[發明專利]容器用層合包裝材料

有效

• 申請號: 201080029490.8
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN102470646A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: A·米納爾達;C·J·M·范德爾斯塔潘
• 申請（專利權）人: 阿爾特納帕克控股公司
• 主分類號: B32B27/10
• 分類號: B32B27/10;B32B27/32;B65D5/56
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄧毅

本發明涉及一種容器用層合包裝材料，其包括紙的基材層和至少一個含有至少線性低密度聚乙烯的其它層。

包裝例如流體食物的產品用的一次性包裝是公知的。大量這種單次使用的一次性包裝是由層合包裝材料制得，該層合包裝材料包含紙或紙板的芯或基材層、以及在該芯層兩面上的熱塑性材料的外涂層。通常使用的熱塑性材料包括低密度聚乙烯(LDPE)。

LDPE材料的常規液密層會有很多缺點。為了得到具有足夠機械強度和液密性的縱向密封接口，傳統的LDPE層必須比較厚。另外，具有LDPE外層的包裝層合體需要相對較高的熱封溫度，其在該過程中消耗了比較多的能量。

在具有單一位點的催化劑(“單一位點催化劑”)，例如茂金屬催化劑存在下聚合得到的乙烯烯烴共聚物是眾所周知的，因為它們即使在薄膜中也具有優異的機械強度，例如高韌性、彈性和抗穿刺性。以該方法制備的乙烯共聚物——在茂金屬催化劑的情況下被稱作茂金屬線性低密度聚乙烯(茂金屬LLDPE或mLLDPE)或茂金屬聚乙烯(mPE)，以其相比于傳統LDPE在相當低的溫度下具有好的熱封性能而著稱。另外，采用茂金屬LLDPE得到窄的分子量分布。然而，純凈形式的茂金屬LLDPE也有一系列的缺點，因為在擠出層合中純凈形式下相比于LDPE得到較差的加工性能。

在包裝層合體中使用的LDPE和LLDPE的混合物描述在US4590126、WO?98/26994和EP?1164085中。

US4590126和WO?98/26994公開了優選的LDPE和LLDPE混合物含有過多量的LLDPE，即：在US4590126中85％量的LLDPE和在WO98/26994中70-80％量的LLDPE。

EP1164085公開了一種層合包裝材料，其包括至少一個外側熱塑性材料層、紙芯層和內側熱塑性材料層，其中內側熱塑性材料層含有至少線性LDPE，該LDPE具有這些參數：0.900-0.915g/mL的平均密度、88-103℃的預定峰值熔點、5-20的熔體流動指數和1.4-1.6的膨脹比(swelling?ratio)。該LDPE層的層厚度為20-50μm。

本發明的目的是提供一種制備容器的層合包裝材料，其與現有技術中公開的包裝材料相比具有改善的性能。

為此，提供一種流體食物用容器的層合包裝材料，其包括熱塑性材料最外層、紙基材層和熱塑性材料最內層，所述熱塑性材料最內層含有線性低密度聚乙烯(LLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)的共混物，也稱為LDPE/LLDPE共混物，該共混物具有低的膨脹比，即0.9至1.2的膨脹比。

貫穿本發明，用術語“線性低密度聚乙烯”、“LLDPE”、“茂金屬LLDPE”或“mLLDPE”來定義在單位點催化劑存在下通過聚合制備的LLDPE。這樣的單位點催化劑的例子是茂金屬催化劑和有時候稱作“后茂金屬”催化劑的催化劑。

按照式SR＝d_s/d_o定義膨脹比SR，其中d_s是從噴孔擠出的熔融聚合物的橫向直徑，且d_o是噴孔的直徑。在相同的條件下測定直徑，例如用于測定熔體流動指數的ISO1133方法的那些條件。

優選共混物的膨脹比為0.9至1.1。

現在發現在擠出層合中，當使用具有0.9至1.2范圍內低膨脹比的LDPE/LLDPE共混物時得到擠出材料低的頸縮(neck-in)效應。

模口膨脹(die?swell)與在擠出物離開擠出模口的噴孔后擠出物的直徑立即增加的現象有關。在薄膜擠出中，這會產生薄膜層厚度方面的增加和寬度方面的減少。在材料已經離開擠出模口后薄膜寬度的減少被稱為頸縮效應。頸縮會在基材上產生未涂覆的區域，并會導致擠出薄膜的側面太厚，其將導致包裝材料外層的厚度不均。通過不使用擠出層合體的端部能夠避免這兩個不期望的現象。但是因為該材料的這個溢出(spills)部分，會因物料損失和更高成本而得到不利的情形。

如在這里所述的LDPE/LLDPE共混物的另一個優點是能夠有利地獲得低層厚的熱塑性材料最內層，例如8至25μm的厚度，優選10至20μm，更優選12至18μm，最優選13至17μm。熱塑性材料最內層的低層厚是有利的，因為茂金屬LLDPE是昂貴的。因此，在薄膜層的制造中，在降低含茂金屬LLDPE層的厚度和減少溢出量上投入了最大的努力。低層厚也會帶來更少的原材料使用和運輸，為環境提供益處，例如更低的碳足跡(carbon-footprint)。

這里所述的熱塑性材料最內層是當包裝材料形成為容器時面向容器內部的層。