CN1898086B - 可热成型的含聚酯的层压材料 - Google Patents

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Abstract

公开了可热成型的薄膜层压材料，其可用于包装，其包含以下组分或者由以下组分生产：(a)可热成型的薄膜层，其包含聚合物组合物或者由聚合物组合物生产，该聚合物组合物具有至少80％重量聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物，所述薄膜具有外表面和内表面；(b)薄膜层，其热收缩率为低于(a)至少大约5％；(c)可热封的层；和任选地(d)附加的阻隔层。

Description

可热成型的含聚酯的层压材料
技术领域
本发明概括地涉及含聚酯的可热成型的薄膜层压材料和包含层压薄膜的包装。
背景技术
例如食品等产品，特别是肉、禽和海味产品，常常被包装在热塑性薄膜或者层压材料中，以便保护被包装的产品，免受外部影响和环境污染，并且提供方便和耐久的包装，用于分配这些产品和在展示橱窗中或者其他销售点展示。成型、填充和密封包装存在许多形状，并且针对许多应用来形成，这在食品包装工业中是普遍的。特别是当处理肉制品时，通常希望提供具有良好的氧气阻隔特性的薄膜，以便降低氧气从薄膜中通过，从而将对肉制品的新鲜程度、颜色及其他性质的不利影响降低到最小。
可能希望提供这样一种包装，其能提供良好的阻隔性能，并且还可用于烹调包含在内部的食品，而不用除去包装材料(“直接烹调”包装)。还希望提供这样的包装，其适合于在普通的、对流或者微波炉中加热或者烹调(“双-耐烘烤”)或者在沸水中加热。高度希望的是能够方便地以零售价格买到包装的新鲜的、部分烹调的或者增值的食品，并且能够将包装直接放入普通的烤箱或者微波炉，并且在所述包装中烹调食品。
热成型方法例如真空成型或者模塞助压真空成型通常可用于包装产品。一般地说，热成型包括加热热塑性薄膜或者层压材料，并且将薄膜或者层压材料成型为希望的形状，用于容纳放入的产品。薄膜或者层压材料的这种片通常被称为成型料片。各种系统和设备被用于热成型工艺，其常常带有真空-辅助和模塞助压组件，以将成型料片成型为预定形状。热成型系统在本领域中是众所周知的。热成型包装常常可用于包装肉或者禽产品。
许多类型的薄膜和层压材料已经被用于热成型操作，包括浅拉伸操作，其中成型料片呈现浅的形状(即相对低剖面的形式)。
包含聚烯烃例如聚乙烯的共挤出薄膜可用于生产可热成型的包装，但是不如由包含可热成型的聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜的层压薄膜制造的包装好。此外，共挤出薄膜具有不太理想的机械性能，例如拉伸强度和模量，因此从这些薄膜制造的包装在处理期间更易于撕裂或者以其他方式被物理地破坏。还已经使用了层压薄膜。例如，US4,940,634公开了包含聚烯烃的双向取向的热塑性复合薄膜，其适合于在热成型操作中用作成型料片。然而，包含聚烯烃的共挤出和层压的薄膜通常不具有高温耐热性，这限制了它们在直接烹饪应用中的使用。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜具有高耐热性，使得它们适合于直接烹饪应用。这类薄膜通过紧密地粘合到产品上而提供了强度和保护，然而它们通常具有这样的缺点，即它们必须使用粘合剂来密封，因为聚酯不是可热封的，除非在特别高的温度下。用粘合剂密封的包装(例如袋子)通常在密封区域中不如热封的包装坚固，并且不能通过现有的热封设备将开口端封闭。
因此，希望提供热成型的包装，其能同时提供良好的阻隔性能和可热封性，能够用于直接烹饪应用。
发明内容
本发明包括可热成型的薄膜层压材料，其可用于包装，包含以下组分或者由以下组分生产：(a)可热成型的薄膜层，其包含聚合物组合物，该聚合物组合物具有至少80％重量的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物，所述薄膜具有第一表面和第二表面；(b)第二结构薄膜层，其接近于所述可热成型的薄膜层的所述第一表面；(c)可热封的层，其位于所述可热成型的薄膜层的所述第二表面上；和任选地(d)附加的阻隔层。
本发明还包括包装，其包含薄膜层压材料，该薄膜层压材料同时具有良好的阻隔性能和可热封性，其可用于在最高400°F(204.4℃)下的直接烹饪，并且还能承受-40°F(-40℃)的冷冻机温度。
本发明包括一种可热成型的薄膜层压材料，其包含以下组分或者由以下组分生产：(a)可热成型的薄膜层；(b)第二可热成型的结构薄膜层；(c)可热封的层；和任选地(d)阻隔层，其中
所述可热成型的薄膜层被放置在第二可热成型的结构薄膜层与可热封的层之间，并且包含一种聚合物组合物或者由该聚合物组合物生产，该聚合物组合物包含或者衍生自至少80％重量的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物，并且其中所述可热成型的薄膜层具有第一表面和第二表面，并且在暴露于沸水5秒钟时具有低于5％的收缩系数；
其中所述第二可热成型的结构薄膜层包含以下物质，或者由以下物质制成：聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、离聚物、酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、乙烯-乙烯基醇、聚偏氯乙烯或者其两种或多种的共挤出的结合物，并且被放置在邻近第一表面；并且
