CN1826219A - 塑料阻气包装层压材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种阻气包装层压材料(10)，其具有对于应力开裂形成的耐久性以及具有弯曲刚性和层压层之间的良好完整性，其包括可热封聚烯烃外层(16，17)，每层都涂有SiO_x阻气层(13，14)的两层聚合物载体层(11，12)，其中带有SiO_x层的两层聚合物载体层通过包括具有高弹性性能的热塑性聚合物的中间聚合物层(15)彼此层压在一起。该包装层压材料的所需刚性通过形成带有由较厚的低密度中间层分开的两层刚性载体层的结构夹层构造得到。优选，中间聚合物层(15)的厚度构成包装层压材料(10)的总厚度的约30到约55％。本发明还涉及一种由该包装层压材料制成的诸如袋子或类似物的包装容器，以及涉及一种制造该包装层压材料的方法。

Description

塑料阻气包装层压材料

技术领域

本发明涉及一种阻气包装层压材料，其具有对应力开裂形成的耐久性以及具有弯曲刚性和层压层之间良好的完整性，其包括可热封烯烃聚合物外层、涂布在第一聚合物载体层上的SiO_x的第一阻气层、涂布在第二聚合物载体层上的SiO_x的第二阻气层、以及层压在第一和第二阻气涂布聚合物载体层之间的中间聚合物层。本发明还涉及一种制造该包装层压材料的方法以及涉及由该包装层压材料生产的包装容器。

发明背景

在当今市场上，对于一次性易处理塑料袋型的饮料和液体食品包装存在增长的需求，当陈列在例如食品商店中的架子上时，优选至少部分地，在包装的某些部分清晰地向消费者显示内容物。最通常地，这种包装提供有直接饮用的吸管或用于打开并倒出内容物的拉环。这种包装没有更普通的Tetra Brik^型纸板包装层压材料饮料包装所具有的尺寸和夹持稳定性的优点。但是，由于使用的包装材料的量和空包装的体积非常小的论点以及因为其可以与其它类似的柔性塑料物品一起回收的理由，这些包装在许多国家中具有更正面的环境特征形象。此外，传统的Tetra Brik型包装具有铝箔阻氧层，其在一些国家中是不太合乎要求的并且其也不可能制成透明包装。

在公知的用于Tetra Brik^型纸板包装的高速连续包装方法中，包装层压材料卷材连续形成充满内容物的管并且通过同时热封和裁断操作被密封成枕形包装容器。然后该枕形包装容器通常被折叠形成平行六面体(parallellepipedic)包装容器。这种连续的形成管的注入及密封包装加工概念的主要优点是卷材可以在临要形成管之前进行连续杀菌，由此提供无菌包装加工方法的可能性，即这样一种加工方法，其中将要注入的液体内容物以及包装材料本身没有细菌并且注入的包装容器在净化情况下生产，使得注入的包装即使是在室温下也可以储藏很长时间，而没有在注入的产品中滋长微生物的风险。长期储存的一个重要因素当然还有注入的和密封的包装容器的阻气性能，其又高度取决于包装层压材料本身的阻气性能以及取决于密封的质量以及最终包装的开口布置的质量。如上所述，Tetra Brik^型包装方法的另一个重要优点是连续高速包装的可能性，其对成本效率具有重要影响。但是，当今市场上可用的袋型饮料包装通常由其它连续性较低的非无菌且更复杂和昂贵的方法制造。

现有技术中，还已知借助于等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)在基材上施涂SiO_x的阻气涂料。SiO_x阻气层与其它阻气材料相比的优点是：首先其具有正面的环境形象，其次当与周围湿气或液体接触时，其不会受到影响，即阻隔性能保持完好，其是透明的并且由于其以非常薄的层施涂，所以其还是柔软的并且当弯曲或折叠时能够抵抗断裂。

由EP-A-385054已知通过中间粘合剂层将例如二氧化硅的硅化合物的两层阻气层彼此相对层压。但是，该文献没有记载在机械应力下对于应力开裂形成的抵抗性和层压层的完整性以及层压材料的刚性性能，并且没有描述为层压材料提供减震和刚性效果的中间层。另外，记述的二氧化硅(SiO₂)层完全不同于本发明所设想的SiO_x的PECVD涂布层。

因此需要薄的气密性无金属箔的包装层压材料，其具有用于类似于Tetra Brik Aseptic^包装方法的无菌连续高速包装方法的合适性能。这种方法中的重要因素为包装层压材料的刚性、弹性和完整性。如果层压材料卷材过于柔软以及容易在高速管成型操作中位移，那么该方法将不能安全和连续地运行。另一方面，如果该包装层压材料过于厚以便得到所需的刚性和耐久性，那么其可能在折叠成型操作中难以处理，并且如果其不是弹性的且在运输和操作过程中不具有减震性能，那么其将由于机械应力而易于断裂和丧失完整性。此外并且是自然地，该材料本身的成本效率将随着厚度增加而减小。当今市场上可用的袋型饮料包装通常具有一种包括例如乙烯-乙烯醇聚合物(EVOH)的单一阻气层的层压结构，并且对于本发明的刚性性能没有要求。

