层压材料及由其得到的容器制造技术

本发明专利技术提供了一种具有降低的吸收性的层压材料（３１），它可用于制造柔性容器，而且在应用时具有预期内表面（３２）和不可渗透芯隔绝层（３５）。该层压品（３１）具有位于隔绝层（３５）内的至少另一层（３３）。它由填充了片状填料，优选滑石的基本上非极性热塑性树脂，优选ＨＤＰＥ形成。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层压材料和由层压材料制成的柔性容器，尤其是包括一层蒸汽隔绝性能良好的材料的热塑性层压品。本专利技术的背景热塑性材料以其低成本及易形成各种形状而广泛用于包装。但大多数热塑性材料的缺点在于只能提供较差的气体和蒸汽隔绝作用。气体隔绝性能不好的包装尤其不利于包装要储存在非冷藏条件下的氧敏物质，如食品。在包装对水蒸气敏感的物品，如能够潮湿变质的食品和甜食时，以及在包装含调味组分(这些组分穿过包装材料扩散，从而失去香味)的物品时，蒸汽隔绝性能不好的包装同样不利。用于储存和运输调味物质，如牙膏的热塑性容器需要长期储存这些物质，如最高3年，同时不能明显失去香味。一般认为，失香是由于两种机理，即，渗透和吸收。渗透失香已通过使用包含隔绝层的层压品得到改善。具有良好隔绝性能的已知热塑性材料为乙烯乙烯基醇(EVOH)，它通常用作夹在其它热塑性材料(通常为聚烯烃类材料)层之间的薄层。具有良好隔绝性能的其它已知热塑性材料为聚酰胺、聚丙烯腈和脂族聚酮、以及铝箔。具有位于中心的隔绝层的典型已有技术层压品在附图说明图1中给出，以下对此进行描述。隔绝层在层压材料不同层内不对称排列的层压品也是已知的。图2给出了一种已有技术层压品，其中EVOH隔绝层在应用时朝向层压品的内表面排列，以下要更详细地描述。这种隔绝层似乎可减少容器内的失香。但EVOH和其它隔绝层材料一般较昂贵，因此已进行许多尝试以提高聚烯烃类材料的气体隔绝性能。例如，GB-A-1136350提出，在选自聚乙烯、聚丙烯、含乙烯共聚物(包含至少50％摩尔乙烯)、和聚苯乙烯的聚烯烃聚合物中，使用其直径与厚度的比率为20∶1-300∶1且直径最高40微米的圆片状填料，填料的优选量为填充聚合物总重的0.1-50％重量。已经提出，将这种填充聚合物组合物用于制造膜，例如食品包装膜。US-A-3463350涉及用于包装食品的模塑容器的制造，所述容器是由高密度聚乙烯(HDPE)和云母颗粒的混合物，例如通过压塑或注塑法制成的。相对使用由玻璃纤维或二氧化钛而非云母填充的HDPE制成的类似容器，这种容器据说能够减少由氧引起的所谓罐装腌制牛肉的变色。US-A-4528235还提出，将平均当量直径1-8微米、最大直径25微米、且厚度小于0.5微米的片状填料颗粒加入熔体指数0.01-1.0克/10分钟(在190℃下，通过ASTM D-1238测得)的HDPE中，以制造厚度为10-100微米的膜，这样相对由未填充HDPE制成的膜可提高这些膜的氧气隔绝效力。在WO-A-96/17885(将其内容作为参考并入本专利技术)中，提出了一种模塑组合物、以及一种制造模塑组合物的方法，这样可得到具有改进的气体和/或蒸汽隔绝性能的制品，该方法包括将基本上非极性热塑性树脂和层状填料混在一起的步骤，所述层状填料在该组合物经受高温时能够脱层，这样当该填料破裂成片状时可提高其纵横比。WO-A-96/17885还描述了一种包含85重量份高密度聚乙烯和15重量份滑石的组合物，它可挤出成具有改进的隔绝性能的膜或管的形式。这种组合物可挤成单幅、或与在由该组合物制成的芯层的一面或另一面上形成的其它材料层共挤。本专利技术的公开内容本专利技术的目的是提供一种层压材料，它较廉价且对于储存在由该材料制成的容器中的物品具有改进的耐失味性能。按照本专利技术的一个方面，提供了一种降低用于制造柔性容器和在应用时具有预期内表面和不可渗透芯隔绝层的层压材料的吸收性的方法，该方法包括排列由填充了片状填料的基本上非极性热塑性树脂或材料制成的至少另一层，使其位于隔绝层以内。片状填料可以是任何的层状填料，只要在加工前与非极性热塑性树脂共混时，更尤其是在填料与热塑性树脂的混合物进行挤出时，该片材能够剪切脱层。层状填料包括粘土、云母、石墨、蒙脱石和滑石。