所述可热封的层位于所述第二表面上，并且所述可热封的层包含以下物质，或者由以下物质制成：共聚酯、离聚物或者乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，或者其两种或多种的共挤出结合物。
按照本发明的一种层压材料，其中结构薄膜层包含聚酰胺或者由聚酰胺制成。
按照本发明的一种层压材料，其中可热封的层包含无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯或者由无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
按照本发明的一种层压材料，其中阻隔层由以下物质制备：取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氯乙烯、乙烯-乙烯基醇、尼龙或者双轴取向的尼龙，或者其两种或多种的共混物或者复合材料。
按照本发明的一种层压材料，其中所述阻隔层包含聚偏氯乙烯。
按照本发明的一种层压材料，其包含阻隔层。
按照本发明的一种层压材料，其包含阻隔层。
按照本发明的一种层压材料，其中可热成型的薄膜层和可热封的层的每一个包含聚合物组合物的单层或者由聚合物组合物的单层生产，该聚合物组合物包含至少80％重量的聚对苯二甲酸乙二醇酯或者由至少80％重量的聚对苯二甲酸乙二醇酯生产。
本发明还包括一种包装，其包含如上所述的薄膜层压材料或者由如上所述的薄膜层压材料生产。
按照本发明的一种包装，其具有良好的阻隔性能和可热封性的综合性能。
按照本发明的一种包装，其由温度依赖性的密封剂形成的热密封生产，所述密封剂在其软化点下破裂并且将所述包装排气。
按照本发明的一种包装，其中所述薄膜层压材料是热成型的或者是非收缩袋的形式。
按照本发明的一种包装，其包含食品，所述食品可以是肉、禽、海味、新鲜的食品、冷冻食品、部分地烹饪的食品或者增值的食品。
发明的详细说明
在此使用术语“聚烯烃”来描述衍生自各种烯烃的热塑性聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯等等，并且还包括具有与少量的不饱和酯共聚单体结合的烯属共聚单体的共聚物。
在此使用术语“取向的”、“取向”等等来描述通过拉伸被加热到取向温度范围的树脂的可取向聚合物热塑性材料，然后定型(某些薄膜，例如从PET或者聚丙烯制备的那些被热定形；其他材料被冷却)以便将材料在拉伸方向的分子排列锁定或者冻结的工艺和获得的最终产品特性。这种作法提高了薄膜的机械性能，例如收缩张力和残余取向应力。这些性能可以按照ASTM D2838 69(1975年再批准)测量。给定的薄膜的取向温度范围随着树脂热塑性材料或者构成所述薄膜的其共混物的不同而变化。通常，该温度范围高于室温并且低于热塑性材料或者材料的共混物的熔点。本申请包括的材料的取向温度范围在本领域中是众所周知的。当在一个方向中进行拉伸时，得到单轴取向。当在两个方向中进行拉伸时得到双轴取向。适合于热成型的取向薄膜常常具有低于5％的收缩特性，虽然某些具有较大的收缩特性的薄膜也可以被热成型。
所述薄膜层压材料可以包括以下组分或者由以下组分生产：(a)可热成型的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物层，该聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物可以是均聚物或者共聚物，以及(b)邻近的第二结构层，(c)适合于热封的密封剂层，和(d)任选的附加的氧气和水分阻隔层。第二结构薄膜层的优选的实例由聚酰胺(尼龙)制成。附加的阻隔层的优选实例由聚偏二氯乙烯(PVDC)制成。
多层薄膜层压材料具有(a)可热成型的薄膜层和(c)可热封的层，其位于可热成型的薄膜层的第二表面上。在某些情况下，(a)的可热成型的薄膜层和(c)的可热封的层包含两种不同的组合物。然而，在其它情况下，组合物可能适合于起可热成型的层和可热封的层两者的作用。在这些情况下，具有至少80％重量聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物组合物的聚合物组合物的单层提供本发明薄膜层压材料的组分(a)和组分(c)两者的作用。
术语“邻近的”指第二结构薄膜层位于可热成型的基础薄膜的第一表面附近。因此，其可以直接结合到基础薄膜的第一表面，其可以借助于粘合剂或者粘结层粘合到基础薄膜的第一表面，或者在第二薄膜层和可热成型的基础薄膜的第一表面之间可以有附加层。无论如何，第二结构薄膜层面对可热成型的基础薄膜的这样的表面，该表面不用来为薄膜层压材料提供密封面。
术语“增值食品”描述了具有某些在包装之前提供的附加的制备要素的食品。例如，增值食品包含至少一个食品部分和附加的组分，例如调料、作料、腌泡汁等等。其还可以包含不同的食品组分的混合物，例如肉部分和至少一个蔬菜部分，这样提供一份膳食。本发明的薄膜层压材料结构可能承受最高400°F(204.4℃)的温度。