因此本发明的一个目的是提供一种缓解以上所述缺点和问题的包装层压材料。

本发明的一个目的是提供一种无箔包装层压材料，其具有适于无菌包装和长期储存的阻气性能，以及在机械应力下足够的弯曲刚性和完整性以及对于应力开裂形成的抵抗性，以适合于通过连续管成型方法的液体食品的连续高速包装，以及提供在运输和处理过程中对于重复应力耐久的包装。

本发明的另一个目的是提供一种包装层压薄膜，其具有这种所需的刚性和耐久性，但对于在该包装的至少一端的包装折叠成型而言足够薄。

本发明的又一个目的是提供一种包装层压薄膜，其具有以上性能，而且为了由该层压材料生产的包装外观有吸引力，其是透明的。

本发明还涉及一种由本发明的包装层压材料生产的填充饮料或液体食品的包装容器，以及涉及一种制造本发明的层压包装材料的方法。

发明概述

上述目的通过在第一和第二阻气涂布聚合物载体层之间层压的中间聚合物层实现。该中间聚合物层包括具有高弹性性能以及具有相对中等弯曲刚性的热塑性聚合物。整个包装结构结合了结构夹层构造和减震器的优点，得到一种具有良好弯曲刚性以及在侵蚀性运输条件下保持其完整性的薄膜。

在此由两层聚合物载体层薄膜表示的夹层板的面层起类似于工字钢法兰的作用，通过中间层彼此隔开，抵抗弯曲载荷并提高结构的弯曲刚性。但是，不像工字钢结构，较低密度型芯另外向法兰或面层提供连续支撑。

已观察到通过伴随着弹性可逆变形吸收机械应力，中间层的弹性性能提高了包装对于循环载荷过程中开裂形成的抵抗性，所述循环载荷例如为暴露于重复应力或振动下，例如可能是在运输过程中的情况下。

因此对于上述问题和需要的解决方案是：通过将用SiO_x阻气层涂布的两层聚合物载体层薄膜层压成具有中间间隔层的结构，提供一种具有良好阻气性能的薄的包装层压材料，所述中间间隔层包括具有高弹性性能和相对中等弯曲刚性的热塑性聚合物，该层压材料进一步具有热塑性聚合物的外部可热密封层。

优选，聚合物载体层包括聚酯、聚酰胺或聚丙烯材料，并且因此具有一定程度的固有刚性，但是其它相对刚性聚合物也可以用于本发明的载体层。更优选地，它们是取向薄膜并且因此具有比未取向聚合物薄膜更高的结晶度。层压到这种中间聚合物层的每个面的两层相对刚性载体层的结构夹层构造提供一种层压材料，其具有在反复机械应力过程中对于开裂的良好抵抗性以及与其厚度有关的惊人良好的弯曲刚性，所述中间聚合物层包括具有高弹性性能的热塑性聚合物。另外，已经证明，与仅包括一层SiO_x层的层压材料或薄膜相比，两层PECVD沉积SiO_x层的布置产生远远超过两倍的提高的阻气性。因此，具有间隔中间层的结构也起气体，特别是氧气渗透的“缓冲区”作用，提供令人惊讶地改善的阻气性能，证明由该特殊结构产生协同作用。因此，该层压材料具有优异的阻气性能并且是经济的以及在高速连续包装过程中是易于操作的。

优选，中间层的厚度不构成大于包装层压材料总厚度的约30到约55％，更优选约35到约50％。

优选载体层的厚度构成总包装层压材料的约5到约20％，更优选约5到约16％。载体层对于包装层压材料的总弯曲刚性不起作用，不仅按其纯粹的厚度而且按其与相对更厚的间隔中间层的相互作用。

优选取向聚合物的载体层为聚酯、聚酰胺(PA)或聚丙烯(PP)的预制薄膜，例如流延薄膜或共挤塑流延薄膜或者更优选为单或双轴取向聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)聚合物薄膜或包括这种聚合物的基材表面层的多层薄膜或者包括至少一种这种单或双轴取向层的多层薄膜。通过使用预制取向的聚合物薄膜作为载体层，保证了它们相对于层压材料中的其它层具有一定固有的弯曲刚性，其它层也是以较薄的厚度挤出或共挤出层压的。

