Прочный планарный композиционный материал, содержащий промежуточный слой с повышенной температурой размягчения по вика
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к композиционным материалам для хранения пищевых продуктов. Листовой композиционный материал включает слоистую структуру со следующими слоями: необязательно, слой термопластичного материала; несущий слой; первый слой термопластичного материала KSv; барьерный слой; второй слой термопластичного материала KSa; по меньшей мере один дополнительный слой термопластичного материала KSw ; при этом температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSv и температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSa в каждом случае выше температуры размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSw. Также изобретение включает способ получения листового композиционного материала, контейнера, который охватывает внутреннюю полость и содержит по меньшей мере один такой листовой композиционный материал, и способ получения такого контейнера, включающего стадии обеспечения листового композиционного материала с описанной выше слоистой структурой, складывания, соединения и, возможно, наполнения и, возможно, закрытия контейнера, полученного таким образом. Изобретение обеспечивает получение листового композиционного материала, который обладает улучшенной непроницаемостью в отношении пара и кислорода в сочетании с хорошей способностью к обработке и высокой надежностью, в частности не образует дефектов, и который подходит для получения контейнеров для транспортировки и хранения молока, молочных продуктов, напитков, содержащих витамин C, и других напитков, пищевых продуктов, напитков с низким содержанием углекислого газа или кормов для животных. 5 н. и 26 з.п. ф-лы, 13 ил.
Реферат
Настоящее изобретение в целом относится к листовому композиционному материалу, включающему слоистую структуру со следующими слоями:
i. необязательно, слой термопластичного KSu;
ii. несущий слой;
iii. первый слой термопластичного материала KSv;
iv. барьерный слой;
v. второй слой термопластичного KSa;
vi. третий слой термопластичного материала KSw.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения листового композиционного материала, контейнеру, который охватывает внутреннюю полость и содержит по меньшей мере один такой листовой композиционный материал, и способу получения такого контейнера.
С давних пор пищевые продукты, будь-то пищевые продукты для потребления человеком или корма для животных, сохраняли путем хранения либо в жестяной банке, либо в стеклянной банке, закрытой крышкой. Однако такие системы упаковки имеют некоторые серьезные недостатки, в частности, высокую собственную массу, энергоемкое производство и вызывающее трудности открывание.
Из уровня техники известны альтернативные системы упаковки для хранения пищевых продуктов в течение длительного периода времени, по возможности без порчи. Они представляют собой контейнеры, изготовленные из листовых композиционных материалов, часто также называемых ламинатом. Такие листовые композиционные материалы часто состоят из слоя термопластичного материала, несущего слоя, обычно выполненного из картона или бумаги, слоя усилителя адгезии, слоя алюминия и дополнительного слоя пластмассы. Такой листовой композиционный материал описан, в частности, в WO 90/09926. Указанные ламинированные контейнеры уже имеют много преимуществ по сравнению с традиционными стеклянными и жестяными банками, например, компактное хранение и низкую собственную массу. Тем не менее, для таких систем упаковки также существуют возможности улучшения.
На тех участках листовых композиционных материалов, которые подвергаются сильным механическим нагрузкам при изготовлении контейнера, в частности, при применении барьерных слоев из алюминиевой фольги, часто происходит образование небольших дефектов, таких как трещины, разрывы, пузыри или негерметичные карманы или микроканалы, приводящие к утечкам. В таких дефектах могут осаждаться микробы, или же микробы через такие дефекты могут проникать в контейнеры, в результате чего пищевой продукт в контейнере может с большей легкостью подвергаться разложению. Кроме того, любое повреждение барьерного слоя ведет к появлению слабых мест с точки зрения проникновения в контейнер кислорода, что в свою очередь вызывает ухудшение качества пищевого продукта и также сокращение срока хранения. Участки, которые содержат надрезы или согнутые края или непрочности в листовом композиционном материале, особенно подвержены риску, в частности те участки, которые имеют пересечения надрезов и при изготовлении контейнера складываются особенно сильно или в нескольких измерениях.
В целом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы по меньшей мере частично устранить недостатки, имеющиеся на уровне техники.
Кроме того, существует задача получения листового композиционного материала, который отличается улучшенной непроницаемостью в отношении пара и кислорода в сочетании с хорошей способностью к обработке и высокой надежностью, в частности не образует дефектов.
Дополнительная задача состоит в получении композиционного материала, имеющего как можно большее окно, которое может быть герметизировано.
