CN102717969A - 包装层、制备包装层压板的方法以及其生产的包装容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于液体食品包装的非箔层压板，该非箔层压板包括：纸或纸板芯层；液封、热封聚烯烃最外层以及应用于纸或纸板芯层里侧，由液态气体阻隔组合物液膜涂层形成并随后干燥的氧气阻隔层；该液态组合物包含分散或溶解于液体介质中的聚合物粘合剂。该发明还涉及一种制备该包装层压板和由该包装层压板制造包装容器的方法。

Description

包装层、制备包装层压板的方法以及其生产的包装容器

技术领域

本发明涉及一种用于液体食品包装的非箔层压板，该非箔层压板包括：纸或纸板芯层；液封、热封聚烯烃最外层以及涂覆在纸或纸板芯层上，由液态气体阻隔组合物液膜涂层形成并随后干燥的氧气阻隔层；该液态组合物包含分散或溶解于水介质或溶剂型介质的聚合物粘合剂。该发明还涉及一种制备该包装层压板和由该包装层压板制造包装容器的方法。背景技术 

用于液态食品一次性使用型的包装容器常由基于纸板或纸箱的包装层压板制得。常用的一种带有利乐无菌 

商标面市的包装容器，主要用于长期常温储藏待售的液态食品的无菌包装，如牛奶、果汁等。这种已知包装容器的包装材料通常为包括纸或纸板核心体层和热塑性材料液封外层的层压板。为了提供包装容器气密性，特别是氧气密性，例如为了实现无菌包装和牛奶或果汁的包装，这些包装容器的层压板通常包括至少一个附加层，铝箔最为常见。 

在层压板的里侧，即预定面朝层压板制得的容器填充食品内容物的一侧，有一个应用在最里层铝箔上的最里层，里层可由包括热封粘合剂聚合物和/或聚烯烃的一层或数层分层组成。同时，在芯层外侧有热封聚合物最外层。 

通常运用现代、高速的包装机器的手段来生产包装容器，这种类型的包装机器可从包装材料的板或预制坯形成、填充和密封包装。通过焊接层压板包装材料板的热封热塑性聚合物最里和最外层层成搭接接头，板的两纵边相互粘合，板被改造成管，从而制成包装容器。管内填充入预定液体食品产物，随后通过在管中填充物水平线下的预定间隔重复横封，从而将管分为独立包装。沿横向封口切割，从管上分离包装，并沿包装材料中准备的折叠线折叠成型，给以预期的几何形态，通常为平行多面体。 

这种持续的成管、填充和密封包装方法概念的主要优点主要在于管成型之前板可持续无菌，从而提供无菌包装方法的可能性，即其中液体内容物和自身包装材料一样填充，减少了细菌，以及所填充的包装容器在洁净条件下制得使得所填充的包装甚至可在室温下长期储藏而没有微生物在所填充产品中繁殖的风险。利乐 

类型包装方法的另一重要的优势在于，如前所述的，持续高速包装的可能性，显著影响成本效益。 

包装层压板中的铝箔层提供气体阻隔特性远远优越于大多数聚合物气体阻隔材料。用于液体食品无菌包装的常规铝箔型包装层压板，是市场上现有在其性能水平上最具成本效益的无菌包装材料。就原料而言，任何其他竞争材料必须更具成本效益的，具有可比的食品储藏特性，以及可比的转变为包装层压板成品的低复杂性。 

从成本效益而言，与具有可靠水平的阻隔特性和超过3个月食品保存特性的铝箔层压板相比，非箔包装层压板，至今，几乎没有任何商业化的纸或纸板型的无菌包装可用于长期常温储藏。有一些聚合物材料可提供高阻隔特性，但是它们或是层压板的机械特性差，或是在转变为层压板中的薄层中不易处理，例如，需要昂 贵的共挤粘合层，或是等可行厚度比铝更为昂贵，因此，对于如牛奶或果汁的包装并不具成本效益的。 

在发展更具成本效益的包装材料和尽可能减少制备包装材料原材料用量的努力中，鼓励发展可替代铝箔的具有多重阻隔功能的预制薄膜。先前已知结合多个层的薄膜的实施例，每层为最终薄膜提供补充阻隔特性，例如具有气相沉积阻隔层和在同一衬底薄膜上进一步涂覆聚合物阻隔层的薄膜。但是，该薄膜被不同的涂覆法涂覆两次，往往原材料和制备成本都变得昂贵，同时由于大多数情况下需要一个附加密封层，对衬底薄膜的质量具有很高要求，如耐热性和处理耐久性。 

有一种高成本效益的聚合物气体阻隔层，即以分散或溶解在液体或溶剂中的形式涂覆在衬底上并随后干燥成阻隔薄涂层的阻隔聚合物。然而，均匀稳定的分散体或溶液对于形成具有均匀阻隔特性的涂层非常重要。适用于水组合物的聚合物有聚乙烯醇(PVOH)、水分散的乙烯乙烯醇(EVOH)或基于多糖的水分散或溶解的聚合物。分散涂覆或所谓液膜涂覆(LFC)层可被制备得非常薄，小于0.1g/m²，在分散体或溶液均匀稳定，即充分的准备和混匀的条件下可提供高品质的匀层。例如，在干燥条件下PVOH具有高氧气阻隔特性，这已被公知多年。PVOH还提供高异味阻隔特性，即预防如冰箱或常温条件储藏室的周围环境中异味物质进入包装容器的能力，该能力对于包装长期储藏非常重要。而且，源自水分散或溶解的聚合物的这种液膜涂覆聚合物层常提供与相邻层的高内部粘着力，有助于最终包装容器的高完整性。对于包装，完整性通常是指包装耐久性，即，包装容器渗漏的抵抗力。这种水溶阻隔聚合物层的主要缺陷在于，它们对湿度敏感，氧气阻隔特性在包装层压板的高相对含湿量中湿度中迅速退化。因此，PVOH或EVOH或类似聚合物的分散体薄涂覆层可适用于 在干燥环境中的干燥产品的包装，但很少用于液体和湿产品包装在湿或潮湿的条件下储藏。 

而且，可见具有分散体涂覆阻隔聚合物层的平面包装层压板的高氧气阻隔特性(与铝箔相比)，在转变和改造成包装容器时严重降低。 

此外，之前试图通过聚合物改性或在聚合物组合物中加入其它物质，即通过交联聚合物，为湿度敏感聚合物层提供更好的初期氧气阻隔特性并使其更抗湿。然而，这种改性或增加物质，往往使得液膜涂层过程更难以控制，同样重要的是，更加昂贵了。鉴于食品包装现存的食品安全法规立法，这些物质还可能需要仔细筛选。例如，之前还试图通过加热PVOH分散体涂覆层到100℃以上，实现与其干燥相结合的热硫化。然而，这样的热量会损坏涂覆纸板衬底和负面影响涂层质量，例如通过诱生如水泡或裂纹的氧气阻隔涂层缺陷。因此，仍需一种具成本效益的并稳固的，即制备和处理条件下吻合变化仍可靠的非铝箔包装材料用于如牛奶或其他饮料的无菌液体食品包装，该材料为用于长期常温无菌储藏的包装容器提供了充分的阻隔特性。与本发明相关的术语“长期储藏”，是指包装容器能够在常温条件保存所包装的食品产品的质量，即营养价值、卫生安全、风味，至少3个月，更长更好。发明内容 

