專利名稱：由對接熔接膜形成的包裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由塑料膜形成的包裝領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及其端 部為對接熔接的包裝。本發(fā)明還涉及一種由熱塑性膜生產(chǎn)的其端部為對接熔接的包裝的方法。
背景技術(shù)：
由膜制成的包含至少一層塑料層而形成如袋，管，或其他長方形包 裝的包裝在現(xiàn)有技術(shù)的范疇內(nèi)。這種包裝的特別之處在于是通過將膜的 末端熔4妻在 一起而制成。第一種熔接方法包括產(chǎn)生一個被稱之為"錯邊到錯邊"接合處的接 合處，在這里膜的靠下的一面與自身熔接在一起。該接合處示于圖l中。第二種熔接方法包括產(chǎn)生一個被稱之為"錯邊到正確邊"接合處的 接合處，在這里膜末端發(fā)生重疊而所述膜的靠下的 一 面熔接到所述膜的靠上的一面。該接合處示于圖2中。第三種方法被稱之為"對接接合，，，包括將膜的末端熔接在一起但 不將它們重疊。該方法示于圖3，并在專利文獻(xiàn)WO 2005/095105Al和 US 5569144和US 4733800中進(jìn)行了描迷。例如，美國專利US 4733800描述了如何由多層塑料膜生產(chǎn)具有柔性 鋁管的死褶特性的柔性管。該專利提出了使用熔接至管內(nèi)側(cè)或外側(cè)并在 熔接處接合的條帶，所述的條帶包括提供死褶特性的金屬箔。上迷專利 指明了條帶中金屬箔的厚度大于多層膜中金屬箔的厚度。該專利的主要 缺點在于難以密封住所形成的管狀體的末端。未來生產(chǎn)出用于糊狀產(chǎn)品(如牙膏)的管，通常是將注射模塑的管頭熔接到管狀體的末端上。將
管頭熔接于按這篇美國專利US 4 733 800中教導(dǎo)獲得的管狀體上尤其難以
出現(xiàn)的可能。另外該專利還建議將所述的條帶熔接到管的外部。然而， 這個包含鋁層的大而厚的條帶明顯地使包裝的美觀受到影響。
美國專利US 5569144描述了一種用于對接融合膜末端的裝置。由該 裝置得到的管具有改善的外觀性能，幾乎看不到熔接區(qū)。然而，管在熔 接區(qū)的低強度是的將這些管投入商業(yè)應(yīng)用存在較大風(fēng)險。
國際專利申請WO 2005/095105描述了 一種方法以改進(jìn)對含有不可熔 接的層的多層膜的對接熔接。該方法包括一層壓制件的使用，該層壓制 件包括在靠上和靠下的一面可熔接的膜；夾在可熔接膜之間的不可熔接 的層退于膜末端之后，從而在對接熔接期間，可熔接層環(huán)繞在不可熔接 的層末端從而能夠使膜在整個厚度上發(fā)生熔接。該方法對多層膜的對接 熔接進(jìn)行了改進(jìn)，然而根據(jù)在申請WO 2005/095105提出的方法生產(chǎn)出的 多層管在熔接處的強度低于膜的強度。
對接熔接的主要難點在于獲得強度與膜強度接近的熔接區(qū)。尤其希 望克服的是當(dāng)向熔接處施加拉升應(yīng)力時在對接熔接中觀察到的脆性斷 裂。
本發(fā)明使得從含有至少 一層不可熔接層的多層膜生產(chǎn)對接熔接包裝 成為可能；根據(jù)本發(fā)明獲得的包裝具有與膜強度至少相同等熔接區(qū)強 度，以及改善的美學(xué)特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及由多層膜構(gòu)成的對接熔接膜，包括至少一層功能性層和 一層可熔接層，所述功能性層最多是部分熔接的。在膜的末端加入條帶
從而彌補在熔接區(qū)失去的強度；強度的失去與所述功能性層的末端最多 是部分熔接的或可熔接層在熔接時性能下降有關(guān)。
本發(fā)明的各個方面將由對以下的附圖和它們的詳細(xì)描述得到更好的
4理解。


圖l-4描述了現(xiàn)有技術(shù)中用于接合膜末端的主要方法。
圖l描述了被稱之為錯邊到錯邊熔接的熔接方法，其包括將所述膜2 的末端5接合到它的靠下的一面4上，所述靠下的一面位于包裝的內(nèi)部。
圖2描述了被稱之為錯邊到正確邊或重疊熔接的熔接方法，其包括將 所述膜2的末端5;膜2的靠上的一面3，其接合到膜2的靠下的一面4 上接合在一起；所述靠下的一面和靠上的一面分別位于包裝的內(nèi)部和外 部。
圖3示出了被稱之為膜2的末端5的對接熔接的熔接方法。 圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)中已知的一種接合類型。
圖5示出了本發(fā)明中優(yōu)選的一種方法，其包括膜2的末端5的接合處 1;該膜2是由至少一層可熔接層8和一層功能層7形成，所述末端5僅 在可熔接層8處被對接熔接；在膜2的靠上的一面3上粘結(jié)一薄條帶6并 接合層7的不可熔接的末端。
圖6示出了在其末端5部分發(fā)生對接熔接的膜2的接合，條帶6被加 到接合處的靠上一面3上，形成包裝的外表面；第二個條帶IO被加到包 裝的靠下的一面4上，形成包裝的內(nèi)表面；所述條帶6和10接合至部分 熔接的末端5.