Дополнительная задача состоит в получении листового композиционного материала, который подходит, в частности, для получения контейнеров для транспортировки и хранения молока, молочных продуктов, напитков, содержащих витамин C, и других напитков, пищевых продуктов, напитков с низким содержанием углекислого газа или кормов для животных и т.п.
Настоящее изобретение представляет собой усовершенствование, направленное на реализацию по меньшей мере одной из описанных выше задач, как заявлено в независимых пунктах формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения касаются изобретений, представляющих собой предпочтительные варианты реализации указанного усовершенствования в отношении достижения указанных задач.
Усовершенствование, направленное на реализацию по меньшей мере одной из перечисленных выше задач, выполнено с помощью листового композиционного материала, включающего слоистую структуру со следующими слоями, предпочтительно в показанной последовательности:
о. необязательно, или при необходимости, слой термопластичного материала KSu;
i. несущий слой;
ii. первый слой термопластичного материала KSv;
iii. барьерный слой;
iv. второй слой термопластичного материала KSa;
v. третий слой термопластичного материала KSw,
при этом температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSv и температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSa в каждом случае выше температуры размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSw.
В настоящем описании термин "соединенный" включает адгезию двух объектов за счет сил, выходящих за пределы Ван-дер-ваальсовых сил притяжения. Указанные объекты могут либо следовать непосредственно друг за другом, либо могут быть присоединены один к другому через дополнительные объекты. В случае листового композиционного материала это означает, например, что несущий слой можно соединить непосредственно и, следовательно, напрямую со слоем термопластичного материала KSv, или также опосредованно через слой усилителя адгезии, однако прямое соединение предпочтительно.
Применяемое выше выражение "содержащий слоистую структуру со слоями, предпочтительно в показанной последовательности" означает, что по меньшей мере указанные слои присутствуют в композиционном материале согласно настоящему изобретению в указанной последовательности. Это выражение не обязательно означает, что указанные слои непосредственно следуют друг за другом. Скорее, указанное выражение включает комбинации, в которых один или более дополнительных слоев может также присутствовать между двумя слоями, последовательно перечисленными в приведенной выше последовательности. Наряду с описанной выше слоистой структурой, один или более дополнительных слоев могут также присутствовать как часть композиционного материала. Таким образом, например, по меньшей мере один дополнительный слой термопластичного материала KSu можно расположить со стороны несущего слоя, направленного к окружающей среде. Слой термопластичного материала KSu можно также опосредованно или непосредственно соединить с несущим слоем, однако прямое соединение предпочтительно. Кроме того, например, на весь или часть участка со стороны слоя термопластичного материала KSu, обращенного к окружающей среде, можно дополнительно нанести дополнительный слой или несколько дополнительных слоев. В частности, печатный слой можно также нанести со стороны слоя термопластичного материала KSu, обращенного к окружающей среде. Однако возможные дополнительные слои также представляют собой покрывающие или защитные слои. Согласно другому варианту реализации изобретения, печатный слой также можно расположить между несущим слоем и слоем термопластичного материала KSu. В этом случае слой термопластичного материала KSu сам по себе также может представлять собой покрывающий или защитный слой для печатного слоя.
Если листовой композиционный материал содержит по меньшей мере один дополнительный слой термопластичного материала KSu, масса на единицу площади указанного слоя обычно составляет от 5 до 50 г/м2, особенно предпочтительно, от 8 до 40 г/м2 и, наиболее предпочтительно, от 10 до 30 г/м2. Слой термопластичного материала KSu предпочтительно содержит термопластичный полимер в количестве по меньшей мере 70% мас., предпочтительно, по меньшей мере 80% мас. и, особенно предпочтительно, по меньшей мере 95% мас., в каждом случае в пересчете на массу слоя термопластичного материала KSu. Возможные подходящие термопластичные материалы для получения слоя термопластичного материала KSu представляют собой, в частности, материалы, которые можно легко обработать благодаря хорошим экструзионным свойствам. Среди прочего, подходящими являются полимеры, полученные с помощью цепной полимеризации, в частности, полиэфиры или полиолефины, сополимеры циклических олефинов (СОС), сополимеры полициклических олефинов (РОС), в частности полиэтилен и полипропилен, которые особенно предпочтительны, при этом самым предпочтительным является полиэтилен. Для получения слоя термопластичного материала KSu можно также использовать смеси по меньшей мере двух термопластичных материалов.
