CN1308137C - 包装盖及其制备方法和用盖密封的包装件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及盖(1)，其可以热密封到包装件(2)的开口并且当包装件打开时剥离。此外，本发明包含制备这种盖的方法和用盖密封的包装件，并且还涉及配备有盖的密封包装件。盖(1)由可以是纸张或纸板的纤维材料层(6)，适宜的材料是PET，EVOH或PA的氧气阻透层(7)和热密封层(8)组成。根据本发明，热密封层(8)包含EMA，EVA和聚酰胺蜡，允许热密封层与氧气阻透层直接粘附而没有任何中间粘合剂层。在盖的制备期间，通过共挤出可以向纸张或纸板上涂布氧气阻透层和热密封层。根据本发明配备有盖的包装件包括例如其中包装了食物如饮料，营养脂肪或现成食品的箱子、杯子或酒杯。

Description

包装盖及其制备方法和用盖密封的包装件
本发明涉及一种盖，其可以热密封到包装件的开口并且当打开包装件时可以剥离，其包含纤维材料层、聚合物氧气阻透层和聚合物热密封层。此外，本发明涉及一种制备盖的方法，一种制备用盖封闭包装件的方法及由此得到的密封包装件。
将热密封可剥离的盖用于各种消费品包装件。典型的包装件是消费和一次性包装件，其含有液体、潮湿的或油腻的食品。包装的产品包括：牛奶、酸乳、酸奶和其它奶制品、果汁、水、点心、营养脂肪如黄油和人造黄油和现成的食物。类似地包装干燥的、粉末状的或颗粒状的产品如药品。
例如，最常见的有热密封盖的包装容器或器皿是由塑料如聚丙烯或聚苯乙烯、涂布聚合物的纸板或玻璃制成的。盖的材料是铝，但是当包装件打开时，其出现倾向于被撕破的问题，并且更严重的是，其在废料堆中是不可分解的。将涂布聚合物的纸张或纸板用作消除这些问题的备选盖材料。当包装件密封时，在盖中的聚合物层提供足够的机械强度，并且用于热密封盖的产品和装置所要求的氧气和香气密封，并且当包装件最后打开时，将其剥离掉。
通过下面的方法制备涂布聚合物的盖：首先用热密封清漆层压聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，然后通过胶粘将其粘附至纸张或纸板上。但是，使用这种两步工艺生产作为中间产品的所述聚合物膜是不便的。
WO专利说明书92/04187描述了一种制备热密封和可剥离的盖的方法，该方法在单一的共挤出步骤中，向纸张上的相互的顶部涂布聚合物层，形成聚合物涂层。涂层由粘合剂层、氧气阻透层、第二粘合剂层和热密封层组成，在该纸张的底部侧按此顺序安置这些层，其最终将形成盖的内表面。该说明书中提及：作为氧气阻透层的材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，乙烯乙烯醇聚合物(EVOH)和聚酰胺(PA)。热密封层定义为：含有用甲基丙烯酸改性的聚乙烯和作为粘合组分的乙烯乙酸乙烯酯和作为脱附组分的乙烯甲基丙烯酸共聚物的混合物。FI专利说明书104 887进一步描述了一种涂布聚合物的盖，其中通过在氧气阻透层中混合晶体和无定形聚合物，解决了WO专利说明书92/04187的盖所遇到的变形问题。在此参考文献中描述的三层涂层的纸内表面包含：按此顺序的氧气阻透层、粘合剂层和热密封层。
本发明的目的是提供一种由涂布聚合物的纸张或纸板制成的盖，其可以热密封和剥离，其可以在单一步骤中通过共挤出聚合物层而制备，并且其允许减少在相互顶部的聚合物层的层数。本发明的特征在于，热密封层含有乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蜡的混合物，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％，并且特征在于，热密封层直接与具有更高的熔点的氧气阻透层直接粘附而没有任何中间粘合剂。
根据本发明，惊奇地发现：热密封层中的所述聚合物材料可以同样地通过共挤出粘附到最经常使用的氧气阻透聚合物即聚对苯二甲酸乙二醇酯，乙烯乙烯醇共聚物或聚酰胺上，尽管这些聚合物熔点之间有巨大差异。因而，没有必要在氧气阻透层和热密封层之间使用任何现有技术的聚合物粘合剂层。
根据本发明所指出的，EMA、EVA和聚酰胺蜡的混合物对各种类型的材料如塑料、涂布或未涂布聚合物的纸张或纸板以及玻璃提供良好的热密封。
