層壓紙包裝材料及其制造方法技術

本發明專利技術提供：層壓包裝材料，其中植物衍生的材料用作構成食品用層壓紙包裝材料的主要材料；氧阻隔性能優異的層壓包裝材料；在少量工序中生產阻隔性層壓包裝材料的方法；生產阻隔性層壓包裝材料的方法，據此可簡化所述層壓制件的結構而無需石油衍生的粘合劑并且可減小層壓制件厚度；以及生產即便具有薄阻隔層也沒有如針孔的缺陷的阻隔性層壓包裝材料的方法。食品用層壓包裝材料，它是包括紙芯層、阻隔層和熱塑性樹脂層的層壓包裝材料，其中，所述阻隔層由聚乙烯醇組成，而所述熱塑性樹脂層由含有植物衍生的塑料材料和具有熔融可擠出性的樹脂組合物組成。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及具有紙芯層、阻隔層和植物衍生的材料的食品用層壓包 裝材料及其制造方法。
技術介紹
容納飲料如牛奶、果汁和礦泉水的包裝紙容器是由具有折線和印刷 有外部設計的紙幅狀層壓包裝材料提供的。首先，所述紙幅狀層壓包裝材料通過在縱向上的縱向密封形成為管 狀以生產包裝紙容器。將液體食品填充在管狀包裝材料中。將所述管狀 包裝材料在橫向上橫向密封并裁切。沿著折線折疊所述包裝材料，并形 成為最終形狀。所述最終形狀包括磚形，和四面體形。需要阻隔性能時，層壓包裝材料通常具有熱塑性塑料最內層(聚乙 烯樹脂層)，阻隔層的鋁蕩層、紙芯層和聚乙烯樹脂最外層。除鋁箔外 的氧阻隔層還包括具有無機蒸氣沉積層的塑料膜，層壓有氧阻隔樹脂的 乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)或MXD6尼龍的單層，層壓有阻隔樹脂膜 或上述樹脂的共擠出物的多層。層壓所述氧阻隔層的常用方法包括用粘 合劑將阻隔性樹脂的膜層壓到芯層上的方法，將熔融阻隔性樹脂擠出到 芯層表面上并對其層壓的方法。芯層的紙是典型的植物衍生的材料。然而，其它層壓材料，例如， 許多熱塑性材料(聚乙烯樹脂)和氧阻隔相關的樹脂卻是石油衍生的材 料。為了降低環境載荷，期待更多地使用植物衍生(植物來源)的材料。作為植物衍生的原材料單體所聚合的塑料(生物量聚合物)，已知 有聚乳酸(PLA)，聚乙醇酸，聚琥珀酸(PAS),聚丁酸(PBA)。因為 所述生物量聚合物是植物衍生的原材料，所以所述生物量聚合物本來就是生物降解性的。具有植物衍生的原材料單體所聚合的塑料的包裝材料包括生物降 解性的材料，和在含植物纖維的基材的表面上涂有聚乳酸或聚乳酸衍生物的包裝容器(JP 2513091 B)，具有50-300 g/m2 24 hr的蒸汽透過速率 和10-500 pm厚度的包括具有兩個羧酸酯基團的增塑劑和聚乳酸的食品 包裝用膜(JP 3178692 B),包含脂肪族多元醇、脂肪族多元酸(例如琥 珀酸)或羥基羧酸通過縮合反應獲得的脂族聚酯的可降解容器(JP 3360762 B)。 JP-2003-508274-W JP 2513091 B JP 3178692 B JP 3360762 B
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供使用植物衍生的材料的層壓包裝材料作為 食品用紙層壓包裝材料的主要構成材料；氧阻隔性能優異的生物降解性 的層壓包裝材料；用簡單加工工序制造阻隔性層壓包裝材料的方法；可 簡化層壓制件結構、不需任何石油衍生的粘合劑，可使層壓制件厚度變 薄的阻隔性層壓包裝材料的制造方法；以及即使是薄阻隔層也沒有如針 孔的缺陷產生的阻隔性層壓包裝材料的制造方法。解決這一技術問題的本專利技術食品用層壓包裝材料是包括紙芯層、阻 隔層和熱塑性樹脂層的層壓包裝材料，其特征在于所述阻隔層包括聚乙 烯醇，所述熱塑性樹脂層包括含有植物衍生的塑料材料并具有熔融擠出 能力的樹脂組合物。在本專利技術的優選實施方案中，所述阻隔層包括聚乙烯醇和微小的的 層狀硅酸鹽，例如，微小的無機薄片形化合物或粘土礦物。 在本專利技術的優選實施方案中，所述熱塑性樹脂層的樹脂組合物具有0.910-0.925的平均密度，3-15的熔體流動速率(MFR)和1.55-1.75的 溶脹比(SR)。 在本專利技術的優選實施方案中，所述熱塑性樹脂層的樹脂組合物包括具有0.910-0.925的平均密度和5-20的熔體流動速率(MFR)的高MFR 植物衍生的塑料材料和具有0.910-0.925的平均密度和1.55-1.75的溶脹 比(SR)的高SR植物衍生的塑料材料。 