圖7示出了涂層ll可加到外表面3上以覆蓋膜2和條帶6的整個表 面。該涂層ll形成了包裝的外表，而條帶6陷入多層結(jié)構(gòu)當(dāng)中。
圖8描繪了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式的管狀體的生產(chǎn)。
具體實施例方式
對在發(fā)明內(nèi)容中使用的術(shù)語的定義
- 熔接熔融下將具有相同性質(zhì)或者熔融狀態(tài)下易混合的兩種材料進(jìn)行連接的操作，所述易混合性通過分子鏈的擴(kuò)散和滲透展現(xiàn)；然后
冷卻所迷材料從而凍結(jié)住分子滲透到狀態(tài)。
- 粘結(jié)將不具有相同性質(zhì)或者熔融狀態(tài)下不易混合的兩種材料 進(jìn)行連接的操作，粘結(jié)可通過化學(xué)機(jī)制(鏈末端的反應(yīng)，交聯(lián))，或通 過物理機(jī)制(范德瓦爾斯力，蒸發(fā))進(jìn)行。粘結(jié)是可在室溫下進(jìn)行或?qū)?材料加熱進(jìn)行的連接操作。
- 可熔接層其主要特征是在熔接下能夠和有助于制備包裝的層。
- 功能層其主要特征是提供熔接能力之外的性能的層。使用的 功能層通常具有較小的厚度，例如為提高包裝的外表(印刷層，透明 層)，為改善包裝的強度(雙軸取向?qū)?，技術(shù)層)，為提供阻礙性能
(對氧，香料)或為提供功能性(使包裝易于撕開)。
可熔接層通常是基于聚烯烴(聚乙烯，聚丙烯)。對接熔接使非常 少量的材料接觸，從而更難獲得強的接合處。已觀察到由80%的線性低 密度聚乙烯和20%的自由基低密度聚乙烯共混物構(gòu)成的可熔接層能夠獲 得強的熔接。
功能層是基于各種不同的樹脂(例如PET, PA, PS, EVOH, PVDC)， 對它們的選擇取決于對性能的期望。當(dāng)今使用的主要功能層為具有阻礙 性能的單軸取向的或雙軸耳又向的(PP, PET, PA, PS)層或膜(沉積了 SiOx, PVDC, EVOH, PA涂層的PET )。功能層也可以是由鋁或紙制成。
由本發(fā)明可獲得在熔接區(qū)厚度變化可忽略不計以及具有熔接區(qū)強度 與膜強度相同的熔接包裝。獲得的包裝可在其整個表面上進(jìn)行印刷而不 會在熔接區(qū)發(fā)生印刷中斷。
圖5示出了本發(fā)明的優(yōu)選的模式。該優(yōu)選的模式包括膜2的末端5的 接合處1,該膜2含有至少一個可熔接層8作為靠下的一面4和一個功能 層7作為靠上的一面3;所述靠上的一面3形成了包裝的外表面，而所述 靠下的一面4形成了包裝的內(nèi)表面。末端5的對接熔接使得膜2的末端形 成部分連接，即功能層7沒有被熔接接合。為了連接所述層的不可熔接的 末端并對接合處進(jìn)行加強， 一條帶6被粘結(jié)或熔接至膜靠上的一面3。條帶6通常是粘結(jié)至功能層3上，而將條帶熔接至所述功能層的表面3上通 常不可能完成。所述條帶6可進(jìn)行印刷或為透明的，它可含有阻礙層來彌 補熔接區(qū)中阻礙層可能存在的不連續(xù)性。條帶6的厚度與膜2的厚度相比 是很小的。條帶的厚度優(yōu)選在10-60微米之間。條帶可在對接熔接層壓制 件之前或之后加上。形成包裝內(nèi)表面4的可熔接層8保障了包裝內(nèi)部以及 連接處的衛(wèi)生特性。
圖5中所示的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選模式制備的包裝的優(yōu)點尤為明顯并具有 創(chuàng)新性。根據(jù)本發(fā)明的這種優(yōu)選的模式可制備出僅含兩層的對接熔接膜 包裝，其第一層為可熔接的，第二層為功能性的。根據(jù)該方法制備的包 裝可在其整個表面上進(jìn)行印刷而不會在熔接區(qū)發(fā)生印刷中斷。為了不改 變包裝的外觀，條帶6優(yōu)選為透明的和厚度薄的。條帶6上也可以進(jìn)行印 刷。
圖5中展示出的優(yōu)選的模式對包括熔點相差超過20°C的層的對接熔 接膜來說是有利的。根據(jù)該優(yōu)選方法的膜中的連接包括將所述膜加熱至 接近可熔接層熔點的溫度以及通過粘結(jié)或熔接條帶而將所述膜的末端連 接起來。
