CN1703315A - 管和类似的箔片型包装用的具有包埋的阻挡层的多层层压制品 - Google Patents

管和类似的箔片型包装用的具有包埋的阻挡层的多层层压制品 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种管和类似的箔片型包装用的多层层压制品，所述多层层压制品具有包埋的阻挡层，金属箔片——特别是铝箔，和非必要地外部结构，特别是外膜和/或密封膜，其中阻挡层由聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺或其混合物，或由PA与聚丙烯腈(PAN)和/或乙烯－乙烯醇共聚物(EVOH)的混合物或由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。本发明另外涉及了所述层压制品的制备方法。

Description

管和类似的箔片型包装用的具有包埋的 阻挡层的多层层压制品
根据权利要求1的前序部分或权利要求8的前序部分，本发明涉及一种管和类似的箔片型包装用的具有包埋的阻挡层的多层层压制品，并且涉及其制备方法。
在包装工业领域中需要多层层压制品。根据层压制品的厚度，它们具有柔韧性至尺寸上较稳定的性能，并且可将其用于制备管、袋和耐用包装。特别是，具有包埋的阻挡层的多层层压制品适于包装腐蚀性物质和芳香物质。这是基于在多层层压制品中提供了阻挡层的事实，所述阻挡层防止腐蚀性物质，例如过氧化物，以及酸性、碱性和特别是挥发性的含溶剂的物质逸出。用阻挡层还避免了挥发性调料和香料的逸出。
迄今，这样的阻挡层通常由布置在层压制品内部的金属箔片组成。但是，已证实所述箔片具有不足之处，特别是相对于高腐蚀性材料或易扩散材料，在此根据装填材料而定，在最坏的情况下，甚至发生例如由于金属层(通常为铝箔)的氧化而导致的变性。
在该方面的改进由US专利5,098,794提供，该专利提议将乙烯-乙烯醇共聚物构成的附加阻挡层用于保护金属阻挡层。但是，在该情况下的层压制品仅适用于相对于乙烯-乙烯醇共聚物表现为惰性的装填材料。
本发明的任务是提供一种多层层压制品及其制备方法，所述多层层压制品避免了上述缺点，可通用并且相对于腐蚀性、挥发性和易扩散物质而言具有改进的保留能力。
该任务通过根据权利要求1的多层层压制品和通过根据权利要求8的所述层压制品的制备方法得以解决。
特别是，该任务通过管和类似的箔片型包装用的多层层压制品得以解决，所述多层层压制品具有包埋的阻挡层，金属箔片-特别是铝箔，和非必要地外部结构，特别是外膜和/或密封膜，其中所述阻挡层由以下材料中的一种或多种，特别是其混合物组成：
- 聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，
- 由聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，与乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和/或聚丙烯腈(PAN)形成的混合物，
- 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
- 聚丙烯腈(PAN)。
在使用聚酰胺，特别是芳族和/或部分芳族形式聚酰胺或其混合物，以及使用聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酰胺与乙烯-乙烯醇共聚物和/或聚丙烯腈的混合物或聚丙烯腈方面的主要优点在于非常宽的应用范围。例如，通过选择其基础成分和/或混合成分，可制备聚酰胺，使得其相对于存在于装填材料内的腐蚀性或挥发性物质而言表现为惰性或至少基本上为惰性的。
作为使用聚酰胺作为阻挡层材料的替换方案，可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯。后者具有优异的耐化学品性。另外，可将其高度压缩以便进一步改进特别是相对于扩散的阻挡性能。
作为另一种阻挡层材料，使用聚丙烯腈，特别是以其与聚酰胺和/或乙烯-乙烯醇共聚物的混合物形式使用。特别是，因为聚丙烯腈可同时用作密封层材料，所以已证实使用这种阻挡层材料特别有利。因此，适当的情况下可免去施用内部密封层。
根据本发明，阻挡层仅由所述阻挡层材料中的一种材料组成，即由聚酰胺，聚丙烯腈，非必要地以与乙烯-乙烯醇共聚物的混合物的形式，或由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成；但是，可以提供两层或多层的阻挡层。例如，按此方式可以为极端腐蚀性或高度挥发性装填材料提供长期容器。每种情况下的聚酰胺、聚丙烯腈和聚对苯二甲酸乙二醇酯的层的组合和混合的类型将基于每种情况下的要求。
聚酰胺(PA)可以取向形式和无定形的形式使用。
但是，需强调的是，最一般的情况下，单独的聚酰胺、其与聚丙烯腈和/或乙烯-乙烯醇共聚物的混合物或聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的单层阻挡层足以保护金属箔片构成的阻挡层不受装填材料的影响。
根据一种实施方案，阻挡层在包装的内侧，特别是作为内膜的一部分，布置在内部密封层或接触层与金属箔片或金属层之间。
由所述布置确保了腐蚀性或挥发性装填材料首先与阻挡层接触，并且金属箔片，其优选由铝制成，不受装填材料的影响。
