺少垂直折叠边或者棱边；该容器主体41具有注射模制塑料盖44形的单独的上盖，该塑料盖44具有边缘的环行向下指向的法兰，通过该法兰塑料盖44固定密封到圆柱形容器主体41的内部。
Tetra Top的一次使用的包装，类似于Tetra Rex类型的一次使用的包装，由图1中的包装用层压制品10的管状平折叠包装毛坯进行生产，即首先将该管状包装毛坯形成一截面大致为圆形的开口的管状容器主体。该容器主体的一开口端通过注射模制操作被封闭，在该操作期间，熔融塑料被注射并且形成一具有环状的外缘指向下的法兰的圆形的大致平的盖，通过该法兰，注射模制的塑料盖固定密封到该容器主体的内部。通过容器主体的另一个开口端，这样封闭的容器主体灌注有相应的内含物例如，牛奶，该另一个开口端随后通过折叠成型和密封操作被封闭，在该操作期间，容器主体的4个连续的成对对置的端面或者底面被相向地折叠并且彼此密封，同时通过折叠操作形成的两个夹壁的，三角形角折片被折叠起来并且固定地密封到该包装的外面的平的底盖上。
根据本发明的一次使用的包装20，30和40是尺寸稳定和液密性的，并且还具有超出相应的传统的一次使用的包装的主要的优势，即分别围绕管状容器主体21，31和41的至少一部分简单的握紧，可以将它们提起并倾倒其中的内含物，几乎完全没有当倾倒该包装时，由于握紧的包装壁的过分的向内的变形导致的非必要的溢出的风险。本发明的一次使用的包装的该改进的握紧性能是特别有优势的，并且在例如Tetra Top类型的一次使用的包装，即没有纵向刚化的棱边或者折叠边的具有管状容器主体的本文提出的问题特别明显和烦人的一次使用的包装方面是需要的。

Claims (7)

1.一种用于通过折叠成型和包装用层压制品的热密封而制成的包装容器的包装用层压制品(10)，该包装用层压制品(10)包括纸或者卡纸层(11)和一在该纸或者卡纸层(11)的一个侧面上的含矿物的聚烯烃层(12)，其特征在于，所述含矿物的聚烯烃层(12)是丙烯为基的基本混合物并具有30-100微米的厚度，并包括重量百分比为所述含矿物的聚烯烃层(12)总重量的40-70％的矿物颗粒。
2.根据权利要求1所述的包装用层压制品(10)，其特征在于，该含矿物层(12)通过层压聚烯烃层(15)粘和到该芯层(11)上。
3.根据权利要求1或2所述的包装用层压制品(10)，其特征在于，它具有在该芯层(11)的两个侧面上的外部聚烯烃涂层(13，14)。
4.根据权利要求3所述的包装用层压制品(10)，其特征在于，该两个外部涂层(13，14)包括聚乙烯。
5.包括一管状容器主体(21；31；41)的包装容器(20；30；40)，其特征在于，该管状容器主体的至少部分是由包含纸或者卡纸芯层(11)和在该包装容器(20；30；40)的内部上的含矿物的聚烯烃层(12)的包装用层压制品(10)制作。
6.根据权利要求5所述的包装容器(20；30；40)，其特征在于，该管状容器主体(21；31；41)在其端部具有与该管状容器主体连成一体的一大致平的端盖。
7.根据权利要求5或6所述的包装容器(40)，其特征在于，该管状容器主体(41)在其端部具有一可打开的注射模制的端盖(44)。
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