因此，本发明的目的在于克服或缓解上述用于液体或湿食品长期无菌包装的非箔纸或纸板包装层压板生产中的问题。 

该发明的一般目的在于提供非箔纸或纸板包装层压板，其具有适合长期无菌包装的高气体阻隔特性和层间高内部粘着力，提供了层压板制得包装容器的高完整性， 

特别地，目的还在于提供与铝箔相比具有成本效益的非箔纸或纸板包装层压板，其提供了高包装容器气体阻隔特性、高包装完整性以及层压板间高内部粘着力。 

本发明的进一步目的在于提供与铝箔相比具有成本效益的非箔纸或纸板包装层压板，其具有用于制备无菌、气密和水蒸气密包装容器的高气体阻隔特性、高水蒸气阻隔特性以及高内部粘着力，具有高包装完整性。 

本发明进一步的目的还在于提供具有成本效益的稳固的非箔纸或纸板型的热封包装层压板，其具有用于制备常温保存液体食品营养价值的长期储藏无菌包装容器的高气体阻隔特性，高水蒸气阻隔特性以及高内部粘着力。 

根据本发明的至少一些实施方式，更详细的目的在于，提供具有成本效益的非箔纸或纸板型液体包装容器，其具有高气体和水蒸气阻隔特性，高异味阻隔特性，以及用于长期常温储藏牛奶的无菌高包装完整性。 

根据本发明通过如所附权利要求所述的层压板包装材料、包装容器和包装材料的制备方法，这些目的均达到了。 

根据本发明的第一方面，实现一般目的包装层压板包括：纸或纸板芯层；第一液封、热封聚烯烃最外层；第二液封热、液封聚烯烃最里层以及涂覆在纸或纸板层里侧上由液态气体阻隔组合物液膜涂层形成并随后干燥的氧气阻隔层；该液态组合物包含分散或溶解于水介质或溶剂型介质的聚合物粘合剂；其中包装层压板进一步包括涂覆在聚合物衬底薄膜上的气相沉积阻隔层，该气相沉积涂覆薄膜位于所述氧气阻隔层和聚烯烃热封最里层之间，在此该气相沉积涂覆薄膜通过中间聚合物层粘合到涂覆芯层。 

因此，可望为了达到用于无菌长期储藏的包装容器成品所需氧气阻隔特性水平，可通过新手段或一些已知改性方法，即增加交联物质，或热硫化，改进液膜涂覆式气体阻隔聚合物粘合剂，例如，PVOH。尽管如此，氧气阻隔的改进是否足够强到可用于无菌包装的长期常温储藏，仍不能确定。 

用于无菌长期储藏包装容器的包装层压板，也需要增强水蒸气阻隔特性。 

随水蒸气阻隔特性是指让水蒸气缓慢迁移过材料的阻隔特性，即非不是即时液体阻隔特性。例如，如优选低密度聚乙烯(LDPE’S或LLDPE’S)的热封聚烯烃为液体阻隔，适用于最外层以保护层压板里侧纸板隔开填充的液体产品或隔开包装外部的湿条件，如高湿度下或冷藏。然而，低密度聚乙烯具有较低的水蒸气阻隔特性，即事实上在合理厚度不具可承受运输和储藏时水蒸气长期缓慢迁移通过层压板的能力。水蒸气阻隔特性在长期储藏时非常重要，也缘于它们能够防止所包装的液体食品产品的湿度从包装容器中跑出来，避免当消费者最终打开包装容器时液体食品产品的含量低于每个包装容器预期。此外，通过防止水蒸气迁移跑出包装容器进入纸或纸板层，包装层压板能够在较长时间内保持其刚度特性。因此，包装材料具有充分的适用于液体产品的无菌包装水蒸气阻隔特性也是非常重要的。 

铝金属化薄层，即铝金属的气相沉积层，被认为可提供水蒸气阻隔。然而，当制备高成本效益、包括所见这些层的纸型包装层压板时，氧气阻隔特性并不充分。 

当今使用于无菌液体食品包装容器的传统铝箔，同时具有水蒸气阻隔特性和氧气阻隔特性。几乎没有任何合适的、具有经 济效益的材料替代品可同时提供与铝箔相媲美的可靠氧气阻隔和水蒸气阻隔。 

然而意外的是，当通过层压两种独立的相互不同的阻隔材料到一起来生产包装容器时，即一种具有液膜涂覆PVOH阻隔层，另一种具有气相沉积阻隔层，发现不仅达到了充分的的水蒸气阻隔特性，而且包装层压板成品特别是最终包装的氧气阻隔特性意外地增强了，并且变得特别好。根据每个阻隔层上单独测量的氧气传输值，气相沉积复合层对包装层压板成品氧气阻隔特性的贡献应该还不充分，但是已经远高于预期和估计。事实上，与不含气相沉积薄膜的相应包装层压板相比，含气相沉积金属层的薄膜包含物，自身氧气传输高，包装层压板成品的氧气阻隔提高了2倍。 

此外，转变和形成包装容器厚后，获得了意外的进一步增强的氧气阻隔特性。尽管例如金属化层的包含物对包装层压板成品的总氧气阻隔的贡献出人意料，但是与不含气相沉积薄膜的相应层压板的包装容器相比，包装层压板成品的氧气阻隔进一步提高了20倍。 

后来还发现分散体涂覆层中可导致含分散涂覆层的包装层压板的平面样品的氧气阻隔特性受损的缺陷，可被气相沉积复合物以意外的方式“修补”或“修复”。 

例如，根据本发明，使用不同纸板品质来包装层压板时，可见这种修补或修复效果。一些纸板等级看起来较不适用于氧气隔离层的液膜涂层，因为平面包装层压板上所测得氧气阻隔在不同级别差异很大。然而，液膜涂覆层里侧的附加气相沉积阻隔薄层校正了这些差异。涂覆低质量纸板时液膜涂覆薄层中生成像小孔或类微裂纹的缺陷，当层压具有一些阻隔特性的气相沉积薄层时，这些缺陷被修复而不大影响最终包装的特性。 

本发明所用分散或溶解的聚合物粘合剂优选自身具有气体阻隔特性的聚合物。 

该聚合物优选自如PVOH或水分散EVOH的乙烯醇型聚合物、丙烯酸或甲基丙烯酸型聚合物(PAA、PMAA)、如淀粉或淀粉衍生物的多糖、壳聚糖或其他纤维素衍生物、水分散聚二氯乙烯(PVDC)或水分散多元脂、或者其中两种或两种以上的组合所组成的集团。 

聚合物粘合剂更优选自PVOH、水分散EVOH、丙烯酸或甲基丙烯酸型聚合物(PAA、PMAA)、如淀粉或淀粉衍生物的多糖、壳聚糖或其他纤维素衍生物、或者其中两种或两种以上的组合所组成的集团。 

与铝箔相比，PVOH作为液膜涂层阻隔聚合物具有许多理想特性，导致在许多情况下被作为首选阻隔材料。其中，取决于高成薄膜特性，与食品和经济价值的兼容性，连同其高氧气阻隔特性。特别是，PVOH提供了具有高异味阻隔特性的包装层压板，对于牛奶包装尤为重要。 

在应用中，像淀粉或淀粉衍生物等的其他许多可得到的阻隔聚合物，通过液膜涂层处理的手段，即水的或溶剂型的分散体或溶液的形式适当地应用聚乙烯醇，在衬底上展开形成均匀薄层并随后干燥。然而，我们已发现本工艺的一个缺点，应用在纸或纸板芯层上的液体聚合物分散体或聚合物溶液可能渗透进入芯层液体吸收纤维。随着所应用阻隔层的干燥去除了水或溶剂，如果所应用层太薄，根据纸板特性，存在形成小孔的风险。 

