TW201236935A - Improved composite system for packages - Google Patents

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201236935 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種適用於製 用的，的多層複合材料系統。 用於製造適用於流質食品特 造箔層包裝，舉例來說食品 *玄多層複合材料系統特別適 別是飲料，包裝的自立袋。 【先前技術】 由複合材料系統組裝的 ,,Mblo , κ η“线，特別是自立袋或Ε ^ bGttGmp峨h)，乃眾所周知1於此自立^ 典型複合材料系4办ΐ甬I八 σ丨 ' 冷费 系、，先通“別以黏著層疊及/或擠製層疊邊 塗覆’特別是金屬箱層係呈阻隔層載體或呈用於改善機相 性質的層存在。此層疊體的其他層為依據其意欲的用心 施具有不同設計的塑膠層。在此，以石油產品為基 備的材料及/或不屬於生物可降解或可做成堆肥的材料纪 運用迄今仍具有代表性。 j 從先前技藝能得知此複合材料系統和自立袋以及關 於自立袋或其他包裝系統的製造方法，舉例來說從Ep 2 223 866 Al、WO 2008/037447 或 EP 〇 600 502。其中所揭示的 複合材料系統並非生物可降解性，以致於由彼製造的包穿 僅能依慣用方式處理’而無法藉由混合來處理。同時，這 些複合材料系統運用已經用大量能量製造的起始物質，例 如金屬箔層，此外其得消耗以石油為底質的材料。然而， 特別是在食品領域中也是一樣，確切地說所欲的是換成生 態相容性材料及特別是不是金屬箔層（因為這些是利用大 201236935 量&量及其他來源’例如水來製造）。此外相容性將開啟簡 單的處理方式因為此層疊體及包裝能接著藉由時下普及 的廢棄物處理系統以相對簡單的方式再制。此外以可重 新使用的資料為基礎之奸μ μ 萣之材枓的用途能儘量不使用目前的石 油資源而且也有助於改善碳足跡(carbon f00tprint)。 WO 2009/005947 ai ,

A1、WO 96/3 1303 A1、DE 2〇2〇〇5〇11641 A、CN 2457〇7^W〇 2008/037447有揭示多種包裝材料。 所以’本發明的目的在於提供，特別適用於製造自立 袋的複合材料系統，其中該複合材料系統包含用於製造此 食品包裝戶斤需的性質，例如安定性、液體緊密性一 hqUld)、通氣通路，等等’其中應該儘可能使用生態相容 性或生物可降解性材料。 【發明内容】 此目的係由如申請專利範圍第丨項的複合材料系統達 成。此複合材料系統的較佳具體實施例係提供於附屬申請 專利範圍第2 i 8項及以下的說明内容中。再者，本發日; 也提供一包含如申請專利範圍第丨至8項中之任一項的— 合材料系統之食品包裝。此食品包裝較佳為一 後 【實施方式】 依據本發明的複合材料系統包含，作為—義本構件 一紙層及至少一阻隔層，而且其特徵為該複合材料系統不 4 201236935 含任何金屬箔層。 根據本發明的複合材料系統的其他具體實施例及其 相關優點係列舉於下文。下文所定義的其他層、偏奸運用 2層材料、層厚度及其他具體實施例可依所欲各自相互結 口，下文提供之根據本發明的複合材料系統的特定層順 用以摇述及舉例說明本發明，然而，本發明並不限 的特定實例。 、樣 紙層： 依據本發明的複合材料系統包含，作為基本層，一紙 層。此紙層通常具有於150至15_，較佳1〇〇至25_， 特佳80至30 _之範圍内的厚度，像是舉例來說μ、化 或50 μηι。根據本發明，任何類型的紙均可使用，包括人 有填料（例如高嶺土、滑石、二氧化鈦、《、碳_，^ 尊）的紙。能根據本發明運用的紙可為未塗佈或經塗 紙’較佳為帶有極短纖維的紙。特佳為透明紙，例如羊皮 紙（pergamyne paper)，由成漿咖㈣pu⑻製造的紙。 