非箔屏障层合材料制造技术

提供了一种货架期延长的果汁、果汁混合饮料或饮料容器用的非箔层合材料，该容器可以热装罐或冷装罐并对氧气的进入提供有效的屏障层，以保持风味和香气，并且通过降低的氧渗透性而防止维生素Ｃ的损失。该层合材料包括聚酰胺／ＥＶＯＨ／聚酰胺的内屏障层夹层、在该层合材料的无光泽面（内部）和光泽面（外部）上的聚烯烃层和更靠近产品接触面并且不与所述聚酰胺／ＥＶＯＨ／聚酰胺夹层或所述层合材料的无光泽（内部）面上的聚烯烃层接触的ＥＶＯＨ第二屏障层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及纸板层合材料，更具体地说涉及用于制备用于产品例如水果和柑桔果汁和其它饮料、以及非液体干燥产品的容器的非箔纸板层合材料，其中该层合材料具有良好的屏障特性，包括防止氧透过的能力，所述氧导致其中包装的水果和柑桔果汁和其它饮料中维生素C、香气/风味组分和其它成分的损失。通过其降低的氧透过性，该层合材料也能有效地使微生物生长减少到最小。更具体地说，本专利技术涉及这样的非箔屏障层合材料，打算将其用于制备商业上称之为“山形盖顶”容器或其它纸板盒的容器，以用于通常热装罐的产品例如果汁或果汁混合饮料。在产品质量受损前，这样填充的纸板盒于环境条件下可贮藏3-6个月的货架期。
技术介绍
已将涂布有低密度聚乙烯(LDPE)的纸板用于制备饮料容器，但是在提供对一些产品例如果汁的令人满意的容器方面存在缺陷。具体地说，涂布有LDPE的纸板具有相对高的氧透过性，这样在贮藏期间因氧化可能导致风味组分和维生素损失。风味损失也可能因风味组分迁移或吸入到LDPE层中而发生，一种称之为“被剥取”的过程。通过沿容器的内部使用含有金属箔的层合材料作为氧屏障内衬可以大大降低维生素、特别是维生素C的氧化损失。然而，使用金属箔涉及的成本经常需要提高价格，这样限制了盈利能力。而且，金属箔层合材料易于产生针孔，这样严重影响其装液体的能力。一顶经济地替换箔的研究的结果是开发层合材料结构，它利用共挤出的聚合物材料例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚氯乙烯类、聚偏二氯乙烯(PVdC)和乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)作为屏障层材料，特别是EVOH(从而防止氧转移并有助于保留柑桔果汁中的抗坏血酸和d-苧烯)。除了比含箔结构便宜之外，由于使用较少量LDPE作为产品接触层，因此含有这种屏障材料的纸板层合材料可以呈现优异的风味保留性能。果汁、果汁混合饮料和类似产品的纸板纸盒的许多常规工业结构现在利用含有乙烯乙烯醇共聚物作为氧屏障层并防止风味和维生素损失的层合材料。尼龙已经被提出并在工业上用作纸板容器的屏障层聚合物。已发现它不仅提供有效的氧屏障层而且提供耐热性、机械强度和耐久性。同样，它用作层合材料的构造中耐机械损伤的层。为了保证在高和低湿度条件下贮藏、发送和零售陈列期间适当或者延长的货架期，即，使层合材料在相对高湿度下具有良好的氧屏障性能，其中在有水分的情况下EVOH对屏障性能降低特别敏感，已提出将尼龙和EVOH组合使用(由于尼龙即使在较高湿度条件下也具有良好的屏障性能)。而只用尼龙时提供不能接受的屏障性能，其与EVOH组合实现层合材料的提高的屏障性能。可以理解的是，已进行大量努力查找果汁、果汁混合饮料或其它饮料的纸盒的屏障层合材料的最佳层结构。因此也已提出了利用共挤出的聚合物材料例如聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯类、聚偏二氯乙烯、乙烯乙烯醇、和其它聚合材料作为屏障层材料从而提供防止氧透过的其它层合材料结构。本专利技术的目的是提供一种用于饮料纸盒的改进的热封性层合材料，它不透过柑桔果汁和其它果汁和果汁混合饮料中的风味/气味成分，呈现高的氧屏障性，大大降低了维生素C、风味和香气的损失，使微生物生长减少到最小，具有等于或优于常用聚合物屏障层层合材料的性能，并且降低或消除了制造难度，对成本无害。本专利技术的另一目的是提供一种由层合材料构成的饮料纸盒，它能有效地防止氧侵入到纸盒中以及氧降解风味和维生素组分，特别是维生素C，并防止饮料中的风味和香气成分的迁移，即被剥取。