TW568828B - Multilayer structure for packaging and packaging containers manufactured therefrom, as well as method for manufacturing of the multilayer structure - Google Patents
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Description
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ϋ羞羞圍 本發明係關於-種包裝用多層結構,其具氣阻性質及硬 度在至少UN ’以及自其製造之尺寸安定包裝容器。 同時關係製造此種多層結構之方法。 此外,本發明關於到自根據本發明多層結構所得到之挤 出-吹出成型包裝容器,以及製造此種擠出.吹出成型容器 之方法。 θ I _ 食品(”食品,,-詞泛指各種食物產品,包括液體與高黏度 泥體食品,因此也包括飲料)包裝容器的型 式’例如包裝膜,包裝袋,㈣等等,或是較硬質者:: 如盒,杯,瓶,罐,或槽式,或其混合。 食品包裝方面所經常著重者為其包裝物在各種條件下,保 存所包裝食品新鮮愈久愈好之能力。以無菌包裝而例,亦 即消毒條件下食品之包裝’其通常可延長儲存於室溫下的 時間達數月之長,只要包裝材料具有能⑽食品之正確性 質。這些性質當中。最重要的一項,是該包裝材料對於包 裝外氣體滲透到被包裝食品的阻絕性質。特別是氧的滲透 必須降到最小’因其對如維生素或其它營養物質具變質效 果’且造成微生物生成。 氣阻性質經常是藉著加入具此種性質製得之層或包覆於該 包裝而得。常利用如加入一層鋁箔於該包裝。其它具有阻 氧性質之材料為例如破璃,以及某些聚合物,例如乙烯基 乙烯醇(EVOH),聚乙烯醇(pv〇H),或聚醯胺(PA)。
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銘為非常有效氣阻材料,然而成本頗高。其它材料亦甚 價昂’且需使用相當厚層以得到與鋁箔相當之氣阻性質。 Ερ-Α-590 465中,揭示以,,氣井,,原理用於組合物包裝膜, 以得到改良氣阻性質。當在包裝容器壁内層與外層間提供 —個無物空間,包裝外滲透氧氣會先滲透過外層Υ進入^ 物空間,逐漸建立該處氣體分壓,然後其才能^開始滲^ 内層,再進入被包裝食品。製作出這種多層結構後,氣體 透過内層再滲透到產品的情形,會在開始時以更加緩慢速 率進行。氣體滲透的延滯,更可使包裝產品貨架壽^增 長,亦即增加其於店面貨架或在置物架或廚房冰箱之^ 壽命。 ΕΡ-Α-590 465更進一步詳細計算氧氣滲透的延滯,並配合 圖1 1提出可以塑膠發泡基材組成無物空間。在其計算^ $式說明處提到,内層與外層在某些程度上均應對滲透氣 體且氣阻性質,而且,在較佳情況下,兩者應均具相關此 …,之同樣性$,以使其組成得到最佳氣阻性質◊在第六欄 勺5 1 7行,列出部份適於作内外層之材料。各項選擇中, 提出PVDC與尼龍(ΡΑ)為適用材料。然而並未提到該内外 ㈢必眉具有氣阻性質。相反的,根據Ερ_Α_59〇465所述, 該内外層以由低價聚合物製成較有利,較佳為可食用聚合 物,以”氣井”(不含氧氣空間或發泡)在包裝物壁組成 一氣阻。 同樣在美國專利字號第4454945號中,提出一種位在内 外塑膠層間之發泡,,氣井”空間,然該文件整體而言,是針 -5-
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對一種盒中有袋型式包裝物。其所唯一提及塑膠層材料範 例為聚對酞酸乙二酯,其確實可提供部份氣阻性質,然而 卻不能達到如本發明所需求之氣阻性質。其並未於任何文 内部份提出内外塑膠層所互包含實際氣阻層。 此外,該美國專利字號第4454945號中提出相當多包裝 物具體實例,包括氣井,而其容器可為撓性或硬質構成。 該包裝物之硬質為完全藉獨立包裝物壁提供,較佳為以塑 膠塗覆紙板之外盒。以膨脹聚合物層與覆繞層相互層壓之 包裝容器並未被提出。 DE-A-195 11 61號敘述了一種硬質塑膠瓶,其具有改良之 受壓擠出内容物能力,且能恢復原狀,該包裝壁主要包含 塑膠發泡層。該瓶具有同質塑膠之最外表層,且可同時包 含PA或EVOH氣阻層於發泡層與包裝物最外層之間。 DE-A-1951161號並未提及以發泡層發揮氣阻功能之可行 性。 瑞典專利申請序號97020267號;及對應之國際申請序號 PCT/SE/9800970號(本申請書提出曰尚未刊出),揭示一種 擠出/吹出成型瓶,包含一塑膠材料發泡層,其包含一第 一硬質聚合物,及一第二撓性(柔軟聚合物,外層以與相 同於發泡層第一硬度聚合物)之聚合物同質層覆繞。該第 一硬質聚合物較佳選自高密度聚乙缔(HDpE)與高熔體強 度聚丙烯(HMS PP),而該第二撓性聚合物選自低密度聚 乙烯(LDPE)與一般用途等級聚丙烯(Gp pp)。藉著由此兩 種不同聚合物成份方式發泡,可得到改良發泡層,由此使 ' -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 568828 A7 B7 五、發明説明(4 ) 瓶具有優良機械性質與硬度,同時重量減少。在 SE97020267中,說明該硬度增加係藉所謂”夾心結構效果,, (亦稱之為n I-beam效果)方式而得,亦即以兩幾近相同硬 度外層配合發泡層,在兩外層面提供距離,如此得到^ beam夾心構造之強度與硬度,在與僅具實心同質塑膠構 造者相較之下,重量相當程度減少。 SE97020267號亦提出,由於此種包裝容器的生產,較實 心壁結構谷#所用材料為省’故可降低成本,也因為容器 在同樣硬度下重量減輕,運輸與配送時人工處理較易。 然而以膨脹聚合物層之助,提供為氣阻之觀點並未曾提 出。 已刊行瑞典專利申請序號380470號中,敘述一種具有 良好彳·自登、名、封’與堅挺特性包裝層壓物,其包含以塑膠 材料發泡之核心層,施覆在該發泡層各側之紙層,以及可 熱封熱塑性聚合物之最外層。文中提及以聚苯乙晞為適合 之可膨脹聚合物,並建議以聚乙烯作最外熱塑性層。所揭 示之較佳發泡層厚度在0.3-1.0 mm,而各紙層較佳厚度為 0.15-0.60 mm。該揭示之包裝用層壓所提供之結構,與包 含以紙板為核心層之傳統層壓相較下,具有改良摺最能 力,以改良好的堅挺與密封特性,同時生產費用低。 SE380470號中,並未敘述以發泡基層方式分隔之兩薄而硬 紙質層構成I-beam夾心之柔軟效果。其所揭示為該基層可 以紙質層在其一或兩側包覆,這代表該申請書撰寫時並未 完全瞭解該夾心柔軟效果。此效果為得自既存固有者。此 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)' --— -厂 568828