优选，可以从层压薄膜制备包装，其在烹饪之前不需要为了通气而打开或者切割。将成型料片和封盖料片固定在一起的密封剂系统可以被设计成能自排气，允许空气交换和促进被烹饪食品的变褐色。同时，所述食品处于热成型的口袋中，并且在流出的天然汁中被烹饪。这使食品保持湿润、细嫩和鲜美，并且还可以缩短烹饪时间。
所述薄膜层压材料可以是多层聚合物片材，其包括至少明确的层，包括但是不局限于的：可热成型的基础薄膜层、结构或者机械损伤层，任选的阻隔层，最里面的密封剂层和任选地一个或多个在它们之间的粘合剂层或者粘结层。
本发明的可热成型的PET薄膜，即“基础薄膜”，包含至少大约80或者大约90重量％PET，其可以是PET均聚物或者共聚物。术语“PET均聚物”指这样一种聚合物，其基本上衍生自乙二醇和对苯二甲酸，或者衍生自其成酯等效物(例如任何可以聚合以最终提供聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物的反应物)。术语“PET共聚物”指任何这样的聚合物，其包含(或者衍生自)至少大约50摩尔百分数对苯二甲酸乙二酯的聚合物，并且该聚合物的其余部分衍生自不同于对苯二甲酸和乙二醇(或者它们的成酯等效物)的单体。
PET基础薄膜可以是双轴取向的，因此它们具有低于大约20％，或者低于大约5％的收缩系数。
适合的可热成型的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜可以商标和
Figure GSB00000384354700061
从DuPont Teijin Films得到。
多层层压可热封的类型可以被用作可热成型的盖料和可热成型的料片料。所有类型均可用于包装不同于食品的材料。
当与附加的阻隔层结合时，可热成型的PET层可以形成一种结构，该结构可被用于各种改性的大气包装(MAP)或者真空包装形式。
用于层压材料中的可热成型的基础薄膜可以是单纯的(即无涂层的)，或者用阻隔层例如聚偏氯乙烯涂覆的，以提供提高的阻隔性能和使最终包装具有延长的储存期限。在某些情况下，基础薄膜可以包含引入的密封剂层。例如，在层压之前，可以将无定形的聚酯涂层涂覆到基础薄膜上。在某些情况下，可热成型的基础薄膜能够进行热封，而不需要附加的密封剂层。可选择地，在形成层压材料之后可以涂覆密封剂层。
根据包装要求和预定的使用条件，可热成型的PET基础薄膜可以被粘接或者粘合地层压到其他材料上，以提高整体结构的性能。可用于附加的薄膜的聚合物薄膜的实例是尼龙、聚丙烯、聚乙烯、离聚物、酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、乙烯-乙烯基醇、聚偏氯乙烯，其多层共挤出物和混合物。
例如，结构层或机械损伤层可以包含取向的聚酰胺(尼龙)。该层优选不受用于制造包装的密封温度的影响，因为包装通过多层结构的整个厚度被密封。该层的厚度能够控制包装的劲度，并且可以为大约10到大约60微米，或者大约50微米。可以为结构层提供图形元素，例如印迹和压纹，以为消费者提供信息和/或使包装具有令人喜欢的外观。优选该层是可反面印刷的。所使用的特定的多层薄膜将部分地取决于包装的最终用途。例如，包含骨头或者其他硬的突出物的包装将需要较厚的薄膜层压结构。层压结构的厚度还取决于热成型期间希望的拉伸深度。对于强度层，优选的材料是聚酰胺，例如双轴取向的尼龙，其厚度为大约0.5密耳到大约5密耳。用作外层的尼龙可以为大约1到5密耳厚。与另一个层结合用作内层的尼龙可以为大约0.5到5密耳厚。
适合于在此使用的聚酰胺(尼龙)包括脂族聚酰胺、无定形的聚酰胺或者其混合物。在此使用的术语“脂族聚酰胺”可以指脂族聚酰胺、脂族共聚酰胺和这些的共混物或者混合物。用于本发明中的优选的脂族聚酰胺是尼龙6，6、尼龙6、尼龙6，66、其共混物和混合物。尼龙6，6例如可以商品名
Figure GSB00000384354700071
购自DuPont Canada/Liquibox。尼龙6例如可以商品名Nylon 4.12购自E.I.Du Pont de Nemours and Company，Wilmington，Delaware(DuPont)。尼龙6.66可以商品名“Ultramid C4”和“Ultramid C35”购自BASF，或者以商品名“Ube 5033FXD27”购自Ube Industries Ltd.。
例如，无涂层的可热成型的基础薄膜或者在一面用聚偏氯乙烯涂覆的可热成型的基础薄膜可以被层压到聚酰胺(尼龙)薄膜上。可选择地，无涂层的可热成型的基础薄膜可以被层压到一面用聚偏氯乙烯涂覆的聚酰胺(尼龙)薄膜上。聚偏氯乙烯-涂覆的类型可以提供提高的阻隔性能，用于提供延长的储存期限。
将尼龙和PET共聚物结合的多层结构可以使用粘合剂例如聚酯聚氨酯粘合。粘合剂可以作为溶液涂覆，并且可以包含对于该粘合剂适当选择的溶剂(例如优选四氢呋喃)，以便可以在170°F(76.7℃)下进行干燥，降低残余溶剂水平。
可以借助于本领域技术人员已知的任何手段将溶剂基粘合剂涂覆到基片的一个侧面(或者两面)。例如，薄膜可以借助于以下工艺被涂覆：辊涂(例如刮刀辊)、喷涂、凹版涂布、或者缝式涂布，优选使用溶液涂布工艺的辊涂或者凹版涂布。
例如，可以借助于凹版滚筒将两部聚酯聚氨酯粘合剂涂覆到可热成型的PET上，作为层压粘合剂。层压粘合剂从溶液中涂覆在料片上。任何溶剂的去除可能要求施加热量。然后使用标准层压条件将两个薄膜层层压在一起。