同样优选中间层的聚合物为极低密度聚乙烯(VLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、乙烯基共聚物或三聚物、聚烯烃基弹性体或塑性体。更优选中间层的聚合物为聚乙烯共聚物或为单独的或与另一种烯烃聚合物组分共混的VLDPE或ULDPE，所述烯烃聚合物组分为例如高密度聚乙烯(HDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、聚丙烯(PP)或聚丙烯的共聚物。可以包括至多35wt％的共混的另一种聚烯烃组分。减震聚合物的特别好的功能实例为来自Dow的“Attane^”VLDPE。

因此，优选中间层的聚合物为具有高弹性性能以及能够向层压材料提供相对中等弯曲刚性的热塑性聚合物，其赋予袋或包装层压材料的壁足以吸收和衰减冲击能量的柔软性，而不引起沿着密封区域发生开裂和渗漏，所述密封区域为例如楔形袋的横向顶封口，并且载体层的聚合物为取向聚丙烯，或者优选为取向聚酯或聚酰胺。

在由本发明的层压结构制造的包装上进行对比模拟运输测试(但比正常的真实运输条件更严格)，在全部测试中所述包装具有精确相同的最外密封层、两层相同厚度和类型的SiO_x涂布载体层以及具有相同厚度的中间层。包装全部以相同的方式生产。所测试包装之间唯一的不同是层压结构的中间层在一些情况下由VLDPE制成，相反在其它一些情况下由LDPE制成，且在另外一些情况下由HDPE制成。在具有LDPE和HDPE中间层的包装中都发生渗漏，而从具有VLDPE作为中间层的包装实际上没有渗漏。在中间层中具有100％HDPE的20个测试包装，即放置在振动台上并在30分钟过程中暴露于重复振动的包装中，约有16-19个渗漏包装。在中间层中具有100％VLDPE的20个测试包装中，有0-1个渗漏。实验还显示例如在VLDPE中间层中包含至多35％HDPE，仍然产生显著改善的运输模拟测试结果。

根据本发明的最优选实施方案，SiO_x的阻气层被彼此相对地设置在层压材料中，在它们之间带有中间聚合物层。这样，可以得到最佳的阻气层并且SiO_x的层将以最好的方式得到保护。但是，在层压结构中SiO_x层之一或两者面朝外的一些实施方案也是可能的。

SiO_x层优选通过PECVD技术沉积，其中x＝1.7到2.0，厚度为约50到约500埃()，优选为约80到约300。存在在聚合物薄膜上沉积诸如SiO_x无机层的替代方法，但是其通常产生更厚的并且较不柔软的SiO_x层。由于在SiO_x层中开裂的形成，这样反过来通常导致层压材料具有较低的阻氧性能品质。因此根据本发明优选的是通过由有机硅化合物，例如六二甲基硅氧烷(HDMSO)的等离子体等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)SiO_x的连续方法施涂SiO_x阻气层。

优选载体聚合物层的厚度为约7到约30微米(μm)，更优选为约8到约20μm，最优选为约8到约15μm，并且根据优选实施方案，两层载体聚合物薄膜具有大致相同或完全相同的厚度。众所周知，就以上载体层厚度而言，PECVD方法实施最为理想，从经济观点考虑也是优选的。为了确保填充和包装操作中的对称和可靠状态，最好使用具有大致相同或完全相同厚度的载体层，即夹层构造的外层，虽然有可能对于某些所需性能使用不同厚度或弯曲刚性的载体层。

优选中间层的厚度为约30到约80μm，更优选为约35到约65μm，最优选为约40到约65μm，以及优选同时包装层压材料的总厚度为约100到约180μm，最优选为约100到约150μm。

当中间层包括聚合物，例如VLDPE或与另一种聚合物，例如HDPE共混的VLDPE时，为了最佳的减震效果，中间层的厚度应为约40到约65μm。对于其它可供选择的中间层聚合物，可能可行的是使用更厚的中间层，例如高达80μm，特别是如果包装层压材料的总厚度希望达到约高于150到约180μm。

因此，优选中间层(15)的厚度为35到65μm，聚合物载体层(11，12)的厚度为8到15μm，可热封烯烃聚合物的外层(16，17)的厚度分别为10到25μm和18到30μm，并且包装层压材料的总厚度为100-150μm。

更优选中间层(15)的厚度为40到65μm，聚合物载体层(11，12)的厚度为12到15μm，可热封烯烃聚合物的外层(16，17)的厚度为分别10到25μm和18到30μm，并且包装层压材料的总厚度为100到150μm。

根据另一个优选实施方案，中间层(15)的厚度为40到65μm，聚合物载体层(11，12)的厚度为8到12μm，可热封烯烃聚合物外层(16，17)的厚度分别为10到25μm和18到30μm，并且包装层压材料的总厚度为100到150μm。