根据每种情况下的要求和层厚，在此提供阻挡层作为内膜的一部分，在该情况下内膜可以单独处理-特别是在大的层厚的情况下-并且例如，将内膜作为保护层施用于铝表面，例如容器的铝表面上。
根据本发明，在阻挡层与金属箔片之间提供有中心密封层和/或接合层，特别是挤出的接合层。一方面，中心密封层用于稳定层结构以及用于实现与接合层，优选挤出的接合层的最佳接合，所述中心密封层可作为聚烯烃(olefinische)层的形式形成并且其基本上与内部密封层或接触层相当。接合层以其又粘附到铝箔上的方式形成。
根据本发明，在包围阻挡层的层之间，特别是在内部密封层与阻挡层之间和在外层与阻挡层之间提供粘附促进剂。粘附促进剂用于改进内部密封层或接触层与阻挡层之间的粘附作用并且用于改进阻挡层与中心密封层之间的粘附作用。这些层构成了上文提到的内膜。与此邻接的是优选挤出的接合层，随后是铝箔。铝箔在外侧又配有外部结构，例如包含聚烯烃(Olefine)的例如以外膜或密封膜形式的挤出膜。
根据本发明另一种实施方案，采用含有铬配合物的材料，特别是漆状材料，涂覆金属箔片-特别是铝箔。理想地，将所述铬配合物涂层涂漆到铝箔上并且附加保护后者不受强氧化性产品，例如过氧化物的影响。
根据本发明可能的层厚和对于单个层而言优选的材料列于下表1和2中：
表1
  层   层厚   优选的层厚   特别优选的层厚
  内部密封层或接触层   1μm-250μm   3μm-150μm   5μm-100μm
  粘附促进剂   1μm-140μm   3μm-40μm   5μm-25μm
  阻挡层   1μm-180μm   2μm-80μm   3μm-50μm
  中心密封层   1μm-250μm   3μm-150μm   5μm-100μm
  接合层   1μm-180μm   3μm-80μm   5μm-50μm
  金属箔片   1μm-150μm   3μm-65μm   5μm-40μm
  外部结构   1μm-300μm   0μm-190μm   0μm-110μm
表2：
  层  材料
  内部密封层或接触层  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)，前述材料的混合物
  粘附促进剂  马来酸酐(MSA)、改性聚烯烃，特别是离聚物，前述材料的混合物
  中心密封层  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)，前述材料的混合物
  接合层  乙烯-丙烯酸(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)、马来酸酐(MSA)、改性聚烯烃，特别是离聚物，聚乙烯(PE)，前述材料的混合物
  外部结构  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)、着色剂，前述材料的混合物
因此，根据本发明的多层层压制品的基本结构如下：
- 内膜，由如下构成：
- PE、PP、PAN，或改性聚烯烃如离聚物，EAA，及其混合物组成的内部密封层/接触层；
- MSA、改性聚烯烃及其混合物组成的粘附促进剂；
- 由PA，部分芳族PA、芳族PA，PA与PAN和/或EVOH的混合物，PAN，PET及其混合物组成的阻挡层；
- MSA、改性聚烯烃及其混合物组成的粘附促进剂；
- 中心密封层/接触层，基本结构如密封层(但不必强制性地与密封层相当)
- EAA、EMA、MSA、离聚物或其它改性聚烯烃组成的挤出接合层，还可以是与PE或两种所述材料的共挤出物；
- 铝箔；
- 以具有聚烯烃组成的外层/密封层的形式的挤出层构成的外部结构。
根据本发明的任务另外可通过一种制备管和类似的箔片型包装用的多层层压制品的方法得以解决，所述多层层压制品具有包埋的阻挡层，金属箔片-特别是铝箔，和非必要地外部结构，特别是外膜和/或密封膜，其中使用以下材料中的一种或多种，特别是其混合物作为阻挡层：
- 聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，
- 由聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，与乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和/或聚丙烯腈(PAN)形成的混合物，
- 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
- 聚丙烯腈(PAN)。
根据本发明的一种实施方案，将内膜共挤出，所述内膜由至少一个密封层或接触层，和阻挡层以及至少一层布置在阻挡层与密封层或接触层之间的粘附促进剂组成。
根据本发明的另一种实施方案，阻挡层以薄膜的形式制备并将其通过挤出层合或粘合剂层合施用到内部密封层或接触层上。
在此应提及的是，位于层压制品内部且作为聚烯烃层的形式形成的中心密封层是非必要的，并且在需要的情况下可将其省去，而根据本发明的内部密封层是必需的。
因此，根据本发明的另一种实施方案，将内部密封层或接触层，阻挡层和非必要地中心密封层或接触层直接施用到金属层上，适当的情况下使用粘附促进剂，特别是底漆，优选甲基丙烯酸酯。采用所述方法，通过共挤出涂覆将聚乙烯/聚酰胺/(聚乙烯)结构施用到铝上，适当的情况下借助适合的底漆，以使内部聚烯烃层或在如由括号所示的可省去的内部聚烯烃层的情况下，聚酰胺层直接与铝箔邻接。