滑石是特别优选的层状填料，因为它在剪切下易于脱层。作为自然生成的水合硅酸镁，滑石可以是纯度较高或较低的各种等级。已经发现，随着滑石内杂质含量的降低，在非极性热塑性树脂中经受高剪切的滑石的纵横比容易得到提高。因此，不仅片状滑石更易脱层，而且片材本身明显耐破裂。因此较纯的滑石一般是优选的，因为由它们得到的组合物不仅具有良好的隔绝性能而且还具有高白度而无需包含二氧化钛之类的白色颜料。按照本专利技术的另一方面，提供了一种用于制造柔性容器和在应用时具有容器外表面和容器内表面的层压材料，所述层压材料包括热塑性材料的中间隔绝层，在其内侧是包含用片状填料，优选高纯滑石填充的基本上非极性热塑性树脂的至少另一层。优选的非极性热塑性树脂是聚烯烃树脂，例如衍生自一种或多种脂族或芳族烯烃的聚合物，如包含衍生自乙烯、丙烯、丁烯、苯乙烯、己烯和辛烯中至少一种的单元的聚合物。非极性树脂还可包含以下描述的一种或多种聚合物的混合物。可以使用的聚烯烃树脂的具体例子包括聚乙烯、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丙烯/丁烯三元共聚物，聚乙烯由于其良好的加工和焊接性能而特别优选。聚乙烯可以是低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯(密度为0.910-0.925克/厘米3)、中密度聚乙烯、线型中密度聚乙烯(密度为0.925-0.950克/厘米3)、高密度聚乙烯(密度为0.950-0.980克/厘米3)。高密度聚乙烯、或高密度聚乙烯与线型低密度聚乙烯的混合物由于其比较低密度聚乙烯具有较高的内在隔绝性能而优选。优选的HDPE树脂的密度至少0.945克/厘米3，且熔体指数为4-10克/10分钟，优选7-8克/10分钟，这是按照ISO/IEC 1133(2160克负荷，190℃)测得的。合适的材料得自DSM级9089F。隔绝层可包含任何已知的隔绝材料，如EVOH、无定形聚酰胺、铝箔、等。用于本专利技术的特别优选等级的滑石由Richard Baker HarrisonGroup，England以商标MAGSIL售卖，尤其优选的等级为“MagsilOsmanthus”，它在加工成平均纵横比16-30且最小纵横比5的片材时发生脱层。由于滑石的纯度关系到其白度，因此优选的滑石形成以下描述的模塑组合物，其CIE白度指数至少为40。这些CIE(CommissionInternational d’Eclairage)白度指数值是测定在高密度聚乙烯中含15％重量滑石的组合物，这种测定是一种反射模式，其中UV光入射然后单向反射出去，观察角的弧度为10°，且样品由白色瓦片支撑。使用双螺杆挤出机或班伯里(Banbury)型混合器，在150-220℃的温度范围内，以15份滑石比85份聚合物的重量比，将滑石与聚乙烯进行混合，所述混合物在混合过程中经受高剪切作用，然后挤出并切成粒料。然后在150℃的温度和0.39吨的压力下将粒料压塑成片5分钟。CIE白度指数是使用Macbeth光谱计2020+测得的。按照本专利技术的另一方面，提供了一种具有由层压材料制成的柔性壁的容器，所述层压材料具有热塑性树脂的芯隔绝层以及排列在隔绝层内的至少另一层，所述另一层包含用纵横比至少5、平均纵横比16-30且CIE白度指数至少40的片状滑石填充的基本上非极性热塑性树脂。滑石填充的非极性热塑性树脂层排列在隔绝层内可以使热塑性材料隔绝层的厚度由通常的25微米降低至5-15微米，优选10微米，同时不会明显影响挥发物从容器内部的总体损失。这是因为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低用于制造柔性容器和在应用时具有预期内表面和不可渗透芯隔绝层的层压材料的吸收性的方法，该方法包括排列由填充了片状填料的基本上非极性热塑性树脂形成的至少另一层，使其位于所述隔绝层以内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PC阿施曼，J本尼特，MG布兰奇，
申请(专利权)人：贝茨英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]