本发明特别优选的实施方案包含：通过热密封盖，用PET涂布的纸板冷冻箱、模具或饮料杯的永久密封，而使用现有技术热密封材料不能进行这种密封。
热密封可以在氧气阻透层保留无损伤的、通过热密封没有泄漏发生的温度下进行，这将增加恶化食品保存的危险。已经注意到密封包装件忍受得住冷冻而盖没有脱落，也没有热密封的泄漏。
在没有限制本发明的条件下，EMA在热密封混合物中显然具有允许盖剥离的功能。EVA实现热密封层与氧气阻透层的粘附和密封层与盖反面的粘附，盖从那里脱附。实验表明：如果不包括EMA以及EVA，盖是不起作用的，换言之，EMA和EVA两者的存在是必不可少的。聚酰胺蜡对于混合物的可使用性是必须的，根据试验，蜡占混合物0.8％的量。如果使用更少的量，混合物与工具粘附并且阻止用其涂布的材料卷起(rolling)。聚酰胺蜡还对盖的容易剥离起作用。聚烯烃加入至掺混料中作为更便宜的填料。根据本发明，聚酰胺蜡在聚合物密封层的聚合物掺混料中的比例可以为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％。掺混料的剩余部分可以由聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯组成。
优选在本发明盖上的聚合物涂层可以仅由包含所述氧气阻透层和热密封层的双层涂层组成。但是，只要需要，氧气阻透层可以由不同的阻透聚合物的更多层组成，如相互粘附的EVOH层和PA层。
至于作为氧气阻透层材料的PET或PA，其层重可以在10至70g/m2范围内，最优选在20至40g/m2范围内变化。至于作为包装材料的EVOH，其层重可以为5至25g/m2，最优选为10至20g/m2。依次，热密封层的重量可以为5至30g/m2，最优选为10至20g/m2。
根据本发明，纤维材料层可以由纸张或纸板组成，所述纸张的重量为30至120g/m2，优选为40至80g/m2，所述纸板的重量为130至600g/m2，优选为220至300g/m2。纸张基盖适宜于密封相对小的杯子或酒杯，而纸板基盖特别适宜于作为箱状包装件的内盖。
根据本发明制备上述可以热密封和剥离的盖的方法，其特征在于：通过在单一步骤中用粘附至纤维层和相互粘附的两聚合物层共挤出来涂布纤维材料，所述的形成氧气阻透层和另一种形成热密封层中的一种允许盖的剥离，后者含有EMA、EVA和聚酰胺蜡的掺混料，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％。可以在纤维材料织物上将聚合物层作为连续的薄膜挤出，并且随后通过切割或打孔该织物而形成单个的盖。
根据本发明制备密封包装的方法基本上包含：在包装件的开口处热密封盖，所述的盖包含：纤维材料层，聚合物氧气阻透层和直接与氧气阻透层粘附而没有中间粘合剂的热密封层，所述的热密封层含有EMA、EVA、还有聚酰胺蜡，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％，并且当包装件打开时，热密封层使盖剥离。热密封的温度可以在150至190℃的范围内变化。在此温度范围内，热密封不会导致由PET、EVOH或PA制成的且熔点在160℃以上的氧气阻透层中出现孔。
本发明的密封包装件，其特征在于，包含容器，在容器中含有的包装产品和热密封到容器开口的盖，所述的盖是由纤维材料层、在下面的聚合物氧气阻透层和形成盖内表面且直接与氧气阻透层粘附且没有中间粘合剂的热密封层制成，所述的热密封层含有EMA、EVA还有聚酰胺蜡的掺混料，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％，当包装件打开时，所述掺混料允许盖剥离。在本发明的食品包装件，如用于饮料、奶制品、营养脂肪或现成的食物的包装件中，容器典型地为由在其里面和/或外面上涂布有聚合物的塑料或纸板制成的箱子或酒杯。在箱子状包装件中，且也在具有由玻璃制成的包装容器的包装件中，热密封盖典型地为可剥离的内盖，其通过螺纹或按扣接头固定在外盖的里面。
以下，首先参考附图更详细解释本发明，其中
图1所示为根据本发明有盖的饮料杯，
图2解释在更大比例尺上，显示开口与盖之间的热密封接合处的饮料杯开口的截面图，
图3和4所示为两种不同材料组合的层结构，和