用于层压PET薄膜层与第二薄膜层的粘合剂还可以是“无溶剂的”。无溶剂的层压粘合剂在本领域中是众所周知的，并且说明性地包括水基丙烯酸乳液，聚氨酯分散体，以及具有100％固体的单部和双部聚氨酯体系。水基体系要求在施加粘合剂之后在升高的温度下干燥，以在与另一个基材结合之前除去水。另一方面，具有100％固体的聚氨酯体系，其固化依赖于化学反应，并且需要很少或不需要加热。
优选的粘合剂类别是弹性体粘合剂，例如聚氨酯。然而，粘合剂不必需是弹性体的。
层压粘合剂可以被涂覆到(a)的可热成型的薄膜或者(b)的薄膜。这些薄膜的一个或者两个可以进行表面处理，例如通过电晕处理。在某些情况下，在施加粘合剂之前可以对两个表面进行电晕处理，以便促进与涂覆的粘合剂接触的薄膜表面之间更好的结合。层压粘合剂可以通过众所周知的涂布技术施涂，例如将低粘度粘合剂计量到多涂施辊系统配置上，其将粘合剂涂覆到第一料片或者基材上。然后使用加热的夹辊将第一料片与第二料片或者基材接合。
然后，层压的尼龙/聚酯薄膜成为用于将层压材料加工成用于制造成包装原料的卷膜原料(rollstock)的基本料片。例如，薄膜的生产料片可以被切成适合于制备希望的尺寸的包装的尺寸。在形成包装的操作之前，可以进行其他的生产后操作，例如印刷。
阻隔层可以是例如取向的PET、聚偏氯乙烯(PVDC)、乙烯-乙烯基醇(EVOH)、尼龙或者双轴取向尼龙、它们的共混物或者复合材料，以及其相关的共聚物。当该包装不预定用于微波加热时，其他的阻隔层还可以包括敷金属的或者二氧化硅涂覆的聚合物。阻隔层厚度可能取决于产品的敏感性和希望的储存期限。在某些应用中，结构层和阻隔层的作用可以被结合在适合的树脂的单层中。例如，尼龙或者PET适合于结构功能和阻隔功能两者。在为了贮存和保藏其中包含的食品要被冷冻的包装中，其可以不包括附加的阻隔层。在其它情况下，可能希望包括附加的阻隔层。
任选的附加阻隔层的材料是亚乙烯基聚合物，并且特别优选的是聚偏二氯乙烯聚合物(PVDC)，包括包含偏二氯乙烯的共聚物。这些阻隔层是众所周知的，并且对食品包装工业是有价值的，因为它们提供了优良的耐脂肪、耐油、耐水和耐水蒸汽的性能，以及耐气体和气味的渗透性。适合于在此使用的聚偏氯乙烯(PVDC)可以例如商品名
Figure GSB00000384354700081
从Dow Chemical获得。
正如以上公开的，阻隔涂层的应用是众所周知的。
薄膜层压材料的最内层是密封剂。密封剂能够对内容物的味道或者颜色具有最小的影响，不受产品的影响，并且承受密封条件(例如液滴、油脂、粉尘等等)。密封剂可以是在实质上低于最外层(及其他层)的熔融温度的温度下，能够粘合到本身上(密封)以形成气密密封(即密封强度通常高于1,500克/英寸；或者590/厘米)的树脂，这样最外层的外观不会受密封过程的影响，并且不会粘到熔合刀的模唇上。密封剂使包装结构能够通过薄膜层压材料成型为对于包装而言所希望的形状，然后成型的薄膜层压材料粘合到其本身，而提供包装封袋。密封剂还在填充内含物之后提供包装的密封。密封剂层的厚度可以为大约6到大约100微米，或者大约6到大约25微米。
密封剂可以施涂在整个料片上，例如以共聚酯、离聚物或者乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物的形式施涂。热封剂材料还可以是无定形的共聚酯，例如无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯。其他本领域技术人员已知的密封剂也可以被使用。密封剂可以使用共挤出、挤出涂覆或者层合来施加。将密封剂引入本发明的层压材料，使得其是层压材料的最内层，通常直接接近于可热成型的PET层。
离聚物树脂(“离聚物”)是烯烃例如乙烯与不饱和羧酸例如丙烯酸、甲基丙烯酸或者马来酸以及任选地软化单体的共聚物，其中至少一种或多种碱金属、过渡金属或者碱土金属阳离子例如钠、钾或者锌被用来中和共聚物中酸性基团的某些部分，使热塑性树脂具有提高的性能。例如，“乙烯/(甲基)丙烯酸(缩写为E/(M)AA)”指乙烯(缩写为E)/丙烯酸(缩写为AA)和/或乙烯/甲基丙烯酸(缩写为MAA)的共聚物，其至少部分地被一种或多种碱金属、过渡金属或者碱土金属阳离子中和而形成离聚物。三元共聚物也可以由烯烃例如乙烯、不饱和羧酸及其他共聚单体例如烷基(甲基)丙烯酸酯制成，以提供“较软的”树脂，其可以被中和而形成较软的离聚物。离聚物通常是已知的，并且其制备方法描述在例如US3,344,014中。
EVA共聚物是衍生自烯烃例如乙烯与醋酸乙烯酯的共聚的共聚物。在某些情况下，附加的不饱和单体也可以被用来改性EVA共聚物的性能。
无定形的PET共聚酯热封剂可以由至少以下组分得到：大约10到大约60摩尔％对苯二甲酸(“单体A”)；大约10到大约60摩尔％乙二醇(“单体B”)；和大约5到大约60摩尔％的第三单体，其为第二二酸(“单体C”)和/或第二二醇(“单体D”)。单体C的实例包括：琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、1，10-癸二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、十二烷二酸等等。优选的单体C是壬二酸、癸二酸和/或间苯二甲酸。单体D的实例包括：丙二醇、甲氧基聚亚烷基二醇、新戊二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、二甘醇等等。
