[发明专利]单轴定向的聚合物衬底膜

说明书

技术领域

本发明涉及热机稳定的，可热密封的单轴定向的聚合物衬底膜(12)，由基于低密度聚乙烯的聚合物组成。本发明进一步涉及这种气相沉积涂覆的衬底膜，尤其是金属化的这样的膜。本发明还涉及包括气相沉积涂覆的聚合物衬底膜的包装层压板，以及由这种包装层压板制造的包装容器。本发明进一步涉及用于制造热机稳定、可热密封的聚合物衬底膜的方法，以及涉及气相沉积涂覆该膜的方法。

背景技术

一次性的液体食品包装容器往往由基于纸或纸板的包装层压板制造。一种常见的这样的包装容器以商标Tetra Brik推向市场，并且主要用于液体食品(如牛奶、果汁等)的无菌包装，以便长时间在室温下储存。这个已知包装容器中的包装材料通常是层压板，包括纸或纸板组成的主体芯层和热塑材料组成的外部液密层。为了使得包装容器气密，特别是对氧气气密，例如为了无菌包装以及包装牛奶或果汁的目的，包装容器中的层压板一般包括至少一个额外层，大部分通常是铝箔。

在层压板的内侧上，即将要面向由层压板支撑的容器中填充的食品容纳物的那一侧，是施加在该铝箔上的最里面的层，这个最里面的内层可由一个或多个部分层组成，包括可热密封的粘结聚合物和/或聚烯烃。并且，在该芯层外侧，是最外面的可热密封聚合物层。该可热密封的聚合物层优选地基于低密度聚乙烯。

该包装容器通常利用现代的高速包装机制造，是由包装材料卷材或预先制造的坯料连续成形、填充并且密封包装件的类型，例如Tetra Brik类型的包装机。因此，通过将最里面的和最外面的可热密封的热塑聚合物层熔合在一起而将卷材的两个纵边重叠结合，使得层压的包装材料的卷材重新成形为筒，从而制造包装容器。该筒填充需要的液体食品产品，之后通过在预定的相隔距离上重复的横向密封而将筒分为单独的包装，该密封低于筒内容纳物的高度。该包装件通过沿该横向密封切割而与该筒分开，并且通过沿该包装材料中预制的折叠线折叠而被赋予所希望的几何构造，一般是平行六面体。

这个连续筒成形、填充和密封包装方法概念的主要优点是卷材可刚好在筒成形之前连续消毒，因此提供了无菌包装方法的可能，即这样的方法，其中待填充的液体容纳物与包装材料本身的细菌被减少并且填充的包装容器在干净的环境中制造，从而该填充的包装件即使在室温下也可存储很长时间，而不会有填充的产品中生长微生物的风险。Tetra类型包装方法的另一重要优点是，如上所述的，可以连续高速包装，这对性价比有相当大的影响。

包装层压板中的铝箔层提供比大多数聚合物阻挡材料好得多的阻挡属性。用于液体食品无菌包装的传统的基于铝箔的包装层压板究其性能水平而言是当今可以在市场上获得的性价比最好的包装材料。任何其他的想要竞争的材料必须在原材料方面有更好的性价比、具有可比的食品保存属性并且在转变为最终的包装层压板方面可比的低复杂性。

迄今，在市场上几乎没有任何比铝箔层压板性价比高的无箔包装层压板制成的、基于纸或纸板的无菌包装件，用于上述类型的长期存储，具有可靠程度的阻挡属性和超过三个月的食品保存属性。

在开发更高性价比包装材料以及最小化制造包装材料中原料用量的各种努力中，一般的方向是开发具有多种阻挡功能性的、可以替代铝箔的预先制造的膜。已知的这样的例子是包含多个层的膜，其每个对于最终的膜提供补充阻挡属性，例如，具有气相沉积阻挡层和更多涂覆在同一衬底膜上的基于聚合物的阻挡层的膜。然后，这样的膜用不同的涂覆方法涂覆至少两次，因而往往变得非常贵并且对衬底膜有非常高的要求，如耐热性和处理耐久性。

另一方面，为了优化包装层压板、该层压板和包装容器的制造，除了降低原材料消耗，还有简化包装层压板结构的动机，以减少需要的转换步骤，并且提供具有足够阻挡和食品保存属性的包装层压板。

另外，在同一膜中包含两种功能的方法，是要在膜的第一侧包含可热密封的层用以热密封膜中的包装材料和在另一侧包含阻挡层。这样的膜的一个例子可从较早递交的国际专利申请WO-A-2006/027662得知，其描述了一种聚合物膜，包括SiO_x组成的气体阻挡涂层，涂覆在聚合物载层的第一侧上，还有布置在所述聚合物载层的第二侧上的聚烯烃层。其进一步描述由该膜制成的包装层压板和包装容器，其中该可热密封的聚烯烃层与其中的容纳物直接接触。还描述了制造包含SiOx气体阻挡涂层的聚合物膜的方法，该方法包括如下步骤：

a)形成聚合物载层和可热密封的聚烯烃层，并且将这些层结合在一起以形成中间膜；

b)将所述SiOx涂层直接施加到所述聚合物载层上以形成所述膜，