水系统通常有一定的环境优势。液态气体阻隔合成物优选水型，因为这样的化合物通常比溶剂型系统具有更好的工作环境。 

如上面简要提到的，公知加入含羧酸功能基团的聚合物或复合物来提高PVOH涂层的水蒸气和氧气阻隔特性。含羧酸功能基团的聚合物适当地选自乙烯丙烯酸共聚物(EAA)和乙烯丙烯酸共聚物(EMAA)或它们的混合物。一种公知特别优选阻隔层混合物由PVOH、EAA以及无机层复合物组成。基于涂层干重，EAA共聚物在阻隔层中含量约为1-20％。 

据信，改进后的氧气和阻隔特性来自干燥温度增加时PVOH和EAA之间的酯化反应结果，疏水性EAA聚合物链与交联PVOH从而被构入PVOH的结构。然而，因为添加剂的成本，这种混合物相当昂贵。此外，鉴于在纸板衬底上阻隔涂层中形成裂缝和水泡的风险，不优选在高温下干燥和修复。也可通过如金属复合物的多能化合物的出现诱导交联。然而，这种改进后的液膜涂敷气体阻隔层仍然不能自行提供具有可靠的长期常温储藏无菌包装的充分氧气阻隔特性的、具成本效益的易成型包装容器。 

最近研发的特种水溶EVOH，根据本发明可作为氧气阻隔液体涂层组合物。然而，传统EVOH聚合物，通常用于挤出，无法在水介质分散/溶解来生成5g/m²或以下的液膜涂覆阻隔薄膜，优选3.5g/m²或以下。据信，EVOH应包括大量水分散或溶解的乙烯醇单体，而其特性尽可能接近液膜涂层等级PVOH的特性。挤出后的EVOH层不能替代液膜涂覆EVOH，因为比起用于挤出涂层的EVOH种类，它的固有性质不那么接近PVOH，并且因为它不能通过挤出涂层或挤出层压板实现低于5g/m²的具成本效益的单层用量，即它需要通常为相当昂贵的聚合物的共挤粘合层。此外，挤出后的薄层冷却太快，不具有足够热能来维持相邻层的层压粘合。 

其他提供氧气阻隔特性并使用与液膜涂层的聚合物粘合剂实施例为多糖，尤其是淀粉或淀粉衍生物，优选氧化淀粉、阳离子淀粉和羟丙基化淀粉。这种改性淀粉的实施例为次氯酸钠氧化马铃薯淀粉(Raisamyl 306 from Raisio)，羟丙基化玉米淀粉(Cerestar 05773)等。但是，还有其他已知一定程度上提供气体阻隔特性的淀粉形式和衍生物。 

聚合物粘合剂的进一步实施例为气体阻隔涂层，包括如丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物的含羧酸聚合物以及如PVOH或淀粉的多元醇聚合物的混合物，在EP-A-608808、EP-A-1086981和WO2005/037535的实施例中已进行描述。如上所述，优选这些聚合物粘合剂的交联反应用于耐高湿。 

上述组分以小比例混合的混合物和单一组分的组合、在水性涂层组合物中不提供氧气阻隔特性。 

然而，最优选的气体阻隔聚合物为PVOH1，因为其具有以上所述的所有良好特性，即成薄膜特性、气体阻隔特性、具成本效益、食品兼容性和异味阻隔特性。 

尽管低皂化度的PVOH也可提供氧气阻隔特性，当PVOH具有至少98％的皂化度时，PVOH型气体阻隔组合物表现最佳，优选至少99％。 

根据优选实施方式，液体组成物另外还包括无机微粒来进一步提高氧气阻隔特性。 

例如，聚合物粘合剂材料可优选与片状或鳞片状的无机复合物混合。通过鳞片状无机微粒的分层机构，氧气分子经由曲折路径通过氧气阻隔层，比经通常直线路径通过阻隔层需要迁移更长的路。 

当采用无机片状微粒时，可使用无或低氧气阻隔特性的聚合物粘合剂。这些其他非阻隔粘合剂为具有大量氢键基团的其他高氢键聚合物，该大量氢键基团如羟基基团、氨基基团、羧基基团、磺酸基团、羧化物基团、磺酸离子基团和铵基团等。这些非阻隔聚合物粘合剂的具体实施例为即如羟甲基(或乙基)纤维素的纤维素衍生物、支链淀粉、以及其他多糖衍生物、聚乙烯亚胺、聚烯丙基胺等。 

优选无机片状复合物为所谓的纳米微粒复合物，该纳米微粒复合物通过液态介质的手段分散为脱落状态，即层状无机复合物的薄片相互分离。因此，优选通过聚合物分散或溶解，可膨胀、分裂的层状无极复合物，在分散时渗透无机材料的层状结构。在被加到聚合物溶解或聚合物分散前，其还可通过溶剂膨胀。因此，无机片状复合物在液态气体阻隔组合物中和干燥后的阻隔层中分散为分层状态。粘土矿物术语分别包括高岭土、叶蛇纹石、蒙皂石、蛭石、斑脱土、或云母类型矿物。具体地说，锂藻土、高岭土、地开石、珍珠陶土、埃洛石、叶蛇纹石、纤蛇纹石、叶腊石、蒙脱土、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、四硅云母钠(sodium tetrasilicic mica)、带云母钠、白云母(commonmica)、珍珠云母、蛭石、金云母和绿翠云母等，可被提为合适的粘土矿物。特别优选蒙脱土纳米微粒，首选纯化的蒙脱土或钠基蒙脱土(Na-MMT)。纳米级无机片状复合物或粘土矿物优选脱落状态中长宽比为50-5000，粒度高达约5um。 

优选主要由长宽比为50-5000的片状斑脱土微粒组成的无机微粒。 

优选无机片状复合物占涂层干重重量约1％至约40％的涂覆阻隔层，更优选约1％至约30％，首选约5％至30％。相比不使用无机片状复合物，如果含量太低，涂覆干燥的阻隔层的气体阻隔特性将不能显著提高。如果含量太高，液体组合物将更难以应用 作为涂层，更难以在施放系统的储罐和导管中处理。优选聚合物占涂层干重重量约99％至约60％的涂覆阻隔层，更优选约99％至约70％，首选约95％至80％。气体阻隔组合物可包括如分散稳定剂或类似物的添加剂，优选占涂层干重重量小于或等于约1％。优选组合物的总干内容物占约5％至约15％的涂覆阻隔层，更优选约7％至约12％. 

根据不同优选实施方式，优选主要由长宽比为10-500的片状滑石粉微粒组成的无机微粒。优选滑石粉微粒占干重重量约10％至约50％的组合物，更优选约20％至约40％。比重低于20％时，气体阻隔特性无明显增加，而高于50％时，因为层中微粒间内粘聚力降低，涂覆层变得脆弱、易碎。聚合物粘合剂似乎含量太低而不能在层内环绕和分散微粒使得他们相互层压。这种源自聚乙烯醇和滑石粉微粒的液体阻隔组合物的总干内容物比重可介于5％和25％之间。 

由参考文献所附WO03/031720可知，利用胶体二氧化硅可达到意外好的氧气阻隔特，展示粒度为3-150nm，优选4-100nm，更优选5-70nm，优选无定形或球形微粒。而且，随着强行干燥的要求降低了，胶体二氧化硅微粒的使用具有液体阻隔组合物可在干内容物比重15-40％，优选20-35％，更优选24-31％时应用的优势。 

根据本发明，无机微粒的较低优选替代品为高岭土、云母、碳酸钙等微粒。 

当采用无机微粒提供氧气阻隔特性时，优选聚合物粘合剂为PVOH，主要原因在于其上述优越特性。此外，从混合点的观点来说，PVOH的优势在于，通常其在PVOH水溶液中容易分散或脱落微粒，形成稳定的PVOH和微粒的混合物，从而形成具有高均匀组成和形态的涂覆薄膜。 