聚酯组合物的单层可以实现本发明薄膜层压材料的可热成型的层和密封剂层两者的功能。适合于热成型和热封两者的无定形的PET可以
Figure GSB00000384354700101
PT得自DuPont，特别是当用于具有高度可热成型的第二结构层的层压材料时。
可用于本发明层压过程的薄膜可以通过事实上本领域技术人员已知的任何形成薄膜的方法制造。对于本发明的目的，原则上，薄膜可以是单层或者多层聚合物薄膜。就此而论，薄膜和薄膜结构可以被流延、挤出、共挤出、层压等等，包括通过各种方法(例如吹塑薄膜、机械拉伸等等)取向(单轴或者双轴)。本领域技术人员已知的各种添加剂可以存在于相应的薄膜层中，包括粘结层的存在等等。添加剂包括抗氧化剂和热稳定剂、紫外线(UV)光稳定剂、颜料和染料、填料、消光剂、防滑剂、增塑剂、抗粘连剂、其他加工助剂等等。
薄膜的制造可以按照任何已知的方法进行。例如，可以使用所谓的“吹塑薄膜”或者“平模”方法通过挤出组合物来制造基本的薄膜。吹塑薄膜通过将聚合物组合物挤出通过环形模口，并且利用气流使得到的管型薄膜膨胀以提供吹塑薄膜来制造。流延平面薄膜通过将组合物挤出通过平模来制造。离开模头的薄膜可以通过至少一个内部包含循环流体的辊(冷却辊)来冷却，或者通过水浴来冷却，以提供流延薄膜。薄膜可以具有大约60厘米(二英尺)的宽度。
单层或者多层薄膜可以以较高的吹胀比从挤出模头热-吹制。薄膜结构的热塑性聚酯优选是本质上结晶的，并且具有较高的分子量，以在吹胀期间保持薄膜完整性。在热吹制工艺期间聚酯可以被充分地拉伸，以在纵向(机器方向)和横向两者中提供平衡取向。
可选择地，热塑性结晶材料可以被拉伸取向，以获得双轴取向的薄膜。例如，挤出管子，然后冷却和再加热，然后通过例如吹泡工艺进行拉伸。这种工艺在本领域中是众所周知的。在拉伸取向的材料的情况下，与以上公开的热吹工艺相比，管子在相对低的温度下被拉伸和取向。
在热成型操作中适合于用作成型料片的层压材料的特定实例包括，从最外层到最内层，PVDC涂层/尼龙/粘合剂/可热成型的PET/密封剂；Nylon/PVDC涂层/粘合剂/可热成型的PET/密封剂；或者尼龙/粘合剂/聚偏氯乙烯涂层/可热成型的PET/密封剂。
例如，包含取向的PET与无定形的PET密封层的可热成型的基础薄膜可以被粘合地层压到包含尼龙层和PVDC阻隔涂层的第二薄膜上。第二薄膜可以被取向，使得尼龙层面对可热成型的PET薄膜，并且粘合到其上，这样提供了以上第一个层压材料结构的实例。可选择地，PVDC涂层可以面向可热成型的PET薄膜，以提供以上第一个层压材料结构的实例。在另一个实例中，包含取向的PET和PVDC阻隔涂层、具有无定形的PET密封层的可热成型的基础薄膜可以被粘合地层压到包含尼龙的第二薄膜上，以提供以上第三个层压材料结构的实例。
所述薄膜层压材料可被用于各种应用，例如使用现有的成型、填充和密封(FFS)机器形成包装，这些机器可得自许多制造商(例如Tiromat和Multi-Vac)。
可热成型的、可热封的包装薄膜可被用于包含食品例如肉、禽或者海味产品的包装。
可以被包装在本发明的包装中的食品的实例包括经预处理的肉例如香肠、热狗等等。所述食品也包括增值的、调味的、浸泡的和/或预煮的肉制品或者预备的膳食。所述食品还可以是全瘦肉和/或带骨肉和禽部分，例如但是不局限于，猪大排、火鸡或者鸡胸肉等等。禽还包括即可烹调的整禽。本发明的包装还可以用来包装鲜肉、禽和海味，用于改变的气氛的包装应用或者真空包装应用。阻隔特征与可以穿过污物进行密封的密封剂的结合可以提供更大的经济效益，因为在新鲜产品的包装操作中减少了材料和劳动力。根据选择的密封剂，这类包装可以被制造成耐烘烤的，并且一旦内部温度和压力达到密封剂的软化点，该包装可以变成自排气的。
本发明的优选的包装基本上由(a)可热成型的成型料片，其包含本文公开的薄膜层压材料或者由本文公开的薄膜层压材料生产，和(b)封盖料片组成，其中所述成型料片被热密封到所述封盖料片上。
包装可以由两个薄膜片材、成型料片和封盖料片形成。所述两个薄膜片可以是两个单独的薄膜的片。通常，在热成型应用中，成型料片可用于形成口袋，然后在在线包装机中用内含物(例如禽类)填装该口袋。然后，在水平的成型、填充和密封应用中，通过将成型料片的边缘热封到封盖料片上将口袋封闭，使得成型料片和封盖料片彼此被气密地密封。
用作封盖料片的薄膜结构常常具有与成型料片相同的一般薄膜结构，但是使用非可热成型的PET层。通常，非可热成型的PET具有与可热成型的PET不同的聚合物组成，并且是更加高度取向的。
任选地，封盖料片是表面印刷的或者反面印刷的(即在最终层压材料中处于内部的面上印刷)，以提供图形、产品信息等等。印迹通常被施加到封盖料片上，其不经过热成型，因此图形不被扭曲。
封盖料片的特定实例包括，从最外层到最内层(在这些实例中，油墨层表示印刷的图形，其在粘合层压之前被施加到第二薄膜上)：PVDC涂层/尼龙/油墨/粘合剂/PET/密封剂；尼龙/PVDC涂层/油墨/粘合剂/PET/密封剂；或者尼龙/油墨/粘合剂/PVDC涂层/PET/密封剂。