Согласно настоящему изобретению, из полиэтиленов предпочтительными являются полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE) и полиэтилен (РЕ) и смеси по меньшей мере двух из указанных соединений. Скорость течения расплава (MFR) подходящих полиэтиленов составляет от 1 до 25 г/10 мин, предпочтительно, от 2 до 20 г/10 мин и, особенно предпочтительно, от 2,5 до 15 г/10 мин, и плотность составляет от 0,890 до 0,980 г/см3, предпочтительно, от 0,895 до 0,975 г/см3, и, также предпочтительно, от 0,900 до 0,970 г/см3. Температура плавления по меньшей мере одного термопластичного полимера, содержащегося в слое термопластичного материала KSu, предпочтительно всех полимеров, содержащихся в слое термопластичного материала KSu, предпочтительно составляет от 80 до 155°C, предпочтительно, от 90 до 145°C и, особенно предпочтительно, от 95 до 135°C.
В качестве несущего слоя, можно использовать любой материал, который подходит специалисту в данной области техники для этой цели и который имеет достаточную прочность и жесткость для придания контейнеру устойчивости в такой степени, что в заполненном состоянии контейнер, по существу, сохраняет свою форму. Наряду со многими пластмассами, предпочтительными являются волокнистые вещества на растительной основе, в частности древесная масса (пульпа), предпочтительно отсортированная по крупности, отбеленная и/или не отбеленная древесная масса, особенно предпочтительными являются бумага и картон. Масса на единицу площади несущего слоя предпочтительно составляет от 120 до 450 г/м2, особенно предпочтительно, от 130 до 400 г/м2 и, наиболее предпочтительно, от 140 до 380 г/м2. Как правило, подходящий картон имеет одно- или многослойную структуру и может быть покрыт с одной или обеих сторон одним или более покрывающих слоев. Кроме того, содержание остаточной влаги в подходящем картоне составляет менее чем 20% мас., от 2 до 15% мас. и, особенно предпочтительно, от 4 до 10% мас.
Пластмассы, которые уже были описаны выше при рассмотрении слоя термопластичного материала KSu, предпочтительно можно использовать в частности, в качестве слоя термопластичного материала KSv, масса на единицу площади которого предпочтительно составляет от 5 до 40 г/м2, особенно предпочтительно, от 8 до 30 г/м2 и, более предпочтительно, от 10 до 25 г/м2. Кроме того, температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSv находится в диапазоне от 90 до 150°C, предпочтительно, от 95 до 140°C и, особенно предпочтительно, от 100 до 135°C.
Согласно предпочтительному примеру реализации настоящего изобретения, слой термопластичного материала KSv присутствует в виде смеси по меньшей мере двух термопластичных материалов. В связи с этим, также предпочтительно, чтобы слой пластмассы KSv содержал термопластичный материал в количестве по меньшей мере 25% мас., особенно предпочтительно, по меньшей мере 35% масс. и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 45% мас., в каждом случае в пересчете на слой пластмассы KSv, температура размягчения по Вика которого составляет по меньшей мере 90°C, предпочтительно, по меньшей мере 95°C и, особенно предпочтительно, по меньшей мере 100°C. Кроме того, температура плавления такого термопластичного материала предпочтительно составляет по меньшей мере 110°C, предпочтительно, по меньшей мере 115°C и, особенно предпочтительно, по меньшей мере 120°C. Кроме того, плотность такого термопластичного материала предпочтительно составляет по меньшей мере 0,918 г/см3, предпочтительно, по меньшей мере 0,922 г/см3, особенно предпочтительно, по меньшей мере 0,925 г/см3 и, более предпочтительно, по меньшей мере 0,930 г/см3.
Согласно частному варианту реализации описанного выше примера реализации настоящего изобретения, слой пластмассы KSv присутствует в виде смеси полиолефина, полученного с применением металлоценового катализатора, и дополнительного полимера, предпочтительно представляющего собой полиолефин, который не был получен с помощью металлоценового катализатора, предпочтительно полиэтилен, который не был получен с помощью металлоценового катализатора (mPE). Особенно предпочтительно, когда слой термопластичного материала KSv присутствует в виде смеси, содержащей mPE в количестве от 25 до 95% мас., предпочтительно, от 35 до 85% мас. и, особенно предпочтительно, от 45 до 75% мас., и РЕ в количестве от 5 до 75% мас., предпочтительно, от 15 до 65% мас., и, особенно предпочтительно, от 25 до 55% мас., при этом описанный в настоящей заявке mPE соответствует по меньшей мере одному, предпочтительно, по меньшей мере двум и, особенно предпочтительно, всем параметрам, включающим температуру размягчения по Вика, температуру плавления, величину MFR и плотность, упомянутым выше при описании слоя термопластичного материала KSv.