根据本发明，优选所述氧气阻隔层在总干重量0.1g/m²至5g/m²时应用，优选0.5g/m²至3.5g/m²，更优选0.5g/m²至2g/m²。低于0.1g/m²时，不具有气体阻隔特性，而高于5g/m²时，涂覆层不能为包装层压板提供成本效益，这是由于通常阻隔聚合物的高成本和液体蒸发的高耗能。在0.5g/m²和更高，PVOH可达到可识的氧气阻隔水平，而0.5g/m²至1g/m²时可达到阻隔特性和成本之间的平衡。 

根据本发明的优选实施方式，氧气阻隔层作为两个分层，应用于两个连续步骤及其间的干燥。当作为两个分层时，每一层在0.1g/m²至2.5g/m²用量间适用，优选0.5g/m²至1g/m²，并具有来自较低液态气体阻隔组合物用量的较高品质总层。更优选两个分层分别在0.5g/m²至2g/m²的用量间应用，优选0.5g/m²至1g/m²。 

根据本发明优选氧气阻隔层直接或相连涂覆在纸或纸板芯层上。纸层保证，通过层压包装材料向外迁移的湿度不被困在湿度敏感液膜涂覆氧气阻隔层，并且通过纸层进一步向外运送。纸层吸去相邻阻隔层的湿度，并长期保持阻隔层内的水分一直处于低水平。 

本发明所用纸和纸板芯层通常具有约100um至约600um的厚度，表面重量接近100-500g/m²，优选200-300g/m²，是合适包装品质的常规纸或纸板。 

为了液体食品的低成本长期无菌包装，使用了具有更薄纸芯层的更薄包装层压板。由这种包装层压板制得的包装容器并非折叠形成的，更接近与枕形弹性小包。适用于这种弹性包装的纸通常具有约50g/m²至140g/m²的重量，优选70g/m²至120g/m²的，更优选50g/m²至110g/m². 

适合用于最外层和热封液封最里层的热塑性塑料为，聚烯烃，优选聚乙烯，首选例如LDPE、线性LDPE(LLDPE)、茂金属聚乙烯单中心催化剂(m-LLDPE)或其混合物的低密度聚乙烯。 

通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)的手段，气象沉积阻隔层可以用到在聚合物衬底薄膜上。 

根据本发明，气象沉积薄层为纳米厚度，即他们具有以纳米计数，例如5nm至500nm，优选5nm至200nm，更优选5nm至100nm，首选5nm至50nm。 

一般，低于5nm时阻隔特性太低而不起作用，而高于200nm时，涂层弹性较差，应用于弹性衬底时容易开裂。 

通常来说，这种具有阻隔特性的气相沉积涂层，由金属复合物或无机金属复合物制得。根据本发明，还有如碳型气相沉积涂层的有机气相沉积阻隔涂层，例如无定形碳层或所谓类金刚钻碳涂层，具有用于包装层压板和包装容器的优势。 

优选由铝金属组成的气相沉积薄层。对应传统厚度铝箔中小于1％，即6.3um，这种金属气相沉积薄层优选5nm到50nm厚度，更优选5-30nm。 

优选通过表面离子轰击，在气象沉积涂层，特别是金属化衬底薄膜前，实施衬底薄膜表面处理的步骤。 

优选光学密度(OD)为1.8至3.0的金属化层，优选2.0至2.7。低于1.8的可选密度时，金属化薄膜的阻隔特性太低。另一方面，高于3.0时，金属化层变得太易碎，而金属化处理时热稳定性太差是由于长时间金属化衬底薄膜时的较高热负载。涂层品质和 粘着力明显受负面影响。在这些值之间发现最佳值为2.0到2.7之间。 

进一步优选涂层为具有公式AIOx的氧化铝涂层，其中x在1.0至1.5之间变化，优选AI2O3。优选这种涂层的厚度为5nm至300nm，更优选5nm至100nm，首选5nm至50nm。 

正常情况下，因为所使用的金属化涂层处理的性质，铝金属化层具有氧化铝组成固有薄面部分。 

优选真空气相沉积的手段应用涂层金属化薄层或无机金属复合物层，但是较低优选通过本领域中生产效率较低的其他一般公知方法，如电镀和喷涂。根据本发明，首选金属为铝，尽管根据本发明可使用任何其他金属的真空沉积、电镀或喷涂特性。因此，也可想象，如Au、A、Cr、Zn、Ti或Cu为较低推荐和较不常用金属。通常，金属或金属混合物或金属氧化物的薄涂层提供对水蒸气的阻隔特性，被用于防止水蒸气迁移进入和通过多层薄膜或包装层压板。首选金属化或无机金属涂层中的金属为铝(Al)。铝无机复合物的进一步实施例为氧化、氮化铝以及碳化铝或这些的混合物。 

虽然根据本发明优选铝或氧化铝金属层或其混合物，其他气相沉积无机金属复合物也适用于实施本发明。源自半金属的类似复合物，如硅，只要他们具成本效益和至少一些低水平的氧阻隔特性，也可适用于本发明为术语无机金属复合物所包括。 

一些这种无机涂层可通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)的手段实现应用，其中金属或金属复合物气化物在或多或少氧化情况下，沉积在衬底上。例如，可通过PECVD处理应用氧化硅涂层。 

根据本发明的另一实施方式，气相沉积涂层可为碳型阻隔薄层。可通过等离子体涂层处理的手段涂覆这种碳型层，从而生成碳氢聚合物涂层，参见无定形碳或类金刚钻碳(DLC)涂层。 

衬底聚合物薄膜可包括任何来自用于气相沉积涂层的聚合物、任何厚度的聚合物薄膜，只要其在处理和分配中可为包装容器提供高阻隔特性和完整性。然而，衬底薄膜的选择，在一定程度上影响包装材料和包装容器的成本，因此优选聚乙烯型衬底薄膜。但是，包括例如聚对苯二甲酸乙二醇(PET)、聚酰胺(PA)或其他热塑性聚合物的薄膜，也包含于本发明的范围，这取决于价格。这种商业化可得薄膜，通常是双轴向导向。这些薄膜构成了更昂贵的备选方案，这也由于他们自身不是热封的，当层压进入包装层压板时往往需要通过挤出涂层的手段在一边应用附加热封层的事实。根据聚合物的选择，衬底薄膜可为导向的或非导向的，可由通过挤出吹膜制备方法或挤出铸膜制备方法的手段制得。 

根据本发明的优选实施方式，气相沉积涂覆阻隔层应用在包括所述热封聚合物最里层的衬底聚合物薄膜上。 

优选聚烯烃型衬底聚合物薄膜。优选主要由低密度聚乙烯组成的热封聚合物最里层，优选线性低密度聚乙烯(LLDPE)。 

更优选衬底聚合物薄膜为包括所述最里层热封聚合物的单向薄膜。通过单向薄膜，获得薄膜中杨氏模量增加，断裂伸度下降。这使得可气相沉积涂覆非常薄的薄膜并在层压处理中处理该薄膜。此外，这种薄膜尽管非常薄，仍有助于层压材料的刚度。 