例如，包含取向的PET与无定形的PET密封层的基础薄膜可以被粘合地层压到包含尼龙层和PVDC阻隔涂层的第二薄膜上。第二薄膜可以被取向，使得尼龙层面对可热成型的PET薄膜，并且粘合到其上，这样提供了以上第一个层压材料结构的实例。PVDC涂层还可以面向PET薄膜，这样提供了第一个层压材料结构的实例。此外，例如，包含取向的PET和PVDC阻隔涂层、具有无定形的PET密封层的基础薄膜可以被粘合地层压到包含尼龙的第二薄膜上，以提供以上第三个层压材料结构的实例。
薄膜的单一料片可以被折叠到其自身上，以提供两个重叠的片，或者可以形成薄膜的管子，使得管子的两个重叠部分提供薄膜的两个片的等效物。例如，成型料片可以被折叠，使得成型料片的一部分，其可以是热成型的或者扁平的，与包含产品的热成型口袋以重叠关系被放置。因此，成型料片的两个部分可以被彼此气密密封。
对于其他应用，所述薄膜可以被热成型以提供成型的料片，然后被预密封以形成开口的袋子，然后可以在在线包装机中用内含物将其填充。然后，所述袋子被热封，以将开口端密闭。
所述薄膜可以用于制备非收缩袋子。所述薄膜不被热成型，但是可以被成型为袋子，其使用众所周知的成型、填充和密封技术填充和密封。因此，本发明还提供了包含本文描述的薄膜层压材料的包装，其为非收缩袋的形式。
所述密封剂可以提供这样一种密封，其中成型料片和封盖料片被密封在一起，使得所述密封在加热时不破裂(非排气密封)。适合于这样的密封的材料包括无定形的聚酯。适合于热封的无定形的PET可以PT得自DuPont。如果涉及污物例如脂肪、果汁、油脂等等，这种材料可能是特别有用的。成型料片和封盖料片可以使用这种材料制备并且密封在一起，以提供非排气密封。适合于封盖料片的共挤出薄膜包括透明的、结晶的PET层和无定形的PET热封层。这种类型的薄膜可以商品名
Figure GSB00000384354700132
851得自DuPont Teijin Films。这种薄膜的封盖料片可以被密封到具有
Figure GSB00000384354700133
PT密封层的成型料片上。
可以在包装上的任何地方制造排气区域，这可以在加热的时候简单地通过在包装表面中提供缝隙来实现。
可选择地，温度依赖性密封剂材料(自排气)，或者在三层层压材料结构中包含非排气密封剂以及温度依赖性密封剂材料(自排气)的材料组合，可以给出所希望的排气效果。自排气是所希望的安全特征，以使得在打开包装时水蒸汽喷射的发生被最小化。在普通的烤箱中，一旦密封剂达到其软化点并且在内部产生足够的压力，所述密封将破裂，并且将为所述包装排气。这种排气还促进了空气交换，使肉变褐色，如果希望如此的话。在另一个实例中，密封剂厚度和密封温度可以被设计成能在食品达到170°F(76.7℃)时提供排气(通过破裂)。当在微波中加热食品的时候这可能是有用的，其中自排气特征充当温度指示器，显示食品被加热到了适当的温度并且可以食用。
适合于在加热时排气的密封的密封剂是无定形的PET共聚酯。适合于制备可被用于自排气包装的成型料片或者封盖料片的共挤出薄膜包括透明的PET层和无定形的PET热封层。这种类型的薄膜(具有各种厚度的透明的PET和热封层)可以商品名
Figure GSB00000384354700134
OL得自DuPontTeijin Films。
包装可以引入其他的特征，例如穿孔、便于打开包装的撕裂区等等。聚酰胺和PET(可热封的)混合物提供了优良的定向撕裂性能，即预先切口的包装可以在机器方向或者横向中沿直线撕开。这些撕裂性能使得在包装结构和设计中具有大的灵活性。因此，在加热之后取得食品的开口区域不局限于包装的特定的部分(例如顶部)。这可以允许在用于打开包装的希望的区域中在包装侧面设置切口。
所述层压薄膜还可用于制造可热封的袋子和可热成型的结构，用于包装除本文列举的食品之外的任何种类的产品。
以下实施例仅仅是说明性的，并且不用以限制本文描述的和/或要求保护的本发明的范围。
实施例
实施例1
可用作用于制备本文描述的包装的可热成型的成型料片的薄膜的特定实例是引入有聚酯聚氨酯粘合剂的尼龙和聚酯的粘合层压材料，所述粘合剂被设计成能承受升高的温度。尼龙外层为所述薄膜提供了导致抗穿刺性的韧性和耐热性。其还充当氧气阻隔层和可能的印刷载体。无定形的聚酯密封层提供了耐热的周边密封。
结构组分
外部的结构层：用PVDC涂层在一侧涂覆的尼龙6，6；3密耳厚度；可以商品名
Figure GSB00000384354700141
BF620从Canada/Liqui-Box的DuPont得到。
层压粘合剂：甲基乙基酮溶剂基聚酯聚氨酯粘合剂，可以商品名Adcote 503A使用催化剂F从Rohm and Haas的Morton分部得到。
可热成型的/密封层：用无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(APET)热封层涂覆的双轴取向的聚酯(OPET)；1.0密耳厚；可以商品名
Figure GSB00000384354700142
75XPOL12从DuPont Teijin Films得到。
按照如下所述将结构组分结合以制备由以下层(从最外面到最里面)组成的多层薄膜：PVDC/尼龙/粘合剂/OPET/APET。
在层压之前将要与粘合剂接触的所有表面进行电晕处理，达到48达因。首先使用110Quad凹版滚筒，通过轮转凹版印刷工艺将粘合剂施加到尼龙结构层的与PVDC涂层相反的表面，并且在170°F(76.7℃)下干燥。将可热成型的聚酯/热封基础薄膜作为第二料片加入层压材料。尼龙结构料片和第二聚酯料片两者为24英寸宽，并且使用23.5-英寸支承辊进行层压，使粘合剂覆盖最佳化。使用热夹工艺，在170°F(76.7℃)的动态温度下，将聚酯的非可密封的侧面层压到所述结构层，使在展开时可热封的APET表面暴露于空气侧。使热封层远离热夹，以免使粘合剂活化和引起卷绕辊粘连。聚酯的无定形的涂覆侧面提供了用于密封到封盖料片的高温密封层。
