[发明专利]多层材料和容器以及制造容器的方法

说明书

技术领域

描述的实施方案涉及多层材料和容器以及制造容器的方法，尤其涉及相比于常规的多层材料和容器，具有改进的阻隔性能(barrier property)、生产效率或其他优势的多层材料和容器以及制造容器的方法。 

背景技术

接下来的背景讨论并非承认下面讨论的任何事物都可引用作为现有技术或公知常识。下面列举的文件整体以引用的方式纳入本文。 

用于食物或其他环境敏感产品的容器通常由多层材料形成，所述多层材料包括一个或多个阻隔层，提供免受一个或多个环境因素例如光、氧和水分影响的阻隔部。对氧敏感的产品例如可被容纳在具有氧阻隔层的包封部内。在密封容器之前，容器内的空气可被排空和/或替换为惰性气体例如氮气。这为被包封的产品提供了延长的保存期限。通常，容器的阻隔保护越好，保存期限越长。 

所述容器在阻隔保护方面的一个薄弱点在于，用于将一个或多个多层材料密封在一起以将食物或其他易腐坏产品容纳在容器内的密封部。 

咖啡易滤包例如可被容纳在由一个多层材料板形成的袋或包中，该多层材料板沿着边缘接缝被折叠或被密封，以限定用于容纳咖啡易滤包的封闭空间。该多层材料板通常由如下部分形成：透明保护材料的外部层(外部基底层)，例如聚烯烃或聚酯；图形材料的中间层(图形层)，例如墨施加至阻隔材料的另一中间层(阻隔层)(例如，铝箔、金属化聚酯或乙烯乙烯醇(Ethylene Vinyl Alcohol，EVOH))；以及，密封材料的内部层(密封层)，例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。阻隔层尤其用作限制氧的通过的阻隔部。 

通常，通过将板的一个边缘部分的密封层热密封(还称作焊接)至该板的另一边缘部分的密封层，来形成所述容器的边缘接缝。可通过多 种技术(例如，通过使用经加热的工件的直接接触，或者通过使用超声波的间接接触)来完成热密封，从而将对应的层或表面中的一个或两个加热至充分的熔融温度，以形成密封部、结合部或焊接部。 

所述容器的边缘接缝通常包括双层的密封材料。与阻隔材料例如铝箔、金属化聚酯或EVOH的阻隔性能相比，密封材料例如PE和PP具有较差的阻隔性能。组合密封层沿着接缝被暴露于氧，从而在阻隔保护方面是一个薄弱点。 

另一实施例是由多层材料形成的且容纳期望剂量的咖啡渣、茶叶或其他期望配料的单份供应(single serve)饮料胶囊(beverage capsule)。所述饮料胶囊通常包括：杯形主体，容纳期望的配料；以及，盖，被热密封至所述主体的唇缘。所述饮料胶囊还可容纳过滤器，所述过滤器通常被粘附至所述主体的内面表面，从而不妨碍所述盖和所述主体之间的密封。 

在图1(现有技术)中示出了用于常规饮料胶囊的密封边缘。用于所述胶囊的主体Bd的多层材料MM通常由如下部分形成：聚苯乙烯(PS)的外部基底层O、EVOH的阻隔层B以及PE或PP的密封层S。EVOH的阻隔层B尤其用作限制氧的通过的阻隔部。用于所述胶囊的盖C的多层材料MM通常由如下部分形成：聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)的外部基底层O；墨的图形层G，施加至铝箔的阻隔层B；以及，PE或PP的密封层S。铝箔的阻隔层B尤其用作限制氧的通过的阻隔部。 

盖C的密封层S通常被热密封至主体Bd的唇缘上的密封层S，以形成密封部。与穿过由材料例如PET形成的阻隔层B在箭头Y的方向上横向提供的阻隔相比，由材料例如PE或PP在唇缘的宽度上形成的合成密封部(resultant seal)沿着该密封部的、箭头X的方向上的平面提供了对不良成分例如氧的较差的阻隔。 

将过滤器粘附至所述单份供应饮料胶囊的主体的内面表面呈现了另外的劣势，这些劣势包括生产低效，以及与粘附至由于通过热成形对主体材料的拉伸而被削弱的侧壁相关联的困难。 

需要解决了上述问题或者相对于常规多层阻隔材料或容器具有优势的这样的多层阻隔材料和由此材料形成的容器。 

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种多层材料，包括： 

a)一个阻隔层，由适于阻止一种或多种不良成分穿过所述阻隔层的材料形成； 

b)一个密封层，由适于形成密封的材料形成；以及 

c)一个垫圈层，由具有多个通道的材料形成，所述多个通道适于接收所述密封层的材料的至少一部分，其中所述阻隔层和所述垫圈层比所述密封层具有更高的熔融温度。 

在另一方面，本发明提供了一种容器，包括： 

a)至少一个多层材料，具有