优选为了最佳的弯曲刚性和弹性性能，当总厚度为100到150μm时，中间层厚度和载体层厚度之间的比为2到8.5，而包装层压材料的总厚度与中间层厚度的比为1.5到5，或者当总厚度为150到180μm时，中间层厚度和载体层厚度之间的比为4到10，而包装层压材料的总厚度与中间层厚度的比为1.7到3。

另一个优选的重要优点是这种包装层压材料可以是透明的，提供至少一部分是透明的以使填充内容物可见的包装。

根据本发明的另一个方面，提供一种由本发明的包装层压材料生产的填充饮料或液体食品的包装容器，优选无菌包装容器。

由于该高质量的包装层压材料，本发明的包装容器是袋或备用袋或类似物并且在操作和分配下是耐久的以及在长期储存过程中是耐湿气和氧气的，其还提供高度密封质量和优异的阻气性能。由本发明的包装层压材料生产的包装容器的另一个重要优点是它们对于微波烹饪或解冻以及干馏是耐久的。

根据本发明的另一个方面，提供一种制备本发明层压包装材料的方法。

附图简述

参考附图从以下详细说明中，本发明的其它优点和良好特性特征将是显而易见的，其中：

图1是本发明的优选层压包装材料的剖视图。

图2显示由本发明的包装层压材料生产的包装容器的优选实例。

图3a、3b和3c显示包装层压材料的制备方法的可供选择的优选

实施方案。

优选实施方案详述

因此图1显示包装层压材料10，其包括第一和第二载体层11、12，其为优选取向的聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET、OPET或BOPET)的薄膜，或为优选是取向的聚酰胺(PA)的薄膜，在载体层上通过等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)涂布薄的SiO_x阻气层13；14。两层SiO_x层优选朝向层压材料内部，由此彼此相对。在涂有阻气层的两层载体层之间层压中间层15，其包括具有高弹性性能的热塑性聚合物，优选聚烯烃基聚合物，例如极低密度聚乙烯(VLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、聚乙烯基共聚物或三聚物，聚烯烃基弹性体或塑性体。中间层比包装层压材料中的任何周围层更厚，并以此在取向聚合物的两层载体层薄膜之间提供间隔元件。

优选的取向高分子薄膜因为被取向而具有一定程度的固有刚性，并因此可以比未取向聚合物薄膜具有相对更高的结晶度。层压在较厚且较柔软和/或弹性的中间聚合物层上的两层相对刚性载体层的夹层构造提供一种层压材料，该层压材料具有与其厚度有关的令人惊讶的良好弯曲刚性。例如，仅通过聚烯烃基聚合物，例如VLDPE的约10g/m²的薄层压层将12μm厚的两层BOPET薄膜紧密层压在一起。对该层压材料测量的刚性值为0.6mNm。另外的聚烯烃基外层并不显著改变该结果。但是，如果通过例如VLDPE的约55g/m²的厚层压层将相同的两层BOPET薄膜彼此层压，那么测量的刚性值为2mNm，即显著更坚硬。另一方面，(两层BOPET层的)层压材料外侧上的VLDPE的55g/m²厚层的刚性影响不会使刚性值从0.6mNm改变很多。另外，已经证明，与仅包括一层SiO_x层的层压材料或薄膜相比，两层PECVD沉积SiO_x层的布置产生远远超过两倍的提高的阻气性。因此，中间层的布置也起气体，特别是氧气渗透的“缓冲区”作用，提供令人惊讶的改善的阻气性能，表明由该特殊布置产生协同作用。举例来说，如果通过薄聚烯烃基层将SiO_x涂布BOPET的两层薄膜彼此层压在一起，每层具有23℃及50％RH下约4cc/m²*24h的OTR值，那么总构造的OTR值在23℃及50％RH下将为约2cc/m²*24h。当相同的薄膜与约55g/m²厚的至少一层中间聚烯烃基聚合物层一起层压时，OTR值在23℃及50％RH下改善到约0.2cc/m²*24h。类似地，如果通过薄聚烯烃基层将SiO_x涂布BOPET的两层薄膜层压在一起，每层具有23℃及50％RH下约1.6cc/m²*24h的OTR值，那么总构造的OTR值在23℃及50％RH下将为约0.8cc/m²*24h。当相同的薄膜与约55g/m²厚的至少一层中间聚烯烃基聚合物层一起层压时，OTR值在23℃及50％RH下改善到约0.16cc/m²*24h。因此，由于“缓冲作用”阻气性的改进是仅使用双层阻气薄膜直接彼此层压得到的改进的四到五倍。

在将构成由包装层压材料生产的包装容器的外壁的载体层11的外侧涂布至少一层可热封烯烃聚合物层16，该聚合物优选低密度聚乙烯(LDPE)或线性低密度聚乙烯(LLDPE)，还包括所谓的茂金属催化LLDPE(m-LLDPE)，即通过单活性中心催化剂催化的LLDPE聚合物。用于外包装壁层的可供选择的聚合物的其它实例可以为中高密度聚乙烯(MDPE)或聚丙烯(PP)。

