[发明专利]可回收的层合包装材料

说明书

技术领域

本公开涉及易于回收的层合包装材料。

背景技术

在包装工业中，将纸板和/或金属膜(如铝箔)与聚合物材料层合来形成包装材料已广泛应用。由该包装材料制造的容器可用于粉末和液体商品的储存。例如，该容器可用于储存食品，特别是液体食品如牛奶、果汁、酒等。

但是，在这样的层合包装材料中，非塑性材料层(如纸板、金属膜等)牢固粘接在塑性材料层上。由于不能容易地将塑性材料和非塑性材料分离并分类至各自独立的回收流，从而给回收所述容器带来了问题。

之前，基于其在水中的溶解度，聚乙烯醇(PVOH)已被应用于层合包装材料中以使得非塑性材料与塑性材料相互分离。但是，人们发现PVOH对纸或铝箔的粘接强度相当差。另外，因其在达到熔化温度时即开始发生分解，PVOH具有非常窄的加工窗口期。因此，PVOH不适于包装工业中常用的加工选择之一的挤出涂布。由此，仍然需要开发易于制备且易于回收的层合包装材料。

公开内容

本公开提供了可易于回收的层合包装材料，其包括：

(a)基层，其包含非塑性材料，并且具有第一表面和第二表面；

(b)第一脱离层(separatory layer)，其层合至所述基层的第一表面上；和

(c)第一热塑性层，其层合至所述第一脱离层上；

其中所述第一脱离层由水分散性离聚物组合物(water-dispersable ionomer composition)形成，并且第一脱离层的厚度为1.8-50μm，并且

其中所述水分散性离聚物组合物包含衍生自母体酸共聚物(parent acid copolymer)的离聚物，所述母体酸共聚物包含乙烯共聚单元和基于所述母体酸共聚物总重的18-30重量％的丙烯酸或甲基丙烯酸共聚单元，所述母体酸共聚物的熔体流速(MFR)为200-1000g/10min(其是依照ASTM D1238在190℃和2160g的负载下测得的)，并且其中所述母体酸共聚物的羧酸基的50-70％(基于所述母体酸共聚物的总羧酸含量(以未被中和时的母体酸共聚物计))被中和为包含钾阳离子、钠阳离子或它们的组合的羧酸盐。

在所述层合包装材料的一个实施方案中，所述材料还包括：

(d)第二脱离层，其层合至所述基层的第二表面上，并且其中所述第二脱离层由所述的水分散性离聚物组合物形成，且厚度为约1.8-50μm；和

(e)第二热塑性层，其层合至所述第二脱离层上。

在所述层合包装材料的另一个实施方案中，所述第一热塑性层和第二热塑性层各自独立地由相同或不同的热塑性组合物形成，所述热塑性组合物包含选自以下的聚合物：聚烯烃、聚酯、聚酰胺及它们中两种或更多种的组合，优选地，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯及它们的组合，所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯及它们中两种或更多种的组合。或者，形成所述第一热塑性层和第二热塑性层的热塑性组合物各包含聚乙烯。或者，形成所述第一热塑性层的热塑性组合物包含聚乙烯，并且形成所述第二热塑性层的热塑性组合物包含聚对苯二甲酸乙二酯。

在所述层合包装材料的又一个实施方案中，所述基层包括至少一层纸、纸板或金属膜，优选地，所述金属膜是铝箔。

在所述层合包装材料的又一个实施方案中，所述基层由单层纸板形成。

在所述层合包装材料的又一个实施方案中，所述基层由单层铝箔形成。

在所述层合包装材料的又一个实施方案中，所述基层包括至少一个纸板层和至少一个铝箔层，并且通过它们之间的第三脱离层将所述至少一个纸板层和所述至少一个铝箔层层合在一起，所述第三脱离层由所述水分散性离聚物组合物形成，且厚度为1.8-50μm。

本公开还提供由上述层合包装材料制造的容器。

本公开还提供回收层合包装材料的方法，其包括：(i)提供上述层合包装材料；(ii)将所述层合包装材料浸入加热至约80℃或更高温度的水中；(iii)在低剪切下将所述层合包装材料保持在所述热水中直至层合在各脱离层两侧的各组份层分离；(iv)将所述层合包装材料中包含的非塑性材料和塑性材料分离。

在所述方法的一个实施方案中，在步骤(iii)中，将所述层合包装材料在热水中保持1小时或更短时间。

根据本公开，当以特定的端点表述范围时，应理解该范围包括在这两个特定端点内的任何值以及等于或约等于这两个端点中的任一端点的任何值。

附图说明