甚至更优选单向薄膜包括绝大多数不同类型的低密度聚乙烯，优选线性低密度聚乙烯(LLDPE)。 

优选单向薄膜厚度为20um或更薄，更优选15um或更薄。 

优选通过结合定向和松弛的方法手段，实施单轴向定向聚合物衬底薄膜的步骤；该结合定向和松弛的方法手段涉及至少10个导向辊子钳口，其中，第一个和最后一个钳口包括驱动辊子和其间的非驱动的闲置辊子。通过该方法，在闲置棍子运行伸展的帮助下，无需破坏板，伸展和放松发生在薄膜内张力允许和需要其的处理中。通过该方法，还可增加定向处理的速度进一步增加单向薄膜衬底的成本效益。 

优选聚合物衬底薄膜导向至比例为2-7，优选2-4，更优选2-3，以及优选聚合物衬底薄膜断裂伸度低于400％，优选低于300％，更优选低于200％。 

因此，杨氏模量从定向比为2的250-300MPa变化到定向比约6-7的700-800MPa。比例从2增至7时，断裂伸度从约400％降低到低于100％ 

一般来说，杨氏模量随定向比增加而增加，而断裂伸度随定向比增加而降低。已发展出定向比约为3的良好薄膜，为包括其最里侧薄膜的包装层压板所制得的包装容器具备良好的弹性、强度和完整性。使用其他类型和等级的低密度聚乙烯，另外可优选较高定向比。 

根据优选实施方式，单向薄膜包括改性聚烯烃的表层或所谓粘合剂聚合物，金属复合物、无极金属复合物或碳型复合物的表层气相沉积涂覆阻隔层气相沉积在该表层或该所谓粘合剂聚合物上。 

这些改性聚烯烃的实施例是基于LDPE或LLDPE共聚物或优选含单体功能基团的接枝共聚物，如羧基或缩水甘油基功能基团、(甲基)丙烯酸单体或马来酸酐(MAH)单体、(即乙烯丙烯酸共聚物(EAA))、乙烯-环氧(甲基)丙烯酸共聚物(EG(M)A)或MAH-接枝聚乙烯(MAH-g-PE)。这些改性聚合物或粘合剂共聚物的另一实施例是所谓离聚体或离子聚合物。优选改性聚烯烃为乙烯丙烯酸共聚物(EAA)或乙烯甲基丙烯酸共聚物(EMAA)。 

优选气相沉积薄膜通过中间聚合物层粘合到纸或纸板层，优选热塑性聚合物层，更优选自通常被认为粘合剂聚合物的聚烯烃和聚烯烃型共聚物。 

根据本发明，为了进一步提高包装层压板的光阻隔，必要时，在中间热塑性粘合层中融入吸光微粒或色素。这种吸光微粒的优选实施例为炭黑。外侧纸板层和层压板里侧金属化层，例如铝，有助隐藏里侧中间粘合层的黑颜色。 

为了具有较薄纸芯层的较薄低成本段包装层压板，中间热塑性粘合层优选进一步包无机微粒括以反光、白色形式来增加包装层压板的光阻隔特性。同时或另外，用于气相沉积的衬底聚合物薄膜进一步包括无机微粒以吸光、黑色的形式来增加包装层压板的光阻隔特性，优选炭黑。外侧金属化层和/或白色中间粘合层有助隐藏最里层吸光薄膜的黑色。 

为了更高性能包装层压板，例如用于较敏感产品的更长无菌保质期，当然需要进一步增加阻隔层。例如，一种进一步增加包装层压板的氧气阻隔特性的简单方式，将使用含熔融挤出阻隔层的热塑性粘合层实现气相沉积涂覆内膜和液膜阻隔涂覆纸板相互粘合。这样，生产更高性能包装层压板唯一需要改变的是，在层压阶段的转变处理中加入附加熔体挤出聚合物层(例如，进一步阻隔 层和可能一层或两层熔体共挤出粘合层)。关于原料和转变处理的其他所有事情不变。 

根据本发明的另一方面，提供了由本发明的包装层压板所制得的包装容器，相比那些用于现今液体食品包装的商业化传统铝箔包装容器，具有低氧和水蒸气相渗透速率、包装完整性和层压层间的内部粘着力。 

根据本发明的另一方面，还提供了如独立权利要求28所限定的包装层压板的制备方法。 

因此，该方法包括以下步骤：提供纸或纸板层；提供含分散或溶解于液体、水或溶剂型介质的聚合物粘合剂的液态组合物；通过应用液态组合物到所述纸或纸板层上并随后干燥蒸发液体介质，形成含所述聚合物粘合剂氧气阻隔薄层；在聚合物衬底膜上气相沉积阻隔薄层，优选金属复合物、无极金属复合物或碳型复合物；以及通过中间层的手段，层压气相沉积涂覆薄膜到氧气阻隔层的里侧；在气相沉积层里侧提供热封聚合物最里层；以及在气相沉积层外侧提供热封聚合物最外层。 

在本发明的优选方法中，液态气体阻隔组合物直接涂覆于纸或纸板的里侧。因为包装食品产品为液体、或含液体，存在一定量从里侧到外侧的水蒸气运输，因此，比起水蒸气向外迅速通过纸层，最好使水蒸气向外通过液体薄膜涂覆层持续逃逸。如果纸层被聚合物层涂覆，可长期保持困住水蒸气在纸层里侧，液态薄膜涂覆阻隔层中的相关湿度增加。因此，优选与纸层直接相邻的液态薄膜涂覆层。 

根据本发明的优选方法，氧气阻隔层作为两个分层，应用于其间有干燥过程的两个后续步骤。当作为两个分层时，每一层在0.1g/m²至2.5g/m²用量间应用，优选0.5g/m²至1g/m²。 

一般来说，用于气相沉积的聚合物衬底薄膜为热塑性聚合物薄膜，优选聚烯烃型薄膜。 

根据本发明方法的优选实施方式，用于气相沉积涂层的聚合物衬底薄膜为包括最里层热封层的薄膜，更优选该薄膜主要由热封层组成。根据本发明，该薄膜优选通过挤出吹膜制备，源于该处理的可靠性和成本效益。然而，通过铸膜制备薄膜也落入本发明的范围。 

根据本发明方法的更优选实施方式，该方法进一步包括用于金属复合物气相沉积涂层的聚合物衬底薄膜的单向化步骤，该聚合物衬底薄膜包括绝大多数低密度聚乙烯。 

优选包括绝大多数低密度聚乙烯的聚合物衬底薄膜，单向厚度20um或更薄，更优选15um或更薄。 

根据优选实施方式，聚合物衬底薄膜包括具有丙烯酸或甲基丙烯酸单体的羧基基团改性聚乙烯或接枝共聚物表层，如乙烯共聚物，金属或无机金属复合物气相沉积在该表层上。更优选改性聚烯烃为乙烯丙烯酸共聚物(EAA)。优选薄表层，即0.5um到5um，更优选1um至3um。 

优选气相沉积复合物层具有5nm至500nm厚度(从50A至5000A)。 

优选本发明方法进一步包括通过中间聚合物粘合层的手段，挤出层压气相沉积聚合物衬底薄膜到氧气阻隔层里层的步骤。 当液膜涂覆氧气阻隔层被涂覆或层压到优选热塑性聚合物邻近层时，其氧气阻隔性能显著提高，这样的层还有助于提高总包装层压板耐用性。在无菌包装的长期储藏和运输的情况下，包装容器具有充分的强度和运输和处理情况的耐用性非常重要。优选这种中间热塑性粘合层于聚烯烃和聚烯烃型聚合物。在铝金属或氧化铝涂覆衬底的挤出层压的情况下，中间粘合层优选为传统LDPE。该中间粘合层还有助于热封聚合物材料里侧容积热成型，从而反过来有助于包装容器密封的高密封性。发现中间聚合物粘合层的优选量为7um至20um，优选10um至18um。 

