[发明专利]用于柔性包装材料的多层膜

说明书

技术领域

本发明涉及多层(或层合)膜，其能够具体用于柔性包装材料(flexible wrapping)领域，其包含通过基于苯乙烯嵌段共聚物的粘合剂组合物层结合在一起的至少2个材料薄层。本发明还涉及适于生产所述膜的层合方法。

背景技术

柔性包装材料被用于包装宽范围的产品，例如由农业食品、化妆品或清洁剂工业所制造的那些产品，柔性包装材料通常由几个薄层或基底(呈箔或膜的形式)构成，其厚度在5-150μm之间，并且其由不同的材料构成，例如纸、铝或热塑性聚合物例如聚乙烯(或PE)，聚丙烯(或PP)，取向的或非取向的，乙烯的和醋酸乙烯酯(或EVA)的共聚物，或还有生物来源的聚合物例如来源于乳酸的聚合物(PLA)。相应的多层膜(其厚度可以在20-400μm变化)使得能够组合不同的单层材料的性能和因此提供给消费者一组适于最终柔性包装材料的特性例如：它的视觉外观(特别是要素显示与包装的产品有关和打算用于消费者的信息的印刷元素的)、抗大气湿度或氧气的阻挡效应、与食品接触而没有毒性或改变包装的食品的感官性能的风险、对于某些产品例如番茄酱或液体皂的耐化学品性、在高温(例如在灭菌的情形下)或另一方面在非常低的温度(深冻)下的良好行为。为了构成最终的包装材料，多层膜通常通过在约120-250℃的温度热封成形，后者的技术也用于将该包装材料封在用于消费者的产品周围。

构成多层膜的不同的材料层在层合操作过程中被使用粘合剂和设计用于此目的的器具或机器通过层合来合并或组装。往往由此获得的多层膜本身往往用术语“层合”或“复合”来表示。

可用于制造柔性包装材料的多层膜通常在至少一部分其表面区域上带有印刷的要素，该要素显示了与包装产品有关的信息。这些印刷的要素是如下来形成的：在层合操作之前，将不同的墨经由印刷方法沉积到由透明材料构成的薄层之一上。然后进行该操作，由此在最终的多层膜中，所述沉积物与粘合剂接触，从而由薄透明层保护该印刷要素抗外部环境。

该层合粘合剂有时候可以以水基粘合剂(例如干酪素或丙烯酸类型)的形式出现在工业实践中，但是非常通常是聚氨酯类型的粘合剂组合物。

这些粘合剂被用于层合专用的工业机组(往往称作层合机)中，其是以通常较高的线速度连续运行的，并且其中构成单层的膜和最终的层合膜二者，作为它们的非常大的尺寸的结果，是通过以大卷轴形式卷绕来包装的，所述大卷的宽度(标准宽度)可以高达约2m和直径高达1.80m。最终的层合体卷轴(在其上通常印刷有将来的包装材料的信息要素)往往被称作母卷轴。

通常在工业上用聚氨酯类型的粘合剂实施的层合方法包括：首先是将粘合剂涂覆到第一材料膜上的步骤，其包括在它的整个表面区域上沉积具有受控厚度的粘合剂连续层，该厚度与同样是受控的粘合剂量(或克重)相应。该涂覆步骤之后是层合与第一材料膜相同或不同的第二材料膜的步骤，其包括在压力下将第二膜施加到覆盖有粘合剂层的第一膜上。

在涂覆步骤中，在根据情况从环境温度到一百度左右变化的温度，在由待涂覆的膜材料形成的传送件的端部沉积了粘合剂的连续层，其在事先载入了粘合剂的旋转辊的压力下与该待涂覆的膜材料接触放置。在层合步骤中，将第二膜施加到涂覆有粘合剂的膜上所必需的压力通常是通过使相应的膜穿过2个辊子之间来施加的。该涂覆和层合步骤是在相同的层合装置上连续进行的。

由此获得的层合体通常包含小于10g/m²(对应于厚度不大于约10μm的连续层)和通常小于5g/m²量的聚氨酯类型的粘合剂。根据这种类型的方法制造的层合膜非常适于制造柔性包装材料，这归因于它们的优异的粘合性。这种粘合性在用于成形构成柔性包装材料的膜的过程中也得以保持，特别是在热封之后也是如此。此外，非常小的厚度的这种粘合剂层有利地可以保持构成柔性包装材料所必需的膜材料的柔性和通常透明的性质。

实际的层合操作最通常地随后是切断该复合膜的操作，其也由层合机完成，以从一个母卷轴产生几个更小宽度(例如在10cm-1m之间)的子卷轴。

这些子卷轴目的是传输和递送到层合机的不同工业用户，这些用户将它们直接用于他们的包装线上，用于包装他们自己的产品例如农业食品、化妆品或清洁剂，并意在特别是用于消费者。

使用聚氨酯型粘合剂的连续工业层合方法有利地允许高生产率，达到了450m/min或甚至更大的复合膜生产线速度。

在实践中发现的聚氨酯类型的层合粘合剂传统上是溶剂基的，并且是以所谓的“双组份”或“单组份”体系出现的。