В качестве барьерного слоя, можно использовать любой материал, который подходит для такой цели специалисту в данной области техники и проявляет достаточное защитное действие, в частности, в отношении кислорода. Барьерный слой, предпочтительно, выбирают из
a. барьерного слоя пластмассы;
b. металлического слоя;
c. слоя оксида металла или
d. комбинации по меньшей мере двух слоев а-с.
Если барьерный слой представляет собой барьерный слой из пластмассы согласно альтернативному варианту а, указанный слой предпочтительно, содержит по меньшей мере 70% мас., особенно предпочтительно, по меньшей мере 80% мас. и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 95% мас. по меньшей мере одной пластмассы, известной специалисту в данной области техники для такой цели, в частности, благодаря защитным свойствам в отношении запаха или газа, которые являются подходящими с точки зрения упаковки контейнеров. В настоящей заявке возможные пластмассы, в частности термопластичные материалы, представляют собой пластмассы, содержащие N или О, как сами по себе, так и в смесях двух или более пластмасс. Согласно настоящему изобретению, может оказаться целесообразным, если температура плавления барьерного слоя из пластмассы составляет от более чем 155 до 300°C, предпочтительно, от 160 до 280°C и, особенно предпочтительно, от 170 до 270°C.
Также предпочтительно, если масса на единицу площади барьерного слоя из пластмассы составляет от 2 до 120 г/м2, предпочтительно, от 3 до 60 г/м2, особенно предпочтительно, от 4 до 40 г/м2 и, более предпочтительно, от 6 до 30 г/м2. Кроме того, барьерный слой пластмассы предпочтительно получают из расплавов, например с помощью экструзии, в частности послойной экструзии. Более предпочтительно, когда барьерный слой пластмассы также можно ввести в листовой композиционный материал путем ламинирования. В настоящей заявке предпочтительно, чтобы пленка была включена в листовой композиционный материал. Согласно другому варианту реализации изобретения, можно также выбрать барьерные слои пластмассы, получаемые путем осаждения из раствора или дисперсии пластмасс.
Возможные подходящие полимеры предпочтительно представляют собой полимеры, средневесовая молекулярная масса которых, определенная методом гель-проникающей хроматографии (GPC) в сочетании с рассеянием света, составляет от 3×103 до 1×107 г/моль, предпочтительно, от 5×103 до 1×106 г/моль и, особенно предпочтительно, от 6×103 до 1×105 г/моль. Возможными подходящими полимерами, в частности, являются полиамид (РА) или сополимер полиэтилена/винилового спирта (EVOH) или их смесь.
Из числа полиамидов можно использовать все полиамиды (РА), которые кажутся подходящими специалисту в данной области техники для применения согласно настоящему изобретению. В частности, следует упомянуть РА 6, РА 6.6, РА 6.10, РА 6.12, РА 11 или РА 12 или смесь по меньшей мере двух из указанных соединений, при этом особенно предпочтительными являются РА 6 и РА 6.6, причем РА 6 является более предпочтительным. РА 6 можно приобрести на рынке, например, под торговыми названиями Akulon®, Durethan® и Ultramid®. Кроме того, подходящими являются аморфные полиамиды, такие, как например, MXD6, Grivory® и Selar® РА. Плотность РА также предпочтительно составляет от 1,01 до 1,40 г/см3, предпочтительно, от 1,05 до 1,30 г/см3 и, особенно предпочтительно, от 1,08 до 1,25 г/см3. Кроме того, коэффициент вязкости РА предпочтительно составляет от 130 до 185 мл/г и, предпочтительно, от 140 до 180 мл/г.
