[發明專利]用于制造包裝材料的方法

有效

• 申請號: 201380060875.4
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN104884254B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: K.內瓦萊嫩;V.里布
• 申請（專利權）人: 斯托拉恩索公司
• 主分類號: B32B27/10
• 分類號: B32B27/10;B32B27/08;B32B27/32;B65D65/38
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉

本發明涉及聚合物涂覆的包裝材料、制造聚合物涂覆的包裝材料的方法，和由所述材料制成的產品如一次性飲水杯。所述包裝材料包含紙或者板的纖維基體(1)、最內部的聚合物層(2)，和超過90wt?％HDPE的外層(3)，所述最內部的聚合物層(2)含有如下的共混物：(i)10至25wt?％低密度聚乙烯(LDPE)和(ii)75至90wt?％具有較高熔體粘度的第二聚乙烯；所述第二聚乙烯選自線性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。可提供與用于最內部的層(2)的聚合物共混物類似的聚合物共混物的最外部的層(4)用于熱密封。可將所述層(2、3和4)通過共擠出引至并粘合至纖維基體(1)。為了最大化材料的再生能力，用于該結構體的HDPE和LLDPE是生物來源的。

技術領域

本發明涉及制造包裝材料的方法，其中將聚合物涂層擠出在纖維基體如紙、紙板或者卡紙上。此外，本發明涉及通過所述方法提供的聚合物涂覆的包裝材料，以及由所述材料制成的一次性飲水杯和其它產品。

背景技術

用于容器和產品包裝的基于纖維的包裝材料如包裝紙或者板通常設有聚合物涂層，所述聚合物涂層使得所述材料不透液和允許通過熱密封形成容器或者包裝。由聚合物涂覆的紙或者板制成的典型制品是液體包裝和一次性餐具如飲水杯。LDPE(低密度聚乙烯)由于它的良好的熱密封能力而廣泛用于涂覆。

近來，在市場上對于這種完全或者至少主要由來自可再生來源的原料(即，生物來源的原料)制成的紙或者板產品具有增加的需求。傳統上，聚乙烯由化石原料如石油生產。最近，開發了由甘蔗、糖用甜菜或者小麥谷物制成的聚乙烯，尤其是易于獲得的生物LLDPE(線性低密度聚乙烯)和生物HDPE(高密度聚乙烯)。此外，生物LDPE(即，具有支化結構的普通低密度聚乙烯)是已知的，但是具有有限的供應并因此具有高價格。迄今為止，已經將所有這些新聚合物產品特制用于制造聚合物膜，已經發現它們對于擠出涂覆的適合性是差的。

HDPE通常相對于LDPE或者LLDPE在提供優異水蒸汽阻擋中具有優勢，其在液體容器和包裝中是非常理想的。另一方面，HDPE由于它與LDPE相比較的高熔融溫度而具有差的熱密封性，甚至，它在與纖維基體的直接接觸中的粘合性是不足的。而且，純HDPE由于它的窄的分子量分布(MWD)而不適合于單層擠出涂覆。當生產涂層重量為15至25g/m²的薄涂層時，純HDPE在擠出涂覆中具有高內縮量(縮幅，neck-in)和差流動性(runnability)。

共擠出在纖維基體上的多層涂層廣泛用于履行多個目標如水蒸汽阻擋、氧氣和香味阻擋、粘合性、熱密封性等。在現有技術中，參見例如US7,335,409，已經將內HDPE層和外LDPE層的組合描述為提供水蒸汽阻擋和熱密封性。然而，這種組合與纖維基體的粘合性不足，并且從環境的角度考慮，生物級LDPE的目前差的可用性是另一個阻礙。

發明內容

因此需要這樣的方法：其允許在技術上有效地和成本有效地將生物來源的聚乙烯(特別是，在現在的市場上容易獲得的膜級聚乙烯)用于在纖維基體上的擠出涂覆。所述方案應使得生物HDPE的增加的使用變得可能，以通過簡單的手段在紙或者板產品中實現改善的水蒸汽阻擋。同時，目標是盡可能低地降低涂層重量。

本發明的發明人解決所述問題的途徑是將不同種類的聚乙烯產品共混。更具體地，優異聚合物涂層令人驚奇地通過以下方法實現：在纖維基體上共擠出內部聚合物層，和超過90wt-％HDPE的外層，所述內部聚合物層含有如下的共混物：(i)10至25wt-％低密度聚乙烯(LDPE)和(ii)75至90wt-％具有較高熔體粘度的第二聚乙烯，所述第二聚乙烯選自線性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。

像這樣共混不同種類聚乙烯是平常的，在文獻中可發現很多這種配方。然而，那些教導主要目標在于制備聚合物膜，而非在纖維基體上的涂層，因此，未提及這樣的共混物與纖維基體的粘合性(其為本發明的一個重要方面)。而且，通常將少量LLDPE或者HDPE描述為與主要份額的常用的支化LDPE共混，這與本發明的發明人的教導相反。