外SE380470並未提到任何有關包裝 用層壓之氣阻性質。 發明目的 因此,本發明目的在於避免上述有關既往包裝材料結構 技藝之缺點,並提供一種供具有氣阻性質包裝用之多層材 料,同時具良好機械性質,特別是硬度,以及減少重量。 此目標可藉依據如本發明申請專利範圍第1項定義之多 層結構達到’其硬度至少100 mN,較佳至少300 mN (以 SCAN-P 29:35抗折試驗量測),且至少包含由膨脹聚合物 層及孩膨脹聚合物層各側之氣阻層形成之中間層,該氣阻 層材料之氧氣滲透率最多不超過約2〇〇〇,較佳為最多 1000 ’ 更佳為最多 1〇〇 cm3/m2,以 23。〇,〇% rh,1,厚 度,在一大氣壓下經過2 4小時計算。 該所需硬度係藉層壓可供參與達成多層結構總硬度之同 質層’於該膨脹聚合物層兩側而得。"參與達成多層結構 、’’心硬度代表該層本身顯現部份硬度’同時並以上述炎心 效果或I-beam效果方式共參與之。 此硬度亦可以外加其它層在該氣阻層多層結構之上提 供,或由氣阻層本身提供。 多層結構所需總硬度介於至少約丨〇〇 mN到約2000 mN, 較佳至少約 300 mN 到約 800 mN,依 SCAN-P Norm. No-29:35 抗折試 驗量測 ( Scandinavian Pulp) 。 硬度,亦稱抗折性,在300 mN時約為傳統TetraBrik®或 Tetra Rex® 1公升裝包裝層壓之硬度。硬度在65 mN,等 於較小紙板包裝物硬度,例如2 dl奶油包裝,或其它。 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) A7 B7
568828 五、發明説明(6 2000 mN硬度為非常不具撓性,有 ^ ’如与鋼片,而800 mN則 為员際可處理食品包裝材料之上限。 多層結構氣阻性質視所選用氣阻材科與氣阻層厚度而 定。藉著結合發泡中間層"氣井,,之氣阻效果,以及包覆氣 阻層之氣阻性質’可以提供一種具有優良氣阻性質之結 構、。此外,針對特定用途調整對充份滿足氣阻性質條件物 質之後,可提供一種更具成本效率之多層結構。膨脹聚合 物層增加之氣阻效果,可容許包覆氣阻層厚度減小,或使 用較低價氣阻材料。 本發明另一目的,在於提供一種多層結構,其於形成包 裝用容器後,本身可以可密封。 若是提供一種如申請專利範圍第i項之多層結構,其最 外層為可熱封熱塑性聚合物,則該包裝用容器可以傳統熱 封技術,如還原密封或以超音波熱封方式等方法,易於製 成。 根據較佳具體實例,膨脹聚合物層之泡胞與或開放空穴 中充滿實質為厭氧氣或較低氧氣分壓,或者為一種負壓。 因此一俟該多層結構首先製成後,對氧滲入的阻絕性較 大,因為自包裝物以外到被包裝食品間滲入速率非常低。 經過很長一段長時間後,該膨脹聚合物之細胞狀孔穴會被 灌入與包裝物外界環境相同之氣體或空氣。根據一種最佳 具體實施例,該細胞狀孔穴内係灌入一種如氮或二氧化碳 之厭氧性氣體。 較佳情況下,該膨脹聚合物至少含500泡胞/mm3,較佳 -9 - ;· 裝 訂
線 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210 X 297公釐) 568828 A7 B7 五、發明説明(7 ) "〜 f少=1_泡胞/mm3。本發明之發明人已以科學方式計 2得到結論’即較大量小泡胞比較少量大泡胞能夠更有 >率的對氣體分子渗透形成障礙。根據本發明更較佳具體 實例’膨脹聚合物泡胞應為實質封閉性,泡胞間並 通。膨脹聚合物層間為封閉泡胞時,就是在膨服層内部提 2 了許多該聚合物材料的薄壁’有了這些壁存在,移動氣 體就僅能以擴散而非對流方式滲透’由此更對氣體分子的 滲入提供障礙。 、根據另一項本發明具體實例,該膨脹聚合物層之聚合物 亦^具有氣阻性質之聚合物。由這許許多多小泡胞間提供 足多重泡胞壁,具有對氣體分子抗滲入能力。更佳情況 下,此種膨脹之氣阻聚合物聚合物材料之氧氣滲透率最大 勺為2〇〇〇 ’較佳取大約l〇〇〇cm3/m2,以約23。〇,0%RH, 1 μπι厚度,在一大氣壓下24小時計算。該膨脹聚合物層 適用之氧阻聚合物如聚醯胺(P A ),聚丙晞腈(pan ),或 氷乙缔環燒酸鹽(PEN )。 多層結構所得之總氣阻性質較佳至少為2 5,最佳至少約 1〇 cm3/m2,以23它及〇% rh,1 μπι厚度,在一大氣壓下 2 4小時計算。 其i根據本發明多層結構之膨脹聚合物層所適用之聚合 物材料為如聚乙烯(PE),聚丙晞(PP),聚苯乙烯(PS), 聚對S太酸乙二酯(PET ),或二醇調質之聚對酞酸乙二酯 (PETG) 〇 為提供具改良機械性質之發泡聚合物層,以一第一硬質 -10-
568828 A7 _ B7 五、發明説明(8 ) 成份及一第二撓性聚合物成份摻配,作為可膨脹聚合物材 料。該硬質成份在發泡層結構形成”骨幹”或空隙,而該繞 性(柔軟)聚合物成份在前述骨幹或空隙間形成”表皮,,或泡 胞壁。 較佳情況下,該第一硬質聚合物成份係選自主要包含高 密度聚乙烯(HDPE )及高熔強度聚丙烯(HMS PP )群組,而 該第二撓性聚合物成份係選自主要包含低密度聚乙少希 (LDPE )與一般用途等級之聚丙烯(pp GP )群組,最佳情況 則該硬質與撓性聚合物成份屬於同一聚合物種類。 膨脹聚合物層中,較有利之第一硬質聚合物成份對第二 撓性聚合物成份之混合重量比例介於1:3與3:1之間,較佳 由約1.25:1到約1.5:1之間。 膨服聚合物層之適當厚度範圍在由約1〇〇 pm到約2〇〇〇 μιη之間,較佳在約200 μιη到約1000 μιη之間。 較佳情況下,該氣阻層包含一選自包含乙晞基乙晞醇 (EVOH),聚醯胺(ΡΑ),聚乙婦叉二氯(PVDC),聚乙晞 醇(PVOH),聚乙晞環烷酸鹽(ρΕΝ),聚丙烯腈(pan), 丙晞腈與丁烯共聚物(” Barex ”),聚對酞酸乙二酯衍生物 (OPET),或SiOx群組中之材料,因為這些材料已經驗 證’在各種包裝材料上具足夠性質,且符合所需氣阻性質 需求。 較佳情況下,各種氣阻層之氣阻性質至少在丨5(),而最 佳至少在約100 cm3/m2,以23°c與0% RH,1 μιη厚度,於 一大氣壓下2 4小時計算。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 568828