在此应提及的是，当然可使用表中对于单个层而言所述的替代性材料。
根据本发明，另外可以采用含有铬配合物的材料，特别是漆状材料，涂覆金属箔片-特别是铝箔。通过所述方法，可明显改进铝箔相对于强氧化性物质的抵抗力。
在方法方面，制备表1和2中所述层厚，并且使用用于制备各自层的材料。
在此应提及的是，外部结构可包含着色剂。根据本发明，对此还可包括标签及适于形成设计图案或产品标识的其它工具。这些物质可以层或箔片的形式施用到铝箔上或者作为外部结构的整体组成部分施用到铝箔上。此外，可直接对铝箔进行印刷。
由从属权利要求中可得出本发明的另外的实施方案。
在下文，参考实施例描述本发明，参考附图更详细地解释所述实施例。
在此，图1为根据本发明的层压制品的层结构的图解描述。
在以下的说明书中，相同的参考符号用于相同的且以相同的方式起作用的部分。
紧邻最内部密封层或接触层10的是马来酸酐(MSA)，改性聚烯烃，特别是离聚物，或其混合物组成的粘附促进剂层20，所述最内部密封层或接触层10朝向装填材料并且由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，由改性聚烯烃，例如离聚物，或乙烯-丙烯酸(EAA)或类似的丙烯酸系化合物组成，其中包括所述材料的混合物。密封层或接触层10具有的层厚为5μm，同时粘附促进剂层20具有的厚度为5μm-25μm。紧邻粘附促进剂层20的是阻挡层30，所述阻挡层由聚酰胺，部分芳族聚酰胺、芳族聚酰胺或其混合物组成，并且具有的层厚为3μm-50μm。聚酰胺的替代材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。接着与阻挡层邻接的是非必要的可单独或共同省去的三层：所述非必要的层的最内层由上述类型的粘附促进剂20组成并且随后是聚烯烃层40，所述聚烯烃层40是中心密封层40且其结构与内部密封层10相当，但不是强制性的。关于层厚，粘附促进剂层20和中心密封层40与上述位于更内部的相应的层20、10的厚度相当。到目前为止所述的层可以内膜80的形式形成，所述内膜80具有的厚度为25μm-300μm。优选将内膜80共挤出。
沿向外的方向上，紧邻中心密封层40的是由乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)、马来酸酐(MSA)组成或由改性聚烯烃，特别是离聚物组成的优选挤出的接合层50。挤出的接合层50还可以是聚乙烯(PE)与一种或两种前述材料组成的共挤出物。挤出的接合层50的厚度为5μm-50μm。
向外的方向上，紧邻挤出的接合层50的是铝箔60，所述铝箔60具有的层厚度为5μm-40μm。
作为最外层，接着是由挤出层和外膜或密封膜构成的外部结构70，所述外部结构70具有基本上为聚烯烃的组成。
根据本发明的多层层压制品的总厚度为150μm-500μm。
在此应指出，单独考虑或任意组合的所有上述部分，特别是附图中所示详细情况，均作为本发明的主要部分要求保护。本领域技术人员将通晓其变换方案。
参考符号列表
10  内部密封层或接触层
20  粘附促进剂
30  阻挡层
40  中心密封层或接触层
50  接合层
60  金属箔片
70  外部结构
80  内膜

Claims (14)

1.管和类似的箔片型包装用的多层层压制品，所述多层层压制品具有包埋的阻挡层(30)，金属箔片，特别是铝箔(60)，和非必要地外部结构，特别是外膜和/或密封膜(70)，
其特征在于
阻挡层(30)由以下材料中的一种或多种，特别是其混合物组成：
-聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，
-由聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，与乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和/或聚丙烯腈(PAN)形成的混合物，
-聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
-聚丙烯腈(PAN)。
2.根据权利要求1的层压制品，
其特征在于
阻挡层(30)在包装的内侧，特别是作为内膜(80)的一部分，布置在内部密封层或接触层(10)与金属箔片或金属层(60)之间。
3.根据权利要求1或2的层压制品，
其特征在于
在阻挡层(30)与金属箔片(60)之间提供有中心密封层(40)和/或接合层(50)，特别是挤出的接合层。
4.根据前述权利要求中任一项的层压制品，
其特征在于
在包围阻挡层(30)的层，特别是内部密封层(10)和外层，与阻挡层(30)之间提供粘附促进剂(20)。
5.根据前述权利要求中任一项的层压制品，
其特征在于
采用含有铬配合物的材料，特别是漆状材料，涂覆金属箔片，特别是铝箔(60)。
6.根据前述权利要求中任一项的层压制品，
其特征在于
各层具有根据下表的厚度：   层   层厚   优选的层厚   特别优选的层厚   内部密封层或接触层(10)   1μm-250μm   3μm-150μm   5μm-100μm   粘附促进剂(20)   1μm-140μm   3μm-40μm   5μm-25μm   阻挡层(30)   1μm-180μm   2μm-80μm   3μm-50μm   中心密封层(40)   1μm-250μm   3μm-150μm   5μm-100μm   接合层(50)   1μm-180μm   3μm-80μm   5μm-50μm   金属箔片(60)   1μm-150μm   3μm-65μm   5μm-40μm   外部结构(70)   1μm-300μm   0μm-190μm   0μm-110μm。