在将构成由包装层压材料生产的包装容器的内壁的载体层13的外侧涂布至少一层可热封烯烃聚合物层17，优选是LDPE层，更优选LLDPE层且最优选LDPE的第一部分层17a和LLDPE的第二最外侧部分层17b。

为了与成本效率有关的最佳热封性能，外层16、17均以约10到约30μm的量涂布。

为了包装层压材料不同层之间的良好粘合性，优选使用本领域已知的粘合剂聚合物的粘接层、结合层以及底漆。这种粘接层和底漆适合于不同层中聚合物的特殊选择，并且可以选自聚烯烃和改性聚烯烃，优选聚乙烯基聚合物，例如LDPE和改性LDPE。

这种粘接层的实例为LPDE均聚物或共聚物或与包括羧基或缩水甘油基官能团的单体，例如丙烯酸类单体或马来酸酐(MAH)单体接枝的聚乙烯的接枝共聚物，例如乙烯(甲基)丙烯酸共聚物(E(M)AA)、乙烯-(甲基)丙烯酸缩水甘油酯共聚物(EG(M)A)或MAH-接枝聚乙烯(MAH-g-PE)。

为了使SiO_x层13；14与中间聚烯烃层15之间的粘接层18；19中的粘合性最佳，优选使用由不饱和烷氧基硅烷化合物接枝改性的聚乙烯基聚合物，例如美国专利5,731,092中记载的，在此引入作为参考。特别参见第1栏39行到第3栏21行以及实施例1和2。

最优选将由不饱和烷氧基硅烷化合物接枝改性的聚乙烯基聚合物与未接枝聚乙烯，例如优选低密度聚乙烯(LDPE)共混。已经令人惊讶地发现，如果接枝的聚烯烃与未接枝聚烯烃共混，则粘合剂与二氧化硅中的接枝中心之间的粘合点的数目可以大幅增加，即即使粘合剂聚合物中的接枝中心较少，粘合点的数目也会增加。

该最优选实施方案是基于这样的发现：不仅是接枝中心的数目，而且它们与二氧化硅发生物理接触的能力都会影响粘合度。现已发现，根据US 5,731,092的聚烯烃的接枝产生聚烯烃的交联，使得该聚烯烃比未接枝聚烯烃更不柔软。由于损害接枝聚烯烃的柔软性，由接枝聚烯烃组成的粘接层与二氧化硅之间的接触点的数目将少于仅由相同类型的未接枝聚烯烃组成的粘接层与二氧化硅之间的接触点的数目。但是，在仅由未接枝聚烯烃组成的粘接层中，许多粘合点的单个粘合点的粘性不会与仅由接枝聚烯烃组成的粘接层的单个粘合点的粘性一样好。

另外该优选实施方案通过提供一种粘合剂，也就是接枝聚烯烃和未接枝聚烯烃的共混物，解决了与这些接枝和未接枝聚烯烃粘合剂的矛盾方面有关的问题。这里，由于存在未接枝聚烯烃而得到的改善的柔软性提供了增加的粘合点数目，同时接枝聚烯烃在这些点中提供改善的粘合性，总而言之产生了比接枝聚烯烃粘合剂本身以及未接枝聚烯烃粘合剂本身的粘合性性能更好的粘合性性能。

只要在中间减震层和SiO_x层之间使用粘接层，表示中间层厚度的厚度还包括这种粘接层的厚度。

任何以上讨论的聚合物也可以用于外侧可热封聚烯烃层16、17与聚合物载体层11、12之间的任选的粘接层20、21。

图2显示由本发明的包装层压材料10生产的包装容器20的优选实例。该包装容器特别适合于通过吸管等直接使用的小型饮料包装。通常这种包装的体积为约330ml或更小，优选为约100到约250ml，例如约125ml、200ml或约250ml。其可以是任何构造的袋，但优选是如楔形物21的形状，以便易于拿取并且当放置在食品商店中的货架或桌子等上时尺寸稳定。为了得到这种“楔形物形状”，包装的底部22被折叠成型，使得底部的横向热封24掩蔽在被折叠并且封住包装底部的三角形拐角折片23下。该包装容器20优选是透明的。

图3a显示生产本发明的包装层压材料10的方法的优选实施方案30a。

涂有SiO_x阻气层333的聚合物载体层332的第一卷材331和涂有SiO_x阻气层336的聚合物载体层335的第二卷材334向挤出站337送进，两层SiO_x层333和336优选彼此相对，并且通过在它们之间挤出中间聚合物层338以及当通过挤出站337之后的辊隙时将两层卷材331、334和该中间层338压制在一起而将其彼此层压。中间聚合物层338可以与粘接聚合物339的相邻层一起共挤出，以提高与两层卷材331和334上的SiO_x层的粘接。得到的层压卷材340被送进到挤出站341，在此在聚合物载体层335的外侧上挤出可热封聚烯烃342的外层。如此得到的卷材343进一步送进到挤出站344，在此在聚合物载体层332的外侧上挤出可热封聚烯烃345的外层。然后将得到的包装层压材料346缠绕起来并储存在卷轴(未显示)上。