根據本發明多層处播、 Α ^ ^ ^ ^ 〜構义一較佳具體實例,參與達到層壓 、,、心硬度滑’包含一 人 略,ηη、甘 硬目包含高密度聚乙烯(HDPE),聚丙 烯(Ρ Ρ ),聚對酞龄7_ &乙二酿(PET),與聚對酞酸丁二酯 (PBT)群組中之聚人% m 丄 σ ’因為這些聚合物形成的層,表現 南度硬度,仙此符合本發明之硬度要求。 當將其施加於膨胳:¾人 ,, 服禾5物各側時,其以前述之夾心效果 幻-b_效果,參與相多層結構之總硬度。 二氣阻層與參與達到多層結構之全厚度各層加 總之厚度, 較“在膨脹聚合物層各側約5〇 _到約25〇_。 根據另-項具體實例,則該參與達到層壓總硬度之層可 與氣阻層為相同層,包含聚酿胺(PA),PEN, EV〇H : PAN,或丙烯腈與丁晞之共聚物之層,最佳為 PA。然而此具體實例需要相當厚層之較價昂氣阻材料, j此不視為最佳者。當使用不同層以得到硬度與氣阻性 貝可使用較夕饧廉之硬質聚合物,而使用較少價昂具氣 阻性質者。 〃 孩層又厚度,以聚醯胺而言,應至少為約5〇 到25〇 μιη 〇 本發明另一目的,在於提供一種多層結構,其具良好氣 阻性質’硬度。以及膨脹聚合物層與包覆層間黏性。 根據本發明較佳具體實例之一,各不同層在一項操作 下’以各層共擠出方式相互層壓。藉共擠出方式,多層結 構中層間黏著之最終問題可以大致較少。 以上目的已可依據本發明達成,其藉如申請專利範園第 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 568828 A7 _____B7 五、發明説明(1〇 ) 1 5項足我之多層結構’其至少包含一膨腺聚合物層,以 及施加在該膨脹聚合物層各側之一紙質層與一氣阻層,其 具有氧氣滲透率在最大為約2000,較佳為最大約1〇〇〇,而 最佳為最大約100 cm3/m2 ’以23°C與0% RH,1 μπι厚度, 在一大氣塾下2 4小時計算。 藉著以氣阻層與紙質層包覆該膨脹聚合物層,該紙質層 以夾心效果方式參與達到多層結構總硬度,由此可得到具 改良氣阻性質,以及改良摺疊性能力與硬度之多層結構。 該膨脹聚合物層為可壓縮,因發泡内之泡胞與/或空穴可 折疊,因此可易於將多層結構摺疊成包裝物摺疊型式之明 確摺邊與摺角,不同於傳統使用液體食品包裝用之厚紙板 基層型式者。另外,該多層結構具改良硬度。同時,包裝 物的明確摺邊與摺角亦可有助於達成包裝用容器整體使用 時之硬度與堅挺度。 以膨脹聚合物層為基層之多層結構尚有的優點,即為其 在以同時加熱加壓於封合區以封合層壓時,該膨脹聚合物 層會塌陷而被封合合併。因此在多層結棟不會產生開放 邊,造成水份滲入,不同於具紙板核心層之層壓情況。 多層結構較佳者應能夠本身為可熱封,以成為包裝用 f器。、此目的可藉於多層結構加人可封合熱塑性聚合物於 取外敗阻層達成。若提供如申請專利範圍第丨5項多層結 構再配口以可熱封聚合物之最外層,此包裝用容器不難 以傳統熱封技術成型,例如以電感熱封,或是超音波熱封 方式。可熱封聚合物適用者為熱塑性聚合物,如聚乙缔,’ -13- 568828 A7
發明説明(11 永丙稀’或聚苯乙烯,較佳為低密度聚乙烯(LDPE, I^LDPE ’ Μ-PE (金屬雙環戊二烯化合物-聚乙烯))。此種 取外層可熱封低密度聚乙烯之適當施加量,在約5-25,較 佳為約5-20,最佳約5-15 g/m2。 根據本發明多層結構之較佳具體實例之一,該氣阻層係 直接黏著在孩膨脹聚合物層。藉此種方式,膨脹基層與該 包覆層間的黏力可獲得改良。 ^根據申請專利範圍第1 5項定義之本發明另一項較佳具體 貝例中’孩氣阻層材料至少包含具有功能基氫氧基之聚合 物’例如各種可生物分解聚合物及選自包含乙烯基乙埽醇 (EVOH ) ’或聚乙缔醇(pv〇H )群組之聚合物。此種氣阻 聚合物亦可以採用所謂液體膜塗覆技術(LFC),即利用該 永合物水性懸浮液或溶液,善加施佈於紙質基層。lFC技 術可將非常薄之同質高品質層施佈於基層,由此降低使用 量與成本。施佈之溶液/懸浮液量多少不同,較佳是使乾 燥後’形成全部完整一體,實質無任何破裂處之層,例如 約0.5-20 g/m2,較佳約2_1〇 g/m2,以乾重量為基礎計算。 本發明多層結構之另一較佳具體實例中,該氣阻層尚包 括外加共聚物,其包含選自包含主要為羧酸基,羧酸奸 基’與羧酸金屬鹽群組中之功能基。此種聚合物可為同質 或共聚物型態之聚晞烴,經調質或接枝包含此種功能基之 單體’亦可為具含有單體之此種功能基晞烴單體之共聚 物。此種外加共聚物範例如乙烯丙晞酸共聚物(E A a ),乙 缔丙烯甲基酸共聚物(EM A A ),乙烯丙烯丁烯酯共聚物 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 568828 A7 B7 五、發明説明(12 ) (EBA) ’以韻果酸酐或離子單體如Surlyn®者接枝之烯烴 水6物另一種適用之外加共聚物為乙晞醋酸乙酯 (EVAc )根據本發明最佳之外加共聚物為eaA,尤以該 膨脹水合物實質上包含一種乙晞或丙烯聚合物時更佳。因 為在此If况下,氣阻層與膨脹聚合物層間的黏著可更獲得 改艮。另一方面,若是採用聚苯乙烯為膨脹聚合物層時, EVAc則為該氣阻聚合物組合物佳之外加共聚物。 在對含氫氧基聚合物與含羧基外加共聚物之塗覆後水性 組合物加熱時,會開始乾燥以及產生某種之結合,提供出 一種具極佳氣阻性質之抗水份聚合物層。 特足T之,以LFC技術方式施加之氣阻聚合物組合物 中^ $ PV〇H與EAA為外加共聚物。該組合物較佳含由 約5到約5 0重量% EAA,更佳由約丨〇到約3〇%,最佳為 約2 0重量%。 其軋阻表現為小於丨0,更佳小於3,最佳小於i⑽3岫2 的〇2傳送率,以24小時一大氣壓,於23t與50% RH下可 以達成。 ,根據本發明申請專利範圍第15項定義多層結構所適合作 為膨脹聚合物層之聚合物材料,為例如聚乙埽(pE),聚 丙缔(PP),聚苯乙缔(PS),聚對酞酸乙二酯(PET),^ 經二醇調質之聚對酞酸乙二酯(PETG)。其中以聚乙埽發 泡較佳,因其較易與相鄰之結構中紙質層黏著,而更^ 者,為該發泡具有一硬度與一撓性聚乙婦之組合物,一 前述。 " -15- 568828 A7 _________ Β7 五、發明説明(13 ) 該紙質層較佳之表面重量在約2〇 g/m2與約12〇 g/m2之 間較佳在約30 g/m與約60 g/m2間,而最佳在約40 g/m2 與約60 g/m2間。 使用較薄紙質層,可以避免紙板核心層在包裝層壓通常 顯現之抗摺疊成型現象。