Как и EVOH, можно использовать все EVOH, которые кажутся специалисту в данной области техники подходящими для применения согласно настоящему изобретению. Примеры таких EVOH, помимо прочего, можно приобрести в большом количестве различных конфигураций в компании EVAL Europe NV, Бельгия под торговым названием EVAL™, например, типы EVAL™ F104B или EVAL™ LR171B. Предпочтительные EVOH имеют по меньшей мере одно, два, несколько или все из следующих свойств:
- содержание этилена от 20 до 60 моль %, предпочтительно, от 25 до 45 моль %;
- плотность от 1,0 до 1,4 г/см3, предпочтительно, от 1,1 до 1,3 г/см3;
- температура плавления от более чем 155 до 235°C, предпочтительно, от 165 до 225°C;
- величина MFR (210°C/2,16 кг, если TM(EVOH)<230°C; 230°C/2,16 кг, если 210°C<TM(EVOH)<230°C) от 1 до 25 г/10 мин, предпочтительно, от 2 до 20 г/10 мин;
- скорость проникновения кислорода от 0,05 до 3,2 см3⋅20 мкм/м2⋅день⋅атм, предпочтительно, от 0,1 до 1 см3⋅20 мкм/м2⋅день⋅атм.
Согласно альтернативному варианту b барьерный слой представляет собой металлический слой. Все слои с металлами, которые известны специалисту в данной области техники и могут обеспечить высокую непроницаемость в отношении света и кислорода, в принципе подходят в качестве металлического слоя. Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения, металлический слой может присутствовать в виде фольги или в виде осажденного слоя, например, полученного путем физического осаждения из газовой фазы. Металлический слой предпочтительно представляет собой сплошной слой. Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, толщина металлического слоя составляет от 3 до 20 мкм, предпочтительно, от 3,5 до 12 мкм и, особенно предпочтительно, от 4 до 10 мкм.
Предпочтительные выбранные металлы представляют собой алюминий, железо или медь. Стальной слой, например, в форме фольги может быть предпочтительным в виде слоя железа. Более предпочтительно, металлический слой представляет собой слой с алюминием. Слой алюминия целесообразно выполнить из алюминиевого сплава, такого как, например, AlFeMn, AlFe1.5Mn, AlFeSi или AlFeSiMn. Чистота обычно составляет 97,5% и выше, предпочтительно, 98,5% и выше, в каждом случае в пересчете на весь слой алюминия. Согласно конкретному варианту реализации изобретения, металлический слой выполнен из алюминиевой фольги. Растяжимость подходящей алюминиевой фольги составляет более чем 1%, предпочтительно, более чем 1,3% и, особенно предпочтительно, более чем 1,5%, и предел прочности на разрыв составляет более чем 30 Н/мм2, предпочтительно, более чем 40 Н/мм2 и, особенно предпочтительно, более чем 50 Н/мм2. Подходящие сплавы для получения слоев алюминия или фольги можно приобрести под наименованиями EN AW 1200, EN AW 8079 или EN AW 8111 в компаниях Hydro Aluminium Deutschland GmbH или Amcor Flexibles Singen GmbH.
В случае металлической фольги в качестве барьерного слоя, усилитель адгезии можно расположить между металлической фольгой и следующим слоем термопластичного материала с одной и/или обеих сторон металлической фольги. Однако, согласно конкретному варианту реализации контейнера в соответствии с настоящим изобретением, усилитель адгезии размещают между металлической фольгой и следующим слоем термопластичного материала не со стороны металлической фольги.
Более предпочтительно, слой оксида металла можно выбрать в качестве барьерного слоя согласно альтернативному варианту с. Возможные слои оксида металла представляют собой все слои оксида металла, которые хорошо известны и кажутся подходящими специалисту в данной области техники с точки зрения обеспечения защитного действия в отношении света, пара и/или газа. В частности, предпочтительными являются слои оксида металла на основе алюминия, железа или меди, уже упомянутые выше, и слои оксида металла на основе соединений титана или оксида кремния. Слой оксида металла получают, например, путем осаждения из паровой фазы оксида металла на слой пластмассы, например на ориентированную полипропиленовую пленку. Предпочтительным способом получения такого слоя является физическое осаждение из газовой фазы.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, металлический слой или слой оксида металла может присутствовать в виде слоистого композиционного материала из одного или более слоев пластмассы с металлическим слоем. Такой слой можно получить, например, путем осаждения из паровой фазы металла на слой пластмассы, например на ориентированную полипропиленовую пленку. Предпочтительным способом получения такого слоя является физическое осаждение из газовой фазы.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации композиционного материала в соответствии с настоящим изобретением, листовой композиционный материал согласно изобретению содержит по меньшей мере слои термопластичного материала KSv, KSa и KSw, при этом слой термопластичного материала KSa следует за барьерным слоем и предпочтительно следует опосредованно. Слой термопластичного материала KSw предпочтительно следует за слоем пластмассы KSa, и особенно предпочтительно, следует непосредственно.
