專利名稱：生產包裝層合材料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產包裝層合材料的方法，該材料可以用高頻感應加熱熱封成容器且具有優(yōu)良的抗菌活性。
背景技術：
在牛奶、果汁、米酒、shochu、礦泉水和其它軟飲料所用的包裝容器中，一種在纖維狀基材(如紙等)/塑料層合體上帶有褶線的片條狀層合材料要通過提供一條縱向垂線密封形成管狀，將要灌裝的物質灌進已形成管狀的包裝材料并在管狀包裝材料的橫向再提供一條橫向線密封，以形成枕狀并沿褶線折疊，形成最終形狀。至于最終形狀，有磚狀(平行六面體)、四面體狀等等。
在上述包裝體系內，就具有一個不同包裝體系的無菌包裝和速凍包裝而論，要用不同的片條狀層合材料作包裝容器。在用來作紙包裝容器產品的層合包裝材料中，就無菌包裝而論，已知有低密度聚乙烯(LDPE)/印刷油墨層/紙芯層(纖維狀載體層)/LDPE/鋁箔/LDPE/LDPE和LDPE/印刷油墨層/紙芯層/LDPE/鋁箔/聚酯(PET)；而就速凍包裝而論，已知有LDPE/印刷油墨層/紙芯層/LDPE/LDPE，印刷油墨層/LDPE/紙芯層/LDPE/LDPE等。
在要用高頻感應加熱熱封成容器的層合材料中，已知有，例如日本Examined Patent Publication No.S63-222所述的層合材料，這是一種做包裝容器的片條狀層合材料，由一層基層和一層熱塑性塑料內層組成，并在要用高頻感應加熱熱封成容器的區(qū)域內包括一層層合在基層與熱塑性塑料內層之間的炭黑導電層。該層合材料由基層、熱塑性塑料內層和介于兩者之間的炭黑導電層組成(日本ExaminedPatent Publication No.S63-222)。
當將做包裝容器的片條狀層合材料鋪疊起來并熔化可熱封內層以形成待密封區(qū)時，要灌裝或包裝的液態(tài)食品之類有可能會殘留在密封區(qū)及其鄰區(qū)。而且殘留物有可能受外來細菌之類的污染。因此，有必要在抗菌氣氛中或用抗菌材料形成密封區(qū)及其鄰區(qū)。
液態(tài)食品的包裝紙容器可分為能在常溫下保存的無菌包裝和要在速凍條件下分配的速凍包裝如牛奶容器等。各種包裝層合材料被粗略地區(qū)分為無菌包裝和速凍包裝并進行生產。液態(tài)食品要用分離的灌裝機器和分離的密封法進行灌裝和包裝。
但是，即使無菌包裝和速凍包裝包括一種不同的包裝體系，如果將不同包裝體系的一部分除去，整個包裝體系仍可進行有效的操作/應用/工作，從而進一步有利于節(jié)能、省材和降低生產成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為解決上述問題而提供一種生產包裝層合材料的方法。
為解決上述問題，本發(fā)明的目標是一種生產做包裝容器的片條狀層合材料的方法，該材料由一層基層和一層可熱封內層組成，該方法包括下列步驟在銀蒸氣氣氛內引入含氧氣體，將片條狀基膜送進銀蒸氣氣氛，以在片條狀基膜的一個表面上形成一層金屬銀薄膜，將該金屬銀薄膜氧化成氧化銀薄膜，將帶有氧化銀薄膜的基膜從銀蒸氣氣氛中拉出，從而獲得片條狀基層，將該片條狀基層的內表面與可熱封內層進行層合，在片條狀基層外表面印刷容器設計圖樣，以及在片條狀基層的外表面和內表面成形一層熱塑性塑料層或支持層。
其結果，密封區(qū)及其鄰區(qū)和整個容器的形成都能在抗菌氣氛中或用抗菌材料進行。而且，即使無菌包裝和速凍包裝包括一個不同的包裝體系，也可以除去不同體系的一部分。因此，整個包裝體系能進行有效的操作/應用/工作，從而進一步節(jié)能、省材和降低生產成本。
在本發(fā)明的第一方面，一種生產包裝層合材料的方法的目標是一種生產至少一種作包裝容器用的片條狀層合材料的方法，該材料由一層基層和一層可熱封內層組成，且包括特征如下的一種構型加熱金屬銀以形成銀蒸氣氣氛；在將含氧氣體引進該銀蒸氣氣氛的同時或隨后，將片條狀基膜連續(xù)或間歇地送進銀蒸氣氣氛中，以在片條狀基膜的一個表面上形成一層金屬銀薄膜，同時或隨后用含氧氣體將部分或所有金屬銀氧化為氧化銀以轉化為氧化銀薄膜，將已帶有氧化銀薄膜的片條狀基膜從含有含氧氣體的銀蒸氣氣氛中拉出，從而獲得片條狀基層，將該片條狀基層的內表面與一層可熱封內層進行層合，在片條狀基層的外表面間接或直接印刷容器設計，以及在片條狀基層的外表面和內表面同時或相繼形成同類或不同類，單層或多層熱塑性塑料層或支持層。
