具有升高的维卡软化温度中间层的鲁棒平面复合材料

申请号 CN201280036242.5 申请日 2012-07-23 公开(公告)号 CN103747956B 公开(公告)日 2016-08-24
申请人 SIG技术股份公司; 发明人 迈克尔·沃尔特斯; 斯蒂芬·佩尔泽;
摘要 一种包含一个具有下列层的层状结构的层状 复合材料 (3):0.可选的一个热塑性塑料KSu层(13);1.一个载体层(4);ii.一个热塑性塑料KSv(35)的第一层;iii.一个阻障层(5);iv.一个热塑性塑料KSa(6)的第二层;v.至少一个热塑性塑料KSw(7)的进一步的层;其特征在于所述热塑性塑料KSv层(35)的维卡 软化 温度 和所述热塑性塑料KSa层(6)的维卡软化温度在每一种情况下高于所述热塑性塑料KSw层(7)的维卡软化温度。本 发明 进一步涉及一种所述层状复合材料的生产过程,一种环绕一个内部并且包括至少一个所述层状材料的容器,和一个该种容器的生产过程,该生产过程包括上述层结构的层状复合材料的准备、折叠、连接以及对通过所述方法取得的容器进行可选的填充和可选的关闭。
权利要求

1.一种包含一个具有下列层的层状结构的层状复合材料(3),按照所示的顺序:
o.可选的一个热塑性塑料KSu层(13)
i.一个载体层(4)
ii.一个热塑性塑料KSv层(35)的第一层
iii.一个阻障层(5)
iv.一个热塑性塑料KSa层(6)的第二层
v.至少一个热塑性塑料KSw层(7)的进一步的层 ,
其特征在于所述热塑性塑料KSv层(35)的维卡软化温度和所述热塑性塑料KSa层(6)的维卡软化温度高于所述热塑性塑料KSw层(7)的维卡软化温度;
其中,所述维卡软化温度是根据ISO 306:2004,且使用一种油热浴器的方法VST-A50,其负荷=10N,温度增长=50K/h,测得的。
2.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述热塑性塑料KSv层(35)的维卡软化温度和所述热塑性塑料KSa层(6)的维卡软化温度比所述热塑性塑料KSw层(7)的维卡软化温度高出至少4K。
3.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述热塑性塑料KSv层(35)的熔融温度和所述热塑性塑料KSa层(6)的熔融温度高于所述热塑性塑料KSw层(7)的熔融温度。
4.如权利要求3中所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述热塑性塑料KSv层(35)的熔融温度和所述热塑性塑料KSa层(6)的熔融温度比所述热塑性塑料KSw层(7)的熔融温度高出至少3K。
5.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述热塑性塑料KSv层(35)的维卡软化温度和所述热塑性塑料KSa层(6)的维卡软化温度之间的温差系数在0到10K的范围内。
6.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述热塑性塑料KSv层(35)的熔融温度和所述热塑性塑料KSa层(6)的熔融温度之间的温差系数在0到10K的范围内。
7.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个是由两种塑料混合而成的塑料。
8.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个是由聚乙烯或聚丙烯或至少两种混合制成的。
9.如权利要求7或8所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述至少一个热塑性塑料层的两种混合塑料中包括至少一种由茂金属方法制备的聚烯
10.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个,根据该层的总质量,以质量的20%到100%的范围包括一种聚烯烃,所述聚烯烃的质量密度范围在
0.925g/cm3到0.980g/cm3之间。
11.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述阻障层(5)是从下列中选定的:
a.一个塑料阻障层,或
b.一个金属层,或
c.一个金属化物层;或
d.a至c中至少两个的组合。
12.如权利要求1所述的层状复合材料(3),其特征在于,所述载体层(4)具有至少一个孔(36),该孔至少由所述阻障层(5)以及热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个作为孔的覆盖层进行覆盖。
13.一个环绕一个内部(1)的容器(2),包括至少一个如权利要求1所述的层状复合材料(3)。
14.一种环绕一个内部(1)的容器(2)的生产过程,包括下列工艺步骤:
a.准备一个具有下列层的层状结构的层状复合材料(3),按照所示的顺序:
o.可选的一个塑料复合材料KSum的一个热塑性塑料KSu层(13)
i.一个载体层(4)
ii.一个塑料复合材料KSvm的一个热塑性塑料KSv层(35)的第一层
iii.一个阻障层(5)
iv.一个塑料复合材料KSam的一个热塑性塑料KSa层(6)的第二层
v.一个塑料复合材料KSwm的一个热塑性塑料KSw层(7)的进一步的层,
其特征在于所述塑料复合材料KSvm的维卡软化温度和所述塑料复合材料KSam的维卡软化温度高于所述塑料复合材料KSwm的维卡软化温度,其中,所述维卡软化温度是根据ISO 
306:2004,且使用一种油热浴器的方法VST-A50,其负荷=10N,温度增长=50K/h,测得的;
b.折叠所述层状复合材料(3)以形成一个具有至少两个相邻折叠表面(9,10)的折边(8),
其特征在于层v面向所述容器(2)的内部(1);
c.连接至少两个折叠表面(9,10)的至少一个部分区域(11)以形成一个容器区域(12)。
15.如权利要求14所述的过程,其特征在于,步骤b中热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个被加热至高于该层塑料的熔融温度。
16.如权利要求14所述的过程,其特征在于,步骤b中热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个的温度低于该层塑料的熔融温度。
17.如权利要求14所述的过程,其特征在于,热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)的熔融温度中的至少一个低于所述阻障层(5)的熔融温度。
18.如权利要求14所述的过程,其特征在于,热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个是通过挤出机模具槽(38)挤压至少一个聚合物P1(42)制成的以取得一个成型的表面(F),至少一个不同于聚合物P1(42)的聚合物P2(43)被提供于至少一个从挤出机模具槽(38)形成的聚合物P1(42)的所述表面(F)的侧边。
19.如权利要求18所述的过程,其特征在于,所形成的表面(F)被冷却至低于所述表面的聚合物P1(42)和其侧边的所述聚合物P2(43)的最低熔融温度,并且至少所述表面(F)的侧边从所述表面(F)分离。
20.如权利要求14所述的过程,其特征在于,所述折叠表面(9,10)形成一个小于90度的夹μ。
21.如权利要求14所述的过程,其特征在于,步骤c中的连接是通过密封所述 热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个来进行的。
22.如权利要求21所述的过程,其特征在于,热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个在步骤c之前被直接加热至高于该层塑料的熔融温度。
23.如权利要求15或22所述的过程,其特征在于,所述加热是通过照射进行的,与一个热固体或热气体或它们的组合相接触
24.如权利要求15或22所述的过程,其特征在于,所述加热是通过机械振动进行的。
25.如权利要求24所述的过程,其特征在于,所述加热是通过声波进行的。
26.如权利要求14所述的过程,其特征在于,所述容器(2)在步骤b之前或步骤c之后装有食物。