在包装领域中众所周知的典型的热成型过程中将成型料片热成型，形成适合于容纳鸡腿肢解体和鸡胸的浅拉口袋。
实施例2
可用作用于制备本文描述的包装的封盖料片的薄膜的特定实例是引入有聚酯聚氨酯粘合剂的尼龙和聚酯的粘合层压材料，所述粘合剂被设计成能承受升高的温度。
结构组分
外部的结构层：用PVDC涂层在一侧涂覆的尼龙6，6；1密耳厚度；可以商品名
Figure GSB00000384354700151
B602从Canada/Liqui-Box的DuPont得到。
层压粘合剂：Adcote 503A/催化剂F。
聚酯层：用无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(APET)热封层涂覆的双轴取向的聚酯(OPET)；0.5密耳厚度；可以商品名50OL13从DuPont Teijin Films得到。
与以上对于成型层所公开的类似地将封盖料片层压，以制备由以下层(从最外面到最里面)组成的多层薄膜：PVDC/尼龙/粘合剂/OPET/APET。
实施例3
将鸡块(鸡腿肢解体和鸡胸肉)放在适当尺寸的热成型的实施例1的成型料片的口袋中。将实施例2的封盖料片放在所述成型料片和鸡上，通过施加真空一秒钟，然后加热到390°F两秒钟将所述封盖料片真空热封到所述成型料片上。密封穿越少量的调味料进行。
使用用于测量热封的Suter气动设备测量的密封强度为1600克/寸。测量的起始于角区域的整个包装的剥离强度为大约1500到2000克。
实施例4
使用实施例3的密封的包装进行烹饪试验，以评价直接烹饪包装的烹饪性能。鸡块的内部温度为至少160°F。
鸡腿肢解体：在全功率下微波烹饪5分钟，提供145°F的鸡内部温度。在全功率下微波烹饪7分钟，提供165°F的鸡内部温度，其中鸡被完全烹熟。在四分钟标记之前，周边密封破裂而将包装排气，这增强了变褐色。肉易于从骨头上除去，并且非常细嫩和湿润。
鸡胸肉：在全功率下微波烹饪7分钟，提供185°F的鸡内部温度，其中鸡被完全烹熟。
在两种情况下，在大约6分钟的微波加热之后，鸡块达到要求的160°F的温度。
实施例5
可用作可热成型的成型料片的薄膜的另一个实施例是引入有聚酯聚氨酯粘合剂的尼龙和聚酯的粘合层压材料。
结构组分
外部的结构层：用PVDC涂层在一侧涂覆的尼龙6，6；3密耳厚度；可以商品名
Figure GSB00000384354700161
BF620从Canada/Liqui-Box的DuPont得到。
层压粘合剂：乙酸乙酯溶剂基聚酯聚氨酯粘合剂，可以商品名Lamal HSA从Rohm and Haas的Morton分部得到，具有CR-1-80催化剂。
可热成型的/密封层：用无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(APET)热封层涂覆的双轴取向的可热成型的可热收缩的聚酯(OPET)；0.9密耳厚度；可以商品名
Figure GSB00000384354700162
80XRSOL从DuPont Teijin Films得到。在没有保持力例如层压的非收缩层的情况下，在暴露于沸水5秒钟之后，该薄膜在机器方向(MD)和横向(TD)两者中能够收缩20％。
将结构组分结合以制备由以下层(从最外面到最里面)组成的多层薄膜：PVDC/尼龙/粘合剂/OPET/APET。
在层压之前将要与粘合剂接触的所有表面进行电晕处理，达到48达因。首先使用110Quad凹版滚筒，通过轮转凹版印刷工艺将粘合剂施加到尼龙结构层的与PVDC涂层相反的面上，并且在160°F下干燥。将聚酯热封层作为第二料片加入到层压材料中。尼龙结构料片和第二聚酯料片两者为24英寸宽，并且使用23.5-英寸支承辊进行层压，使粘合剂覆盖最佳化。使用热夹工艺，在160°F的动态温度下，将聚酯的非可密封的侧面层压到所述结构层，使在展开时可热封的APET表面暴露于空气。
实施例6
可用作封盖料片的薄膜的另一个实施例是引入有聚酯聚氨酯粘合剂的尼龙和聚酯的粘合层压材料，该粘合剂被设计成能承受升高的温度。
结构组分
外部的结构层：用PVDC涂层在一侧涂覆的尼龙6，6；1.5密耳厚度；可以商品名
Figure GSB00000384354700163
B602从Canada/Liqui-Box的DuPont得到。
层压粘合剂：Adcote 503A/催化剂F。
聚酯层：用无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(APET)热封层涂覆的双轴取向的聚酯(OPET)；0.5密耳，可以商品名50OL13从DuPont Teijin Films得到。
与在实施例5中公开的类似地将封盖料片层压，以制备由以下层(从最外面到最里面)组成的多层薄膜：PVDC/尼龙/粘合剂/OPET/APET。
实施例7
可用作用于制备本文描述的包装的可热成型的成型料片的薄膜的另一个实施例是尼龙和聚酯的粘合层压材料。
结构组分