在本發(fā)明的第二方面，在一種生產包裝層合材料的方法中，氧化銀薄膜是金屬銀和氧化銀的復合材料。
在本發(fā)明的第三方面，在一種生產包裝層合材料的方法中，含氧氣體是一種惰性氣體和氧氣的混合氣體。
在本發(fā)明的第四方面，在一種生產包裝層合材料的方法中，氧化銀薄膜的膜厚為10μm。
在本發(fā)明的第五方面，在一種生產包裝層合材料的方法中，氧化銀薄膜的膜厚是0.1～1μm。
在本發(fā)明的第六方面，在一種生產包裝層合材料的方法中，片條狀基膜包括在至少一個表面上形成的一種或兩種或多種氧化硅膜、氧化鋁膜或/和硬碳膜之類的阻隔膜。
在本發(fā)明的第七方面，在一種生產包裝層合材料的方法中，片條狀基膜包含一種或兩種或多種選自下列一組的聚合物低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯、用茂金屬催化劑生產的線形低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚萘二羧酸乙二醇酯、乙烯乙烯醇、聚酰胺、間二甲苯二胺和己二酸的縮聚物、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物和環(huán)烯烴共聚物，紙或聚合物與紙的層合體。
具有上述構型的本發(fā)明包括下列功能本發(fā)明做包裝容器用的片條狀層合材料是長條狀的，所以可形成多個容器。因此可以連續(xù)而高速地生產包裝容器。
按照本發(fā)明，支持層或在無支持層時的基層為包裝容器和層合材料提供強度并保持和支持其構型等。熱塑性塑料內層也是容器的最內層或緊挨容器壁的最內層，且隨后要與液態(tài)食品直接或間接地緊密接觸，因此要防止液態(tài)食品滲透/濕潤容器的基層。而且，在熱封中，其內層要被熱熔并軟化而形成密封區(qū)。
氧化銀薄膜是在基層內表面上形成的薄膜層，含有一個要用高頻感應加熱熱封成容器的區(qū)域。
由于氧化銀薄膜具有電導率，所以當高頻電流流進一個外部線圈時，會因高頻感應而在導電層內產生一個感應電流，緊挨內層的塑料(熱塑性塑料/樹脂)被其電阻熱熔化并進行密封。也就是說，按照本發(fā)明，當形成容器時，導電層受高頻感應加熱引起的感應加熱，所產生的熱轉移到最內層，加熱、熔化并軟化可熱封最內層。在其被加熱區(qū)，就形成一個熱封區(qū)。
本發(fā)明生產包裝層合材料的方法的目標是一種生產至少一種作包裝容器的片條狀層合材料的方法，該材料由一層基層和一層可熱封內層組成，該方法包括下列工藝A)加熱金屬銀以形成銀蒸氣氣氛的工藝在該工藝中，要在真空室內加熱，例如，固體金屬銀。關于加熱方法，有，例如，感應加熱、濺射、由電導產生焦耳熱和其它方法。固體金屬銀受熱熔化和液化，并在真空中進一步蒸發(fā)，產生銀蒸氣。該蒸氣形成銀蒸氣氣氛。
B)在將含氧氣體引進該銀蒸氣氣氛的同時或隨后，將片條狀基膜連續(xù)或間歇地送進銀蒸氣氣氛，以在片條狀基膜的一個表面上形成一層金屬銀薄膜的工藝。
在該工藝中，含氧氣體要在控制下連續(xù)或間歇地引進銀蒸氣氣氛中。含氧氣體是一種惰性氣體如氬氣、氦氣、氖氣、氮氣或類似氣體和氧氣的混合氣體，且優(yōu)選是氬氣和氧氣的混合氣體。通過這種混合，可實現(xiàn)更可控的氧化。
C)同時或隨后用含氧氣體將部分或全部金屬銀氧化成氧化銀以轉化為氧化銀薄膜的工藝本發(fā)明的特征在于在控制氧化下將金屬銀薄膜轉化為氧化銀薄膜。要控制的參數(shù)包括環(huán)境溫度、混合氣體的比例、片條狀基膜連續(xù)或間歇進料的速度等。
D)將已帶有氧化銀薄膜的片條狀基膜從含有含氧氣體的銀蒸氣氣氛中拉出，從而獲得片條狀基層的工藝將連續(xù)輸送的片條狀基膜從銀蒸氣氣氛內拉出來。所得片條狀基層可立即用于下一個下游工藝。而且，該基材也能通過暫時卷繞在輥筒上進行儲存。
E)將片條狀基層內表面與一層可熱封內層進行層合的工藝在該工藝中，將片條狀基層的內表面與一層可熱封內層間接或直接地層合。可熱封內層包括聚烯烴，例如，各種低密度聚乙烯或類似物，或其它聚合物。