27.如权利要求14所述的过程,其特征在于,所述层状复合材料(3)具有至少一个刻痕(14)并且所述折边(8)是沿着所述刻痕(14)的。
28.如权利要求27所述的过程,其特征在于,所述刻痕(14)将所述层状复合材料(3)划分为一个大面积的部分(15)和一个相对的小面积部分(16)。
29.如权利要求14所述的过程,其特征在于,接着在步骤c进行一个进一步折叠的步骤d,在步骤d的进一步折叠过程中,热塑性塑料KSu层(13)、热塑性塑料KSv层(35)、热塑性塑料KSa层(6)或热塑性塑料KSw层(7)中的至少一个的温度低于该层塑料的熔融温度。
30.通过如权利要求14所述的过程取得的一个容器(2)。
31.采用一种如权利要求1所述的复合材料或采用一种如权利要求13或30所述的容器用于储存食物。

说明书全文

具有升高的维卡软化温度中间层的鲁棒平面复合材料

[0001] 本发明通常涉及一种包含一个具有下列层的层状结构的层状复合材料:
[0002] o.可选的一个热塑性塑料KSu层
[0003] i.一个载体层
[0004] ii.一个热塑性塑料KSv层的第一层
[0005] iii.一个阻障层
[0006] iv.一个热塑性塑料KSa层的第二层
[0007] v.至少一个热塑性塑料KSw层的进一步的层
[0008] 本发明进一步涉及一种所述层状复合材料的生产过程,一种环绕一个内部并且包括至少一个所述层状材料的容器,和一个该种容器的生产过程。
[0009] 对于长时间的食品,无论是供人食用的或者是喂养动物的产品,通过储藏于带有盖子的罐头或玻璃罐内进行保存。然而这种保存的方式具有一系列的缺陷,特别是较高的固有质量能源密集型的生产以及麻烦的打开方式。
[0010] 现有技术目前已经提供了可选的用于长时间地非损坏地储藏食品的包装系统。所述系统是由层状复合材料,通常被称为层压材料生产而成的容器。所述层状复合材料通常由一个热塑性塑料层,一个通常由纸板或纸制成的载体层,一个助黏层,一个层以及一个进一步的塑料层构建而成。所述的一种层状复合材料已经被公开,特别是在WO90/09962中。所述的层压复合材料相比传统的玻璃罐和罐头已经具有一些优势,例如存储空间的节约和较低的固有质量。尽管如此,对于此类包装系统存在改进的可能性。
[0011] 在所述层状复合材料的制造过程中,所述材料上承受较高的机械应的部分区域,特别是当铝箔制的载体层被采用时,小瑕疵的形成因此会反复发生,例如裂缝、开裂、气泡或非密封口袋或导致泄漏的微小通道。细菌能够在所述地方滋生,或者甚而进入容器内部从而导致容器内部的食品更易变质。所述阻障层的任何损坏会带来进一步的麻烦,因为气进入容器从而导致食品质量的损失并且缩短食品的保质期。所述层状复合材料中包括凹槽或折边或其他薄弱部分的区域特别具有此类险,特别是凹槽交叉处和在容器制作过程中被严重折叠或多维度折叠的部分区域。
[0012] 总的而言,本发明的目的在于至少排出一部分由现有技术带来的缺陷。
[0013] 本发明进一步的目的在于提供一种具有更强的蒸汽和氧气的抗渗透性同时易于制造且高度可靠的层状复合材料,特别是不会形成瑕疵。
[0014] 本发明进一步的目的在于提供一种具有尽可能大的密封窗的复合材料。
[0015] 本发明进一步的目的在于为容器的制造提供一种适宜的层状复合材料,特别是对于运输和储藏奶,奶制品,含维生素C的饮料和其他饮料,食品,低酸含量饮料或喂养动物产品以及类似的产品的容器。
[0016] 对于取得上述至少一个目的的贡献由专利标的的独立权利要求来实现。依赖独立权利要求从属权利要求的专利标的表示了取得所述目的的这一贡献的优选实施例
[0017] 对于取得上述至少一个目的的贡献是由一种包含一个具有下列层的层状结构的层状复合材料来实现的,优选地,按照所示的顺序:
[0018] o.可选的或必要的一个热塑性塑料KSu层
[0019] i.一个载体层
[0020] ii.一个热塑性塑料KSv层的第一层
[0021] iii.一个阻障层
[0022] iv.一个热塑性塑料KSa层的第二层
[0023] v.一个热塑性塑料KSw层的第三层
[0024] 其特征在于所述热塑性塑料KSv层的维卡软化温度和所述热塑性塑料KSa层的维卡软化温度在每一种情况下高于所述热塑性塑料KSw层的维卡软化温度。
[0025] 本说明书中的所述术语“连接”包括将两个对象超越范德华引力粘附在一起。所述对象既可以直接相连,也可以通过另一个对象相连。对于所述层状复合材料来说,这意味着,所述载体层既可以直接并即时的与热塑性塑料KSv层相连,也可以通过一个助黏层进行连接,直接相连是优选的。
[0026] 上文所述的“包含一个具有下列层的层状结构,优选地,按照所示的顺序”表示至少所述的层在本发明的复合材料中是以所示的顺序排列的。上述表达并不意味着所述的层必然直接相连。而是说,所述的表达包括在上述的序列中两个连续的层之间可能进一步存在一个或多个额外的层。在上述的层状结构之外,一个或多个进一步的层可以类似的存在作为复合材料的一部分。因此,举例而言,至少一个进一步的热塑性塑料KSu层能够被提供在所述载体层的朝向外部环境的一侧。所述热塑性塑料KSu层可以直接或间接地与载体层相连,直接相连是优选的。除此之外,举例而言,一个或多个进一步的层可以被附加地提供于热塑性塑料KSu层朝向外部环境的一侧的部分或全部。特别是一个印刷层能够被提供在所述载体层的朝向外部环境的一侧。然而,可能的进一步的层也可以是覆盖或保护层。根据本发明的另一个实施例,一个印刷层也可以被提供于载体层和热塑性塑料KSu层之间。在这种情况下,热塑性塑料KSu层本身可以是所述印刷层的覆盖层或保护层。
[0027] 如果所述层状复合材料包括至少一个进一步的热塑性塑料KSu层,其传统的质量范围约为每单元面积5到50g/m2,特别优选的范围在8到40g/m2,最优选的范围是10到30g/m2。优选地,所述热塑性塑料KSu层包括一种热塑性聚合物,在每一种情况下占热塑性塑料KSu层质量的至少70%,优选地至少80%,特别优选的至少95%。所述热塑性塑料KSu层的可能适合的热塑性塑料是由于良好的挤压性能而特别容易制成的。在此之中,通过链式聚合取得的聚合物是合适的,特别是,环烯共聚物(COC),多环烯烃共聚物(POC),特别是聚乙烯和聚丙烯,是特别优选的并且聚乙烯是最优选的,也是特别优选的。至少两种热塑性塑料的混合也能够采用在所述热塑性塑料KSu层上。
[0028] 在聚乙烯中,高密度聚乙烯(HDPE),中等密度聚乙烯(MDPE),低密度聚乙烯(LDPE),线性低密度聚乙烯(LLDPE)和极低密度聚乙烯(VLDPE)和聚乙烯(PE)以及至少两种上述材料的混合根据本发明都是优选的。适合的聚乙烯具有一个范围在1到25熔融流率(MFR)g/10min的熔融流率,优选的范围在2到20g/10min并且在范围2.5到15g/10min中特别优选,密度的范围是0.890g/cm3到0.980g/cm3,优选的范围是0.895g/cm3到0.975g/cm3,并3 3
且进一步优选的范围是0.900g/cm到0.970g/cm。至少一个包含在热塑性塑料KSu层中的热塑性聚合物,优选的所有包含在热塑性塑料KSu层中的热塑性聚合物,优选的具有范围在80到155摄氏度之间的熔融温度,优选的范围是90到145摄氏度而特别优选的范围是95到135摄氏度。
[0029] 对于所述载体层,对于本领域的技术人员而言任何适宜满足上述目的以及具有足够的强度和硬度以使得所述容器具有稳定性,在被填充满的状态下能够保持其形状的材料都能够被应用。除了一系列的塑料之外,植物纤维物质,特别是纸浆,适当大小,漂白和/或未漂白的纸浆是优选的,纸和纸板是特别优选的。所述载体层每单元面积的质量优选地在120到450g/cm3,特别优选的范围是130到400g/cm3而最优选的范围是140到380g/cm3。一个合适的纸板通常是一个单层或多层结构的并且能够在其一面或双面覆盖有一个或多个覆盖层。一个合适的纸板进一步具有质量少于20%的残余分,优选的在质量的2到15%之间,特别优选的在质量的4到10%范围内。
[0030] 上述所描述的塑料可以被应用于所述热塑性塑料KSu层,特别是作为热塑性塑料KSv层,其每单元面积的优选的质量范围在5到40g/cm3,特别优选的范围是8到30g/cm3而更3
优选的范围是10到25g/cm。此外,所述热塑性塑料KSv层的维卡软化温度的范围在90到150摄氏度,优选的范围是95到140摄氏度而特别优选的范围是100到135摄氏度。