图5所示为在盖制备过程中，聚合物层与纤维材料织物的共挤出和粘附。
图1示例本发明的产品包装件，其是由配备有盖1的饮料杯2形成的。这种包装件的内容物3典型地为水，果汁，牛奶或奶制品，如酸奶。在图2中所示的盖1与饮料杯2的边缘4紧密地热密封，其包含盖边5，其可以拉动以除去盖并且打开包装件。
图3和4示例了在图2中所示的盖的3层结构6-8。该盖包含：重量为例如40-80g/m2和形成盖1外表面的纸张层6。在图3中，盖的聚合物内涂层是由重量例如为20至40g/m2的PET层7和在包装件上形成盖1内表面且重量例如为10-20g/m2的热密封层8组成的。所述实例的热密封层8可以含有例如：至少聚酰胺蜡，约20％的EMA，约40％的EVA，余量为聚烯烃。一种热密封层8的适宜材料是Rohm&Haas销售的产品Mormelt 84，其密度为0.955g/cm2，熔点为74℃且熔体指数为45至55g/10min。
图4中的盖1的层组合不同于图3中的，其唯一不同在于，氧气阻透层7的材料是EVOH而不是PET，其层重为例如10至20g/m2。
除了用于塑料或涂布纸板的饮料杯或酒杯外，图3和4所示的盖材料还适宜于由塑料或纸板制成的箱状包装件，特别是作为包装件的可剥离内盖，或作为玻璃容器包装件的类似的可除去的内盖。优选重量为220至300g/m2的纸板代替纸张6用于箱子的内盖。
如图5所示，在连续的过程中生产盖材料，其中在连续移动的纸张或纸板织物6上共挤出聚合物氧气阻透层7和聚合物热密封层8。将织物6进行初步的电晕放电处理9。在挤出机10中加入聚合物层7、8，并且从喷嘴端11作为均匀薄膜12导向与纸张或纸板织物6一起旋转的转辊13、14之间的间隙，由转辊将各层挤压在一起，同时保持织物处于移动状态。由此，该方法产生作为连续织物15的盖材料，各包装件的单个盖从那里通过切割或打孔而取走。
实施例1
向重量为90g/m2的包装纸上涂布重量为20g/m2的PET层和重量为15g/m2的最上面的热密封层(Mormelt 804)。从由此得到的涂布聚合物的纸张切割小片，以形成由聚苯乙烯制成的食品箱的盖。在175℃的密封温度下，通过2秒钟的热密封将盖固定至箱子的开口上。在聚苯乙烯和Mormelt热密封层之间实现了紧密的密封，可以以未损坏的状态从箱子开口处除去盖而打开箱子。
使用由聚乙烯和聚丙烯制成的包装箱，重复试验具有相同的结果。
实施例2
从实施例1得到的涂布聚合物的包装纸切割小片，并且将小片热密封，以形成玻璃容器开口处的盖。热密封时间为2秒钟并且温度为175℃。在密封期间，该盖的Mormelt层与容器开口的玻璃表面紧密粘附，并且打开容器时，可以未损坏地从容器开口处除去该盖。
实施例3
用重量为40g/m2的PET层涂布重量为255g/m2的包装板，并且通过折叠从这个涂布的包装板制成营养脂肪箱，其中PET层作为箱子的内表面。也通过采用共挤出的重量为20g/m2的PET层与重量为15g/m2的最上面的热密封层(Mormelt 804)，涂布相同的包装板。由此双层涂布板切割小片，并且在营养脂肪箱的开口处进行热密封，形成盖，其中密封时间为2秒，且温度为175℃。在密封期间，Mormelt热密封层与在箱子边翼上的PET涂层紧密粘附，并且打开箱子，可以未损坏地从箱子开口处除去盖。
在由未涂布的包装板制成的箱子上，重复试验得到相同结果。
对于本领域技术人员显而易见的是：本发明申请不限于上述实施例，而是可以在后附权利要求的范围内变化。

Claims (24)

1.盖(1)，其可以热密封到包装件(2)的开口并且当包装件打开时剥离，其包含纤维材料层(6)，聚合物氧气阻透层(7)和聚合物热密封层(8)，其特征在于，所述热密封层(8)包含乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蜡，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％，并且在于，所述热密封层与熔点更高的氧气阻透层(7)直接粘附而没有任何中间粘合剂。
2.根据权利要求1所述的盖，其特征在于，在所述纤维材料层(6)上的聚合物涂层仅由所述的氧气阻透层和热密封层(7，8)组成。