F)在片條狀基層外表面間接或直接印刷容器設計的工藝G)在片條狀基層的外表面與內表面同時或相繼形成同類或不同類，單層或多層熱塑性塑料層和/或支持層的工藝在這些工藝中，印刷要通過熱塑性塑料層和/或支持層，或直接在片條狀基層的外表面上進行。而且印刷面可以與單層或多層熱塑性塑料層層合。
在該工藝中，熱塑性塑料層包括一層聚烯烴或類似聚合物的中間層、一層膠粘劑樹脂層、一層氣體阻隔層等。另外，作為支持層，有紙層、主要由紙組成的復合材料層、塑料復合材料層等。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，氧化銀薄膜是金屬銀和氧化銀的復合材料。
通過采用這種復合材料，可熱封材料能被直接加熱，因而能有效地加熱和密封。而且，由于在熱封期間加壓，銀組分(金屬銀、銀離子、氧化銀等)不連續(xù)但全部地覆蓋密封區(qū)，而且，通過該銀組分，密封區(qū)及其鄰區(qū)的形成都可在抗菌氣氛中或用抗菌材料進行。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，含氧氣體是一種惰性氣體與氧氣的混合氣體。
通過這種混合，可以實現(xiàn)更加可控的氧化，在控制氧化的同時，金屬銀薄膜轉化為氧化銀薄膜。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，氧化銀薄膜的膜厚小于10μm，更優(yōu)選0.1～1μm。
用上述膜厚可以進行有效的熱封加熱并形成抗菌氣氛。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，片條狀基膜包括在至少一個表面上形成的一種或兩種或多種氧化硅膜、氧化鋁膜或/和硬炭黑膜之類的阻隔膜。
通過加進具有阻隔性的層，可以提高隔氣性和保香性。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，片條狀基膜包含選自下列一組的一種或兩種或多種聚合物低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯、用茂金屬催化劑生產的線形低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚萘二羧酸乙二醇酯、乙烯乙烯醇、聚酰胺、間二甲苯二胺和己二酸的縮聚物、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物和環(huán)烯烴共聚物，紙或聚合物與紙的層合體。
在用本發(fā)明層合材料的熱封中，要準備一種片條狀層合材料，這是一種本發(fā)明的層合材料，即由一層基層和一層可熱封內層組成且包括一層氧化銀薄膜的層合材料，以將感應加熱產生的熱量轉移到由高頻感應加熱所形成的熱封區(qū)的內層，從而形成容器。一般而言，片條狀層合材料要卷成輥筒狀、儲存并輸運。
例如，將輥筒形片條狀層合材料裝進灌裝機，將層合材料從輥筒上拉出來并送進灌裝機。被送進的片條狀層合材料在向下游移動時被成形為管狀。在層合材料的縱向提供一條垂直密封，使之變成不會泄漏液體的液封。當由高頻感應加熱提供垂直密封時，高頻感應加熱就形成一個熱封區(qū)。
將液態(tài)食品灌裝進該層合材料管。
在橫向上，優(yōu)選在已灌裝管的液面以下，用高頻感應加熱在預定間隔處形成熱封區(qū)，并提供一個橫向密封。
然后，用切刀或類似工具切割密封區(qū)的中心以形成單個容器并按要求沿褶線折疊，由此形成最終形狀。
具體實施例方式
下面將描述本發(fā)明的一個實施方案。
(實施方案)下面列舉片條狀基層層結構的實例。
基膜/氧化銀薄膜基膜/氧化鋁膜/氧化銀薄膜基膜/氧化硅膜/氧化銀薄膜基膜/氧化硅膜和氧化鋁膜/氧化銀薄膜基膜/氧化硅膜和硬炭膜/氧化銀薄膜基膜/氧化鋁膜/氧化銀薄膜/氧化鋁膜基膜/氧化鋁膜/氧化銀薄膜/氧化硅膜基膜/硬炭膜/氧化銀薄膜/氧化鋁膜基膜/硬炭膜/氧化銀薄膜/氧化硅膜基膜/氧化硅膜/氧化銀薄膜/氧化硅膜基膜/氧化硅膜/氧化銀薄膜/氧化鋁膜上述實例的膜厚為1μm～100μm下面列舉包裝層合材料層結構的實例。