根据替代的实施方式，替代方法包括液膜涂覆中间优选热塑性聚合粘合层上所应用的氧气阻隔层上的步骤，干燥步骤，以及随后热压层压涂覆有气相沉积金属复合物的聚合物衬底薄膜到中间聚合物粘合层的步骤。对于这种热压层压，中间液膜涂覆粘合层优选为如聚烯烃型共聚物或含(甲基)丙烯酸或马来酸酐单体的接枝共聚物的粘合剂聚合物。后者的实施方式可优选用于中间聚合物粘合层的厚度较低和耐用性要求不这么高的情况，例如，优选2um至12um，优选5um至10um。实施例和优选实施方式说明 

接下来，结合附图对本发明的优选实施方式进行描述，其中： 

图1a和1b对称性示出根据本发明制得的包装层压板的第一和第二实施例的横截图； 

图2a和2b示出图1a和1b所述包装层压板的制备方法； 

图3示出根据本发明优选衬底聚合物的共挤出和随后单向定向的示意图。 

图4示出图3中在制得的衬底聚合物上气相沉积优选金属或金属无机复合物的设备的示意图。 

图5a和5b示出根据本发明从层压板生产包装容器的实施例。 

图6示出如何在持续成型、填充以及密封处理中从包装层压板制备包装容器的要素； 

图7示出包装层压板里侧上的金属化薄膜如何影响在平面包装层压板和包装容器成品中的氧气传输； 

图8示出具有高湿度的气候如何影响平面包装层压板的氧气传输； 

图9示出根据本发明，里侧上具有的金属化薄膜的包装层压板的氧气运输，相比在里侧无气相沉积金属化薄膜的包装层压板，如何在不同等级纸板中变化。实施例1 

通过在两个连续步骤及其间的干燥中，通过在来自 

的320mN CLC/C纸板上液膜涂覆2x1g/m²水气阻隔组合物制得包装层压板，按照干物质计算，该水气阻隔组合物为溶解和分散散的PVOH和比重20％的膨润土。 

该水汽阻隔组合物的制备：来自比重约1-5％的脱落片状蒙脱土微粒的水分散体(来自Kunimine Kogyo Co.的Kunipia F)具有约50-5000的长宽比，与比重约10％的PVOH水溶液(Mowiol 15-99，具有高于99％的皂化度)在60-90℃混合1-8小时。通过 稳定添加剂可稳定该脱落片状矿物微粒。另外，在PVOH溶液中60-90℃放置1-8小时，片状矿物微粒直接脱落。 

在板面温度100-150℃干燥板用涂层。 

含液膜涂覆气体阻隔的纸板被做出折痕，一半材料里侧涂覆以25g/m²LDPE组成的低密度聚乙烯，最里层为15g/m²m-LLDPE层。另外一半材料，通过熔体挤出LDPE层压层的手段，与铝金属化单向LDPE薄膜层压。该单向薄膜厚18um。该LDPE层压层厚度约15um。在23℃、80％RH时测量金属化单向薄膜的氧气传输约为400cc/m²日，大气压，对应在23℃、50％RH时大约约为100cc/m²日，大气压。 

在平面层压包装材料和包装容器成平上测量氧气传输，单位为(cc/m²日，大气压100％氧气)，根据1公升装利乐 

型包装的测量值计算。所获得的数值如表1所示，结果在图7柱状图中示出。 

结论是两种包装层压板间的增值高于预期。金属化层的相当低的氧气阻隔水平和优良PVOH氧气阻隔层一样出人意料地有用。在平面包装层压板上氧气阻隔效果已经好得出人意料。然而真正的惊喜在与包装成品的效果。而含PE里侧结构层压板制得的包装容器成品几乎完全丧失氧气阻隔特性(氧气传输接近800cc/m²日，大气压)，尽管似乎包装容器里侧金属化薄膜可修复和极大降低对折皱包装层压板中氧气阻隔层危害的影响，其他含金属化PE-薄膜里侧结构的包装仅增加了可控水平的氧气传输。 

在标准测试气候23℃、50％RH时，氧气阻隔特性具有协同效应。然而，当包装填充满产品保存一定时间后，阻隔层将 最终达到更高的RH(相对湿度)，通常接近80％RH，此时湿度敏感阻隔聚合物的性能通常受负面影响。 

表2和图8(OTR-cc/m²日，大气压，100％氧气)所示结果表明，23℃时在50％RH和80％RH之间，无折皱平面包装层压板的氧气传输差别约为10cc/m²日，大气压。尽管我们知道在折皱平面包装层压板上仍有折皱损伤相关的氧气传输，经过或不经过金属化薄膜的“修复”，增加了最初氧气传输，但是在50％RH和80％RH之间可观察到10cc/m²日，大气压的相同近似差异。根据这个事实，我们可以推断，当RH增加时，来自于最初氧气传输的氧气传输差异也大大增加了，该差异在未折皱层压板上测得。这种增加与包装容器上测得的最初氧气传输的RH敏感度相关。与损伤和修复相关的氧气传输差异对RH改变不敏感。根据以下结果，包装容器上的这种手段，在80％RH时，含PE-里侧的层压板和含met-PE里侧的层压板之间的氧气传输量差值几乎和50％RH时一致。结果，80％RH时，协同效应等同有效。因为无法获得高湿度实验室进行氧气传输测试，这个结论尚不能经实际测量验证，但是所生产的高品质无菌包装成功抵挡了长期常温储藏测试的事实证实了它。 

与最初认为无需进一步改进液膜涂覆阻隔的品质和氧气阻隔特性相反。通过结合涂覆以薄气相沉积金属或无机金属复合物的薄膜，可能会降低液膜涂覆层的氧气阻隔特性，但仍能在包装容器成品中获得可靠水平的的氧气阻隔。两种初次薄且脆的的不耐用层，可相互结合为无菌环境包装提供可与铝箔型包装层压板的特性相比的耐用包装层压板，至少维持至少3个月的时间。 

而且，通过涂覆较厚的气体阻隔组合物层或提高填充PVOH层无机微粒的用量，还可以进一步稍稍提高气体阻隔特性。然而，通过涂覆较厚和较致密的填充气体阻隔层组合物，可较显 著提高异味阻隔特性。典型的例子有，含PVOH和比重10％至50％滑石粉微粒的阻隔组合物，优选滑石粉微粒比重20％至40％。 

通过Mocon Oxtran 2/20设备测量包装材料上的氧气传输值。使用空气作为测试气体，包装材料结构包括纸板。所有央企传输值都乘以因子4.76。预处理(实验室内23℃、50％RH，人工气候室内23℃、80％RH)一周后，进一步通过设备持续测量直到达到稳定值。为了统计评估，测量了六个样品。表1示出三种测量方法的平均值表1 

表2 

×估值实施例2 

在不同的试验中，当涂覆相同的液态气体阻隔组合物到不同等级纸板上时，获得相当大变化的氧气传输。不同纸板给出不同氧气阻隔结果的原因还未被完全理解。如上所述，不同纸板 涂覆以上述2x1g/m²含蒙脱土的跑，分别与PE里侧或金属化PE-薄膜里侧层压。在23℃、50％RH时测量平面包装层压板上的氧气传输。涂覆以下纸板(编号从1到8)：1. 

 280mN2. 

 320mN3. 

 260mN4. 

 150mN5. 

