[发明专利]具有阻隔性能的部分金属化的薄膜

说明书

本申请是以下申请的分案申请：母案申请号：200980144173.8；母案申请日：2009年9月4日；母案发明创造名称：具有阻隔性能的部分金属化的薄膜。

发明背景

技术领域

本发明涉及可定制的、金属化的柔性包装材料，该材料可被用于平衡包装食品的产品可视性和阻隔保护，本发明还涉及生产这种可定制的包装材料的方法。

背景技术

由聚合物制得的多层柔性薄膜结构通常被用于需要优异的阻隔、密封和图形处理能力的柔性包装。为了保护包装内的产品免受光、氧气或湿气的影响，在一层或多层中具有阻隔性能是重要的。例如，对于食品的保护存在这样一种需要，如果防止例如光、氧气或湿气这类物质传输进入包装的阻隔性能不够，就可能有失去风味、变味或腐败的风险。

另外，阻隔性能也防止了产品不合需要地浸出到袋子的外部。例如，油性食品（例如马铃薯片）具有少许油浸出到袋子的薄膜中的可能。为了使柔性包装形成气密密封或真空密封，密封性能是重要的。没有真空密封，由薄膜所提供的对于包装中的产品和外部之间的氧气、湿气或气味的传输的阻隔性能是无效的。

图形处理能力是需要的，因为它能使消费者快速地识别他或她正要买的产品，为食品制造商提供了一种标记包装食品的营养成分的方法，并且能使例如条形码的定价信息被设置到产品上。同时，消费者也希望通过包装薄膜看到一些产品，例如马铃薯片或玉米粉圆饼片，其目的通常是检查食品的物理状态并确保在运输和操作期间，大部分产品没有碎成小块。

用于包装马铃薯片等产品的一种现有技术的包装薄膜是金属化的薄膜。金属化的薄膜通常是用一薄层金属涂覆的例如可定向聚丙烯（OPP）或聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的聚合物薄膜。通常使用物理气相沉积工艺来施加一薄层金属，由此用于涂层的金属能被汽化并沉积到聚合物薄膜片上，所有的工艺都是在真空条件下进行的。现有技术的金属化的薄膜具有光泽性、不透明的外观和对湿气和氧气传输的优异的阻隔性能。

图1示出了用于制造金属化的薄膜的现有技术的装置的一个简化图。在真空室100的内部，未金属化的聚合物薄膜202被设置在所述真空室100一侧的第一辊筒208上。未金属化的薄膜202从第一辊筒208退卷，传输通过气相沉积装置206，在此处其变成金属化的薄膜204。如前所述，汽化金属200被沉积到薄膜的一侧表面。在这个过程中，薄膜连续地从第一辊筒208退卷并卷绕到被设置在气相沉积装置206的与第一辊筒208相对一侧的第二辊筒210上。在所述过程结束时，第二辊筒210包含一卷金属化的薄膜204，而第一辊筒将是空的。

但是，金属化的薄膜提供了具有相对便宜的阻隔层的产品包装，如前所述，该阻隔层是不透明的。当被用于包装易碎的食品（例如马铃薯片或玉米粉圆饼片）时，这种性能是有问题的。当购买这种易碎的食品时，一些消费者可能在实际购买这种食品包装之前想要看到这种食品包装的内容物，以确定其内容物还没有被破碎到一个不能接受的程度。即使是对于不易碎的食品，消费者在决定是否购买之前仍然想要检查食品包装的内容物。如果消费者所看到的是特别华美或是看起来可口的食品，可能会诱使消费者购买它们。因此，需要提供一种具有视窗的金属化的食品包装薄膜，通过该视窗可以看到食品包装中的内容物。

如专利号为5，530，231的美国专利所述，在汽化金属被沉积到薄膜上以前将某种图案的油沉积到聚合物薄膜上，以防止薄膜上被油所遮挡的区域的金属的沉积。然后，这个遮挡的油图案被洗去以露出下面的未金属化的薄膜部分。这种方法具有几个缺点，包括：大幅度地增加了加工时间和成本费用。另外，这种方法不能提供控制出现在薄膜的不同部分的金属化程度的途径。也就是说，使用这种方法金属化的薄膜的特定部分或者是完全金属化或者是完全非金属化的。

因此，存在一种需要来精细地控制整个薄膜表面上的金属化程度，并且能够十分经济地实现上述控制。

发明内容