圖6示出的情況是第一條帶6被加到包裝外表面之上，而第二條帶 10被加到包裝內(nèi)表面之上。圖8中所示的接合處在可熔接層8的厚度較 小時體現(xiàn)出優(yōu)勢。條帶6通常是粘結(jié)至功能層7的靠上的一面3上，而條 帶IO最好是熔接至形成包裝內(nèi)表面的層8的靠下的一面4上。
本發(fā)明的一種變形展示于圖7中，包括將合成樹脂層11沉積以涂布 在膜2的外表面上；所述合成樹脂層11涂布在膜2的整個表面3以及條 帶6的表面，從而使條帶6陷于接合處1內(nèi)。圖7中展示出的接合處特別 在制備那些接合區(qū)不是完全看不見的且在接合區(qū)具有高強度的管狀體時 體現(xiàn)出優(yōu)勢。涂層16優(yōu)選擠出至膜2的表面上，且所述層經(jīng)選擇而粘附 于膜2的表面和條帶6.涂層11可含有若干層以改進(jìn)對膜2的粘附性，改 進(jìn)包裝的阻礙性能或表面性能。
圖8描繪了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法通過對接熔接膜生產(chǎn)出的管狀體。 由于僅由包含第一層是可熔接的和第二層是功能性的兩層膜制備，這種管狀體特別具有優(yōu)勢。由于現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)將所述膜的靠上的一面熔 接至靠下的一面，因此在現(xiàn)有技術(shù)中這種膜不能用于制備管狀體。通過 本發(fā)明可生產(chǎn)出更強和更美觀的包裝，并且可使用各種不同類型的多層膜。
上面描述的膜的對接熔接由于賦予了所制成的包裝以改進(jìn)的美學(xué)特
性而尤為有利；包裝在美學(xué)方面上改善與熔接區(qū)很難可視以及包裝的壁 在熔接區(qū)具有可忽略的額外裕留量有關(guān)。
本發(fā)明并不限于圖5-8中示出的例子?？筛鶕?jù)在圖5-7中展示的方法 生產(chǎn)出管狀體。通過將在圖5-7中展示的方法進(jìn)行組合得到的其他方法也 可構(gòu)成部分發(fā)明用于等同用途。
本發(fā)明可生產(chǎn)出既經(jīng)濟(jì)厚度又薄和強度又高的包裝。本發(fā)明不僅可 用于連接多層塑料膜，而且還可用于包含鋁層，紙張或紙板層的膜。
條帶的厚度與膜的厚度相比較薄。 一般而言，條帶的厚度比膜厚小 5-10倍。所述條帶的厚度優(yōu)選在10-60微米之間。條帶上可以進(jìn)行印刷或 可以是透明的；它可粘結(jié)或熔接至層壓制件的表面上；它可包含一阻礙 層來改善接合處的阻礙性能。條帶可在對接熔接層壓制件之前或之后加 上。條帶可以是一具有粘合性的條帶，對其在室溫下進(jìn)行涂布，條帶可 通過將粘合劑涂布紙膜和所述條帶之間的界面上而進(jìn)行粘結(jié)，條帶也可 通過加熱所述條帶進(jìn)行粘結(jié)，條帶還可被熔接。膜表面上的條帶的粘結(jié) 強度是決定接合處強度的一個因素。粘結(jié)強度過低將導(dǎo)致接合處在對包 裝施加壓力，張力，彎曲，沖擊或疲勞應(yīng)力下發(fā)生斷裂。因此，期望在 條帶和膜之間獲得強度粘結(jié)力從而所述條帶不會從所述膜上分離。
條帶可熔接或粘結(jié)到膜的表面上。通常于將條帶粘結(jié)至位于接合處 靠上的一面上的膜，從而形成包裝的外表面。可以設(shè)計出許多的粘合和 粘結(jié)的方法。例如，第一種方法包括將條帶加到已事先涂布了粘合劑之 處。對這種方法的第一種變形是可在室溫下涂布的粘合性條帶，第二種 變形是可通過加熱進(jìn)行粘結(jié)的粘合性條帶。粘合性條帶的使用得到了易 于控制和易于擴(kuò)大到工業(yè)規(guī)模的方法。另 一種方法包括在連接時將粘合 劑涂布紙條帶或膜上。雙組分活性粘合劑的使用使得能夠獲得強的粘合水平。 一般而言，粘結(jié)操作并不需要對接合區(qū)進(jìn)行任何特殊的表面處 理，然而，也可以在粘結(jié)之前進(jìn)行表面處理(例如電暈處理)。