[0031] 在一个优选的实施例的示例中,所述热塑性塑料KSv层是由至少两种热塑性塑料混合而成的。在这方面,对于KSv塑料层来说进一步的优选方式是在每一种情况下根据KSv塑料层包括25%质量的一种热塑性塑料,特别优选的比例是至少35%而最优选的比例是至少45%,所述热塑性塑料的维卡软化温度至少为90摄氏度,优选的至少为95度而特别优选的至少为100摄氏度。所述热塑性塑料优选地进一步具有至少110摄氏度的熔融温度,更优选的为至少115摄氏度而特别优选的为至少120摄氏度。此外,所述热塑性塑料的密度至少为0.918g/cm3,优选的至少为0.922g/cm3,特别优选的至少为0.925g/cm3而此外更优选的至少为0.930g/cm3。
[0032] KSv是一种由茂金属催化剂制备的聚烯烃与一种进一步的聚合物相混合产生的,所述进一步的聚合物最好是一种不是由茂金属催化剂制备而成的聚烯烃,更优选的是一种不是由茂金属催化剂制备而成的聚乙烯(茂金属聚乙烯)。特别优选的,所述热塑性塑料KSv层是一种茂金属聚乙烯与聚乙烯的混合物,茂金属聚乙烯占质量的百分之25到95,优选的是百分之35到85而特别优选的是百分之45到75,同时聚乙烯占质量的百分之5到75,优选的是百分之15到65而特别优选的是百分之25到55,所述茂金属聚乙烯满足上述对于热塑性塑料KSv层中维卡软化温度、熔融温度、熔融流率值和密度参数中的至少一个,优选的是两个,特别优选的是全部。
[0033] 对于所述阻障层,对于本领域的技术人员而言任何适宜满足上述目的以及具有足够的屏障作用,特别是对氧气的都能够被应用。所述阻障层是优选地从下列中选定的:
[0034] a.一个塑料阻障层;
[0035] b.一个金属层;
[0036] c.一个金属氧化物层;或
[0037] d.a至c中至少两个的组合。
[0038] 如果所述阻障层是根据可选项a的一个塑料阻障层,其优选地应当包括至少占质量70%的一种在复合此目的的技术领域人员已知的塑料,特别优选的比例为80%而最优选的比例为95%,尤其是因为其是以作为包装容器的对香气和气体的阻隔特性。可能采用的塑料,特别是热塑性塑料,此处是指含有氮或氧的塑料自身或者两种或多种的混合。根据本发明所述,如果所述塑料阻障层的熔融温度在155到300摄氏度的范围内,可能具有优势,优选的范围是160到280摄氏度而特别优选的范围是170到270摄氏度。
[0039] 进一步优选的,所述塑料阻障层每单元面积的质量范围在2到120g/m2,优选的范围是3到60g/m2,特别优选的范围是4到40g/m2而更优选的范围是6到30g/m2。更优选地,所述塑料阻障层是由熔融取得的,例如通过挤压,特别是层挤压。更加优选的,所述塑料阻障层能够通过层压被引入所述层状复合材料。此处优选的是作为一个薄层被纳入所述层状复合材料。根据另外一个实施例,通过溶液沉淀的或是塑料加压的塑料阻障层也可以被选用。
[0040] 优选的,可行的适合的聚合物具有由通过光散射得到的凝胶渗透色谱确定的重均分子量,所述分子量的范围在3x103到1x107g/mol,优选的范围是5x103到1x106g/mol而特别优选的范围是6x103到1x105g/mol。可行的适合的聚合物特别是聚酰胺(PA)或乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)或它们的混合物。
[0041] 在所述聚酰胺之中,对于本邻域的技术人员而言,所有适宜用于本发明的聚酰胺都是可行的。PA 6、PA 6.6、PA 6.10、PA 6.12、PA 11或PA 12或上述所提到的其中至少两种的混合都是可行的,PA 6和PA 6.6是特别优选的而PA 6更为优选。PA 6是市售的,例如以和 为商标名的。无定形聚酰胺,例如MXD6, 和聚酰胺是更为合适的。所述聚酰胺更为优选的具有1.01到1.40g/cm3范围之内的密度,优选的密度范围是1.05到1.30g/cm3而特别优选的密度范围是1.08到1.25g/cm3。除此之外,所述聚酰胺的黏度值优选的在130到185ml/g之间而特别优选的范围在140到180ml/g之内。
[0042] 在所述EVOH之中,对于本邻域的技术人员而言,所有适宜用于本发明的EVOH都是可行的。举例而言,特别是工业可得的以比利时的EVAL Europe NV的EVALTM为商标名的多种不同结构,例如EVALTM F104B型或EVALTMLR171B型。优选的EVOH具有以下特征的至少一个,两个,多个或全部:
[0043] -乙烯含量范围在20到60mol%,优选的在25到45mol%;
[0044] -密度范围在1.0到1.4g/cm3,优选的在1.1到1.3g/cm3;
[0045] -熔点范围在155到235摄氏度,优选的在165到225摄氏度;
[0046] -熔融流率值( /2.16kg如果TM(EVOH)< ; /2.16kg如果
[0047] -氧渗透速率范围在0.05到3.2cm3·20μm/m2·day·atm,优选的在0.1到1cm3·20μm/m2·day·atm。
[0048] 如果所述阻障层是根据可选项b的一个金属层。在所有对于本邻域的技术人员熟知的金属层之中,所有能够提供对于光线和氧气的较高的抗渗透性的材料原则上都适宜所谓所述金属层。根据一个优选的实施例,所述金属层可以是一个箔或一个沉积层,如通过物理气相沉积形成。所述金属层优选的是一个不间断的层。根据进一步的优选的实施例,所述金属层的厚度范围是3到20μm,优选的范围是3.5到12μm而特别优选的范围是4到10μm。
[0049] 优选的金属是铝,。一个层,如以箔的形式,可以作为优选的铁层。更优选的金属层是铝层。所述铝层能够方便地由铝合金制成,如,AlFeMn,AlFe1.5Mn,AlFeSi或AlFeSiMn。根据总的铝层在每一种情况下,通常纯度为97.5%或更高,优选的纯度为98.5%或更高。在一个具体的实施例中,所述金属层是由铝箔制成的。合适的铝箔具有大于1%的延展性,优选的是大于1.3%而特别优选的是大于1.5%,且其拉伸强度超过30N/mm2,优选的是超过40N/mm2,特别优选的是超过50N/mm2。适合制作铝层或铝箔的合金是市售的,贸易名称为海德鲁铝业德国公司或安姆科软包装辛根公司的EN AW 1200,ENAW 8079或EN AW 8111。
[0050] 在金属箔作为阻障层的情况下,在所述金属箔和下一个热塑性塑料层之间,金属箔的一面和/或两面上可以提供一个助黏剂。尽管如此,根据本发明所述容器的一个具体的实施例,在所述金属箔和下一个热塑性塑料层之间提供了一个助黏剂但不在金属箔的任何一面上。
[0051] 更为优选的是,根据可选项c选定一个金属氧化层作为阻障层。所有本领域技术人员所熟知的金属氧化层适合取得达到对光线、蒸汽和/或气体的屏障作用的金属氧化层都是可行的。以上文已经提到的金属铝、铁或铜为基础的金属氧化层和以氧化合金或氧化合金为基础的金属氧化层都是特别优选的。一个金属氧化层是通过,例如在塑料层上的金属氧化物的气相沉积而制成的,例如一个有向聚丙烯薄膜。一个优选的过程是物理气相沉积。
[0052] 根据进一步的优选实施例,所述金属层或金属氧化层可以是一个或多个塑料层和金属层的混合层。这样的层是可以通过,如在塑料层上的金属氧化物的气相沉淀取得的,例如一个有向聚丙烯薄膜。一个优选的过程是物理气相堆积。
[0053] 根据本发明的复合材料的进一步的优选实施例,本发明所述的层状复合材料至少包括热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层和热塑性塑料KSw层,其中热塑性塑料KSa层接着所述阻障层,优选地是非直接连接。所述热塑性塑料KSw层优选地接着所述热塑性塑料KSa层,特别优选地时直接连接。
[0054] 所述热塑性塑料KSa层优选的每单位面积上的质量范围是5到50g/m2,特别优选的是8到40g/m2而更为优选的是10到30g/m2。上文描述热塑性塑料KSu层时所述的塑料,特别是能够反过来优选地被采用。除此之外,所述热塑性塑料KSa层的维卡软化温度的范围是90到150摄氏度,优选的是95到140摄氏度而特别优选的是100到135摄氏度。