根據本發明的基本紙層通常存在於最終食品包裝中 在该複合材料系統面朝外那一側的相對較遠處，而且能根 據本發明應用的紙層，特別是羊皮紙製的較佳紙層特別 有助於本發明的複合材料系統的機械強度及勁度。此外羊 皮紙的較佳用途由於此紙的透明度而導致多種不同類型的 仔可行’因為舉例來說可以做到印在該羊皮紙層内 印刷法（印刷來的文字接著透過外側顯現，所以特 201236935 紙層外表面上的印刷的"何損傷及磨 貝 W紙材彳具備其他添加物，例h吸收劑，等 等。由此，此層對於該複合材料系統總體性質的貢獻可以 因為有關該紙張 來源，所以在此 再者’紙層的應用有助於風雨防護， (包括該羊皮紙）的製造運用可重新使用的 也同時達到碳足跡的改盖。 阻隔層： 再者，依據本發明的複合材料系統包含至少一阻隔 層。依據所欲的複合材料系統具體實施例，關於阻隔層的 類型、該阻隔層在該複合材料系統中的位置還有關於阻隔 層的數目有數個選項均可行。本發明的複合材料系統可包 含-或數個阻隔層，例如―、二或三阻隔層1_其_ 及於該複合材料系統中的位置這些可能有所不同。該阻隔 層可為’舉例來說，-阻隔材料層及/或—帶有阻隔性質的 密封層及/或-清漆層，其將各自於下文中做說明。 阻隔材料層： 第選項疋把一阻隔材料層裝設於位於該食品包裝 内側的上述紙層侧上。這個依據本發明的阻隔材料層較佳 包含帶有阻隔材料的較佳氣相沉積層之載體層。至於替代 方案，也可施敷呈下文將進一步說明的清漆形式的阻隔材 料層。該載體層負責該阻隔物的主要部分，因為該阻隔材 6 201236935 t本身的較佳氣相沉積層僅包含數埃，而且選擇性提供的 清漆塗層很清楚地比該載體層薄。至於主要構件，該載體 層^佳包含屬於生物可降解性及/或由可重新使用的資料 製每的材料。特別適合當作能根據本發明使用的阻隔材料 層用之載體層的材料是聚乳酸材料及玻璃紙。聚乳酸材料 早已經用⑨，舉例來說’作為覆蓋膜或用於購物袋的落層 材料及包裝。其他已知的聚乳酸應用領域為拋棄式刀具、 吸管及有螺旋帽的盒子。用於該阻隔層的另—較佳材料 玻璃紙㈣oPhane)，一種以再生纖維素之名料的材料。 一用於本發明的阻隔材料層之載體層的較佳材料本來 就包3某個程度的阻隔適合性’特別是對於液體。這些阻 隔載體層通常具有約1〇至⑽㈣，較佳12至5〇_ 了特 佳15至4〇 μΠ1的厚度，像是舉例來說，25 然而’為了確保所欲的阻隔性質，必須提供帶有 隔材料層之以上定義的載體層。根據本發明，在此運用的 特別疋乳相％積阻隔材料’因為依此方式，所欲的阻隔效 果’㈣U於氧、⑶2 ’還有對於水蒸汽均能以—非常薄 的層(僅數埃)來確保。根據本發明適合的阻隔材料為 金屬氧化物或(類)金屬的氣相沉積層，舉例來說，銘、Si〇2、 2^〇3或’、他氧化物及混合氧化物或混合物。在此，較佳 該氧化物材料，因為钤槎 ‘'、 為绝樣的話不需要金屬層就可完全實行。 該阻隔材料的氣相沉積層較佳為施於該載體層的_ 側’然而’也可將此氣相沉積阻隔物施於該載體層的兩側。 較佳地，該阻隔物，如 划U上疋義的’包含該載體層及該阻 201236935 隔材料的氣相沉積層，係設置於根據本發明的複合材料系 統中以致於該氣相沉積阻隔物係存在於該載體層面朝遠離 該紙層的那側上。然而，其他具體實施例也可以。佈置經 常根據關於製程（其意指該複合材料系統的個別層應用/引 進的順序)的慎重考慮做選擇，其確保該阻隔材料儘快地被 另一層覆蓋以防止此相對較敏感的層在另一製程中 傷。 根據本發明，較佳為將以上定義的阻隔材料層敷於開 ㈣㈣紙層丨。在此’改善黏著力的共同層可敷於彼等 之間而且通常具有小於2〇 _的厚度，特佳為…〇_， 特佳為2 tG 5μηι。為了這樣的層所應用的適合材料及類型 乃熟悉此技藝者眾所周知.，而且適合的實例為黏著層（擠製 膠欠層疊黏著劑’等等)。在同樣較佳為用於此黏著層的 材料為生物可降解性及’或以可重新使用的來源為基礎。 