因此該紙厚度上限應在足以自通 常用在製作紙板層壓厚度移出者,其通常硬度僅能依賴紙 板基層。然而為了使具有一膨脹聚合物層為中間層以具有 良好摺疊性之多層結構之總硬度,施加於各側之紙質層不 應太薄與弱。 本發明另一目的,在於提供一種製造如本發明多層結構 之方法。 特定了之,本發明一目的,在於提供一種層壓與擠出/ 膨脹此種多層結構之方法,亦即至少包括以下步驟之方 法;混合並同時加熱可膨脹聚合物材料粒子與一化學性生 成一氧化碳發泡劑,以分解化學發泡劑與形成熔融塑膠 體,並均勻分佈二氧化碳氣泡;壓縮該熔融之含二氧化碳 塑膠體到過量壓力,同時冷卻,以轉化該二氧化碳氣泡^ 超臨界狀態,再強制該受壓縮已冷卻塑膠體通過孔縫,同 時膨脹該超臨界二氧化碳氣泡,以形成該膨脹聚合物層。 該化學性產生二氧化碳發泡劑,較佳由主要包含^酸 鈉,檸檬酸,及其混合物之群組選出,該發泡劑之量約為 總混合物重量之〇 · 5到2.5 %。 各層之間的層壓可以不同方式進行。 於較佳具體實例之一中,在強制該可膨脹聚合物材料熔 -16-
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融已冷卻塑膠體通過孔縫同時,亦以共擠出方式 六 融=質聚合物通過對應孔縫,如此則可形成如專二 圍第1-14項定義之多層結構之包覆外層。在不同層選巳 確材料組合,則可藉如共擠出膨脹方朽 間黏著之多層結構。 于到具有極佳層 根據本發明另一項具體實例,該方法包括以氣阻 兩紙質層’延伸該質層向對方’施加並膨脹該位於該紙所 層間該可膨®聚合物,並層壓相互各層之步驟。只、貝 紙貝層對孩膨脹聚合物層之層壓,可藉如中間黏劑層, 熱溶融,或擠出層壓方式進行。 " 、、根據本發明一較佳具體實例,此種方法包括步驟為塗覆 孩應用於多層結構之各紙質層於氣阻聚合物,加熱該紙質 層’延伸該紙質層向對方接近,使經氣阻塗覆側成面對 面施加並膨脹該可膨脹聚合物於該紙質層之間,並以熱 溶融方式層壓各層。 、 、1塗覆與加熱步驟可同時以將氣阻聚合物塗覆在紙質層 <擠出為之,並趁著紙質層仍在熱狀態下,藉同時擠出並 膨服;^可膨服聚合物材料於該熱狀態擠出塗覆紙質層間而 印(之此種以直接熱溶融層壓方式,僅利用擠出步驟之 尤、可k供良好黏著,因此為更具經濟性與有效之生產方 法0 、根據本發明方法之另項較佳具體實例,該方法包含步驟 為·以液體膜塗覆技術,將氣阻聚合物組合物水性懸浮液 塗覆在茲兩紙質層,接著以高溫乾燥該塗覆後紙質層,較 -17- 本紙張尺度制中國國家料 568828 A7 ----一_ B7 五、發明説明(15 ) 至190C,t佳在肖17〇t,並令其相向延伸,使該經氣 H1L塗覆側面對面朝向,趁仍在熱狀態下層壓該兩紙質層, 利用同時將該可膨脹聚合物材料於其間施加與膨服。 、匕種乂仍在熱狀態1阻層與膨服聚合物層間直接熱熔融 万式之層壓,僅使用乾燥與擠出步驟的熱,因此可提供作 為-種更經濟性與有效之生產方法。若是由擠出過程及該 懸浮液塗覆乾燥過程之熱量無法利用日寺,則需要以約· C熱空氣方式加熱。 …特別是,在氣阻聚合物懸浮液中尚包含一種與可膨脹材 料聚合物具良好相容性聚合物時,例如加入EAA於該氣阻 聚合物一起使用情況,則氣阻層與中間發泡層間黏著性可 更加改良。特別是氣阻組合物為PV0H與EAA時,以液體 膜塗覆方式施加及乾燥後,可產生極佳氣阻性質,同時該 氣阻層具改良抗水與抗溼性,如國際申請(出版號) W097/22536所述。同時,由於氣阻層内加入eaa,氣阻 層對包覆層黏性更加改良,尤其在該膨脹聚合物層包含聚 缔fe ’特別是包含聚乙缔時。 根據以上所述原因,本發明方法更包含以可熱封液阻聚 合物塗覆於各紙質層各側為較佳。 包含發泡塑膠層之多層結構,傳統係以擠出發泡方法製 得。以此種擠出發泡方式製作如本發明多層結構之重要優 點,在於該膨脹聚合物層泡胞及/或空穴,可以自動充入 該厭氧膨脹氣體,最佳為二氧化碳。若該發泡層同時被實 心’均質氣阻聚合物層包覆住,則更為有利。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) " --------- 568828 五、發明説明(16 製成、t ^月另頁特點,則係提供-種以本發明多層結構 I成足尺寸安定包裝用容器。 稱 片,!用::可以空白多層包裝用材料,或是連續網 成囊::.’:成型,與封合製得。空白物先播成型並封 著封二 仍為開放,以備灌入欲包裝食品,接 波方;或下邵,例如以電感加熱或以熱空氣或超音 =^ =;轉成包裝物則須首先成型,並沿縱向封 二狀’連續灌入管内欲包裝食品,再撓向 二:真:封合成枕頭型包裝物’傳統是 夾顽万式或以超音波封合裝置為之。 器本::::目的’係提供一種擠出/吹出成型包裝用容 其?有氣阻性質’以及改良之良好機械性質,尤其是 更度’以及減輕之重量。 方塑去^或類似容器’傳統上係以結合之擠出/吹出成型 之1重^以擠出7吹出成型方法製作如本發明多層結構 二:.點’在於該膨脹聚合物層泡胞及/或空穴可自 ”被出氣體’最佳為二氧化碳,而同時該發泡 姐换士製作多層成型容器方法。 據本發明另一項特點,則係提供 吹出成型容器之方法^作此種擠出/ 方 步 法包含Y i共)擠出/吹出成型 驟。 、)知出步驟,及-其後之第二吹出成型 此万法至少包括步驟為:混合可膨脹聚合物材科粒子與 本紙張尺度it财@ -19-
A7 B7 五、發明説明( 〜化學性二氧化碳生成發泡劑,同時加熱,以分解該化學 發泡劑,生成熔融塑膠體,平均分佈二氧化碳氣泡;以過 量赛力壓縮該熔融含二氧化碳塑膠體,同時冷卻以轉化該 〜氧化碳氣泡呈超臨界狀態;強制該壓縮,冷卻塑膠熔體 通過環狀孔缝,同時膨脹該超臨界二氧化碳,以生成一發 >包結構軟管,發泡結構軟管生成同時,該熔融同質聚合 物’亦以共擠出方式,被強制通過相對環形孔縫,以生成 夕層結構之包覆外層;配合該多層結構軟管者為模具内 ^,並以高壓氣體向模具穴内壁充氣該軟管,以製得具有 該夕層壁結構之擠出/吹出成型容器。
Higj交佳具體會例論_ 本發明將以以下較佳但非自限範例詳加敘述,並請參考 所附圖,包括: 團2,^,興4各代表根據本發明較佳具體實例多層 、、、吉構之橫切面示意圖。 二:與外代表-種根據本發明製作多層結構與以擠出/ 乂出成型万式製作包裝用容器之較佳方法示意圖,與 圖6與7各代表製作根據本發明 . ;奋园 / ’口構又另一車父佳万法 不思國 〇 圖8與9各代表以根據本發明 裝容器示意圖。 多層結構製作之尺寸安定包 遠多層結構包含由膨 由氣阻聚合物生成,位 1 3 ’以及位在結構兩 根據如圖1示意之較佳具體實例 脹聚合物材料形成之中央層n, 於該膨脹聚合物層1 1兩側之層i 2 -20-