當(dāng)條帶粘結(jié)至膜的表面上時，有時傾向于在到達(dá)管狀體末端前終斷 條帶。因此，條帶僅延伸至管狀體長度的一部分。當(dāng)連接管狀體的末端 和管頭時，通常優(yōu)選在接合區(qū)中無條帶存在。
根據(jù)應(yīng)用的方法和需要提供性能，有各種不同類型的條帶供選擇。
1- 條帶被熔接它含有如可熔接的(共擠出的，無定形的，涂膜 的)PET層，共擠出的OPP， PE, PP或可熱封的涂層。
2- 條帶被粘結(jié)或用粘合劑涂布。它唯一的區(qū)別性特征是在表面具有 一層粘合劑層，這種粘合劑可以是在高溫下或低溫下使用的粘合劑。粘 合劑可嵌入地沉積或沉積在條帶上。然后將條帶以巻的形式儲存，接著 用硅樹脂紙或膜保護(hù)粘合劑。硅樹脂可以選擇地直接沉積到條帶的外表 面上從而能夠避免定位條帶時移除硅樹脂。
任何類型的材料均可用作該條帶，特別是在第1和2點中描迷的材 料，在這些材料上可加入紙或鋁。對條帶的定義將根據(jù)期望的屏障，機(jī) 械抵抗力和外觀特性來指導(dǎo)進(jìn)行。
3- 條帶被粘結(jié)但本身沒有用粘合劑涂布。粘合劑可沉積在膜2上或 嵌入地沉積。可采用的材料與以上第1點中的相同。
為了提供阻礙性能，條帶可包括鋁層，PET或OPP阻礙層(與 PVOH, PVDC, SiOx, A10x或金屬化的涂層或任何其他可通過商業(yè)渠道獲 得的膜一同)，或與EVOH類型的障礙共擠出的層。
通常，未來確保產(chǎn)品性能的連續(xù)性，增強的條帶可包括與用作包裝 的膜2相同的功能層，即包括PET, OPP， OPA,障礙PET，金屬化的 PET，障礙OPP,金屬化的OPP,鋁紙，PE, PP等。
條帶也可由若干層構(gòu)成。例如這可以是由OPP, PET,紙，PE, PP, OPA, PA, PET/PE, OPP/PE, OPA/PE,紙/PE, PET/Al, OPP/Al, OPA/Al, PET/Al/PE, PET/A1/PP, OPP/A1/PE, OPP/A1/PP, OPA/A1/PE, OPA/A1/PP,紙/Al/PE,紙 /PET,紙/Al等制成。這里僅提及了產(chǎn)品的通用名稱。這一名稱覆蓋率全部的產(chǎn)品家族。因此，PET可以是傳統(tǒng)的雙軸取向的PET，無定形的 PET，共擠出的PET， SiOxPET, A10xPET，金屬化的PET等。而PE包 含了所有的基于PE的共擠出的膜；它們除了別的之外，包含了 EVOH或 PA層。這在其他參考文獻(xiàn)中是一樣的。
從更廣泛的角度講，市場上所有的厚度在10-60微米的膜均可單獨或 作為多層出現(xiàn)在這些條帶中。
本發(fā)明對于制備化妝品，藥物或食品用柔性管尤其具有優(yōu)勢。 實施例
在下面的實施例中，從包裝的靠外的一面向靠里的一面對多層結(jié)構(gòu) 進(jìn)行描述，即從接合處靠上的一面向靠下的一面進(jìn)行描述。為了使本發(fā) 明更容易理解，未示出加在膜2的可熔接層和功能層處的粘合劑層。只示 出了提供條帶6或10與膜2之間粘結(jié)性的粘合劑層。
實施例1
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方法形成的接合處，其展示于圖5中
接合處1: PET/粘合劑-PET/PE
膜2: PET/PE
功能層7: PET-厚30微米
可熔接層8: PE -厚180微米
條帶6: PET/粘合劑-厚40微米
粘合劑 Bostik Vitel 1912
實施例2
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的方法形成的接合處，其展示于圖5中:接合處1: 膜2: 功能層7: 可熔接層8: 條帶6: 粘合劑
BOPP/粘合劑-BOPP PVOH/PE BOPP PVOH/PE BOPP PVOH -厚40微米 PE -厚200微米 PET/粘合劑-厚60微米 BostikTLH 2013
實施例3
根據(jù)圖6中展示的方法形成的接合處
接合處1: 膜2: 功能層7: 可熔接層8: 條帶6:
PA/PE - PE/PA/PE
PE/PA/PE
PA -厚40微米
PE -厚200樣t米
