[发明专利]包装制品和层压片

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年11月25日递交的美国临时申请号61/117,778的权益，该专利申请通过引用全文插入本文。

技术领域

本发明涉及层压片和包含该层压片的包装制品(例如金属罐和封盖)。

背景技术

众所周知，水性溶液可以腐蚀未经处理的金属。因此，用于水基产品的金属制品诸如金属容器必需耐腐蚀以延缓或消除水基产品和金属制品之间的相互作用。通常，通过如下使金属制品或者使通用的金属基材耐腐蚀：使金属基材钝化，或者用腐蚀抑制涂层涂布金属基材。

研究人员试图寻找会减少或消除金属制品的腐蚀并且不会不利地影响金属制品中所包装的水性产品的改进涂层组合物。例如，研究人员已经试图改进涂层的不透性，从而抑制产生腐蚀的离子、氧分子和水分子与金属基材接触和相互作用。通过提供更厚的、更柔软的且更粘附的涂层可以改善不透性，但是改善一个有利性质通常会牺牲另一有利性质。

此外，实用因素会限制涂覆到金属基材上的涂层的厚度、粘附性和柔韧性。例如，厚涂层很贵、需要更长的固化时间、不美观、并且可能不利地影响被涂金属基材冲压和模压成有用金属制品的工艺。类似地，涂层应当足够柔软，使得涂层的连贯性在金属基材冲压和模压成金属制品的所需形状期间不受破坏。

研究人员还试图寻找不但具有腐蚀抑制性还具有耐化学品性的涂层。对于金属容器的内部来说，可用的涂层必需能够耐受金属容器中所包装的产品的溶剂化性质(solvating property)。如果涂层不具有足够的耐化学品性，那么涂层中的各组分可能被提取到包装产品中，并且不利地影响该产品。甚至少量的被提取涂层组分可以通过向产品提供不良味道来不利地影响敏感产品，例如啤酒。

按照惯例，使用有机溶剂基涂层组合物来提供具有优异耐化学品性的固化涂层。这样的溶剂基组合物包含如下成分，这些成分本质上是水不溶性的，因而会有效抵抗金属容器中所包含的水基产品的溶剂化性质。然而，因为认识到环境和毒性问题并且为了满足越来越严格的行政规定，越来越多的涂层组合物是水基的。不幸的是，一些水基涂层组合物包含水溶性或水分散性成分，因而由水基涂层组合物得到的固化涂层通常很容易受水的溶剂化性质的影响。此外，因为水基组合物通常包含一些有机溶剂，所以水基涂层组合物不能完全克服所认识到的与有机溶剂相关的环境和毒性问题。

因此，为了完全避免所认识到的与有机溶剂相关的环境和毒性问题，研究人员试图寻找可以涂覆到金属基材上的固体涂层组合物。迄今为止，研究人员难以提供在膜均一性、膜外观和膜性能方面与液体涂层组合物可比的固体涂层组合物。

在先前的试图寻找可用固体涂层组合物的过程中，研究人员已经尝试了粉末涂层、层压片涂层、辐射固化涂层和挤压涂层。已经尝试了使用独立的聚合物膜(诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚丙烯PP和聚乙烯PE)层压片。在这个方法中，将预成型聚合物膜(约10至约25微米厚)涂覆到金属基材上。这种膜层压方法是一种快速的涂布金属基材的方法，但是这种方法通常太贵并且/或者经涂布的金属基材并不具有所有的所需性质。固体粉末涂层也被用于以涂层组合物涂布金属基材。然而，利用粉末涂层方法难以向金属基材涂覆薄的、均匀的涂层。还已经将固体涂层组合物挤出在金属基材上。这些尝试都遭遇了严重的技术或经济问题。

因此，研究人员长期努力寻找适用在食品和饮料容器的外表面和内表面上的固体涂层组合物，这种固体涂层组合物具有有利的粘附性、柔韧性、耐化学品性和腐蚀抑制性，并且经济、不会对容器中所包装的敏感食品和饮料的味道或其他感官性质造成不利影响。研究人员特别试图寻找可用的固体涂层组合物以减少所认识到的与有机溶剂相关的环境和毒性问题。具体地，研究人员试图寻找用于食品和饮料容器的固体涂层组合物，它们满足越来越苛刻的环境规定、具有与现存的有机溶剂基涂层组合物可比的腐蚀抑制性质、并且容易以薄均匀膜的形式涂覆到金属基材上。这样的涂层组合物将满足本领域长期以来的需求。

为了简便，如下描述主要针对金属包装制品，但是本领域技术人员将认识到，可以利用本发明的膜和方法制造其他制品(例如盖和封盖)。

发明内容

本发明提供了膜和其上结合有膜的制品。本发明还提供了制造多层膜和制品的方法。

在一个实施方式中，所述制品包含金属板和热结合到所述金属板的至少一个主要表面上的双轴定向聚合物膜。所述聚合物膜优选包含：紧邻所述金属板的第一层，所述第一层包含一种或多种聚酯材料和多个布置在其中的金属片；和第二层，所述第二层包含大部分(以重量计)的一种或多种可结晶的聚酯基聚合物。