568828 A7 __ B7_ 7發明説明(18 ) ' _ 外側之最外表層1 4,1 5。 該氣阻聚合物材料層1 2與1 3為如聚醯胺或EVOH。 中央發泡層1 1材料中,較佳包含一第一硬質聚合物組成 份,其係選自主要包含高密度聚乙烯(HDPE),與高熔強 度聚丙烯(HMS PP )群組,及一第二撓性聚合物組成份, 其係選自主要包含低密度聚乙烯(LDPE)與一般用途等級 聚丙烯(PP GP )群組。更佳情況為該硬質與撓性聚合物組 成份屬於相同聚合物種類。較佳之第一硬質聚合物組成份 對該第二撓性聚合物組成份比例,於該膨脹聚合物層中, 為介於1:3及3:1之間,較佳由約125:1到約1.5:1,以重量 計。 根據本發明之擠出/吹出成型包裝用容器最佳的重量及 硬度/厚度結果,是在硬質組成份為11]〇1>]£ ,而撓性組成份 為LDPE,而LDPE對HDPE比值為1.5:1等條件下達到。 根據本發明之擠出多層結構,其發泡中間層内之硬質, 且構成骨幹聚合物組成份,亦可被定義為具有高晶性等級 (高結晶),高密度,每1000碳原子僅有數短支鏈,而完全 不έ長支鏈之聚合物組成份。相對的,該撓性(柔軟)聚合 物組成伤亦可定義為具有低晶性等級,低密度,每1 〇⑼石炭 原子有許多短支鏈,且有許多長支鏈之聚合物組成份。就 HDPE硬質聚合物組成份而纟,其意指密度在95〇·97〇範 圍,而熔體係數在19〇t與2.16 kg (ASTM 1278)時為〇卜 g/10 min範圍,而就LDpE撓性(柔軟)聚合物組成份而 言,其意指密度在915-922範圍,而熔體指數在4·5_8·5 -21 -
568828 A7 ---— _B7 五、發明説明)~ 一"' - g/10 min 範圍。 與硬免與撓性聚合物组成份混合物共同膨脹或發泡之化 學發泡劑,較佳可為碳酸氫鈉與/或擰檬酸,^ 種化學發泡劑以化學計量比例之混合物。根據本發〇 = ^作擠出多層結構所用發泡劑的總量,可佔該混合物總重 量的約0.5到約2.5%之間。因此該膨脹聚合物層泡胞與/或 空穴會被實質充入厭氧性二氧化碳氣體,對該多層結構提 供相當程度的氣阻效果改良。 膨脹聚合物層適當厚度在由約100 μηι到約2〇〇〇㈣,較 佳由約200 μχη到約1〇〇〇 μιη。 該多層結構兩外層丨4、丨5可為相同或不同,但較佳為 相同且由具鬲彈性係數聚合物製成,例如HDpE,然後可 藉所謂I-beam效果得到高強度與硬度。 中央發泡層1 1與兩外部同質層丨4、丨5間之相對厚度關 係,應為中央發泡層1 i佔多層結構總重量約5〇_9〇% ^而 該外部同質層14與15,加上氣阻層,佔總重約1〇巧〇%。 較佳為該兩外部包覆層14與15具實質相同層厚。 氣阻層及其兩側最外層總厚度,較佳在由約5〇 到約 250 μιη之間。各別層之厚度須視各層不同材料之相對抗折 (硬度)性質而定。若氣阻層為如EV〇H ,則各氣阻層厚度 在由約2到約20 μπι,較佳由約5 μιη到約1〇 μπι。最外層若 為如HDPE , ΡΡ , PET ,或ΡΒ丁時,其應較厚以提供所需 硬度。另一方面,若該氣阻層為PA,則例如以2〇巧〇 的層,配合上約20-50 μπι HDPE層於各側應屬適當。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公f) 568828
根據圖2所示意之具體實例,該多層結構包含膨脹聚合 物材料之中央層21,及該膨脹聚合物層21兩側氣阻聚合 物之外層22,23 ,由此提供該多層結構氣阻性質及硬 度。此種多層結構就使用材料量而言可能較貴,因為氣阻 永合物可會能比具咼彈性係數但不具氣阻性質之聚合物昂 貝,例如HDPE者,而且必須使用較厚層的氣阻聚合物以 達到足夠與一般所需氣阻性質多層結構之硬度相同者。另 方面’該結構亦有經濟上的效益,因為其僅使用一種聚合 物與膨脹聚合物層共擠出,故使用較少數量的擠出機,加 熱器,及共擠出設備上之缝孔。較佳者,該同時以外層提 供多層結構硬度之氣阻聚合物為聚醯胺(pA) , pAN,或 PEN,較佳為選自目前該技藝所熟知之一種PA。 該膨脹聚合物包含一種聚合物混合物,如圖丨具體實例 所說明者,或選擇性一種類似或不同於層丨2與丨3所用之 聚醯胺。 這些層厚度較佳由約50 μιη到約250 μπι,被外層1 2與1 3 所選用之氣阻材料而定。 根據如圖3所示意之具體實例,該多層結構包含一膨脹 聚合物材料中央層3丨,以及位於該膨脹聚合物層3 i兩 側’具硬度性質提供該多層結構總硬度聚合物外部層 3 2 ’ 3 3。層3 2,3 3之聚合物材料可為如HDpE,p p ,或 PET ° 这膨服聚合物中央層3 i可相同如前圖1或2所定義者, 另外亦可以PET製備。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐) 五、發明説明(21 ) 層32與33最外表面上,施加有薄層34與35,其係氧化 鋁,碳電漿沉積塗覆(所謂,,鑽石塗覆,,)或氧化矽(义〇幻之 氣阻層。此種SiOx材料定義為x在約15與約2·2之間,而 此種塗覆係利用電漿或真空沉積技術等該技藝所知方式施 加,例如化學電漿真空沉積(cpvD)方式。此種經電漿沉 積層非常薄,故在硬度改量時不予計入。 根據本發明另一項較佳具體實例,如圖4所示意者,該 ^層〜構包g —膨脹聚合物材料中央層41 ,以及膨脹聚 合物層41兩側之氣阻聚合物層42 , 43,在結構兩側紙質 層44,45,以及可熱封合熱塑性聚合物最外層46 , 47。 層42與43之氣阻聚合物材料較佳包含pv〇H ,尚含有 EAA共聚物。氣阻層以液體膜塗覆技術方式施加,並以高 /EL乾燥,較佳在約丨7〇 C溫度,以使乾燥後經氣阻塗覆紙 表面溫度在約120-130 °C。施加之氣阻聚合物材料量乾重 在約 0.5-20 g/m2,較佳在約 2-1〇 g/m2。 中央發泡層4 1材料可包含任何適當之可膨脹聚合物材 料’例如聚乙烯(p E ),聚丙烯(p P ),聚苯乙晞(p s ),或 聚對酞酸乙二酯(PET )。其亦可選擇性包含一種自身具有 至V部伤氣阻性質之聚合物阻絕材料,例如聚醯胺 (P A),二醇調質之聚對酞酸乙二酯(PETG),聚丙烯腈 (PAN),或聚乙烯環烷酸鹽。 視所選用膨脹聚合物層之聚合物與該多層結構之用途之 不同’其厚度可較佳在約10〇與約2〇〇 μιη間,更佳在約 200與約1 〇〇〇 之間。 568828