在本專利技術的優選實施方案中，所述熱塑性樹脂層的樹脂組合物包括 生物降解性的增塑劑，并具有0.910-0.925的平均密度，3-15的熔體流 動速率(MFR)和1.55-1.75的溶脹比(SR)。制造解決這一技術問題的本專利技術層壓包裝材料的方法，該方法包括 以下工序將包括分散液體的阻隔性樹脂液體或將阻隔性樹脂的溶液作 為阻隔層涂敷到紙芯層上，干燥該阻隔層，除去阻隔性樹脂液體的分散 劑或溶劑，和將包括植物衍生的塑料材料的樹脂組合物擠出到干燥的阻 隔層表面上形成熱塑性樹脂層。在本專利技術的優選實施方案中，阻隔性樹脂是聚乙烯醇。 根據上述的本專利技術，提供下列有益的效果。在本專利技術中，紙層壓包裝材料是包括紙芯層、阻隔層和熱塑性樹脂 層的層壓包裝材料，其中所述阻隔層包括聚乙烯醇，所述熱塑性樹脂層 包括包含植物衍生的塑料材料并具有熔融擠出能力的樹脂組合物。所述 植物衍生的材料能夠用作主要構成材料。在紙芯層上層壓有熱塑性樹脂層的阻隔層的聚乙烯醇具有優異的 氧阻隔性能。通過將微小的層狀硅酸鹽，即微小的無機薄片形化合物或 粘土礦物，所謂的納米粘土，添加到該聚乙烯醇中，能夠顯示出更優異 的氧阻隔性能。熱塑性樹脂層的樹脂組合物具有在擠出加工中表現良好 的平均密度、熔體流動速率(MFR)和溶脹比(SR),因此可以在高速下制造出牽伸和向內彎曲(neck-in)時具有優異特性的層壓包裝材料。 在通過將阻隔性樹脂液體作為阻隔層涂敷到紙芯層上、干燥該阻隔 層并擠出所述植物衍生的塑料材料以形成熱塑性樹脂層來制造層壓包 裝材料的方法中，所述阻隔性層壓包裝材料能夠以簡單加工工序制造。 另外，所述阻隔性層壓包裝材料的制造方法能夠簡化層壓制件結構，所 述方法不需要任何石油衍生的粘合劑且所述方法能夠使層壓制件的厚 度變薄。而且，即使是薄阻隔層，制造阻隔性層壓包裝材料的方法也不 產生如針孔的缺陷。具體實施方式 下列實施方案用于舉例說明本專利技術的實施。所述層壓包裝材料包括紙芯層，阻隔層和熱塑性樹脂層。所述阻隔 層包括聚乙烯醇。所述熱塑性樹脂層包括含有植物衍生的塑料材料并具 有熔融擠出能力的樹脂組合物。在本專利技術中所述芯層包括紙基材。在本專利技術中用作紙基材的紙板是一般用作包裝材料的原材料的紙 板。可使用具有400 g/m、150g/ir^基重(重量/單位面積)的紙板。另夕卜， 可使用薄紗紙如具有150 g/m2-30 g/n^基重的玻璃紙，然后可將所述紙 層壓到紙基材和樹脂基材如片材或膜上。至于紙的材料，可以使用具有改進表面光滑度的粘土涂布紙。在紙 加工時， 一般進行表面處理如電暈處理或火焰處理。根據需要，可在本 專利技術的加工中^f吏用上述表面處理。本專利技術中所述阻隔層包括聚乙烯醇，或聚乙烯醇樹脂。 所述聚乙烯醇樹脂是由乙酸乙酯均聚或共聚所得的聚合物的乙烯 基進行皂化而得的樹脂。所述聚乙烯醇樹脂是將乙酸乙烯酯單體的聚合 反應所得聚乙酸乙烯酯的乙烯基皂化成羥基而得的水溶性樹脂。具有許 多聚合度和皂化值不同的等級。對實際聚合物進行各種改性以調節物理 性質和可加工性以及進行聚合度和皂化值的調節。可使用具有500-2500的聚合度，69.5-99.85 molQ/。的皂化率的聚乙烯醇樹脂。 在本專利技術的優選實施方案中，所述阻隔層包括聚乙烯醇和均勻分散 在所述聚乙烯醇中的微小的層狀硅酸鹽。優選所述阻隔層中平均粒度是在1-80微米范圍內，且不含300微米 以上的大粒度的所述層狀硅酸鹽含量為0.1-10重量％,所述層狀硅酸鹽 在50A以上的層間距離下基本均勻地分散。例如，阻隔層用樹脂可通過后:珪酸鹽微片以極其二-結構分散并生-聚合物。'、所述層狀硅酸鹽的原材料包括，例如，由硅酸鎂或硅酸鋁的層組成 的層本文檔來自技高網...

【技術保護點】
食品用層壓包裝材料，其包括紙芯層、阻隔層和熱塑性樹脂層，其特征在于所述阻隔層包括聚乙烯醇，所述熱塑性樹脂層包括含有植物衍生的塑料材料且具有熔融擠出能力的樹脂組合物。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：荻田弘明，小林紀夫，小野和也，
申請(專利權)人：利樂拉瓦爾集團及財務有限公司，
類型：發明
國別省市：CH[瑞士]