 80mN6.Stora Enso 260mN7.International Paper 260mN8.Klabin 260mN 

如示意图9所示，通过增加金属化薄膜到包装层压板(Met-PE-里侧对比LDPE里侧)，校正氧气传输值的差异。结果，似乎在这种情况下，被金属复合物所气相沉积的薄膜，还可以校正和修复某些种源自纸板不同特性的氧气阻隔缺陷。 

图1a横截面示出，根据本发明制得用于无菌包装和长期常温储藏的包装层压板10a的第一实施方式。该层压板包括具有320mN粘合力的纸板芯层11，以及在纸板芯层上、由液态气体阻隔组合物的液膜涂层形成并随后干燥的氧气阻隔薄层12。该氧气阻隔组合物包括PVOH水溶液和层压无机微粒的分散体，尤其是占干重质量20％的膨润土，因此在干燥后，该涂覆层所包括的PVOH具有以分层形式分布在PVOH基质或连续相的鳞片状或片状微粒。该包装层压板进一步包括被厚度10nm至30nm的铝金属气相沉积薄层所涂覆的聚合物衬底薄膜15。通过聚烯烃型聚合物中间层13，优选低密度聚乙烯(LDPE)，该气相沉积涂覆薄膜15-14被层压至液膜涂覆芯层11-12。优选通过相互挤出层压氧气阻隔涂覆芯层和气 相沉积聚合物衬底薄膜的手段，形成该中间粘合层13。优选中间粘合层13的厚度为7um至20um，更优选12-18um。在芯层11外侧应用聚烯烃液封热封外层16，即由包装层压板制得的包装容器的外侧。该外层16的聚烯烃为具有热封性的常规低密度聚乙烯(LDPE)。液封热封最里层位于气相沉积层14里侧，即由包装层压板制得的包装容器的里侧，层15直接与所包装的产品接触。该热封最里层所包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)，优选还包括在茂金属催化剂作用下乙烯单体与C4-C8、优选C6-C8 α-烯烃烯单体聚合的LLDPE，即所谓茂金属-LLDPE(m-LLDPE)。该热封最里层15可由两层或数层相同或不同种LLDPE分层组成，从而组成聚合物衬底薄膜15。该聚合物衬底薄膜15为单向厚度20um或更薄，优选15um或更薄，并具有乙烯丙烯酸共聚物(EAA)金属接收薄表层。该金属结婚搜层后粗为1um至3um。尽管在成本角度不推荐，在一些需求较厚热封层的特殊情况下，可进一步应用热封聚乙烯层到最里层15的里侧。 

图1b所示包装层压板与图1a所示类似，差别在于纸芯层11为11g/m²的更薄纸层。由于纸层更薄了，这种包装层压板需要在热塑性层中添加色素从而附加光阻隔。因此，在中间粘合层13中添加如二氧化钛(TiO₂)等反光白色素。此外，在聚合物衬底薄膜中可添加吸光黑色素。 

图2a文字性示出在纸或纸板层上液膜涂覆液态氧气阻隔组合物的方法。从存储盘向液膜涂层站22a供应纸层21a，此处，应用一定量的液态气体阻隔组合物使得当涂覆后的纸经过干燥站22b时涂覆干燥层的量为约1-2g/m²。优选分两步实施液膜涂层操作，即通过第一次涂覆0.5-1g/m²，经中间步骤干燥，然后第二次涂覆0.5-1g/m²，最后干燥总的液膜涂覆层来获得氧气阻隔涂覆纸层21b。 

图2b示出层压处理20b，其中通过从挤出站24a挤出LDPE中间层24和被棍子钳口25挤压到一起，氧气阻隔涂覆层21b被层压至在面对纸层侧含气相沉积薄涂层23a的气相沉积衬底聚合物薄膜23上。在金属化气相沉积涂层的情况下，在这些层被钳口挤压到一起前，通过表面处理(未示出)预处理衬底薄膜或接收层的接触面。随后，层压纸盒薄膜经过第二挤出机27和层压钳口28，此处，LDPE热封最外层26被涂覆到纸层外层。最后包装层压板29缠绕到未示出的存储盘上。 

图3为用于被金属或无极金属复合物气相沉积涂覆之前(共)挤吹中间薄膜，即衬底聚合物薄膜的设备示意图。挤出机30和吹风机32挤出一层或多层衬底聚合物薄膜形成相对高厚度的薄膜34。然后，当薄膜34还是热的时候受到滚子间的单轴向定向36，从而减少该薄膜厚度34a，衬底聚合物薄膜变为单向并获得一定刚度，这是由于其比无定向聚合物薄膜具有相对更高的结晶度。结果的中间薄膜，在被缠绕到辊子38前的附加加热步骤中表现出选择性热稳定性。通过调整滚子优化温度曲线以定向薄膜的具体结构从而避免板的卷曲或破裂。薄膜34离开挤出-吹风机32时，被定向前可打开。如有必要，在该情况下课使用两个平行的定方位器36。还可以脱离薄膜吹风机实施定向操作。 

图4为用于图3中制得的中间薄膜的气相沉积涂层的设备的实施例示意图。在涂层接收端，来自图3中的定向薄膜44a受到铝(可与氧化铝混合)金属化层的持续蒸发沉积40，给定该涂层厚度为5-100nm，优选5-50nm，从而形成本发明的涂覆薄膜14-15。该铝蒸气来自固体件蒸发源41。 

图5a示出根据本发明，由包装层压板10a所制得的包装容器50a的优选实施例。该包装容器尤其适用于饮料、酱油、汤或类似物。通常，这种包装具有100mL至1000mL的容量。其可 为任何形态，但优选具有纵封51和横封52的砖形，以及可选择性的开口器53。在未示出的另一实施方式中，包装容器可为楔形。为了获得这种“楔形”，仅有包装的底部被折叠，从而把底部横向热封藏到三角瓣下，该三角瓣被折叠并贴着包装底部密封。不折叠顶部横封。通过这样，该半折叠包装容器被放到食品店货架或桌子或类似物上时，仍易于拿取，尺寸稳定。 

图5b根据本发明，由包装层压板10b所制得的包装容器50b的优选实施例示出包装容器50b的一种可能的选择。由于包装层压板10b具有较薄的纸芯层，所以其较薄，尺寸不够稳定以形成平行多面体或楔形包装容器折叠，在横封52b后部折叠。因此，其仍为枕形袋类包装，并以此形态分送和出售。 

图6示出本申请说明所示的要素，即包装材料板通在过班上纵边62、62‘相互粘合形成搭接接头63，形成为管61。该管经64填充入预定液体食品产品，并通过在管中填充物水平线下的预定间隔重复横封65，从而将管分为独立包装。沿横向封口切割分离包装66，并沿材料中准备的折痕线折叠成型，给以预期的几何形态。 

本发明不受上述实施方式所限制，但在权利要求的范围内变化。图7和图8中“不同处理步骤后的OTR”图例1a：C97(无折皱的)1b：C107(无折皱的)1c：C121(无折皱的)2a：C97(折皱的，PE-里侧)2b：C107(折皱的，PE-里侧) 2c：C121(折皱的，PE-里侧)3a：C97(折皱的，met PE-里侧)3b：C107(折皱的，met PE-里侧)3c：C121(折皱的，met PE-里侧)4a：C97(包装，PE-里侧)4b：C107(包装，PE-里侧)4c：C121(包装，PE-里侧)5a：C97(包装，met PE-里侧)5b：C107(包装，met PE-里侧)5c：C121(包装，met PE-里侧)。 

Claims (41)

1.具有气体阻隔特性的用于液体食品产品包装的包装层压板(10a；10b)包括：纸或纸板的芯层；第一液封、热封聚烯烃最外层层(16)；第二液封、热封聚烯烃最里层(15)；由液态气体阻隔组合物液膜涂层组成并随后干燥的氧气阻隔层(12)，涂覆在纸或纸板层里侧上；该液态组合物包含分散或溶解于水介质或溶剂介质的聚合物粘合剂，其特征在于包装层压板进一步包括涂覆在聚合物衬底薄膜上的气相沉积阻隔层(14)，该气相沉积涂覆薄膜位于所述氧气阻隔层(12)和热封聚烯烃最里层(15)之间，其特征还在于该气相沉积涂覆薄膜通过中间聚合物层(13)粘合到涂覆芯层。