_在一較佳具體實例中,其包含一種聚烯烴組合物,其一 第一硬質聚合物組成份,係選自主要包含高密度聚乙晞 (HDPE)與高熔體強度聚丙烯(HMS PP)群組,與一第二撓 性聚合物組成份,係選自主要包含低密度聚乙烯(LDp^ 2 一般用途等級聚丙烯(PP GP)群組。較佳情況下,該硬 質與撓性聚合物組成份為相同聚合物種類。該第一硬質聚 口物、、且成伤對该第二撓性聚合物組成份,在該膨脹聚合物 層中之較佳混合比例為1:3到3:1之間,較佳由約125:1到 約1 · 5:1,以重量計。 根據本發明多層結構之最佳重量與硬度/厚度結果,可 在當硬質組成份為HDPE,該撓性組成份為LDpE,而 LDPE對HDPE混合比例在時達到。根據本發明多層 結構在含有此種膨脹聚合物層時,可具有改良機械性質, 如硬度,及使用強度,在此同時仍具良好擅疊能力。 根據本發明之擠出多層結構發泡中間層之硬質,骨幹產 生聚合物組成份,亦可被定義為具有高晶性等級(高結 晶),高密度,每1000碳原子僅有少數短支鏈而完全無長 支鏈之聚合物組成份。相對的,該撓性(柔軟)聚合物組成 份可被定義為具低晶性等級,低密度,每i000碳原子有許 多短支鏈及長支鏈之聚合物組成份。HDPE為硬質聚合物 組成份,代表密度在950-970範圍,而熔體係數在19〇。〇與 2.16 kg (ASTM 1278 )時,在 o.H.5 g/1〇 min 範圍,而 LDPE為撓性(柔軟)聚合物組成份,代表密度在915_922範 圍,而熔體係數在4.5-8.5 g/l〇 min。 - 25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 568828 A7 B7 五、發明説明(23 ) 與硬質與撓性聚合物組成份混合物共同膨脹或發泡之化 學發泡劑較佳為烴酸鈉與/或檸檬酸,較佳為此兩種發泡 劑以化學計量比例存在之混合物。根據本發明方法擠出多 層結構製作所用發泡劑總量,佔混合物總重量之約〇·5到 約2 5%。膨脹聚合物層内泡胞與/或空穴被實質充入厭氧 一氧化敌氣體,由此提供多層結構改良之氣阻效果。圖4 多層結構之總厚度較佳在由約0.2 mm到約2 mm,更佳由 約0.3到約1 mm。 該紙質層較佳表面重量在約2〇 g/m2與約12〇 g/m2之間, 更佳在約30 g/m2與約60 g/m2之間,最佳在約4〇 g/m2與約 60 g/m2之間。 最外層46與47適用之可熱封聚合物為熱塑性聚合物, 例如永乙烯,水丙埽,或聚苯乙埽,較佳為低密度聚乙埽 (LDPE,LLDPE,Μ-PE (金屬雙環戊二埽-聚乙婦))。此最 外層之可熱封低密度聚乙烯之較佳用量在約⑺,較佳為 約5-20,最佳為約5-1 5 g/m2。 圖5以圖示顯示一種根據本發明擠出/吹出成型包裝用容 器多層結構之較佳製作方法,亦即組合式(共)擦出/吹出 成型方法’包含第-(共)擠出步驟,與其後第二吹出成型 步驟。 粒狀起始材料較佳包本丨)一笛 匕。1)罘一硬質聚合物組成份,較 佳HDPE,ii) 一第二撓性Γ孟釙、取人, … (柔軟)聚合物組成份,較佳為 LDPE,與iii) 一種化學私冶涂| *泡Μ ’較佳為烴烷酸鈉及/或檸 檬酸,經位於設備尾部入料 η八料屬斗5 2供入螺桿/滾筒設備
裝
線 -26-
568828 A7 B7 五 、發明説明(24 ) 5 1。粒狀起始材料包含成份間的較佳比例,較佳為撓性 組成份對硬質聚合物組成份比例範圍在由1:3到3:1,最佳 在1.25:1。化學發泡劑之量應佔由約〇·5到約2.5%全部粒 狀起始材料總重。 供入之粒狀起始材料在該螺桿/滾筒設備的入料區5 3承 文高溫,此區於滾筒壁與螺桿間的自由空間非常的小,以 對起始材料供入成份製造極佳混合條件,在此同時,該起 始材料加熱到高溫,分解化學發泡劑,生成二氧化碳,烴 烷酸鈉,與檸檬酸殘餘物,作為熔融塑膠體之成模作用 座。 泫炫融之同質且經混合塑膠起始材料,藉裝置有螺旋葉 片旋轉螺桿,自供料區前進到另一壓縮區54,同時冷卻 起始材料以在200與300 bar過量壓力下生成冷卻同質混合 物。在此壓力下,原釋出之二氧化碳進入超臨界狀態。 經冷卻加壓之塑膠熔體此時再被強制通過模具(孔) 5 5 ’其係位於該螺桿/滾筒設備前端,並有一環形孔縫 5 6 ,以形成軟管而同時該超臨界二氧化碳即時在由前述 過壓的200-300 bar壓力轉到一般大氣壓力下膨脹,以形成 發泡軟管結構。 該較佳為LDPE/HDPE擠出發泡軟管,再被送到位於兩塊 可活動模半部5 7之間,其於合起併成供成型之模穴,軟 管置於其中。軟管在模穴内切割,而該兩塊模半部送到一 吹出成型區58,此處該置於模半部内之軟管部份被充 氣’此係利用至少部份插入軟管口與一高壓空氣源(圖上 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 568828 A7 B7 五、發明説明(25 ) '— - 未示)相通之吹普 、、 S 9為足。其後該兩只半模相互分離,以 移出*亥吹出成型交33 jj. 4咨’其幾何外型構造實質與内模穴構造 相同。 上込之累杯/滾筒設備附有至少一組額外之螺桿/滾筒裝 置(圖上未7F )連接到同一組共通模具$ 6 (圖$七),以共擠 出該實心(密實)包覆外層12,13,與/或14,15。 圖5 b所不為一供共擠出軟管環形孔縫模切面示意圖。圖 1各層編號已由擠出頭處賦予各孔縫。因此該熔融經冷卻 可膨脹永合物體被強制通過該環形孔缝5 6的同時,該熔 融同質聚合物亦藉著一種共擦出方法,被強制通過對應環 开:孔縫’以形成發泡中央軟管層之包覆外層。該包覆外層 車乂佳包I硬質聚合物,其較佳與該發泡中央軟管層較佳 聚合物組成物為相同之硬質聚合物組成物。此種外壁結構 能在就整體而言非常低材料用量下,提供極高機械強度與 硬度。 在以前述方法擠出/吹出成型塑膠包裝用容器,尤其是 瓶子時,可利於製成内容積為i公升者,與傳統以製 成包裝物/瓶子相較具相當硬度與強度,但可省下高達 30%的材料用量。 圖6示意說明根據本發明多層結構製作方法6 〇之一較佳 具體實例,其中兩紙網片6 i及61,,為相同或類似種類 者,各別供入擠出機62 , 62,,以塗覆一層熱塑性氣阻聚 合物,較佳為EVOH 63,63’。趁其仍在熱狀態下,該擠 出塗覆紙層6 4,64’係朝向互相前進使經過氣阻塗覆之面 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 568828 A7