[0055] 在一个优选的实施例的示例中,所述热塑性塑料KSa层是由至少两种热塑性塑料混合而成的。在这方面,对于KSa塑料层来说进一步的优选方式是在每一种情况下根据KSa塑料层包括25%质量的一种热塑性塑料,特别优选的比例是至少35%而最优选的比例是至少45%,所述热塑性塑料的维卡软化温度至少为90摄氏度,优选的至少为95摄氏度而特别优选的至少为100摄氏度。所述热塑性塑料优选地进一步具有至少110摄氏度的熔融温度,更优选的为至少115摄氏度而特别优选的为至少120摄氏度。此外,所述热塑性塑料的密度3 3 3
至少为0.918g/cm ,优选的至少为0.922g/cm ,特别优选的至少为0.925g/cm而此外更优选的至少为0.930g/cm3。
[0056] KSa是一种由茂金属催化剂制备的聚烯烃与一种进一步的聚合物相混合产生的,所述进一步的聚合物最好是一种不是由茂金属催化剂制备而成的聚烯烃,更优选的是一种不是由茂金属催化剂制备而成的聚乙烯(茂金属聚乙烯)。特别优选的,所述热塑性塑料KSa层是一种茂金属聚乙烯与聚乙烯的混合物,茂金属聚乙烯占质量的百分之25到95,优选的是百分之35到85而特别优选的是百分之45到75,同时聚乙烯占质量的百分之5到75,优选的是百分之15到65而特别优选的是百分之25到55,所述茂金属聚乙烯满足上述对于热塑性塑料KSv层中维卡软化温度、熔融温度、熔融流率值和密度参数中的至少一个,优选的是两个,特别优选的是全部。
[0057] 针对热塑性塑料KSu层,热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层上文中已经描述过的塑料,能够被优选地用于层热塑性塑料KSw层,其每单位面积的优选质量范围为2到60g/m2,特别优选的是5到50g/m2而更优选的是7到40g/m2。更为优选的,所述热塑性塑料KSw层是由至少两种热塑性塑料混合制成的。
[0058] 根据一个优选的实施例,所述热塑性塑料KSw层是由至少两种聚合物混合而成的,一种聚合物的优选密度为0.910到0.930g/cm3,更优选的是0.915到0.925g/cm3。更为优选的是,所述聚合物的熔融温度范围在100到115摄氏度之间。一种第二聚合物的优选密度为0.880到0.915g/cm3,更优选的是0.890到0.910g/cm3而更为优选的是,所述聚合物的熔融温度范围在90到115摄氏度之间。所述KSw层具有范围在60到105摄氏度之间的维卡软化温度,优选的是65到100摄氏度而特别优选的是70到95摄氏度。
[0059] 在上述实施例示例的其中一个具体的实施例中,所述KSw塑料层是一种由茂金属催化剂制备的聚烯烃与一种进一步的聚合物相混合产生的,所述进一步的聚合物最好是一种不是由茂金属催化剂制备而成的聚烯烃,更优选的是一种不是由茂金属催化剂制备而成的聚乙烯。特别优选的,所述KSw塑料层是一种茂金属聚乙烯与聚乙烯的混合物,茂金属聚乙烯占质量的百分之65到95,优选的是百分之70到90而特别优选的是百分之75到85,同时聚乙烯占质量的百分之5到35,优选的是百分之10到30而特别优选的是百分之15到25。在进一步的实施例示例中,所述KSw塑料层是一种茂金属聚乙烯与聚乙烯的混合物,茂金属聚乙烯占质量的百分之15到45,优选的是百分之20到40而特别优选的是百分之25到35,同时聚乙烯占质量的百分之55到85,优选的是百分之60到80而特别优选的是百分之65到75。
[0060] 根据进一步的实施例变形,KSv,KSa,KSw和可选的KSu的热塑性塑料复合材料层中的一个或多个或全部也可以包括一个无机固体作为热塑性塑料聚合物之外的填料。在这方面,优选地,所述特定的热塑性塑料层包括一种热塑性聚合物或聚合物混合物,在每一种情况下根据相应的热塑性塑料层,占热塑性塑料层质量的至少60%,优选地至少80%,特别优选的至少95%。对本领域的技术人员而言所有适宜的固体都是可以作为无机固体的,优选的是固体颗粒,特别是金属盐或二价到四价的金属氧化物。可能提到的示例包括、钡或镁或二氧化钛的硫酸盐或碳酸盐,特别优选的是碳酸钙。所述无机固体的平均粒径(d50%),通过筛分分析法确定的范围在0.1到10μm,优选的在0.5到5μm而特别优选的在1到3μm的范围内。
[0061] 根据进一步的优选实施例,热塑性塑料KSv,KSa,KSw和可选的KSu层中的至少一个,优选的至少两个或更优选的至少三个是至少两种塑料相混合的塑料。
[0062] 优选的,热塑性塑料KSv,KSa,KSw和可选的KSu层中的至少一个包括至少一个聚烯烃,所述聚烯烃的质量密度范围是0.918g/cm3到0.980g/cm3,优选的范围是0.922g/cm3到0.970g/cm3,特别优选的范围是0.925g/cm3到0.965g/cm3而更优选的范围是0.930g/cm3到
3
0.960g/cm ,在每一种情况下根据所述热塑性塑料层的总质量,所述聚烯烃占其中的百分之20到百分之100,优选的是百分之45到百分之95而特别优选的是百分之65到百分之85。特别优选的,所述热塑性塑料KSv层和热塑性塑料KSa层中的一个特别具有上述的质量密度。
根据进一步的优选实施例,热塑性塑料KSv层和热塑性塑料KSa层都具有上述范围内的质量密度。特别优选的,热塑性塑料KSw层的质量密度不在所述范围内。根据进一步的优选实施例,热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层每一个具有一个80到155摄氏度范围内的熔融温度。
[0063] 根据本发明所述,所述热塑性塑料KSv层的维卡软化温度和所述热塑性塑料KSa层的维卡软化温度在每一种情况下比所述热塑性塑料KSw层的维卡软化温度特别优选地高出至少4K,至少6K,至少8K,至少10K,至少12K,至少14K,至少16K或至少18K。所述维卡软化温度的最大温度差60K经常被观察到。
[0064] 更为优选的是,至少一个所述热塑性塑料KSv层的维卡软化温度和至少一个所述热塑性塑料KSa层的维卡软化温度在每一种情况下在90到150摄氏度,或95到140摄氏度或100到135摄氏度之间。至少一个所述热塑性塑料KSw层的维卡软化温度优选地在60到105摄氏度,或65到100摄氏度或70到95摄氏度之间。
[0065] 根据进一步的优选实施例,所述热塑性塑料KSv层的熔融温度和所述热塑性塑料KSa层的熔融温度在每一种情况下比所述热塑性塑料KSw层的熔融温度特别优选地高出至少3K,或4K,至少6K,至少8K,至少10K,至少12K,至少14K,至少16K或至少18K。更为优选的是,所述热塑性塑料KSv层的熔融温度和所述热塑性塑料KSa层的熔融温度在每一种情况下在100到150摄氏度,或105到140摄氏度之间。所述热塑性塑料KSw层的熔融温度优选地在80到125摄氏度,或85到120摄氏度或90到115摄氏度之间。
[0066] 根据进一步的优选实施例,所述热塑性塑料KSv层的维卡软化温度和所述热塑性塑料KSa层的维卡软化温度之间的温差系数在0到10K,或0到5K,或0到3K,或0.1到1.8K之间。
[0067] 根据进一步的优选实施例,所述热塑性塑料KSv层的熔融温度和所述热塑性塑料KSa层的熔融温度之间的温差系数在0到10K,或0到5K,或0到3K,或0.1到1.8K之间。
[0068] 在所述助黏层的可能的助黏剂都是塑料,通过适合的官能团的官能化,所述助黏剂能够以离子键或共价键的形式与所述另一个特定层的表面生成牢固的连接。优选的,通过对乙烯丙烯酸共聚物的共聚合取得的所述官能化聚烯烃,诸如丙烯酸,甲基丙烯酸,巴豆酸,丙烯酸酯,丙烯酸衍生物,或具有双键的羧酸酐,例如来酸酐,或其中的至少两种。其中,乙烯-马来酸酐接枝聚合物(EMAH),乙烯/丙烯酸共聚物(EAA),乙烯/甲基丙烯酸共聚物(EMAA)已经市场化了,优选的示例有杜邦公司的贸易名称为 和 0609HSA或埃克森美孚化工的贸易名称为 6000ExCo。
[0069] 在本发明所述的流程的一个实施例中,优选的,为了提高两个相邻的层之间的相互连接,对其进行表面处理,例如,在涂膜过程中,适合的表面处理方式有特别是对于本领域技术人员而言已知的火焰处理,等离子处理,电晕处理或臭氧处理。尽管如此,其他能够产生被处理层表面形成官能团的效果的处理方式也是可行的。在一个具体的实施例中,至少一种处理方式被用于金属层的层压,特别是对于金属箔。
[0070] 为了辅助对于本发明所述容器的便捷开启,所述载体层具有至少一个孔洞。在一个具体的实施例中,所述孔至少被所述阻障层和作为孔洞覆盖层的热塑性塑料KSa层或热塑性塑料KSw层中的至少一个所覆盖。
