用于制造多屏障層吹模容器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開(kāi)總體而言涉及容器的制造，更具體而言，本發(fā)明公開(kāi)涉及用于制造多屏障層吹模容器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可以通過(guò)多種工藝制造瓶和其他容器，例如熱成型、滾塑、吹模或擠出吹模成型。可以由單層或多層材料生產(chǎn)多種容器。在多層材料中可以包含屏障層，從而延長(zhǎng)食品或飲料產(chǎn)品的貨架期，其中所述的食品或飲料產(chǎn)物待包裝于由所述的多層材料制備的容器中。例如可以使用屏障層，其中待包裝的產(chǎn)品對(duì)某種氣體是敏感的，或者會(huì)損失揮發(fā)物、風(fēng)味或芳香。
[0003]但是，整體屏障性能通常會(huì)發(fā)生損失，其中在屏障層之間的間隙存在于容器的熔接或密封區(qū)域。因此，需要制備在這些密封區(qū)域具有改進(jìn)的屏障性能的容器的方法。
[0004]發(fā)明概述
[0005]在一個(gè)方面中，制備容器的方法包括:(i)提供材料薄片，其具有至少2個(gè)屏障層和至少2個(gè)聚合物層；(ii)將所述的材料薄片形成管；(iii)在密封區(qū)域密封所述的管；以及
(iv)對(duì)所述的管進(jìn)行吹模，從而形成其中至少2個(gè)屏障層在密封區(qū)域形成基本連續(xù)的屏障的容器。
[0006]在另一個(gè)方面中，制備容器的方法包括:(i)提供材料薄片，其具有設(shè)置于至少2個(gè)聚合物層之間的至少2個(gè)乙烯乙烯醇屏障層；(ii)將所述的材料薄片形成管；(iii)在密封區(qū)域搭接密封(Iap seaI ing)所述的管；(i V)加熱所述的管；以及(V)緊靠模具吹制所述的管，從而形成其中至少2個(gè)乙烯乙烯醇屏障層在密封區(qū)域形成基本連續(xù)的屏障的容器。
[0007]附圖簡(jiǎn)述
[0008]圖1為橫截面圖，其示出了現(xiàn)有技術(shù)的薄片材料的一個(gè)實(shí)施方案。
[0009]圖2為橫截面圖，其示出了薄片材料的一個(gè)實(shí)施方案。
[0010]圖3為立體圖，其示出了用于制備吹模容器的儀器的一個(gè)實(shí)施方案。
[0011]圖4為橫截面圖，其示出了單屏障層吹模容器的搭接密封區(qū)域。
[0012]圖5為照片，其示出了單屏障層吹模容器的搭接密封區(qū)域。
[0013]圖6為橫截面圖，其示出了多屏障層吹模容器的搭接密封區(qū)域。
[0014]圖7為橫截面圖，其示出了多屏障層吹模容器的搭接密封區(qū)域。
[0015]圖8為橫截面圖，其示出了單屏障層吹模容器的翅形密封(finseal)區(qū)域。
[0016]圖9為橫截面圖，其示出了多屏障層吹模容器的翅形密封區(qū)域。
[0017]發(fā)明詳述
[0018]本發(fā)明通過(guò)提供用于制造具有改進(jìn)的屏障層性能的容器的方法而解決了上述需要。容器以及制備容器的方法的多個(gè)實(shí)施方案如下文所述。分別描述多個(gè)實(shí)施方案的不同步驟、部件和特征的參數(shù)，但是可以一致地結(jié)合在本說(shuō)明書和權(quán)利要求書中，從而還能夠用于本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以理解的其他的實(shí)施方案中。
[0019]在某些實(shí)施方案中，用于制備容器的方法包括:(i)提供材料薄片，其具有至少2個(gè)屏障層和至少2個(gè)聚合物層；(ii)將所述的材料薄片形成管；(iii)在密封區(qū)域密封所述的管；以及(iv)對(duì)所述的管進(jìn)行吹模，從而形成其中至少2個(gè)屏障層在密封區(qū)域形成基本連續(xù)的屏障的容器。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“基本連續(xù)的”是指由密封區(qū)域處的屏障層形成的屏障，其中所述的屏障層在密封區(qū)域上很大程度上是未破損的或未間斷的。換言之，如果在形成屏障的2個(gè)屏障層之間不存在間隙，或者如果2個(gè)屏障層之間的間隙為大約Inm或更低，則該屏障是“基本連續(xù)的”。例如氧分子的范德華半徑為152pm，這樣低于300pm的間隙將小于氧分子。Inm或更低的間隙將提供氧氣和其他氣體的基本屏障。
[0020]通過(guò)這些方法制造的容器在密封區(qū)域可以具有基本連續(xù)的屏障，從而提供食品和飲料包裝應(yīng)用的改進(jìn)的屏障性質(zhì)。
[0021]材料薄片