7.根据前述权利要求中任一项的层压制品，
其特征在于
各层在每种情况下单独或以组合的方式包含根据下表的材料：   层  材料   内部密封层或接触层(10)  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)，前述材料的混合物   粘附促进剂(20)  马来酸酐(MSA)、改性聚烯烃，特别是离聚物，前述材料的混合物   中心密封层(40)  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)，前述材料的混合物   接合层(50)  乙烯-丙烯酸(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)、马来酸酐(MSA)、改性聚烯烃，特别是离聚物，聚乙烯(PE)，前述材料的混合物   外部结构(70)  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)、着色剂，前述材料的混合物。
8.制备管和类似的箔片型包装用的多层层压制品的方法，所述多层层压制品具有包埋的阻挡层(30)，金属箔片，特别是铝箔(60)，和非必要地外部结构(70)，特别是外膜和/或密封膜(70)，
其特征在于
使用以下材料作为阻挡层(30)：
-聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，
-由聚酰胺(PA)，特别是芳族和/或部分芳族聚酰胺，或其混合物，与乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)和/或聚丙烯腈(PAN)形成的混合物，
-聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，
-聚丙烯腈(PAN)。
9.根据权利要求8的方法，
其特征在于
将内膜(80)共挤出，所述内膜(80)由至少一个密封层或接触层(10，40)，和阻挡层(30)以及至少一层布置在阻挡层(30)与密封层或接触层(10，40)之间的粘附促进剂(20)组成。
10.根据权利要求8的方法，
其特征在于
阻挡层(30)以薄膜的形式制备并将其通过挤出层合或粘合剂层合施用到内部密封层或接触层(10)上。
11.根据权利要求8的方法，
其特征在于
将内部密封层或接触层(10)、阻挡层(30)和非必要地中心密封层或接触层(40)直接施用到金属层(60)上，适当的情况下使用粘附促进剂(20)，特别是底漆，优选甲基丙烯酸酯。
12.根据权利要求8-11中任一项的方法，
其特征在于
采用含有铬配合物的材料，特别是漆状材料，涂覆金属箔片，特别是铝箔(60)。
13.根据权利要求8-11中任一项的方法，
其特征在于
制备具有根据下表的厚度的各层：   层   层厚   优选的层厚   特别优选的层厚   内部密封层或接触层(10)   1μm-250μm   3μm-150μm   5μm-100μm   粘附促进剂(20)   1μm-140μm   3μm-40μm   5μm-25μm   阻挡层(30)   1μm-180μm   2μm-80μm   3μm-50μm   中心密封层(40)   1μm-250μm   3μm-150μm   5μm-100μm   接合层(50)   1μm-180μm   3μm-80μm   5μm-50μm   金属箔片(60)   1μm-150μm   3μm-65μm   5μm-40μm   外部结构(70)   1μm-300μm   0μm-190μm   0μm-110μm。
14.根据权利要求8-11中任一项的方法，
其特征在于
采用根据下表的材料制备各层：   层  材料   内部密封层或接触层(10)  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)，前述材料的混合物   粘附促进剂(20)  马来酸酐(MSA)、改性聚烯烃，特别是离聚物，前述材料的混合物   中心密封层(40)  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)，前述材料的混合物   接合层(50)  乙烯-丙烯酸(EAA)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)、马来酸酐(MSA)、改性聚烯烃，特别是离聚物，聚乙烯(PE)，前述材料的混合物   外部结构(70)  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、改性聚烯烃，特别是离聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯-甲基丙烯酸酯(EMA)、着色剂，前述材料的混合物。
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