Масса на единицу площади слоя термопластичного материала KSa предпочтительно составляет от 5 до 50 г/м2, особенно предпочтительно, от 8 до 40 г/м2 и, более предпочтительно, от 10 до 30 г/м2. В частности, для получения слоя термопластичного материала KSu в свою очередь можно предпочтительно использовать пластмассы, которые уже были описаны выше. Кроме того, температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSa составляет от 90 до 150°C, предпочтительно, от 95 до 140°C и, особенно предпочтительно, от 100 до 135°C.
Согласно предпочтительному примеру реализации настоящего изобретения, слой термопластичного материала KSa присутствует в виде смеси по меньшей мере двух термопластичных материалов. В связи с этим, также предпочтительно, если слой термопластичного материала KSa содержит термопластичный материал в количестве по меньшей мере 25% мас., особенно предпочтительно, по меньшей мере 35% мас. и, наиболее предпочтительно, по меньшей мере 45% масс., в каждом случае в пересчете на массу слоя термопластичного материала KSa, температура размягчения по Вика которого составляет по меньшей мере 90°C, предпочтительно, по меньшей мере 95°C и, особенно предпочтительно, по меньшей мере 100°C. Кроме того, температура плавления такого термопластичного материала предпочтительно составляет по меньшей мере 110°C, предпочтительно, по меньшей мере 115°C и, особенно предпочтительно, по меньшей мере 120°C. Кроме того, плотность указанного термопластичного материала предпочтительно составляет по меньшей мере 0,918 г/см3, предпочтительно, по меньшей мере 0,922 г/см3, особенно предпочтительно, по меньшей мере 0,925 г/см3 и, более предпочтительно, по меньшей мере 0,930 г/см3.
Согласно конкретному варианту реализации описанного выше примера реализации настоящего изобретения, слой термопластичного материала KSa присутствует в виде смеси полиолефина, полученного с применением металлоценового катализатора, и дополнительного полимера, предпочтительно представляющего собой полиолефин, который не был получен с помощью металлоценового катализатора, предпочтительно, полиэтилен, который не был получен с помощью металлоценового катализатора. Особенно предпочтительно, если слой термопластичного материала KSa присутствует в виде смеси mPE в количестве от 25 до 95% мас., предпочтительно, от 35 до 85% мас. и, особенно предпочтительно, от 45 до 75% мас. и РЕ в количестве от 5 до 75% мас., предпочтительно, от 15 до 65% мас., и, особенно предпочтительно, от 25 до 55% мас., при этом mPE, описанный в настоящей заявке, соответствует по меньшей мере одному, предпочтительно, по меньшей мере двум и, особенно предпочтительно, всем параметрам, включающим температуру размягчения по Вика, температуру плавления, величину MFR и плотность, упомянутым выше при описании слоя термопластичного материала KSv.
Пластмассу, которая уже была описана при рассмотрении слоев термопластичного материала KSu, KSv или KSa, в частности, можно предпочтительно использовать для получения слоя термопластичного материала KSw, масса на единицу площади которого предпочтительно составляет от 2 до 60 г/м2, особенно предпочтительно, от 5 до 50 г/м2 и, более предпочтительно, от 7 до 40 г/м2. Также предпочтительно получить слой термопластичного материала KSw в виде смеси по меньшей мере двух термопластичных материалов.
Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения, слой термопластичного материала KSw основан на смеси по меньшей мере двух полимеров, при этом плотность одного полимера предпочтительно составляет от 0,910 до 0,930 г/см3, предпочтительно, от 0,915 до 0,925 г/см3. Кроме того, температура плавления такого полимера предпочтительно составляет от 100 до 115°C. Плотность второго полимера предпочтительно составляет от 0,880 до 0,915 г/см3, предпочтительно, от 0,890 до 0,910 г/см3, и температура плавления особенно предпочтительно составляет от 90 до 115°C. Температура размягчения по Вика слоя KSw составляет от 60 до 105°C, предпочтительно, от 65 до 100°C и, особенно предпочтительно, от 70 до 95°C.