PA/PE -厚60微米
實施例4
根據(jù)圖7中展示的方法形成的接合處:
接合處1: 膜2: 功能層7: 可熔接層8: 可熔接層9: 條帶6:
PE/鋁/PE - PE
PE/鋁/PE
鋁-厚8微米
PE -厚80微米
PE _厚120微米
PE -厚60微米
ii實施例5
根據(jù)圖8中展示的方法形成的接合處:
接合處1:PET/粘合劑-KRAFT/鋁/PE - PE
膜2:KRAFT/鋁/PE
功能層7:KRAFT/鋁
可熔接層8:PET -厚40微米
條帶6:PET/粘合劑-厚60微米
粘合劑Bostik TEE 222
條帶10:PE -厚40樣i米
其他實施例
一些可用于對接熔接用的膜的非窮盡的例子有
PE EVOH PE, PE/A1/PE, PET/A1/PE, PET/PE, 0PP/A1/PE, OPP/PE, Kraft/PE, Kraft/Al/PE。
采用可熔接的PP代替PE也可生產(chǎn)出相同的結(jié)構(gòu)。
這里僅提及了產(chǎn)品的通用名稱。這一名稱覆蓋率全部的產(chǎn)品家族。 因此，PET可以是傳統(tǒng)的雙軸取向的PET，無定形的PET,共擠出的 PET， SiOxPET, A10xPET，金屬化的PET等。而PE包含了所有的基于 PE的共擠出的膜；它們除了別的之外，包含了EVOH或PA層。
從更廣泛的角度來講，只要接合處包含至少一層可熔接膜，則市場 上所有的膜均可出現(xiàn)在對接熔接的膜中。
權(quán)利要求
1.一種由熱塑性膜的末端對接生產(chǎn)的包裝，所述的膜由數(shù)層構(gòu)成，其包括至少第一可熔接層和僅存在部分對接熔接或無對接熔接的第二層，且至少有一條薄的條帶覆蓋所述末端并直接連接至第二層的一面上，第一層和其他層之間的熔點差大于20℃。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝，包括連接至膜的末端并分別置于 膜兩側(cè)的兩個條帶。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包裝，其中條帶是粘結(jié)的。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的包裝，其中第二層和條帶被 一層合成樹脂覆蓋。
5. —種生產(chǎn)前述權(quán)利要求中任一項的所述包裝的方法，包括將由 數(shù)層構(gòu)成的膜的末端進(jìn)行對接熔接，所述膜包括至少第一可熔接層和僅 存在部分對接熔接或無對接熔接的第二層；所述方法的特征在于，膜的 末端位置設(shè)置成使得它們在鄰接后相繼被加熱和冷卻從而將所述第 一 層 的末端熔接，并在第二層上連接至少一個條帶以覆蓋所述末端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，條帶是在所述加熱 和冷卻操作之前連接至第二層的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，條帶是在所述加熱 和冷卻操作之后連接至第二層的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，條帶是在進(jìn)行所述 加熱和冷卻操作的同時連接至第二層的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的方法，其中至少一種合成樹脂 層沉積覆蓋于由所述膜和由所述條帶形成的接合處的表面。
全文摘要
一種由熱塑性膜的末端對接生產(chǎn)的包裝，所述的膜由數(shù)層構(gòu)成，其包括至少第一可熔接層和僅存在部分對接熔接或無對接熔接的第二層，且至少有一條薄的條帶覆蓋所述末端并直接連接至第二層的一面上，第一層和其他層之間的熔點差大于20℃。
文檔編號B29C65/50GK101410243SQ200780011060
公開日2009年4月15日 申請日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者J·托馬塞, 斯蒂法尼·馬修 申請人:艾薩帕克控股公司