再者用於上述載體層的較佳材料，例如乳酸材料及玻 璃：*由於其於膜製造時獲得的光滑表面，能夠氣相沉積 卜吊薄的阻隔材料層，自為在此不須為該載體層的粗糙表 面創造大的補償。同時，上述阻隔材料完好黏附於該載體 層’所以得以確保包含該載體層的阻隔層及阻隔材料的氣 相沉積層之安全裝配。 除了其阻隔效果以外，此阻隔層也有助於機械強度， 、uv防濩。藉由填料及添加物的使用，這些性質能夠 步調整及最佳化，其中運用了熟悉此技藝者已知的 材料舉例來说，作為uv-吸收劑或提高勁度的填料。 8 201236935 阻隔層的另一選項是相應設計的密封層，其將在下文 中加以描述。 密封層： 依據本發明的複合材料系統另外包含一敷於上述阻 隔材料層之一側上的密封層。亦即，此密封層係佈置成使 其成為該複合材料系統的基本層當中的最内層。該密封异 經常正好是食品包裝成品的内層。依據本發明的密封層較 佳也由生物可降解性或更佳可製成堆肥的材料及/或由以 可重新使用的來源為基礎之材料製造。 在以聚酯類為基礎的特定聚合物材料中，舉例來說， 以上已經描述過的聚乳酸材料，還有PBAT (聚己二酸-對苯 二甲酸-丁二酯）等，偏好類似的材料以及其混合物◎舉例 來說，商業上可以註冊名稱Ecoflex⑧自BASF取得的材料 係適宜的* ' 該密封層較佳具有約10至200 μιη，較佳2〇至15〇 μπι，特佳100至5〇 _的厚度，像是舉例來說⑽、75或 60 μιη 〇 如同以上關於 質可藉由彼等 ，可以再度使 方式設計。要 個別層的黏著 也可再提供添加物及填料給該密封層， 其他層的敛述〇具去，4 人丄丄I丨4 丹考’该複合材料系統的性 來調整及最佳化。 要將此雄封層安全地敷於上述阻隔層上 用黏著力改"，其係依以上已經描述過的 進一步改善黏著力，可運用其他技術來改善 201236935 力’例如藉由燃燒法或電暈放電等等進行表面處理。 再者，上述密封層也可覆以， 衩佳軋相沉積，阻隔材 料關此’可運用以上已經描述過的鉍社. B ^ 4過的材枓，在此特佳的還 疋氧化性塗層，特別是si〇x、AI 计 /昆合物及其他氧化 物。此等阻隔物也同樣可被敷於該密封層之一或二表面 上’敷於-表面上經常已經足夠’特別是也為了成本的緣 故。若文中所述的密封層包含這樣的阻隔$，在本發明的 -些具體實施例中便可如此具體實施例一樣省卻上述的阻 隔材料層，該密封層接著認為有阻隔效果，所以裝設一紙 層及-密封層的層構造係可行的，同時仍能達到總複合材 料系統的充分阻隔性質及機械性質。藉由上述聚醋材料的 應用，·再度確保本發明的複合材料系統基本上分別由至少 生物可降解性或較佳可製成堆肥的材料組成。 阻隔層的另一選項是將在下文中做說明的清漆塗層。 清漆塗層 阻隔層的另一選項是可被加於’舉例來說，該紙層上 的清漆塗層。清漆塗層的適合實例為以硝酸纖維素為基礎 的清漆。這些可當作，舉例來說，濕氣阻隔物。熟悉此技 藝者知道此層的適當應用方式、層厚度及材料。 霉占著層 必要的話，可在此處所述的層之間裝設黏著層以供改 善黏著力，其中熟悉此技藝者知道的一般黏著材料均可運 10 201236935 用’舉例來說，以上討論過的擠製膠水及層疊黏著劑。適 合的材料是熟悉此技藝者的而且在此刻，同樣地，應該得 再提到用於此黏著層的材料較佳為生物可降解性及/或以 可重新使用的來源為基礎。此黏著層較佳為用於該紙層與 該阻隔層之間，特別是於紙層與屬於以上定義的阻隔材料 層之一部分的載體層之間。再者，黏著層較佳被裝設於該 社、封層與該阻隔層之間，其中有一較佳具體實施例同樣是 把此黏著層裝設於該密封層與該阻隔材料層的載體層之 間。然而，把一黏著層裝設於該紙層與該阻隔層之間或該 密封層與該阻隔層之間也是一選項’以致於使此黏著層與 該阻隔材料層接觸。此黏著層改善該複合材料系統個別層 的黏著力，但是此外其也有助於阻隔性質，特別是抵抗氧 滲透。 蟲膠層 另一選項是裝設其他蟲膠層，其基本上由蟲膠組成。 