图3b显示生产本发明的包装层压材料10的方法的另一个优选实施方案30b。

涂有SiO_x阻气层333的聚合物载体层332的第一卷材331和涂有SiO_x阻气层336的聚合物载体层335的第二卷材334向挤出站337送进，两层SiO_x层333和336优选彼此相对，并且通过在它们之间挤出中间聚合物层338以及当通过挤出站337之后的辊隙时将两层卷材331、334和该中间层338压制在一起而将其彼此层压。中间聚合物层338可以与粘接聚合物339的相邻层一起挤出，以提高与两层卷材331和334上的SiO_x层的粘接。得到的层压卷材340被送进到热辊隙341’，在此通过在热辊隙341’中施加热和压力，将包括至少一层可热封聚烯烃342’的预制薄膜的外层层压到聚合物载体层335的外侧。如此得到的卷材343’进一步送进到热辊隙344’，在此通过在热辊隙344’中施加热和压力，将可热封聚烯烃345’的外层层压到聚合物载体层332的外侧。

然后将得到的包装层压材料346’缠绕起来并储存在卷轴(未显示)上。

图3c显示生产本发明的包装层压材料10的方法的另一个优选实施方案30c。

涂有SiO_x阻气层333的聚合物载体层332的第一卷材331和涂有SiO_x阻气层336的聚合物载体层335的第二卷材334向热辊隙337’送进，两层SiO_x层333和336优选彼此相对，同时作为中间聚合物层338’的预制薄膜的卷材向辊隙337’送进到两层卷材331、334之间。当通过热辊隙337’时，三层卷材通过施加热和压力彼此层压在一起。中间聚合物层338’可以是具有粘合剂聚合物339的外层的预制薄膜，以提高与卷材331、334上的SiO_x层的粘接。得到的层压卷材340’被送进到热辊隙341’，在此通过在热辊隙341’中施加热和压力，将包括至少一层可热封聚烯烃342’的预制薄膜的外层层压到聚合物载体层335的外侧。如此得到的卷材343”进一步送进到热辊隙344’，在此通过在热辊隙344’中施加热和压力，将包括至少一层可热封聚烯烃345’的预制薄膜的外层层压到聚合物载体层332的外侧。

然后将得到的包装层压材料346”缠绕起来并储存在卷轴(未显示)上。

在以上方法30a中，根据可供选择的优选实施方案，可以以相反的顺序经过挤出站341和344。

在以上方法30b和30c的每一个中，外侧可热封聚烯烃薄膜的层压可以以相反顺序进行，即首先在热辊隙344’中将预制薄膜345’层压到聚合物载体层332的外侧，如此得到卷材347。卷材347进一步送进到热辊隙341’，然后在此将外侧可热封预制薄膜342’层压到聚合物载体层335的外侧，由此得到包装层压材料346’或346”。

热隙层压和挤压层压的其它组合在本发明构思内是可能的，虽然没有通过单独的附图表示。例如一种其中中间聚合物层338’为如图3c中所述的将要热隙层压的预制薄膜的方法可以与例如关于图3a所述的外部可热封层342和345之一或两者的挤出层压结合。

根据方法30a、30b和30c的其它优选实施方案，SiO_x阻气层333、336的表面通过表面氧化处理，例如电晕处理加以处理，以便向中间聚合物层338；338’或粘接层339；339’提供提高的粘合性。

根据制造本发明包装层压材料的方法的可供选择的实施方案，不同预制卷材331、334、338’、342’和345’通过底漆层压而彼此层压在一起，所述底漆层压即通过在卷材之一上涂布和干燥底漆或结合剂并随后经过辊隙层压的层压方法。

可以向包装层压材料10提供印刷的装饰层，以便使该包装容器更加吸引人并为消费者提供更多信息以及保护其内容物避免光线，该印刷的装饰可以施涂到SiO_x层333或336上，其朝向由包装层压材料形成的包装的外侧。可替换地，其可以施涂到载体层332的另一面上或施涂到可热封聚烯烃的外层342、345；342’、345’上。在后面的情况下，印刷的外侧应优选由薄的透明的保护聚合物层覆盖。

作为结论，应注意到以上已经特别参考附图描述的本发明并不局限于这些仅通过实施例描述和表示的实施方案，对于本领域技术人员显而易见的改变和变化是可能的，并不脱离如附加的权利要求中公开的本发明构思。

Claims (41)