3.根据权利要求1或2所述的盖，其特征在于，所述氧气阻透层(7)中的聚合物是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)和/或聚酰胺(PA)。
4.根据权利要求3所述的盖，其特征在于，所述PET或PA氧气阻透层的重量为10至70g/m2。
5.根据权利要求4所述的盖，其特征在于，所述PET或PA氧气阻透层的重量为20至40g/m2。
6.根据权利要求3所述的盖，其特征在于，所述EVOH氧气阻透层的重量为5至25g/m2。
7.根据权利要求6所述的盖，其特征在于，所述EVOH氧气阻透层的重量为10至20g/m2。
8.根据前面所述权利要求任何一项所述的盖，其特征在于，所述热密封层(8)的重量为5至30g/m2。
9.根据权利要求8所述的盖，其特征在于，所述热密封层(8)的重量为10至20g/m2。
10.根据前面所述权利要求任何一项所述的盖，其特征在于，所述纤维材料层(6)是由重量为30至120g/m2的纸张制成的。
11.根据权利要求10所述的盖，其特征在于，所述纤维材料层(6)是由重量为40至80g/m2的纸张制成的。
12.根据权利要求1至9任何一项所述的盖，其特征在于，所述纤维材料层是由重量为130至600g/m2的纸板制成的。
13.根据权利要求12所述的盖，其特征在于，所述纤维材料层是由重量为220至300g/m2的纸板制成的。
14.一种制备根据前面所述权利要求任何一项所述的可由热密封固定的盖(1)的方法，其特征在于，通过在单一步骤中用粘附至纤维和相互粘附的两个聚合物层(7，8)共挤出来涂布纤维材料(6)，所述的形成氧气阻透层(7)的层之一和形成热密封层(8)的另一层可使盖被剥离，后者含有乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蜡的掺混料，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在移动的纤维材料织物(6)上将聚合物层(7，8)作为连续的薄膜挤出，并且在于，通过切割或打孔，从由此得到的织物(15)上分离各个不连续的盖(1)。
16.一种制备密封包装件的方法，其特征在于，在包装件(2)的开口处热密封盖(1)，所述盖包含纤维材料层(6)，聚合物氧气阻透层(7)和与该氧气阻透层直接粘附而没有中间粘合剂的热密封层(8)，所述热密封层包含乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蜡的掺混料，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％，并且当包装件打开时，允许所述的盖被剥离。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述热密封的温度为150至190℃。
18.一种用权利要求16或17所述的方法制备的密封包装件，其特征在于，所述包装件包含容器，在所述容器(2)中含有的包装产品(3)，和在所述容器开口处热密封的盖(1)，所述的盖是由纤维材料层、在下面的聚合物氧气阻透层(7)和形成盖内表面且直接与所述氧气阻透层粘附且没有中间粘合剂的热密封层(8)制成的，所述的热密封层含有乙烯丙烯酸甲酯共聚物(EMA)，乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酰胺蜡，其中聚酰胺蜡的比例为0.8至5％，EVA的比例为20至50％，和EMA的比例为10至30％，并且当包装件打开时，其允许所述盖被剥离。
19.根据权利要求18所述的包装件，其特征在于，所述的容器是在内侧和/或外侧涂布有聚合物的纸板箱或杯子。
20.根据权利要求18所述的包装件，其特征在于，所述的容器是在内侧和/或外侧涂布有聚合物的酒杯。
21.根据权利要求18所述的包装件，其特征在于，所述的容器是塑料箱或杯子。
22.根据权利要求18所述的包装件，其特征在于，所述的容器是酒杯。
23.根据权利要求18所述的包装件，其特征在于，所述的容器是由玻璃制成的。
24.根据权利要求18至23任何一项所述的包装件，其特征在于，是一种密封食品包装件。
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