此蟲膠層可裝設於該複合材料系統中的任何位置，及這些 層較佳具有相當小的厚度，其經常小於2〇 μιη，較佳地約工 至ΙΟμηι，特佳2至5μπι。 此蟲膠層可裝設於該紙層與讓阻隔層之間，於該阻隔 層與該密封層之間，或該載體層與該阻隔材料層之間。一 或數層蟲膠可供像這樣進一步改善根據本發明的複合材料 的阻隔效果。 關於文中所述的阻隔層的選項可個別運用，也可合併 11 201236935 於根據本發明的複合材料系統中’取決於所欲的應用。這 些層的數目可任意選擇，及舉例來說，一、二或三個可能 相同或不同的阻隔層都可能出現。 本發明總共提供一適用於製造食品包裝，特別是自立 袋的改良複合材料系統，其中可省卻金屬箔層而對阻隔性 質及機械性質沒有任何不利的效應，並且基本上運用以可 重新使用的來源及/或生物可降解性聚合物材料為基礎的 聚合物材料。 除了上述基本層及改善黏著力的選擇層以外，本發明 的複合材料系統可包含其他層，舉例來說，在該紙層外表 面上的清漆或在該複合材料系統内及/或外表面上的另一 密封層。 所以，不Ιϋ性複合材肖系統可建冑如下（關於食品包 裝’從外到内）： 清漆/紙層/黏著劑/阻隔材料層/黏著劑/密封層 清漆/紙層/黏著劑/阻隔材料層/黏著劑/帶阻隔材料的密封 清漆/紙層/黏著劑/帶阻隔材料的密封層 2層/黏著劑/阻隔材料層/黏著劑/密封層 清漆/紙層/阻隔材料層/密封層 然而’本發明並不限於這 、二不鞄性具體貫施例。 依據本發明的複合材料

壯^ 1系統特別適用於製造食。C 裝，特別是用於流質或半流質 ' Μ α ^ 貞β °σ，較佳地飲料，特5, 果汁及其他含水果的飲料。根 琛本發明的複合材料系鮮 12 201236935 別允許藉由習用的製造方法製造一自立袋，所以可提供基 本上以生物可降解性原料為基礎的食品包裝及食品包裝 可，舉例來說，完全做作堆肥處理。 13

Claims (1)

1. 201236935 七、申請專利範圍： 一種適用於h « . 每^品包裝之複合材料系統，其包含一紙 層及—阻瞌思 朴 。3 紙 層，其特徵為該層疊體不包含任何金屬μ 層，及另一牲 】1屬泊 特徵為邊阻隔層包含一生物可降解性材料。 2.如申請專利範圍第1 一密封層。 $之複σ材枓糸統，其中另外還有 如申請專利範圍第 阻隔層敷於該紙層 面上。 1或2項之複合材料系統，其中將該 上及將該密封層敷於該阻隔層的相反 4,如申請專利範圍 Α 3項中任一項之複合材料系統 其十°亥，，氏層由一透明紙組成。 5 ·如則述申請專利範圍中任一人 複0材枓系統，其中該 阻h層包含一載體層及— 相積阻隔材料層，其中該 載體層較佳由聚乳酸材料或玻璃紙（cell〇phane)組成，及 輕隔材料層由氣相沉積(類)金屬氧化物組成。 6·如前述申請專利範圍中任-項之複合材料系統，其中該 紙層包含10至100 μηι的厚度。 7.如前述申請專利範圍中任一項之複合材料系統，其中該 201236935 雄封層包含一氣相沉積阻隔材料層。 8 ·如剛述申請專利範圍中任一項之複合材料系統，其中於 該紙層與該阻隔層之間及/或於該阻隔層與該密封層之 間裝設一改善黏著力的層。 9·如刖述申請專利範圍中任一項之複合材料系統，其中有 一、一或三阻隔層。 10 ·如前述申請專利範圍中 任一項之複合材料系統，其中内 含可製成堆肥的材料 較佳該複合材料系統可製成堆肥。 1至8項中任 π· 一種食品包裝，丨包含如申請專利範圍第 一項的層疊體。 其特徵為其係一自 12.如申請專利範圍第9項之食品包裝 立袋（stand-up pouch) 〇 201236935 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（ ）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 【無】 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：