1.一种阻气包装层压材料(10)，其具有对于应力开裂形成的耐久性以及弯曲刚性和在层压层之间的良好完整性，包括：

可热封烯烃聚合物外层(16，17)；

涂布在第一聚合物载体层(11)上的SiO_x的第一阻气层(13)；

涂布在第二聚合物载体层(12)上的SiO_x的第二阻气层(14)；和

层压在第一和第二阻气涂布聚合物载体层之间的中间聚合物层(15)，

其中中间聚合物层包括具有高弹性性能的热塑性聚合物，并且其中第一和第二聚合物载体层的每一个的刚性与在结构夹层构造中作为减震间隔层的中间聚合物的厚度相互作用，提供对于应力开裂的耐久性、弯曲刚性以及各层之间良好的完整性。

2.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中对于应力开裂的耐久性、弯曲刚性以及各层之间的完整性使该包装层压材料适用于通过高速连续方法包装液体食品和饮料。

3.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为包装层压材料(10)总厚度的30到55％。

4.根据权利要求3的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为包装层压材料(10)总厚度的35到50％。

5.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为包装层压材料(10)总厚度的5到20％。

6.根据权利要求5的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为包装层压材料(10)总厚度的5到15％。

7.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)或第二聚合物载体层(12)为聚酯、聚酰胺或聚丙烯的薄膜或包括所述聚合物之一的基材表面层的多层薄膜。

8.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)或第二聚合物载体层(12)为选自单或双轴取向聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、单或双轴取向聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、单或双轴取向聚酰胺(PA)以及单或双轴取向聚丙烯的聚合物的薄膜，或为包括至少一层所述聚合物之一的取向层的多层薄膜。

9.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的具有高弹性性能的热塑性聚合物选自极低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚乙烯三聚物、聚烯烃基弹性体和塑性体，以及极低密度聚乙烯或超低密度聚乙烯与另一种聚烯烃的共混物。

10.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的具有高弹性性能的热塑性聚合物包括极低密度聚乙烯，并且第一聚合物载体层(11)的聚合物以及第二聚合物载体层(12)的聚合物包括取向聚酯或聚酰胺。

11.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中SiO_x的第一阻气层(13)和SiO_x的第二阻气层(14)在层压材料中彼此相对设置。

12.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中SiO_x的第一阻气层(13)和SiO_x的第二阻气层(14)通过PECVD技术以50到500的厚度沉积，并且其中x＝1.7-2.0。

13.根据权利要求12的阻气包装层压材料，其中厚度为80到300。

14.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为7到30μm。

15.根据权利要求14的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为8到20μm。

16.根据权利要求15的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为8到15μm。

17.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中第一聚合物载体层(11)与第二聚合物载体层(12)具有相同的厚度。

18.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为30到80μm。

19.根据权利要求18的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为35到65μm。

20.根据权利要求19的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为40到65μm。

21.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中包装层压材料的总厚度为100到180μm。

22.根据权利要求21的阻气包装层压材料，其中包装层压材料的总厚度为100到150μm。

23.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为35到65μm，第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为8到15μm，可热封烯烃聚合物外层(16，17)的厚度分别为10到25μm和18到30μm，并且包装层压材料的总厚度为100到150μm。

24.根据权利要求23的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为40到65μm，并且第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为12到15μm。

25.根据权利要求23的阻气包装层压材料，其中中间层(15)的厚度为40到65μm，并且第一聚合物载体层(11)的厚度或第二聚合物载体层(12)的厚度为8到12μm。

26.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中中间聚合物层(15)通过粘接层(18，19)层压到相邻的SiO_x层(13，14)。

27.根据权利要求26的阻气包装层压材料，其中粘接层(18，19)包括烷氧基硅烷与聚乙烯的接枝共聚物和未接枝聚乙烯的共混物。

28.根据权利要求1的阻气包装层压材料，其中层压材料度是透明的。

29.由根据权利要求1的包装层压材料制造的包装容器。

30.一种制造包装层压材料的方法，所述包装层压材料包括可热封烯烃聚合物的外层(16，17)、涂布在第一聚合物载体层(11)上的SiO_x的第一阻气层(13)、涂布在第二聚合物载体层(12)上的SiO_x的第二阻气层(14)；和层压在第一和第二阻气涂布聚合物载体层之间的具有高弹性性能的热塑性聚合物的中间聚合物层(15)，该方法包括以下步骤：

朝向彼此以及朝向第一挤出站(337)送进第一卷材(331)和第二卷材(334)，第一卷材(331)包括涂有第一SiO_x阻气层(333)的第一聚合物载体层(332)，而第二卷材(334)包括涂有第二SiO_x阻气层(336)的第二聚合物载体层(335)；