[0071] 根据进一步的优选实施例,所述复合材料的载体层具有一个孔,该孔至少被所述热塑性塑料KSv层,所述阻障层和作为孔洞覆盖层的热塑性塑料KSa和KSw层所覆盖。特别优选的是所述孔额外地被所述热塑性塑料KSu层所覆盖。特别优选的是所述孔额外地被所述热塑性塑料KSu层所覆盖。一个或多个进一步的层,特别是助黏层能够被提供于上述的层之间。此处优选的,所述孔洞覆盖层能够相互至少部分连接,连接部分最好占孔洞所形成的面积的至少30%,优选的至少70%而更优选的是至少90%。根据一个特定的实施例,尽管如此所述穿过整个复合材料的孔可能被一个关闭该孔洞的关闭或开启装置所覆盖。
[0072] 结合第一个优选的实施例,提供在载体层的所述孔洞可以是本领域技术人员所知的任何形式的并且适用于不同的盖子,吸管或其他开口辅助装置。
[0073] 所述容器的开口的生产通常至少部分损坏该孔洞的覆盖层。这种损坏可以通过裁切,压入容器或拔出容器来实现。这种破坏也可以通过装置在孔洞区域,通常在空洞上方的与容器相连的可开启的关闭装置,或者穿过覆盖所述孔的孔洞覆盖层的吸管来实现。
[0074] 根据进一步的优选实施例,所述复合材料的载体层具有很多个穿孔形式的孔洞,所述独立的孔至少被所述阻障层和作为孔洞覆盖层的热塑性塑料KSa层或热塑性塑料KSw层中的至少一个所覆盖。由所述复合材料制成的容器能够沿所述孔洞撕裂来开启。所述穿孔优选的通过激光来生成。特别是当金属箔或金属处理的箔作为阻障层时激光束的应用是优选的。所述穿孔也可能是通过一般具有刀片的机械穿孔装置来形成的。
[0075] 根据进一步的优选实施例,所述层状复合材料至少在一个孔洞的区域进行了热处理。在所述载体层具有若干个穿孔的情况下,在所述孔洞的边缘区域也进行这种热处理是特别优选的。
[0076] 所述热处理可以通过辐射,通过热气,通过与固体的热接触,通过机械振动或者通过至少两种上述方式的组合来实现。特别优选的,通过辐射来实现所述热处理,最好是电磁辐射并且特别优选的是电磁感应或者也可以通过热气。对于本领域的技术人员而言所述特别优化的操作参数的选定是已知的。
[0077] 根据进一步的优选实施例,所述层状复合材料的热塑性塑料层的塑料,特别是热塑性塑料KSv层和热塑性塑料KSa层,不具有本领域技术人员已知的具有增加粘结效果的共聚单体。所述共聚物在上述助黏层中特别说明了。特别是,热塑性塑料KSv层和热塑性塑料KSa层因此一般不适宜作为助黏剂或粘结层。
[0078] 本发明还提供了一种制备所述层状复合材料的过程。对于本领域的技术人员所知的适合所述复合材料制备的所有过程都是可行的。
[0079] 根据优选的实施例,本发明所述的层状复合材料可以通过特别是包括下列步骤的过程来进行制备:
[0080] A.提供包括至少一个所述载体层的复合材料前驱体;
[0081] B.在所述复合材料前驱体的一侧应用至少一个热塑性塑料层;
[0082] C.在所述复合材料前驱体相对的另一侧应用至少一个进一步的热塑性塑料层。
[0083] 在本发明所述过程的过程步骤A中,首先制备至少包括载体层的一个复合材料前驱体。所述复合材料前驱体主要包括载体层,所述载体层可以已经具有一个或多个孔洞并且可选地应用了至少一个印刷层。优选的,尽管如此,所述复合材料前驱体是一个非印刷的载体层。
[0084] 在步骤B中,至少一个热塑性塑料层被应用于所提供的复合材料前驱体。对于至少一个层的所述应用优选地通过熔融涂布来实现,优选地通过挤出涂布。然而,多种层都是可行的,例如热塑性塑料层,阻障层和/或助黏层,可以被按顺序地或同时地通过共挤出被应用于步骤B中。
[0085] 在步骤C中,至少一个进一步的热塑性塑料层被应用于所述复合材料载体层是一个相对的侧面。对于至少一个层的所述应用优选地通过熔融涂布来实现,优选地通过挤出涂布。然而,多种层都是可行的,例如热塑性塑料层,阻障层和/或助黏层,可以被按顺序地或同时地通过共挤出被应用于步骤C中。
[0086] 在对于独立层的应用过程中,在一个优选的实施例中至少一个薄层或多层复合薄层以卷状的形式被提供并且通过进一步的层被层压到所述复合材料上,所述进一步的层优选的是热塑性塑料层或助黏层。特别是在金属层,特别是金属箔被应用的情况下。
[0087] 如果所述层状复合材料具有一个或多个辅助开启方便的孔洞,可以在步骤A之前,步骤B之后或步骤C之后被应用于所述层状复合结构。
[0088] 在所述过程的一个优选的实施例中,一个已经具有孔洞的非印刷的载体层被作为所述步骤A的层状复合材料被提供。在步骤B中,然后所述热塑性塑料KSu层被首先应用于所述层状复合材料。然后在进一步的过程步骤C中,所述热塑性塑料KSv层,所述阻障层,所述热塑性塑料KSa层和热塑性塑料KSw层被应用。在每一种情况下一个或多个助黏层也可以被协同应用。在其他的实施例中,尽管如此,在步骤B中所述热塑性塑料KSv层,所述阻障层,所述热塑性塑料KSa层和热塑性塑料KSw层首先被应用也是可行的。然后在步骤C中,所述热塑性塑料KSu层被协同应用。在独立层中通过一系列连续的独立的挤出机或在多层中通过共挤出都可以实现所述的挤出。本发明所述的过程中也可以组合进行挤出和层压涂布。
[0089] 针对所述层状复合材料,也针对所述复合材料前驱体,两个中的至少一个应当优选的具有一个或两个或多个刻痕,沿着所述刻痕能够在所述容器的制备过程中形成边缘。这有利于沿着刻痕所制备的线折叠并形成扭结以通过这种方法取得统一并准确定位的折边。所述刻痕在步骤A之前,步骤B之后或步骤C之后被采用,最优的,在步骤C之后进行划痕,即是在所述载体层的两面都完成涂布之后。
[0090] 通常来说,所述层状复合材料通过对所述层状复合材料的独立层的共挤出被制备为卷状货物。在所述卷状货物上提供所述刻痕。然而,在所述载体层进行涂布之前生成所述刻痕也同样是可行的。
[0091] 根据本发明所述层状复合材料的制备过程的进一步的优选实施例,特别是在所述载体层如上文所述的包括一个或多个孔洞时,KSv塑料层,KSa塑料层。KSw塑料层或者可选的KSu塑料层中的至少一个在应用过程中被拉伸,所述拉伸最好是通过熔融拉伸来实施的,特别优选的是通过单轴熔融拉伸。为此,所述热熔状态下的层通过熔融挤出机被应用于所述复合材料前驱体,所应用的层,仍然处于热熔状态,然后被优选地在单轴方向上进行拉伸以取得在此方向上的聚合物取向。然后所应用的层被允许为了热固定的目的进行冷却。
[0092] 对此,至少通过以下应用步骤特别优选地实施所述拉伸:
[0093] b1.至少一个热塑性塑料层通过至少一个具有出口速度Vexit的挤出机模具槽作为至少一个熔融薄层产生;
[0094] b2.至少一个熔融薄层应用于以运动速度Vadv相对于至少一个挤出模具槽移动的所述复合材料前驱体;
[0095] 其中Vexit
[0096] 在所述熔融层通过上述的拉伸过程被应用于所述复合材料前驱体之后,为了热固定的目的所述熔融层可以进行冷却,所述冷却过程优选地通过与一个平面接触的淬火过程来实现,所述平面的温度在5到50摄氏度,特别优选的在10到30摄氏度。
[0097] 如上文所述的,所述至少在一个孔洞区域进行过热处理的层状复合材料的优势在热固定之后可以特别显示出来,为了在至少一个部分消除了所述聚合物的取向。
[0098] 根据进一步的优选实施例,所述热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层或可选的热塑性塑料KSu层中的至少一个,优选的两个,甚至是全部是生成于为了取得一个成型的表面而通过槽模对于至少一个聚合物P1进行的挤出或共挤出过程中的。至少一个不同于聚合物P2的聚合物P1被提供于至少一个从槽模形成的聚合物P1的所述表面的侧边。热塑性塑料聚合物被优选地选定为所述聚合物P2。优选的热塑性聚合物具有高支化率,广泛的分子量分布,并且在挤出涂布的情况下在从所述模具出来后具有较低的“内缩”和“边缘波纹化”或薄层层化倾向。
[0099] 上文已经叙述过,涉及所述层状复合材料制备的所述优选实施例采用至少一个或多个或全部的由热塑性塑料构成的可以通过挤出或者共挤出生成的热塑性塑料层。对所使用的热塑性塑料层的选择取决于热塑性塑料KSu层,热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层或热塑性塑料KSw层中的那些通过挤出或共挤出被制造出来。出于适合的和优选的所述热塑性材料,对KSu塑料、KSv塑料、KSa塑料和KSw塑料的描述被引用。然后所选出的热塑性塑料或所选出的热塑性塑料的混合形成特定的热塑性塑料层的P1。在对不同层的共挤出中,所述表面F是由多个不同的热塑性塑料或混合塑料P1形成的。