Согласно конкретному варианту реализации описанного выше примера воплощения настоящего изобретения, слой пластмассы KSw присутствует в виде смеси полиолефина, полученного с применением металлоценового катализатора, и дополнительного полимера, предпочтительно представляющего собой полиолефин, который не был получен с помощью металлоценового катализатора, предпочтительно, полиэтилен, который не был получен с помощью металлоценового катализатора. Особенно предпочтительно, когда слой пластмассы KSw присутствует в виде смеси mPE в количестве от 65 до 95% мас., предпочтительно, от 70 до 90% мас. и, особенно предпочтительно, от 75 до 85% мас. и РЕ в количестве от 5 до 35% мас., предпочтительно, от 10 до 30% мас. и, особенно предпочтительно, от 15 до 25% мас. Согласно дополнительному примеру варианта реализации настоящего изобретения, слой термопластичного материала KSw присутствует в виде смеси mPE в количестве от 15 до 45% мас., предпочтительно, от 20 до 40% мас. и, особенно предпочтительно, от 25 до 35% мас. и РЕ в количестве от 55 до 85% мас., предпочтительно, от 60 до 80% мас. и, особенно предпочтительно, от 65 до 75% мас.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, один или более или все слои термопластичного материала из композиционного материала KSv, KSa, KSw и, возможно, KSu, наряду с термопластичным полимером могут также содержать неорганическое твердое вещество в качестве наполнителя. В связи с этим, предпочтительно, если конкретный слой термопластичного материала содержит термопластичный полимер или полимерную смесь в количестве по меньшей мере 60% мас., предпочтительно, по меньшей мере 80% мас. и, особенно предпочтительно, по меньшей мере 95% мас., в каждом случае в пересчете на соответствующий слой термопластичного материала. Все твердые вещества, которые кажутся подходящими специалисту в данной области техники, можно использовать в качестве неорганического твердого вещества, предпочтительно, измельченного твердого вещества, предпочтительно, в виде солей или оксидов двух- четырехвалентных металлов. Примеры, которые можно упомянуть в настоящей заявке, представляют собой сульфаты или карбонаты кальция, бария или магния или диоксид титана, предпочтительно, карбонат кальция. Средние размеры частиц (d50%) неорганической твердой фазы, определенные с помощью ситового анализа, предпочтительно составляют от 0,1 до 10 мкм, предпочтительно, от 0,5 до 5 мкм и, особенно предпочтительно, от 1 до 3 мкм.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, по меньшей мере один, предпочтительно, по меньшей мере два и, более предпочтительно, по меньшей мере три слоя термопластичного материала KSv, KSa, KSw и, возможно, KSu представляют собой смесь по меньшей мере двух пластмасс.
По меньшей мере один из слоев термопластичного материала KSv, KSa, KSw и, возможно, KSu предпочтительно содержит по меньшей мере один полиолефин с массовой плотностью от 0,918 до 0,980 г/см3, предпочтительно, от 0,922 до 0,970 г/см3, особенно предпочтительно, от 0,925 до 0,965 г/см3 и, более предпочтительно, от 0,930 до 0,960 г/см3, в количестве от 20 до 100% мас., предпочтительно, от 45 до 95% мас. и, особенно предпочтительно, от 65 до 85% мас., в каждом случае в пересчете на суммарную массу слоя пластмассы. Особенно предпочтительно, когда один из слоев термопластичного материала KSv и KSa, в частности, имеет приведенную выше массовую плотность. Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, массовая плотность обоих слоев термопластичного материала KSv и KSa находится в приведенном выше диапазоне. Особенно предпочтительно, если массовая плотность слоя термопластичного материала KSw не лежит в упомянутом диапазоне. Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, температура плавления слоев термопластичного материала KSv, KSa, KSw и, возможно, KSu каждого находится в диапазоне от 80 до 155°C.
Согласно настоящему изобретению, температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSv и температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSa в каждом случае выше, особенно предпочтительно, в каждом случае выше по меньшей мере на 4 К, по меньшей мере на 6 К, по меньшей мере на 8 К, по меньшей мере на 10 К, по меньшей мере на 12 К, по меньшей мере на 14 K, по меньшей мере на 16 К или по меньшей мере на 18 K, чем температура размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSw. Наблюдаемые максимальные различия в температурах размягчения по Вика часто составляют 60 K.