[0022]如圖2所示，材料薄片200包括3個(gè)聚合物層202，作為內(nèi)部層設(shè)置在2個(gè)外部聚合物層之間的2個(gè)屏障層204，以及4個(gè)粘合劑層206。粘合劑層可以設(shè)置在聚合物層和屏障層之間，2個(gè)聚合物層之間，或者2個(gè)屏障層之間。備選地，聚合物層和/或屏障層彼此可以相鄰設(shè)置，而在它們之間不具有粘合劑層。
[0023]在某些實(shí)施方案中，材料薄片是共擠出的或?qū)訅旱?。例如材料薄片的厚度可以為大約0.2mm至大約3.0mm，例如大約0.2至大約1.0mm，大約1.0mm至大約3.0mm，或者大約0.5mm至大約 1.5mm。
[0024]可以預(yù)見(jiàn)材料薄片的多種構(gòu)造。例如至少2個(gè)聚合物層的2個(gè)層可以為薄片的外部層，而至少2個(gè)屏障層可以為設(shè)置在外部層之間的內(nèi)部層。第一粘合劑層可以設(shè)置在第一外部層和第一內(nèi)部層之間，并且第二粘合劑層可以設(shè)置在第二外部層和第二內(nèi)部層之間。
[0025]多于2個(gè)聚合物層和/或多于2個(gè)屏障層可以以多種構(gòu)造排布于材料薄片中。例如材料薄片可以包含設(shè)置于2個(gè)外部聚合物層之間的3、4、5或更多的屏障層，以及可任選的在屏障層之間包含的一個(gè)或多個(gè)其他的聚合物層。在某些實(shí)施方案中，屏障層設(shè)置在材料薄片的外部層的附近。例如屏障層可以與外部聚合層相鄰設(shè)置，并且可任選地在它們之間具有粘合劑層。
[0026]在一個(gè)實(shí)施方案中，如圖7所示，材料薄片700包含2個(gè)外部聚合物層702，3個(gè)屏障層704，以及設(shè)置于屏障層/屏障層界面與屏障層/聚合物層界面之間的4個(gè)粘合劑層706。
[0027]在某些實(shí)施方案中，聚合物層包含熱塑性聚合物。例如聚合物層可以包含聚烯烴，例如聚丙烯或聚乙烯;聚苯乙烯類，例如聚苯乙烯;聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；聚乳酸;后消費(fèi)樹(shù)脂；回收再生料(recycled regrinds);或者它們的任意的組合。材料薄片的實(shí)施方案可以包含不同的聚合物層或者基本相似的聚合物層的組合。例如聚合物層的總厚度可以為整體材料薄片厚度的大約1%至整體材料薄片厚度的大約95%，例如整體材料薄片厚度的大約10至大約50%，整體材料薄片厚度的大約25至大約75%，或者整體材料薄片厚度的大約55至大約95%。在一個(gè)實(shí)施方案中，各個(gè)聚合物層的厚度范圍為整體材料薄片厚度的大約30至大約60 %。
[0028]如本文所用，術(shù)語(yǔ)“屏障層”是指可以用作限制氣體在整個(gè)材料薄片中流動(dòng)的屏障的任何材料層。例如屏障層可以有效地限制揮發(fā)物、風(fēng)味或芳香免于由該屏障層制備的容器中損失。在某些實(shí)施方案中，屏障層限制氧氣由其中流動(dòng)通過(guò)，從而保護(hù)食品或飲料物品被包裝在容器中。
[0029]例如屏障層可以包含乙烯乙烯醇、尼龍、聚偏氯乙烯、液體結(jié)晶聚合物或它們的任意的組合。此外，屏障層還可以包含屏障增強(qiáng)添加劑，例如納米添加劑或氧清除劑。材料薄片的實(shí)施方案可以包含不同屏障層或基本相似的屏障層的組合。例如每個(gè)屏障層的氧氣傳輸速率可以為大約0.01至大約0.1 cm3.mi I/ 10m2/天/atm，例如大約0.025至大約
0.05cm3.mil/100m2/天/atm，大約0.01 至大約0.05cm3.mil/100m2/天/atm，或者大約0.025至大約0.075cm3.mil/100m2/天/atm。
[0030]例如屏障層的總屏障厚度可以為整體材料薄片厚度的大約1%至整體材料薄片厚度的大約50%，例如整體材料薄片厚度的大約10至大約40%，整體材料薄片厚度的大約25至大約50%，或者整體材料薄片厚度的大約I至大約30%。
[0031]在某些實(shí)施方案中，粘合劑層包含接枝有官能團(tuán)(例如馬來(lái)酸酐)的聚丙烯，接枝有官能團(tuán)(例如馬來(lái)酸酐)的聚乙烯，聚苯乙烯/聚丙烯共聚物(例如互穿共聚物)，聚苯乙烯/聚乙烯共聚物(例如互穿共聚物)，或者它們的任意的組合。在單一的材料薄片中可以使用相似的或不同的粘合劑層。
[0032]在某些實(shí)施方案中，材料薄片可以包含一個(gè)或多個(gè)印刷層。
[0033]制備容器的方法
[0034]用于制備容器的方法可以包括:(i)提供材料薄片，其具有至少2個(gè)屏障層和至少2個(gè)聚合物層，如上文所述；(ii)將所述的材料薄片形成管；(iii)在密封區(qū)域密封所述的管；以及(iv)對(duì)所述的管進(jìn)行吹模，從而形成其中至少2個(gè)屏障層在密封區(qū)域形成基本連續(xù)的屏障的容器。
[0035]如圖3所示，向儀器300提供一卷材料薄片310。使材料薄片310在管