[0100] 处于对材料的有效使用,在一个优选的实施例中所示聚合物P2可以类似地也包含一个所述表面F。一个或多个热塑性塑料,优选的聚乙烯,特别优选的低密度聚乙烯和更为优选的在高压釜反应器中制备的低密度聚乙烯,特别适宜作为聚合物P2。举例而言,适宜的聚合物是英力士公司的23L430或19N430。至少两种适合的聚合物混合作为边缘层P2也是可行的。
[0101] 所述聚合物P1和聚合物P2是优选地共挤出的。它们因此与成型表面的区域紧密地连接。所述聚合物流P2如何被供给所述挤出模具主要存在两种变形。如果所述P2也是薄层F的组成部分,其可以被分为一个独立的喂料中的聚合物流分枝并且通过所述挤出模具的边缘区域。又或者,也可以提供一个额外的提供所述P2并将其引入挤出模具的挤出机。
[0102] 在挤出过程中,所述热塑性塑料通常被加热到210到330摄氏度,通过所述挤出模具出口下方的热熔聚合薄层进行测量。所述挤出过程可以通过本领域内技术人员已知的且市售的挤出工具来实现,例如,挤出机,挤出机螺杆,喂料块等。
[0103] 根据进一步的优选实施例,所产生的区域被冷却至低于其表面或侧面所提供的聚合物P1和P2的最低熔融温度,并且至少所述表面的侧面从该表面分离出去。冷却过程可以通过本领域技术人员所熟悉的适宜的任何方式来实施。上文所述的热固定也优选地被应用于此。至少侧面随后被从该表面F分离出去。分离过程可以通过本领域技术人员所熟悉的适宜的任何方式来实施。优选的,所述分离过程是通过刀具,激光束或水流柱或两种或多种上述的组合来实现的,刀具的使用,特别是剪切刀具的使用,是特别优选的。
[0104] 本发明还提供了一个环绕一个内部的容器,至少包括上述的层状复合材料。所述实施例,特别是优选的实施例,根据本发明针对所述层状复合结构的描述对于本发明的所述容器也是优选的。
[0105] 本发明还提供了一种环绕一个内部的容器的生产过程,包括下列工艺步骤,优选地按照所述的顺序进行:
[0106] a.准备一个具有下列层的层状结构的层状复合材料:
[0107] o.可选的一个塑料复合材料KSum的一个热塑性塑料KSu层
[0108] i.一个载体层
[0109] ii.一个塑料复合材料KSvm的一个热塑性塑料KSv层的第一层
[0110] iii.一个阻障层
[0111] iv.一个塑料复合材料KSam的一个热塑性塑料KSa层的第二层
[0112] v.一个塑料复合材料KSwm的一个热塑性塑料KSw层的进一步的层
[0113] 其特征在于所述塑料复合材料KSvm的维卡软化温度和所述塑料复合材料KSam的维卡软化温度在每一种情况下高于所述塑料复合材料KSwm的维卡软化温度;
[0114] b.折叠所述层状复合材料以形成一个具有至少两个相邻折叠表面的折边,所述层v面向所述容器的内部;
[0115] c.在每一种情况下连接至少两个折叠表面的至少一个部分区域以形成一个容器区域。
[0116] 根据本发明采用的所述塑料复合材料可以是单一的热塑性塑料或两个或更多的热塑性塑料组成。因此根据所述热塑性塑料和热塑性塑料层将上述说明应用于此。一般而言,所述塑料复合材料可以通过本领域技术人员认为适宜挤出的任何方式喂料给所述挤出机。优选的,所述塑料复合材料采用粉末或颗粒形式运用,优选的采用颗粒形式。
[0117] 所述实施例,特别是优选的实施例,根据本发明针对所述层状复合结构的描述对于本发明的制备所述环绕内核的容器的过程也是优选的。所述塑料复合材料KSvm的维卡软化温度和所述塑料复合材料KSam的维卡软化温度也在每一种情况下高于所述塑料复合材料KSwm的维卡软化温度的情况是特别优选的。
[0118] 根据本发明的所述过程,所述塑料复合材料KSvm的维卡软化温度和所述塑料复合材料KSam的维卡软化温度在每一种情况下高于所述塑料复合材料KSwm的维卡软化温度是进一步优选的,当在每一种情况下高出至少4K,至少6K,至少8K,至少10K,至少12K,至少14K,至少16K或至少18K时是特别优选的。
[0119] 所述实施例,特别是优选的实施例,根据本发明针对所述层状复合结构的描述对于本发明的制备所述环绕内核的容器的过程也是优选的。
[0120] 如果所提供的具有刻痕的卷状货物在步骤a中没有直接被采用,一个独立容器的容器板从所述卷状货物取得并且提供为步骤a中的所述层状复合材料。
[0121] 本发明的所述容器可以具有很多不同的形状,但是一种大致方形的结构是优选的。所述容器能够进一步完全由层状复合材料形成其表面,或者具有两部分,或多部分结构。在多部分结构的情况下,处理所述层状复合材料,其他材料例如塑料的应用也是可行的,特别是可以被应用在所述容器的顶部和底部区域。尽管如此,此处所述容器的表面优选的由至少50%的所述层状复合材料构成,特别优选的由至少70%而更优选的是由至少90%。除此之外,所述容器可以具有一个用于清空内容物的装置。这可以通过,如在所述容器外连接塑料材料来形成。该装置通过“直接注射成型”被集成于所述容器内也是可行的。
[0122] 根据一个优选的实施例,本发明所述的容器具有至少一个,优选的4到22个也可以更多的边缘,特别优选的是7到12个边缘。在本发明的情况下,边缘被认为是在折叠的表面上形成的有意义的区域。在示例中可能提到的边缘是在每一种情况下两个所述容器的两壁表面的狭长接触区域。在所述容器中,所述容器壁优选地表示所述容器边缘结构的表面。
[0123] 根据本发明的过程的过程步骤a中,首先提供了一个由上述的层状复合材料制备过程中所得到的层状复合材料,接着通过在过程步骤b中折叠它形成一个容器前驱体。
[0124] 根据本发明所述过程的一个实施例,在步骤b中,所述热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层中的至少一个,优选的两个的温度超过所述特定层的最低熔融温度;进一步优选的至少所述热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层的温度超过所述特定层的最低熔融温度;和特别优选的热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层中的每一个的温度超过所述特定层的最低熔融温度。
[0125] 根据本发明所述过程的一个实施例,在步骤b中,所述热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层中的至少一个,优选的两个的温度低于所述特定层的最低熔融温度;进一步优选的至少所述热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层的温度低于所述特定层的最低熔融温度;和特别优选的热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层中的每一个的温度低于所述特定层的最低熔融温度。
[0126] 根据本发明所述过程的一个进一步优选的实施例,所述热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层中的至少一个,优选的两个的温度低于所述阻障层的最低熔融温度;进一步优选的至少所述热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层的温度低于所述阻障层的最低熔融温度;或者热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层中的所有的温度低于所述阻障层的最低熔融温度。
[0127] 所述热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层中的至少一个,优选的两个的熔融温度或者热塑性塑料KSv层,热塑性塑料KSa层,热塑性塑料KSw层和可选的热塑性塑料KSu层中的所有的熔融温度以及所述阻障层的熔融温度在此的差值优选的为至少1K,特别优选的为至少10K,更为优选的为至少50K,最优选的为至少100K。所述温度差应当被优选地选定为足够高的温度以使得在折叠的过程中所述阻障层,特别是塑料的阻障层不会发生熔融。
[0128] 在本发明所述的过程中,在一个进一步的实施例中,接着在步骤c进行一个进一步折叠的步骤d,在步骤d的进一步折叠过程中,热塑性塑料KSv层、热塑性塑料KSa层、热塑性塑料KSw层或可选的热塑性塑料KSu层中的至少一个,优选的每一个的温度低于该热塑性塑料层的熔融温度。