Также предпочтительно, когда температура размягчения по Вика по меньшей мере одного слоя термопластичного материала KSv и по меньшей мере одного слоя термопластичного материала KSa составляет в каждом случае от 90 до 150°C, или от 95 до 140°C, или от 100 до 135°C. Температура размягчения по Вика по меньшей мере одного слоя термопластичного материала KSw предпочтительно составляет от 60 до 105°C, или от 65 до 100°C, или от 70 до 95°C.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, температура плавления слоя термопластичного материала KSv и температура плавления слоя термопластичного материала KSa в каждом случае выше, особенно предпочтительно, в каждом случае выше температуры плавления слоя термопластичного материала KSw по меньшей мере на 3 К или на 4 К, по меньшей мере на 6 К, по меньшей мере на 8 К, по меньшей мере на 10 К, по меньшей мере на 12 К, по меньшей мере на 14 К, по меньшей мере на 16 К или по меньшей мере на 18 К. Также предпочтительно, когда температура плавления слоя термопластичного материала KSv и слоя термопластичного материала KSa в каждом случае составляет от 100 до 150°C, или от 105 до 140°C. Температура плавления слоя термопластичного материала KSw предпочтительно составляет от 80 до 125°C, или от 85 до 120°C, или от 90 до 115°C.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, модуль разности между температурой размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSv и температурой размягчения по Вика слоя термопластичного материала KSa составляет от 0 до 10 К, или от 0 до 5 К, или от 0 до 3 К, или от 0,1 до 1,8 К.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, модуль разности между температурой плавления слоя термопластичного материала KSv и температурой плавления слоя термопластичного материала KSa составляет от 0 до 10 К, или от 0 до 5 К, или от 0 до 3 К, или от 0,1 до 1,8 К.
Возможные усилители адгезии в слое усилителя адгезии представляют собой пластмассы, которые благодаря функционализации с применением подходящих функциональных групп подходят для обеспечения прочного соединения за счет образования ионных или ковалентных связей с поверхностью другого конкретного слоя. Предпочтительно такие пластмассы представляют собой функционализированные полиолефины, которые были получены посредством сополимеризации этилена с акриловыми кислотами, такими как акриловая кислота, метакриловая кислота, кротоновая кислота, акрилаты, производные акрилатов или ангидриды карбоновых кислот, содержащие двойные связи, например малеиновый ангидрид, или с по меньшей мере двумя из указанных соединений. Среди перечисленных соединений предпочтительными являются полимеры полиэтилена с привитым малеиновым ангидридом (ЕМАН), сополимеры этилена/акриловой кислоты (ЕАА) или сополимеры этилена/метакриловой кислоты (ЕМАА), коммерчески доступные, например, под торговыми названиями Bynel® и Nucrel®0609HSA производства компании DuPont или Escor®6000ExCo производства компании ExxonMobile Chemicals.
В одном из вариантов реализации способа согласно настоящему изобретению, предпочтительно для дополнительного улучшения склеивания двух соседних слоев друг с другом подвергнуть указанные слои поверхностной обработке, например, во время нанесения покрытия. Подходящими способами поверхностной обработки являются обработка пламенем, обработка плазмой, обработка коронным разрядом или обработка с помощью озона, известные, наряду с прочими, специалисту в данной области техники. Однако также возможно использование других способов, которые приводят к образованию функциональных групп на поверхности обработанного слоя. Согласно конкретному варианту реализации изобретения, по меньшей мере один из указанных способов используют при ламинировании металлических слоев, в частности, металлической фольги.
Чтобы облегчить открывание контейнера согласно настоящему изобретению, несущий слой может содержать по меньшей мере одно отверстие. Согласно конкретному варианту реализации изобретения, указанное отверстие закрывают по меньшей мере барьерным слоем и по меньшей мере одним из слоев термопластичного материала KSa или KSw в качестве слоя, закрывающего отверстие.
Согласно дополнительному предпочтительному варианту реализации изобретения, несущий слой композиционного материала имеет отверстие, закрытое по меньшей мере слоем термопластичного материала KSv, барьерным слоем и слоями термопластичного материала KSa и KSW в качестве слоев, закрывающих отверстие. Особенно предпочтительно дополнительно закрыть отверстие слоем термопластичного материала KSu. Кроме того, между уже упомянутыми слоями можно расположить один или более дополнительных слоев, в частности, слои усилителя адгезии. В настоящей заявке предпочтительно, если слои, закрывающие отверстие, соединены между собой по меньшей мере частично, предпочтительно, по меньшей мере на 30%, предпочтительно, по меньшей мере на 70% и, особенно предпочтительно, по меньшей мере на 90% от площади участка, образованного отверстием. Однако, согласно конкретному варианту реализации изобретения, возможно, что отверстие проходит через весь композиционный материал и покрыто укупорочным средством или устройством открывания, которое закрывает указанное отверстие.
В связи с первым предпочтительным вариантом реализации изобретения, отверстие, расположенное в несущем слое, может иметь любую форму, известную специалисту в данной области техники, и подходить для различных укупорочных сре