(外)聚烯烴層/紙層/聚合物層/基層/聚烯烴可熱封內層(內)(外)聚烯烴層/紙層/聚烯烴層/基層/膠粘劑樹脂層/聚烯烴可熱封內層(內)(外)基層/膠粘劑樹脂層/聚烯烴可熱封內層(內)(外)聚烯烴層/膠粘劑樹脂層/基層/膠粘劑樹脂層/聚烯烴可熱封內層(內)更具體地，可舉例如下(外)低密度聚乙烯層/印刷層/紙層/低密度聚乙烯層/PET層/氧化銀薄膜/膠粘劑樹脂層/用茂金屬催化劑生產的低密度聚乙烯可熱封內層(內)，或類似結構。
如上所述，按照本發(fā)明，已獲得下列優(yōu)越性整個容器，特別是密封區(qū)及其鄰區(qū)都能在抗菌氣氛中或用抗菌材料形成。
即使無菌包裝和速凍包裝包括一個不同的包裝體系，由于一部分包裝體系可拆除，整個包裝體系仍能進行有效的操作/應用/工作，從而進一步允許節(jié)能、省材和降低生產成本。
按照本發(fā)明，可以用一種新的密封法形成密封/粘結，精確的工藝要在用自動粘結設備高速印刷期間在印刷機內進行，用大規(guī)模曲面印刷機和凹印機可實現(xiàn)大量生產。
按照本發(fā)明的方法可將一種快速、安全密封法應用于不包括任何金屬箔層的廉價包裝材料。
工業(yè)應用性本發(fā)明生產包裝層合材料的方法可應用于灌裝液體食品如牛奶、清涼飲料等的包裝容器。
權利要求
1.一種生產包裝層合材料的方法，該方法用來生產至少一種做包裝容器的片條狀層合材料，所述層合材料由一層基層和一層可熱封內層組成，該方法包含下列步驟加熱金屬銀以形成銀蒸氣氣氛；在將含氧氣體引進銀蒸氣氣氛的同時或之后，將片條狀基膜連續(xù)或間歇地送進銀蒸氣氣氛中，以在片條狀基膜表面形成一層金屬銀薄膜；同時或隨后用含氧氣體把部分/全部金屬銀氧化為氧化銀，使之轉化為氧化銀薄膜；將已帶有氧化銀薄膜的片條狀基膜從含有含氧氣體的銀蒸氣氣氛中拉出，從而獲得片條狀基層；將片條狀基層的內表面與一層可熱封內層進行層合；在片條狀基層的外表面間接或直接地印刷容器設計圖樣；在片條狀基層的外表面和內表面同時或相繼形成同類或不同類以及單層或多層熱塑性塑料層和/或支持層。
2.按照權利要求1的生產包裝層合材料的方法，其中氧化銀薄膜是金屬銀和氧化銀的復合材料。
3.按照權利要求1的生產包裝層合材料的方法，其中含氧氣體是惰性氣體和氧氣的混合氣體。
4.按照權利要求1的生產包裝層合材料的方法，其中氧化銀薄膜的膜厚小于10μm。
5.按照權利要求4的生產包裝層合材料的方法，其中氧化銀薄膜的膜厚為0.1～1μm。
6.按照權利要求1的生產包裝層合材料的方法，其中片條狀基膜包括在至少一個表面上形成的一種，或兩種或更多種氧化硅膜、氧化鋁膜或/和硬碳膜的阻隔膜。
7.按照權利要求1的生產包裝層合材料的方法，其中片條狀基膜包含一種或兩種或更多種選自下列一組的聚合物低密度聚乙烯、線形低密度聚乙烯、用茂金屬催化劑生產的線形低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚萘二羧酸乙二醇酯、乙烯乙烯醇、聚酰胺、間二甲苯二胺和己二酸的縮聚物、聚乙烯醇、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物和環(huán)烯烴共聚物，紙或聚合物與紙的層合體。
全文摘要
一種生產做包裝容器的片條狀層合材料的方法，所述層合材料由一層基層和一層可熱封內層組成，該方法包含下列步驟在銀蒸氣氣氛內引入含氧氣體；將片條狀基膜送進銀蒸氣氣氛中以在片條狀基膜的一個表面上形成一層金屬銀薄膜；將該薄膜氧化成氧化銀薄膜；將帶有氧化銀薄膜的基膜從銀蒸氣氣氛中拉出，以獲得片條狀基層；將該片條狀基層的內表面與可熱封內層進行層合，在片條狀基層的外表面印刷容器設計圖樣；在片條狀基層的外表面和內表面形成熱塑性塑料層或支持層。密封區(qū)及其鄰區(qū)和整個容器都能在抗菌氣氛中或用抗菌材料形成。
文檔編號B65B51/22GK1787912SQ20038011033
公開日2006年6月14日 申請日期2003年12月4日 優(yōu)先權日2003年4月18日
發(fā)明者P·弗里斯克, 大元義夫 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司