[0129] 根据本发明,“折叠”被理解为是一种操作,所述操作优选地通过一个折叠工具的折叠边缘在被折叠的层状复合材料上生成一个形成一定度的狭长的扭结。因此,一个层状复合材料的两个相邻的表面经常甚至更相互弯曲。通过所述折边至少形成了两个相邻的折叠表面,所述表面随后可以至少在部分区域连接以形成一个容器区域。根据本发明,所述连接可以通过本领域技术人员认为适宜的任何方式进行并且尽可能的使得该连接时气体密封和液体密封的。所述连接可以通过密封或胶合或者两种方式的组合进行实施。在密封的情况下,所述连接通过一种液体以及对其的固化而创建。在胶合的情况下,创建所述连接的化学键在两个待连接对象的界面或表面之间形成。在密封或胶合的情况下,通常应当将所述待密封或待胶合的表面相互压合在一起。
[0130] 优选地选定所述密封温度以使得所述热塑性塑料或包含在密封中的热塑性塑料,优选的所述热塑性塑料KSw层和/或可选的热塑性塑料KSu层的聚合物成为一个熔体。所述密封温度因此比所述特定塑料的熔融温度高出至少1K,优选的高出至少5K而特别优选的高出至少10K。除此之外,所选择的密封温度不应过高,不应使得所述塑料不必要地严重暴露在热量之中,从而使得其不至于丧失所设定的材料特性。
[0131] 在本发明所述过程的进一步的优选实施例中,所述容器被设想为在步骤b之前或在步骤c之后填充食物。本领域技术人员已知的供人食用或喂养动物的所有食物都是可行的。优选的食物是温度高于5摄氏度的液体,例如奶制品,汤,酱汁和非碳酸饮料。所述填充可以通过多种方式来实现。一方面,所述食物和容器可以在填充之前分别进行消毒,采用最适宜的方法以达到最佳的状态例如对所述容器使用H2O2,紫外线或其他适宜的高能射线进行处理,进行等离子处理或采用至少两种以上方式的组合,同时也对食物进行加热,然后对所述容器进行填充。这种填充方式通常被称之为“无菌灌装”并且在本发明中是优选的。作为无菌灌装的补充或替代,还有另一种广泛的方式是对填充了食物的容器进行加热消毒。这种方式可以优选的通过巴氏消毒或高压蒸汽消毒来实现。更少的无菌食物和容器可以被应用于这一流程之中。
[0132] 在本发明所述的过程的实施例中,在步骤b之前所述容器被食物填充,优选的首先通过密封或胶合所述重叠边缘以使得所述层状复合材料形成一个具有固定的纵向焊缝的管状结构。所述管状结构被压扁、固定和分离并通过折叠和密封或胶合形成一个开口的容器。在步骤b的基础之上,在所述容器中填充食物可以在固定之前、分离和折叠之前进行。
[0133] 在本发明所述的过程的实施例中,在步骤c之后所述容器被食物填充,所述容器优选的是通过对所述层状复合材料的成型而取得的且一端开口便于使用。通过对于本领域技术人员认为适宜的任何流程可以在步骤b和步骤c中实现对所述层状复合材料的成型并取得所述开口的容器。特别是,所述成型过程可以通过一个已经将层状容器板纳入考量的流程来实现,所述流程中容器开口的形状被折叠以形成一个开口的容器前驱体。这通常被一个步骤所影响,所述步骤中在折叠所述容器板后,其纵向边缘被密封或胶合以形成一个侧壁并且所述容器前驱体的一侧通过折叠被关闭并被进一步固定,特别是密封或胶合。
[0134] 在本发明所述过程的进一步的实施例中,所述折叠表面优选地形成一个小于90度的夹角μ,优选的小于45度而特别优选的小于20度。所述折叠表面通常被折叠至其一个端被放置于一起的程度。当被放置在一起的所述折叠端接下来要进一步相互连接以形成所述容器的,通常为山形或平面的底部或顶部时,所述折叠方式是特别有利的。对于所述山形结构,WO 90/09926 A2可以作为参考的例子。
[0135] 除此之外,本发明所述过程的一个实施例中,至少所述热塑性塑料KSw层或可选的热塑性塑料KSu层或该两者在步骤c之前被加热至高于所述热塑性塑料层的熔融温度。优选的,在步骤c之前,特别优选的步骤c的上一步,加热至高于所述热塑性塑料层的熔融温度至少1K,优选的至少5K而特别优选的至少10K。所述温度应当尽可能的高于所述特定塑料的熔融温度以使得在折叠、移动和挤压过程中所述塑料不会被降温至重新固化。
[0136] 优选的,所述加热过程是通过辐射,通过机械振动,通过与热固体或热气体的接触,优选的使用热气体,或者这些方式的组合来实现的。在使用辐射的情况下,本领域技术人员认为适宜软化所述塑料的任何一种射线都是可行的。优选的射线类型包括红外线,紫外线,微波电磁波,特别是电磁感应。优选的振动类型是声波
[0137] 在本发明所述的过程中,至少一个具有一个拉伸的聚合物的穿孔的覆盖区域的最大发射强度在热处理前后具有差异是进一步优选的。这种差异通常可以经由通过偏振滤波器观察到的不同区域的表示来确定。所述热处理区域与表面上与之相邻的未经过热处理的区域通过明暗对比体现差异。此外,由于聚合物内部由热处理而产生的结构变化所造成的与未经过热处理区域之间的光泽差异通常可以被探测到。同样的方式也可以适用于热处理之前和之后的区域。
[0138] 除了穿孔覆盖层之外,所述层状复合材料的其他区域也可以进行热处理。相比于未经过热处理的区域,其最大发射强度也是不同的。这些区域包括实施了密封连接的所有区域和为折叠提供的刻痕。在这些区域之中,所述形成管状结构或护套结构的层状复合材料的纵向焊缝是特别优选的。在经过上述的热处理之后,所述热处理区域可以再次被冷却。
[0139] 根据上述的实施例,本发明还提供了一种所述层状复合材料,或由其制成的容器或包括该复合材料用于储存食物,特别是无菌食物的使用方法。
[0140] 检测方法
[0141] 除了在此处特别说明的之外,这里所述的参数是以ISO标准进行计量的。即是,用于确定:
[0142] -熔融流率值:ISO 1133(除特别声明之外,在190摄氏度和2.16千克);
[0143] -密度:ISO 1183-1;
[0144] -在DSC方法辅助下的熔融温度:ISO 11357-1,-5;如果所述试样是基于几种塑料的混合物并且用上述的方法确定的所述熔融温度得到了多个温度峰值TP,其中最高的温度峰值TP,m,被分配为所述塑料混合物的塑料的熔融温度。所述设备是通过制造商的指导在下列数据的辅助下进行校准的:
[0145] -铟的初始温度
[0146] -熔融铟的热量
[0147] -锌的初始温度
[0148] -通过光散射得到的凝胶渗透色谱确定的质量平均分子量:ISO 16014-3/-5;
[0149] -聚酰胺的黏度值:ISO 307在95%的硫酸中;
[0150] -氧渗透率:ISO 14663-2附录C在20摄氏度及65%的大气湿度下;
[0151] -维卡软化温度:ISO 306:2004,使用一种油热浴器的方法VST-A50(负荷=10N,温度增长=50K/h);
[0152] -纸板的水分含量:ISO 287:2009;
[0153] -铝箔的延展性或拉伸强度:ISO 546-1;
[0154] -为了确定两个相邻层的连接,这些被固定在一个在90度的剥离测试仪上的可旋转的辊上,例如英斯特朗公司的“德国转轮夹具”,在测量过程中以40mm/min的速度旋转。所述试样被提前切成15mm宽的条状。在所述试样的一侧与所述层相拆卸,所述拆卸端被接附于一个方向垂直向上的张紧装置上。一个用于确定张力的测量装置被接附于所述张紧装置上。在辊的旋转过程中,使层相互剥离所必须的力被测量。所述的力与层之间的粘附性相关且其单位为N/15mm。对所述独立层的剥离可以通过,例如机械方式,或通过有目的的预处理如在60摄氏度的30%的乙酸中软化所述试样3分钟的方式来实现。
[0155] -为了确定所述复合材料的独立层的维卡软化温度,待测层通过机械或化学的方法与剩余的层分离开来。此处必须保证所述试样没有被其相邻的层所污染。对于通过此种方式收集的材料试样,可以根据ISO 306:2004中所规定的尺寸创建一个试验样本而所述维卡软化温度可以通过所述的标准来确定。如果待测的塑料材料是大堆的或零碎的,可以通过处理给出一个平均的实验样本。这可以通过压合,小心加热或上述两种方法共同实现。
[0156] 示例:
[0157] 所述层状复合材料是在上述过程步骤A-C中所述的涂布流程的辅助下制成的。首先是一个可选地具有用于容纳关闭器和吸管的孔洞的载体层。所述载体层在过程步骤A中与塑料KSu层一起首先被涂布,在过程步骤C中首先是所述塑料KSv层,所述助黏层,然后是所述阻障层,跟着是塑料KSa层的助黏层以及最后塑料KSw层被背对着塑料KSu层应用于所述载体层的侧边上。所述过程通常是由市售的涂布装置来实现的。