通过在第一卷材和第二卷材之间将中间聚合物层(338)，任选与该中间聚合物层(338)的每个面上的粘接层(339)一起挤出，以及在第一挤出站(337)将第一卷材和第二卷材压制在一起，从而将第一卷材(331)和第二卷材(334)彼此层压在一起；

在第二挤出站341，在第一或第二聚合物载体层(332或335)的外侧上挤出第一外层(342)，该第一外层(342)包括可热封聚烯烃；和

在第三挤出站344，在第二或第一聚合物载体层(335或332)的另一外侧上挤出第二相反外层(345)，该第二相反外层(345)包括可热封聚烯烃。

31.根据权利要求30的方法，其中第一卷材(331)和第二卷材(334)朝向彼此送进，使得SiO_x阻气层(333，336)彼此相对。

32.根据权利要求30的方法，其中第一SiO_x阻气层(333)和第二SiO_x阻气层(336)在层压之前通过表面活化处理加以处理。

33.根据权利要求32的方法，其中表面活化处理为电晕处理。

34.一种制造包装层压材料的方法，所述包装层压材料包括可热封烯烃聚合物的外层(16，17)、涂布在第一聚合物载体层(11)上的SiO_x的第一阻气层(13)、涂布在第二聚合物载体层(12)上的SiO_x的第二阻气层(14)；和层压在第一和第二阻气涂布聚合物载体层之间的具有高弹性性能的热塑性聚合物的中间聚合物层(15)，该方法包括以下步骤：

朝向彼此以及朝向第一挤出站(337)送进第一卷材(331)和第二卷材(334)，第一卷材(331)包括涂有第一SiO_x阻气层(333)的第一聚合物载体层(332)，而第二卷材(334)包括涂有第二SiO_x阻气层(336)的第二聚合物载体层(335)；

通过在第一卷材和第二卷材之间将中间聚合物层(338)，任选与该中间聚合物层(338)的每个面上的粘接层(339)一起挤出，以及在挤出站(337)将它们压制在一起，从而将第一卷材(331)和第二卷材(334)彼此层压在一起；

通过在第一热辊隙(341’)施加热和压力将第一预制薄膜(342’)层压到第一或第二聚合物载体层(332或335)的外侧，第一预制薄膜(342’)包括至少一层可热封聚烯烃；和

通过在第二热辊隙(344’)施加热和压力将第二预制薄膜(345’)层压到第二或第一聚合物载体层(335或332)的另一外侧，第二预制薄膜(345’)包括至少一层可热封聚烯烃。

35.根据权利要求34的方法，其中第一卷材(331)和第二卷材(334)朝向彼此送进，使得SiO_x阻气层(333，336)彼此相对。

36.根据权利要求34的方法，其中第一SiO_x阻气层(333)和第二SiO_x阻气层(336)在层压之前通过表面活化处理加以处理。

37.根据权利要求36的方法，其中表面活化处理为电晕处理。

38.一种制造包装层压材料的方法，所述包装层压材料包括可热封烯烃聚合物的外层(16，17)、涂布在第一聚合物载体层(11)上的SiO_x的第一阻气层(13)、涂布在第二聚合物载体层(12)上的SiO_x的第二阻气层(14)；和层压在第一和第二阻气涂布聚合物载体层之间的柔软和/或弹性聚合物的中间聚合物层(15)，该方法包括以下步骤：

朝向彼此以及朝向第一热辊隙(337)送进第一卷材(331)和第二卷材(334)，第一卷材(331)包括涂有第一SiO_x阻气层(333)的第一聚合物载体层(332)，而第二卷材(334)包括涂有第二SiO_x阻气层(336)的第二聚合物载体层(335)；

通过在第一卷材(331)和第二卷材(334)之间送进中间预制卷材(338’)并在第一热辊隙(337’)中施加热和压力，将第一卷材(331)和第二卷材(334)层压到中间预制卷材(338’)上，中间预制卷材(338’)包括中间聚合物层(338’)和任选的在中间聚合物层(338’)的每个面上的粘接层(339’)；

通过在第二热辊隙(341’)施加热和压力将第一预制薄膜(342’)层压到第一或第二聚合物载体层(332或335)的外侧，第一预制薄膜(342’)包括至少一层可热封聚烯烃；和

通过在第三热辊隙(344’)施加热和压力将第二预制薄膜(345’)层压到第二或第一聚合物载体层(335或332)的另一外侧，第二预制薄膜(345’)包括至少一层可热封聚烯烃。

39.根据权利要求38的方法，其中第一卷材(331)和第二卷材(334)朝向彼此送进，使得SiO_x阻气层(333，336)彼此相对。

40.根据权利要求38的方法，其中第一SiO_x阻气层(333)和第二SiO_x阻气层(336)在层压之前通过表面活化处理加以处理。

41.根据权利要求40的方法，其中表面活化处理为电晕处理。

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