:對。該可膨脹聚合物66接著在一結合了擠出層壓與發 /膨脹站65處’於被塗覆紙質層間擠出並膨脹,由 :經塗覆紙質層以熱溶合方式層[形成含有中間膨脹聚 :物層〈多層結構67。該紙質層可在氣阻塗覆與發泡層 :壓步驟之前或之後,於一分開之擠出塗覆操作中(圖上 以熱,性可熱封合層塗覆在其另一側,相對應作為 多層結構取外層。 T有需要,可將仍保有前面塗覆操作餘溫之氣阻塗覆表 面溫度,以令其表面曝於熱空氣流6 8,68,或其它方式下 進一步升南,以使表面溫度達到所需。 卜此外’可預先製作膨脹聚合物層,其後再以傳統層壓技 術層壓到包覆層上,例如以中間結合或黏劑層之擠出層壓 方式。 圖7以圖示意說明一種製作根據本發明多層結構之方法 7〇 ,其中該兩紙網片71與71,為相同或相似種類,均供往 液把膜塗覆站7 2 ’ 72’以塗覆一層水性氣阻聚合物組合物 73 , 73’,較佳為更含有EAA之pv〇H。由此塗覆後:網 二再進入乾燥站74 , 74’,在此以高達19〇t;溫度高溫乾燥 該層濕塗覆,較佳s17(rc。趁該經乾燥塗覆紙層?5 , 仍在熱狀態下,將其相互靠近,使經氣阻塗覆面相對。該 可膨脹聚合物77再於一結合擠出層壓與發泡膨脹站, 於經塗覆紙質層間擠出並膨脹,由此以熱熔合方式層壓兩 塗覆後紙質層,形成包含中間膨脹聚合物層4丨之多層結 構。該紙層可於其另一側塗覆熱塑性可熱封層,相對^ -29 -
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=多層結構最外層,此可在氣阻塗覆與發泡層層壓步驟之 則或之後,於一獨立擠出塗覆操作(圖上未示)為之。 %圖8以圖示表示一種如上述摺疊成型方式所得包裝用容 器8 0之一範例。 圖9以圖示顯示一種如圖5所述擠出/吹出成型方法方式 ,到又包裝用容器9 〇 一範例。該擠出/吹出成型包裝用容 器壁多層結構之總厚度,較佳由約2〇〇到約,此 點須視容器尺寸與幾何造形而定。 本發明不應視為僅限於附圖所敘述及顯示者,在不脫離 所附申請專利範圍之精神下,可有多種的調整方式。 、因此,以上所述發明可以解決提供一種具氣阻性質之具 成本效益,硬質多層結構之問題。視所需用途及成本需求 不同,這類多層結構在不脫離所附申請專利範圍定義之精 神下有多種變化,可依所需性質而選擇並量身訂出適當之 厚度與材料。此外,本文亦提供可提供此種多種結構之有 利万法,以及可供製作由此多層結構產得之包裝用容器。 尤其是提供了擠出/吹出成型包裝用容器及其製作方法。 -30 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 568828第〇88120877號專利申請案 中文申請專利範圍替換 申請專利範圍 1· 一種包裝用多層結構(丨〇 ; 2 0 ; 3 0 ; 4 0 ),具有抗折硬 度至少為1〇〇 mN (以SCAN-P 29:35量測),其至少包含 一膨脹聚合物中間層(1 1 ; 2 1 ; 3 1 ; 4 1 ),與該膨脹聚 合物層各側上之氣阻層(丨2,1 3 ; 2 2,2 3 ; 3 4,3 5 ; 42,43 ),該氣阻層材料之氧氣滲透率在23 °C與〇% RH,1 μηι厚度,一大氣壓下24小時最多為2000 cm3/m2,其中該膨脹聚合物層(1 1 ; 2 1 ; 3 1 ; 4 1 )泡胞 與/或開放空穴内充有一種厭氧氣體,或是具低氧分 壓,及該膨脹聚合物至少為500泡胞/mm3,且其中泡胞 相通的比率低於1 〇 %。 2·如申請專利範圍第1項之包裝用多層結構,其特徵在於 該最外層(14,15 ; 22 ’ 23 ; 46,47)包含可熱封熱 塑性聚合物。 3·如申請專利範圍第1或2項之包裝用多層結構,其特徵 在於該膨脹聚合物層(1丨;2 1 ; 3 1 ; 4 1 )具有泡胞,其 為實質封閉,不與細胞空穴相通。 4.如申請專利範圍第1或2項之包裝用多層結構,其特徵 在於該膨脹聚合物(1 1 ; 2 1 ; 3 1 ; 4 1 )層中聚合物材料 為具氣阻性質之聚合物。 5·如申清專利範圍第4項之包裝用多層材料,其特徵在於 該膨脹聚合物之聚合物材料氧氣滲透率在23 t與〇% RH ’ 1 μιη厚度,一大氣壓24小時下最高為1〇〇〇 cm3/m3 ° 6.如前述申請專利範圍第1或2項之包裝用多層結構,其 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 568828 六 圍範利專請中 AB c D 特u在於孩可膨脹聚合物材料包含一第一硬質組成份 與—第二撓性聚合物組成份。 7·如申請專利範圍第6項之包裝用多層結構,其特徵在於 孩第一硬質聚合物組成份係選自實質上包含高密度聚 乙缔與高溶強度聚丙缔群組,而該第二撓性聚合物組 成份係選自實質上包含低密度聚乙烯與一般用途等級 丙烯群組。 8·如申請專利範圍第6項之包裝用多層結構,其特徵在於 孩膨脹聚合物層中,該第一硬質聚合物組成份對該第 一撓性聚合物組成份之混合比例在1:3與3:丨之間。 9·如申請專利範圍第1或2項之包裝用多層結構,其特徵 在於該氣阻層(12,13 ; 22,23 ; 34,35 ; 42,43) 包含選自由乙埽基乙埽醇(E V〇h ),聚醯胺(p a ),聚 乙缔又二氣(pVDC),聚乙缔醇(PV〇H),聚乙烯環烷 酸鹽(PEN),聚丙烯腈(PAN),丙烯腈與丁烯共聚物, SiOx或碳電漿塗覆(”鑽石塗覆")所組成之群組之材 料。 1〇·如申請專利範圍第丨或]項之包裝用多層結構,其特徵 尚包括位於該膨脹聚合物各側上之同質層(丨4 ,丨5 ; 22,23 ; 32 , 33 ; 44 , 45)其共同形成多層結構硬 度’此層包含選自由高密度聚乙烯(HDPE),聚丙埽 (P P ),聚對酞酸乙二酯(PET),與聚對酞酸丁二酯 (PBT)所組成之群組之聚合物。 11·如申請專利範圍第第1或2項之包裝用多層結構,其特 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 徵在於位於該膨脹聚合物層各側上之該氣阻層(丨2, U , 22 , 23 ; 34,35 ; 42 , 43)具有之厚度與包含 之材料能共形成該多層結構之總硬度。 12·如申請專利範圍第!或2項之包裝用多層結構,其特徵 在於各層以層的共擠出方式一次操作以相互層壓。 13·如申請專利範圍第第1或2項之包裝用多層結構,其特 徵在於該膨脹聚合物層各側上包含一紙質層(4 4 , 45)〇 14·如申請專利範圍第1 3項之包裝用多層結構,其特徵在 於氣阻層(1 2,1 3 ; 2 2,2 3 ; 4 2,4 3 )係直接結合該 膨脹聚合物層(1 1 ; 2 1 ; 3 1 ; 4 1 )。 