[0158]层 每单元面积的质量或薄层厚度  
KSu 20g/m2 100wt.%(4)
载体层 220g/m2 (2)
KSv 18g/m2 70wt.%(5)/30wt.%(4)
助黏层 3g/m2 100wt.%(8)
阻障层 6μm (1)
助黏层 4g/m2 100wt.%(7)
KSa 22g/m2 70wt.%(5)/30wt.%(4)
KSw 10g/m2 70wt.%(3)/30wt.%(6)
[0159] (1)海德鲁铝业德国公司的铝箔EN AW 8079,,拉伸强度:75N/mm2,延展性:1.7%[0160] (2)斯道拉恩索Natura系列纸板
[0161] (3)英力士的19N430
[0162] (4)英力士的23L430
[0163] (5)道达尔石化贸易的 茂金属聚乙烯M 4040
[0164] (6)陶氏化学的 PT 1451G1
[0165] (7)埃克森美孚化工的Escor 6000HSC
[0166] (8)英力士的Novex M21N430
[0167] 附图
[0168] 现在将结合附图通过示例的方式详细说明本发明,并不旨在现在本发明的范围,所述附图示出了:
[0169] 1本发明所述过程制成的容器的示意图,
[0170] 2本发明所述过程的工艺流程的示意图,
[0171] 3本发明所述过程制成的容器区域的示意图,
[0172] 4a本发明所述过程的折叠过程的示意图,
[0173] 4b本发明所述过程的一个折边的示意图,
[0174] 5a展开状态下沿A-A剖面的示意图,
[0175] 5b折叠状态下沿A-A剖面的示意图,
[0176] 6在本发明所述过程中可以采用的一种层状复合材料的示意图,
[0177] 7在本发明所述过程中可以采用的一种层状复合材料的示意图,
[0178] 8a密封前的超声波发生器-焊接砧布置的示意图,
[0179] 8b密封过程中和密封结束时的超声波发生器-焊接砧布置的示意图,[0180] 9a挤出过程(顶视图)
[0181] 9b挤出过程(侧视图)
[0182] 图1示出了一种环绕一个内部1由层状复合材料3制成的一个容器2。所述容器2是以容器上表面12朝上的形式示出的。所述容器2是由至少包括载体层4的所述层状复合材料3制成的。所述容器2可以进一步包括一个孔洞36。
[0183] 图2示出了本发明所述的过程的设备和生产步骤的流程示意图。在复合材料生产20中,所述层状复合材料3是由一个载体层4,一个阻障层5和热塑性塑料KSa层6,热塑性塑料KSv层35,和热塑性塑料KSw层7以及可选的进一步热塑性塑料KSu层13以及,如果需要的话,至少一个助黏层19通过一个挤出过程被制成的,通常被制为卷状货物。在直接或间接跟随在复合材料生产20之后的复合材料制备21中,所述刻痕14被制于所述卷状货物之上,其可以事先被提供有压印或装饰。除此之外,如果具有所述刻痕14的卷状货物不能在容器的生产中采用,在所述复合材料制备21中制造容器板。所述复合材料制备21之后跟着一个容器生产22,所述容器生产过程中特别通过本发明所述过程实现了折叠和连接。填充食物的过程也可以在此时实施。
[0184] 图3示出了一个在本发明所述过程中形成的容器2,为了更好地展示,具有一个顶部设想有基座12的容器区域23。所述设想有基座12的容器区域23具有多个刻痕14。
[0185] 图4a示出了由一个凹槽24和凸起25形成的具有刻痕14的层状复合材料3的横截面。在所述凹槽24上提供有一个折叠工具18的边缘17,以接合所述凹槽24从而使得沿刻痕14可以绕边缘17实现折叠,从而取得如图4b的剖面图所述的一个折边8。所述折边8具有两个折叠表面9和10,形成了一个夹角μ并且被作为大面积区域15的部分和小面积区域16的部分。热塑性塑料层6,7或13中的至少一个在小面积区域部分16的部分区域11中熔融。通过将所述折叠表面9和10压合到一起,将夹角μ减小至0度,所述两个折叠表面9和10通过密封连接在一起。
[0186] 图5a示出了沿图3中线A-A的一个具有刻痕14的层状复合材料3在折叠前的剖面图。通过折叠工具18的边缘17,所接合的刻痕14被装置于前表面的中央,所述刻痕14在两个箭头所指的方向上移动,从而形成了图5b中所示的具有夹角μ的折边8。所述剖面示出通过所述具有部分区域11的容器2的设想有基座12的容器区域的待折叠的最外面的部分朝向所述内部1,所述内部1中热塑性塑料层6,7或13中的至少一个被熔融。通过将所述纵边26挤压至一起,将六个夹角μ减小至0度,朝向内部1的纵边26的两个内表面通过密封连接在一起,以创建所述基座12。
[0187] 图6示出了一个层状复合材料3,所述容器2外部的上表面和内部的下表面是由所述复合材料制成的。所形成的结构由外向内是如下所述的:每单元面积质量范围在8到60g/m2的热塑性塑料KSu层13(通常PE可选地具有一种无机盐填料),随后是每单元面积的质量范围在120到400g/m2的纸板制的载体层4,随后是通常每单元面积的质量范围在5到40g/m2的热塑性塑料KSv层35,随后是阻障层5,例如每单元面积的质量范围在2到120g/m2的塑料2
阻障层,随后是每单元面积的质量范围在2到30g/m的助黏层19,随后是可选的每单元面积的质量范围在5到40g/m2的通常是PE制的热塑性塑料KSa层6,随后进一步是每单元面积的质量范围在2到60g/m2的通常是PE和mPE混合制的热塑性塑料KSw层7。
[0188] 在图7中,如图6所述的层状复合材料中,在所述阻障层5,如一个厚度为3到12μm的2
金属层与所述载体层4之间补充了一个进一步的每单元面积的质量范围在2到30g/m的助黏层19。
[0189] 图8a示出了在超声波发生器28和焊接砧34之间所述层状复合材料3的折叠的复合材料区域30,所述超声波发生器28和焊接砧34都具有一个表面浮凸29。所述折叠的复合材料区域是在如图5b所示的折叠情况下通过进一步减小夹角μ而形成的,并且通常在几层区域之间具有一个中间空间33。所述表面浮凸29被配置为使得所述与较厚的多层区域31相对的凹槽33在折叠过程中被形成,以使得所述超声波发生器28的压力分布和机械振动尽可能的统一。除此之外,对于待连接的折叠的复合材料区域30的固定通过这种方式改进直至所述中间空间33消失。所述超声波发生器28沿箭头方向向所述焊接砧34移动,一个压力作用在所述待连接的折叠的复合材料区域30上,在所述表面浮凸29之间。通过这种方式,如图8b所示的所述折叠的复合材料区域被压合在一起并通过所述表面浮凸固定以使得由所述超声波发生器所生成的机械超声振动被传送到所述折叠的复合材料30并且通过密封发生使得所述热熔塑料层因为压力至少部分相互流入并在所述超声波发生器解除通过这样的方式对于折叠的复合材料区域30进行的处理之前,通过冷却重新固化,通常在经过一段保持时间之后。
[0190] 图9示出了本发明所述的优选的涂布过程的a.前视示意图b.侧视示意图。所述热熔态的涂布薄层39从所述挤出模具37的挤出机模具槽38中挤出并通过所述冷却辊和压辊41被应用于所述载体层4。所述涂布薄层形成了包括聚合物P142和聚合物P243的所述表面F,所述聚合物P243形成了所述表面F的边缘区域。所述表面F的边缘面P243优选地通过切裁装置44,优选的剪切刀片从所述表面F剥离出去。从所述挤出模具37挤出的所述热熔涂布层
39具有速度Vexit并且通过冷却辊和压辊加速至所述速度Vadv并且因此被单轴拉伸。
[0191] 附图标记列表
[0192]1 内部 23容器区域
2 容器 24凹槽
3 层状复合材料 25凸起
4 载体层 26纵边
5 阻障层 27内表面
6 热塑性塑料KSa层 28超声波发生器
7 热塑性塑料KSw层 29表面浮凸
8 折边 30折叠的复合材料区域
9 折叠表面 31多层区域
10 进一步折叠表面 32中间空间
11 部分区域 33凹槽
12 容器上表面 34焊接砧
13 热塑性塑料KSu层 35热塑性塑料KSv层
14 刻痕 36开口/穿孔
15 大面积部分 37挤出模具
16 小面积部分 38挤出机模具槽
17 边缘 39涂布(热熔)
18 折叠工具 40涂布(热固定)
19 助黏剂 41冷却辊,压辊
20 复合材料生产 42聚合物P1
21 复合材料制备 43聚合物P2
22 容器生产 44切裁装置
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