2.根据权利要求1所述的用于液体食品包装的包装层压板，其特征在于所述聚合物粘合剂为具有气体阻隔特性的聚合物。

3.根据权利要求1所述的用于液体食品包装的包装层压板，其特征在于所述聚合物粘合剂选自如优选的PVOH或水分散EVOH的乙烯醇型聚合物、丙烯酸或甲基丙烯酸型聚合物、多糖、多糖衍生物以及其中两种或两种以上的组合所组成的集团。

4.根据权利要求1所述的用于液体食品包装的包装层压板，其特征在于所述聚合物粘合剂为PVOH，优选具有至少98％的皂化度，更优选至少99％。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述液态组合物进一步包括无机微粒。

6.根据权利要求5中所述的包装层压板，其特征在于所述无机微粒为片状或鳞片状。

7.根据权利要求6中所述的包装层压板，其特征在于所述无机微粒主要由长宽比为50-5000的片状纳米级粘土微粒组成。

8.根据权利要求6中所述的包装层压板，其特征在于所述无机微粒主要由长宽比为10-500的片状滑石粉微粒组成。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述氧气阻隔层(12)在总干重量0.1g/m²至5g/m²时应用，优选0.5g/m²至3.5g/m²，更优选0.5g/m²至2g/m²。

10.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述氧气阻隔层(12)作为两个或更多分层应用于两个或更多后续步骤及中间干燥，每一层用量0.5g/m²至2g/m²，优选0.5g/m²至1g/m²。

11.根据权利要求中1-10任一项所述的包装层压板，其特征在于所述氧气阻隔层(12)与所述纸或纸板芯层直接相邻。

12.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述气相沉积涂覆层(14)为实质上由铝或氧化铝组成的层。

13.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述气相沉积涂覆层(14)为金属化层。

14.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述气相沉积涂覆层(14)为碳型层。。

15.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述气相沉积涂覆层(14)在厚度5nm至500nm(从50A至5000A)时应用。

16.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于用于气相沉积的所述衬底聚合物薄膜为聚烯烃型薄膜。

17.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于用于气相沉积的所述衬底聚合物薄膜还包括所述热封聚合物最里层(15)。

18.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述热封聚合物最里层(15)主要由低密度聚乙烯组成，优选主要由线性低密度聚乙烯(LLDPE)组成。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述衬底聚合物薄膜为所述最里层热封聚合物(15)组成的单向薄膜。

20.根据权利要求19中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述单向薄膜(15)包括绝大多数低密度聚乙烯，优选线性低密度聚乙烯。

21.根据权利要求19-20中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述单向薄膜(15)厚度为20um或更薄，优选15um或更薄。

22.根据权利要求19-21中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述单向薄膜(15)进一步包括功能性基团改性的聚烯烃表层，所述气相沉积涂层应用于该表层上。

23.根据权利要求22中所述的包装层压板，其特征为所述改性聚烯烃为乙烯(甲基)丙烯酸共聚物(EAA或EMAA)。

24.根据前述权利要求中任一项所述的包装层压板，其特征在于所述气相沉积薄膜(14-15)通过选自聚烯烃或聚烯烃型粘合剂聚合物的中间聚合物层(13)与纸或纸板层相粘合。

25.根据权利要求24中所述的包装层压板，其特征在于中间聚合物粘合层(13)进一步包括黑色素形式的无机微粒以增强包装层压板的光阻隔特性。

26.根据权利要求24中所述的包装层压板，其特征在于所述中间聚合物粘合层(13)进一步包括白色素形式的无机微粒以增强包装层压板的光阻隔特性。

27.根据权利要求26中所述的包装层压板，其特征在于所述气相沉积涂覆衬底聚合物薄层(14-15)进一步包括黑色素形式的无机微粒以增强所述包装层压板的光阻隔特性，优选炭黑。

28.根据权利要求1-27任一中的包装层压板(10a；10b)的制备方法，包括步骤如下：

准备纸或纸板层(21a)；

准备含分散或溶解于水介质或溶剂型液体介质的聚合物粘合剂的液态气体阻隔组合物；

通过涂覆(22a)液态组合物到所述纸或纸板层的第一面，形成包括所述聚合物粘合剂的氧气阻隔层并随后干燥(22b)蒸发掉液体；

准备聚合物衬底薄膜(23)；

在所述衬底聚合物薄膜上气相沉积阻隔层(14；23a)；

通过所述中间聚合物层(13)将所述气相沉积薄膜(23)层压到所述气相沉积层(21b)的里侧；

在所述气相沉积层(14)里侧制备热封聚合物最里层(15)；

在所述芯层(11)外侧制备热封聚合物最外层(16)。

29.根据权利要求28中所述的方法，其中所述氧气阻隔层(12)直接涂覆在所述纸或纸板芯层(11)的里侧。

30.根据权利要求28-39中任一项所述的方法，其中所述液态气体阻隔组合物进一步包含无机微粒。

31.根据权利要求28-30中任一项所述的方法，其中所述液态组合物中的所述氧气阻隔聚合物选自由PVOH、水溶性EVOH、丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物、多糖、多糖衍生物以及其中两种或两种以上的组合所组成的集团。

32.根据权利要求28-31中任一项所述的方法，其中所述氧气阻隔层(12)在应用时总干重量为0.1g/m²至5g/m²，优选0.5g/m²至3.5g/m²，更优选0.5g/m²至2g/m²。

33.根据权利要求28-32中任一项所述的方法，其中氧气阻隔层(12)作为两个或更多分层应用于两个或更多后续步骤及中间干燥，每一层用量0.5g/m²至2g/m²，优选0.5g/m²至1g/m²。

34.根据权利要求28-33中任一项所述的方法，其中用于气象沉积的所述聚合物衬底薄膜34a由包括热封聚合物最里层在内的挤出吹膜制得。

35.根据权利要求34中所述的方法，进一步包括在气象沉积涂层前单向定向(36)吹制的聚合物衬底薄膜的步骤，该聚合物衬底薄膜包括绝大多数线性低密度聚乙烯。

36.根据权利要求35中所述的方法，其中包括绝大多数线性低密度聚乙烯的聚合物衬底薄膜(23；34a)单向(36)厚度20um或更薄，优选15um或更薄。

37.根据权利要求28-36中任一项所述的方法，其中在衬底聚合物薄膜(23；34a；44a)上气相沉积铝金属或氧化铝层(14；23a)。

38.根据权利要求28-37中任一项所述的方法，其中所述气相沉积涂覆层(14；23a)在厚度5nm至200nm(从50A至2000A)时应用。

39.根据权利要求28-38中任一项所述的方法，其中通过与中间聚合物粘合层(13；24)挤出层压的手段，将所述气相沉积薄膜(23；23a)压到所述氧气阻隔层(12；21b)里侧。

40.根据权利要求28-38中任一项所述的方法，进一步包括在所应用的氧气阻隔层(12)上液膜涂覆中间聚合物层(13)、干燥以及随后热压层压被气相沉积金属复合物所涂覆的聚合物衬底薄膜(14-15；23-23a)到中间热塑性粘合层(13)的步骤。

41.根据权利要求1-27中任一项阐述的包装层压板(10a；10b)制备的包装容器(50；50b)。

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