15.如申請專利範圍第1 3項之多層結構,其特徵在於該 氣阻層(42,43)材料至少包含一種自由乙烯基乙晞醇 (EV0H)或聚乙缔醇(pv〇H)所組成之群組之聚合物。 16. 如申請專利範圍第i 3項之多層結構,其特徵在於該氣 阻聚合物係以液體膜塗覆技術方式施加到該紙質層 (44 , 45)。 17. 如申請專利範圍第i 3項之多層結構,其特徵在於該氣 阻聚合物材料尚包含一種含有選自實質上由羧酸基, 竣酸Sf基’幾酸金屬鹽與醋酸醋基所組成之群組之功 能基之共聚物添加物。 18·如申請專利範圍第1 3項之多層結構,其特徵在於該氣 阻聚合物包含PV0H與乙晞基丙烯酸共聚物(ΕΑΑ )。 19.如申請專利範圍第1 3項之多層結構,其特徵在於該紙 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐) 568828 A8 B8 C8 _____D8 六、申請專利範圍 $層(44 ’ 45)表面重量在20g/m2與120 g/m2之間。 20·如申請專利範圍第1項之包裝用多層結構,其特徵在於 4膨脹聚合物至少為1 〇〇〇泡胞/ mm3。 21.如申請專利範圍第8項之包裝用多層結構,其特徵在於 在該膨脹聚合物層中,該第一硬質聚合物組成份對該 第二撓性聚合物組成份之混合比例在1.25 : 1到1.5 : 1 0 22·如申請專利範圍第丨丨項之包裝用多層結構,其特徵在 於該材料為聚醯胺(PA)、PEN、EVOH、PAN、或丙晞 腈與丁烯之共聚物。 23·如申請專利範圍第22項之包裝用多層結構,其特徵在 於該材料為PA。 24·如申請專利範圍第19項之包裝用多層結構,其特徵在 於居紙負層(44,45)表面重量在30 g/m3與60 g/m3之間。 25·如申請專利範圍第24項之包裝用多層結構,其特徵在 於該紙質層(44,45)表面重量在40 g/m3與60 g/m3之間。 26· —種製作如申請專利範圍第1項之多層結構之方法,其 至少包含步驟為混合(5 2 )粒狀可膨脹聚合物材料與化 學性生成二氧化碳發泡劑,並同時加熱(5 1,5 3 ),以 分解該化學發泡劑,並形成均勻分佈有二氧化碳氣泡 之熔融塑膠體;以過量塵力壓縮該含二氧化竣炫融塑 膠體並同時冷卻(5 4 ),以轉化該二氧化碳氣泡呈超臨 界狀態,再強制該經壓縮,冷卻塑膠體通過孔縫(5 5, 5 6 )’同時膨脹該超臨界二氧化碳氣泡,以生成該膨脹 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 568828 A8 B8 C8 —-^___ 申请專利祀圍 聚合物層。 27·如申請專利範圍第2 6項之方法,其特徵在於該化學性 生成一氧化碳發泡劑係選自實質上由碳酸氫鈉,檸檬 酸’與其混合物所組成之群組,且該發泡劑之量為混 合物總重之0.5-2.5%。 28·如申請專利範圍第2 6或2 7項之方法,其特徵在於該熔 融冷卻塑膠體受強制通過孔縫(5 6)同時,另以熔融同 質聚合物藉共擠出方法,受強制通過配合孔缝,以形 成違多層結構之包覆外層(12,13,14,15)。 29· 一種製作如申請專利範圍第1 3項定義之多層結構之方 法’其尚包含步驟為以氣阻聚合物塗覆各兩紙質層, 令該紙質層面向對方延伸,施佈並膨脹該可膨脹聚合 物於該紙質層之間,並令各層間層壓。 3〇· 一種製作如申請專利範圍第1 3項定義之多層結構(40) 足方法’其尚包含步驟為以氣阻聚合物(6 3 , 63,)塗覆 各兩紙質層(6 1,61,),加熱該紙質層,令該塗覆後紙 質層(64 , 64’)相向延伸,使經氣阻塗覆面相向,施加 並膨脹菽可膨脹聚合物(6 6 )於該紙質層間,並以熱熔 合方式將其層壓。 31· —種製作如申請專利範圍第丨3項定義之多層結構(* 〇) 之万法’其至少包含步驟為藉著液體膜塗覆技術(72, 72’)將氣阻聚合物(73 , 73,)組合物水性分散液塗覆在 各兩、氏貧層(7 1 , 7 1 ’),再以高溫乾燥(7 4 , 74,)該塗 覆後、..氏質it令其對向延伸,使經氣阻塗覆面相對 本紙張尺度適用中國國家標準 568828 Λ8 Β8 C8 ---- -D8 六、申請專利範圍 (7 5 75 )’趁其仍為熱狀態下,相互層壓該紙質層, 以同時之施佈與膨脹該可膨脹聚合物材料(77)於其間 為之。 32·如申請專利範圍第2 9項之製作多層結構方法,其尚包 含以可熱封液阻聚合物(4 6,4 7)塗覆在各紙質層 (61 , 61* , 71 , γι’)另一面之步驟。 3 3 · —種以如申請專利範圍第丨項定義之多層結構製得之尺 寸安定包裝用容器(8〇 ; 90)。 34· —種具有如申請專利範圍第1項定義之多層壁結構之擠 出/吹出成型容器(90)。 35· —種製作如申請專利範圍第3 4項擠出/吹出成型容器 (9 0 )之方法,其至少包含步驟為混合(5 2 )粒狀可膨脹 聚合物材料與化學性生成二氧化碳發泡劑,同時加熱 (5 1 ’ 5 3 )’以分解該化學發泡劑並生成具同質分佈二 氧化碳氣泡之熔融塑膠體,以過量壓力壓縮該熔融含 二氧化碳塑膠體,同時冷卻(5 4 )以轉化該二氧化碳氣 泡呈超臨界狀態,強制該壓縮冷卻塑膠融體通過環狀 孔縫(5 5,5 6 ),並同時膨脹該超臨界二氧化碳氣體, 以生成發泡結構軟管,生成發泡結構軟管同時,另一 熔融同質聚合物以共擠出方法強制通過相配合環狀孔 縫(5 6)以生成多層結構之包覆外層(i 2,1 3,1 4, 15 ; 22,23),置該多層結構軟管於模具穴(57),並 以高壓氣體充灌起該軟管,抵住模具穴内壁,以生成 具該多層壁結構之擦出/吹出成型容器(9〇)。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董)
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SE9804090A SE9804090D0 (sv) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | Multilayer structure for packaging and packaging containers manufactured therefrom, as well as method for manufacturing of the multilayer structure |
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