外部的结构层：用PVDC涂层在一侧涂覆的尼龙6，6；4密耳厚度；可以商品名BF620从Canada/Liqui-Box的DuPont得到。
层压粘合剂：甲基乙基酮溶剂基聚酯聚氨酯粘合剂，可以商品名Adcote 503A使用催化剂9L10从Rohm and Haas的Morton分部得到。用于聚氨酯粘合剂体系的9L10催化剂被推荐用于高温直接烹饪应用。
可热成型的/密封层：用无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(APET)热封层涂覆的双轴取向的聚酯(OPET)；2.2密耳厚度；可以商品名200XPOL12从DuPont Teijin Films得到。
如实施例1中公开的将结构组分层压，除了将粘合剂施加到尼龙层的PVDC-涂覆的侧面，以制备由以下层(从最外面到最里面)组成的多层薄膜：尼龙/PVDC/粘合剂/PET/密封剂。
实施例8
薄膜的另一个实施例是引入有聚酯聚氨酯粘合剂的尼龙和聚酯的粘合层压材料，该粘合剂被设计成能承受升高的温度。
结构组分
外部的结构层：用PVDC涂层在一侧涂覆的尼龙6，6；1.25密耳厚度；可以商品名
Figure GSB00000384354700174
B602从Canada/Liqui-Box的DuPont得到。
层压粘合剂：Adcote 503A/催化剂9L10。
聚酯层：用无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(APET)热封层涂覆的双轴取向的聚酯(OPET)；0.5密耳，可以商品名
Figure GSB00000384354700175
50OL13从DuPont Teijin Films得到。
如在实施例7中关于成型层所公开的将封盖料片层压，以制备由以下层(从最外面到最里面)组成的多层薄膜：尼龙/PVDC/粘合剂/PET/密封剂。
从实施例7的成型料片和实施例8的封盖料片制备的包装可用于包装用于直接烹饪的生肉产品，例如整鸡或者火鸡。

Claims (13)

1.一种可热成型的薄膜层压材料，其包含以下组分或者由以下组分生产：(a)可热成型的薄膜层；(b)第二可热成型的结构薄膜层；(c)可热封的层；和任选地(d)阻隔层，其中
所述可热成型的薄膜层被放置在第二可热成型的结构薄膜层与可热封的层之间，并且包含一种聚合物组合物或者由该聚合物组合物生产，该聚合物组合物包含或者衍生自至少80％重量的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物，并且其中所述可热成型的薄膜层具有第一表面和第二表面，并且在暴露于沸水5秒钟时具有低于5％的收缩系数；
其中所述第二可热成型的结构薄膜层包含以下物质，或者由以下物质制成：聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、离聚物、酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、乙烯-乙烯基醇、聚偏氯乙烯或者其两种或多种的共挤出的结合物，并且被放置在邻近第一表面；并且
所述可热封的层位于所述第二表面上，并且所述可热封的层包含以下物质，或者由以下物质制成：共聚酯、离聚物或者乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，或者其两种或多种的共挤出结合物。
2.权利要求1的层压材料，其中结构薄膜层包含聚酰胺或者由聚酰胺制成。
3.权利要求1或者2的层压材料，其中可热封的层包含无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯或者由无定形的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成。
4.权利要求1或2的层压材料，其中阻隔层由以下物质制备：取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氯乙烯、乙烯-乙烯基醇、尼龙或者双轴取向的尼龙，或者其两种或多种的共混物或者复合材料。
5.权利要求4的层压材料，其中所述阻隔层包含聚偏氯乙烯。
6.权利要求4的层压材料，其包含阻隔层。
7.权利要求5的层压材料，其包含阻隔层。
8.权利要求1或2的层压材料，其中可热成型的薄膜层和可热封的层的每一个包含聚合物组合物的单层或者由聚合物组合物的单层生产，该聚合物组合物包含至少80％重量的聚对苯二甲酸乙二醇酯或者由至少80％重量的聚对苯二甲酸乙二醇酯生产。
9.一种包装，其包含权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的薄膜层压材料或者由权利要求1、2、3、4、5、6、7或8的薄膜层压材料生产。
10.权利要求9的包装，其具有良好的阻隔性能和可热封性的综合性能。
11.权利要求9的包装，其由温度依赖性的密封剂形成的热密封生产，所述密封剂在其软化点下破裂并且将所述包装排气。
12.权利要求9、10或11的包装，其中所述薄膜层压材料是热成型的或者是非收缩袋的形式。
13.权利要求9、10或11的包装，其包含食品，所述食品可以是肉、禽、海味、新鲜的食品、冷冻食品、部分地烹饪的食品或者增值的食品。
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