本专利技术的另一目的是提供一种热封性层合材料，在一定温度范围内(冷装罐到热装罐)填充期间，在室温和冷藏条件下以及在低湿度和高湿度条件下它具有低的氧透过性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，提供了水果或柑桔果汁、果汁混合饮料、其它饮料等的改进的热封性非箔层合材料，它提供了氧侵入和风味迁移的有效屏障层以保留维生素C、风味和香气，从纸板表面到与由层合材料制成的纸盒的内容物接触的内表面，它包括具有内表面和外表面的纸板基材、涂布在基材的外表面上的第一聚烯烃层、涂覆在基材的内表面上的第一聚酰胺层，直接涂覆在第一聚酰胺层上的第一EVOH氧屏障层、直接涂覆在所述第一EVOH层上的第二聚酰胺层、直接涂覆在聚酰胺层上的第一粘结层、直接涂覆在第一粘结层上的第二EVOH氧屏障层、直接涂覆在第二EVOH层上的第二粘结层、和将与容器的内容物接触的最内层聚烯烃层。在本专利技术的另一实施方式中，具有如上所述性能的纸板盒或容器的层合材料结构包括涂布有外部聚烯烃层的纸板、在纸板的内表面上提供的第一聚酰胺层、直接涂覆在第一聚酰胺层上的第一EVOH层、直接涂覆在第一EVOH层上的第二聚酰胺层、直接涂覆在第二聚酰胺层上的第一粘结层、涂布在第一粘结层上的聚烯烃层、涂覆在该聚烯烃层上的第二粘结层、涂布在第二粘结层上的第二EVOH层、直接涂覆在第二EVOH层上的第三粘结层和直接涂覆在第三粘结层上的最内层聚烯烃层，该最内层聚烯烃层用作与纸盒的内容物接触的层。该实施方式的最终结构基本上与上述实施方式的相同，但是额外的粘结层和烯烃层包含在第二聚酰胺和第二EVOH层之间。在将层合材料转变成纸盒期间并在使用期间聚酰胺层在第一EVOH氧屏障层周围提供强度、耐热性和机械韧性。加入到层合材料中的更靠近果汁、果汁混合饮料或其它饮料产品接触面的第二EVOH层强化整个氧屏障性能，同时限制风味和香气的迁移或被剥取。纸板盒可以由本专利技术的层合材料容易地构成，并对液体和干燥产品提供优异的气体屏障保护性和显著的风味保留性并防止其中所装果汁和果汁混合饮料的维生素C损失，使得这些产品的货架期延长。而且，与包括具有箔屏障层的层合材料的纸盒坯料相比，由本专利技术的层合材料制得的纸板坯料在用于折叠纸盒坯料的设备上具有更好的操作性，由此进一步简化加工过程。附图简述附图说明图1是显示本专利技术的屏障层合材料的横截面示意图。图2是显示本专利技术的另一屏障层合材料的横截面示意图。图3是保留的维生素C的百分数与纸版盒装罐后的天数的关系，所述纸版盒用橙汁冷装罐，并在38下贮藏64天。图4是保留的维生素C的百分数与纸版盒装罐后的天数的关系，所述纸版盒用橙汁冷装罐，并在73下贮藏64天。具体实施例方式图1的层合材料包括纸板载体层或基材12(100-300lbs.)(lbs./令(令大小＝3,000平方英尺))，在其一面上施加聚烯烃聚合物，例如LDPE、HDPE、LLDPE、金属茂PE等，优选LDPE，的挤出涂层11，涂布重量为9-20lbs.，并优选约12-15lbs.，从而提供该层合材料的外表面。层11是外部“光泽”层。在基材12的内侧，以1-15lbs.并优选约5-10lbs.的涂布重量涂覆第一聚酰胺层13。该聚酰胺层可以但不限于是尼龙6、尼龙66、尼龙10、尼龙6-10、尼龙12、无定形尼龙、MXD-6、尼龙纳米复合物和其它合适的聚酰胺。在聚酰胺层13的内表面上，涂覆涂布重量为1-10lbs.和优选3-6lbs.的EVOH共聚物的第一氧屏障层14。该EVOH共聚物可以含有26-44mol％的乙烯。层14也可以但不限于是氧清除EVOH材料、EVOH纳米复合物、或者EVOH与聚烯烃例如低密度聚乙烯的混合物。层15是第二聚酰胺层并以1-15lbs.优选约5-10lbs.的量涂覆到第一EVOH层的下面。所有对层13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏障层合材料，包括：ａ）具有第一表面和第二表面的纸板基材，所述第二表面与第一表面相对，ｂ）直接施加在纸板基材的第二表面上的聚烯烃层，ｃ）直接施加在纸板基材的第一表面上的第一聚酰胺层，ｄ）直接施加在第一聚酰 胺层上的第一ＥＶＯＨ氧屏障层，ｅ）直接施加在第一ＥＶＯＨ氧屏障层上的第二聚酰胺层，ｆ）直接施加在第二聚酰胺层上的第一粘结层，ｇ）直接施加在第一粘结层上的第二氧屏障层，该第二氧屏障层选自ＥＶＯＨ、聚乙烯醇、聚酰胺类、聚 酯类、聚对苯二甲酸乙二酯类、聚烯烃、环状烯烃共聚物、聚碳酸酯、液晶聚合物以及它们的混合物，和前述任意物质与至少一种选自干燥剂、分子筛和环糊精的物质的混合物，ｈ）直接施加在所述第二氧屏障层上的第二粘结层，和ｉ）施加在第二粘结层 上作为最内层及产品接触层的聚烯烃层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：特里西娅苏珊赖格哈德，亚历山大克雷格布什曼，詹姆斯欧文马奇曼，
申请(专利权)人：常青包装国际有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]