专利名称：包装材料和包装容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有优异遮蔽(opacifying)性和遮光(light-blocking)性的包装材料，并且涉及由所述包装材料制成的包装容器(packagingcontainer)。
背景技术：
近年来，对于使用包装容器来盛放含有油脂成分的食品(例如糖果、蒸煮食品(retort food)、冷冻食品、肉类加工品、调味品以及汤粉)的商品，要求它们能够保持遮光性以避免从生产到供应给消费者的过程中食品味道和品质发生变化。除了上述商品以外，在保存医药(例如药物溶液、药剂和保健饮料)的包装容器和保存工业产品(例如液体洗涤剂、洗发剂、漂洗剂和软化剂)的包装容器中，也要求保持遮光性以避免内容物变性。
另外，在陈列上述各种商品时，为了鼓励消费者的购买意愿，需要掩盖内容物并以包装容器表面上的各种设计图案来表现内容物，同时还要求保留包装材料的遮蔽性。
因此，可以通过层合例如铝的金属箔来使这种包装容器具有遮光性，使用金属箔对于提高遮蔽性也是有效的。
目前，上述包装容器的分布和使用是相当广泛和普遍的，而且大多数在使用后被作为废品丢弃，并且在对所述包装容器进行热处理时，包装材料中的金属部分在焚烧炉中作为残留物残留下来被认为是一个问题。
考虑到这一点，为了在不使用诸如铝的金属的情况下保持遮光性，已经尝试在包装材料的层状结构中提供非彩色的遮光印刷层。
因此，可以通过在包装材料生产期间进行印刷，来容易地提供遮光印刷层，从而具有不增加生产成本的优点。但是，在通过使用黑色(黑色对于确保遮光性和遮蔽性很重要)进行整体(all-over)印刷来形成遮光印刷层的情况中，对于商品包装容器的外观颜色一般消费者是很难接受的，尤其是作为食品包装容器的颜色。而且如果同时在食品包装容器内部也能看到黑色整体印刷的情况，就很难让人相信由黑色表面包裹着的内容物是干净的。另外，在仅通过整体印刷白色形成遮光印刷层的情况中，包装材料存在遮光性不足的缺点。
发明内容
本发明的目标是通过使用遮光印刷层来保持包装材料适当的遮蔽性和遮光性，同时所述包装材料还要具有容易生产的优点。因此本发明的目的是提供一种包装容器，其具有带遮光印刷层的包装容器的有用性，同时在进行焚烧时其不产生金属残留，其可以保存各种内容物，不会破坏包装外观，并且可以防止内容物见光变质。
为了实现上述目的，本发明提供了一种包装材料来解决上述问题，其中在遮光印刷层中提供有彩色墨层，所述彩色墨层包含含有白色系颜料和黑色系颜料的彩色墨，并且在彩色墨中每100重量份的颜料总量中所述黑色系颜料的含量为3至5重量份。
另外，根据本发明，在上述遮光印刷层中，优选提供至少一个白色墨层。
另外，在Mansell色系中，优选所述彩色墨层的光亮度为5至7，色度为0至4，并且其在300至800纳米波长下的透光率为10％或更低。
另外，根据本发明，优选所述包装材料中包含依次层合的基材薄膜(base film)、上述遮光印刷层和密封层，并且所述述密封薄膜优选以多层方式层合。所述基材薄膜可以由透明的气体屏蔽薄膜制成。
另外，根据本发明，在制备袋子时，可以形成包装材料层状结构，所述层状结构包括提供在袋中所述遮光印刷层内侧的气味成分屏蔽层。
另外，根据本发明，在所述包装材料层状结构中可以具有吸收冲击的耐冲击层。
此外，作为本发明的另一个特征，上述包装材料被用来制备包装容器，并通过提供所述包装容器来解决上述问题。
根据本发明，通过印刷方法可以以低的生产成本制得具有合适的遮蔽性和遮光性的包装材料，其中通过保持印刷图案的合适色度可以获得遮蔽性和适当遮光性，所述遮光性能阻止光的透射从而防止保持在包装容器内的内容物的变质；而且还可以提供具有优异外观并能防止内容物变质的包装容器。另外，通过提供气味成分屏蔽层，可以彻底避免用于遮光印刷层的印刷油墨中的气味成分对内容物的影响。
图1显示了根据本发明的包装材料的层状结构。
图2显示了根据本发明的具有气味成分屏蔽层的包装材料实例的层状结构。
具体实施例方式
下面将参照图1和2来详细地解释本发明的优选实施方案。
图1显示了包装材料1的层状结构。包装材料1被制成层状结构，处在包装容器内侧的包装材料具有可密封性，从而可以通过热密封来层合相互叠合的包装材料端部，例如在杀菌袋型包装容器中。从包装的外侧起，所述包装材料结构包括层合的基材薄膜层2、遮光印刷层3、中间材料层4和密封层5，并且如下文所述，通过上述遮光印刷层3可以提供遮蔽性和遮光性。
(基材薄膜层)在包装材料1中，上述基材薄膜层2是透明的，并且对于构成基材薄膜层2的基材薄膜，可以使用透明薄膜和单轴或双轴取向的热塑性树脂薄膜，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯薄膜(PP)、尼龙(Ny)等。
另外，如果使用具有气体屏蔽特性的材料作为基材薄膜，能够降低包装材料的整体透气性，以至于由所述包装材料制成的包装容器举例来说可以通过防止外部氧气的渗透而防止内容物因氧化而变质。为了使构成基材薄膜层2的基材薄膜具有气体屏蔽特性，可以在上述热塑性树脂的单轴或双轴取向薄膜(Toppan Printing Co.，Ltd.商标名GLFilm)等上面蒸气沉积无机化合物(例如二氧化硅或氧化铝)来形成透明蒸气沉积薄膜；或者通过涂布气体屏蔽性树脂涂层剂作为主要材料来形成透明薄膜(例如聚酯薄膜、尼龙薄膜和聚丙烯薄膜等)；或者自身具有高气体屏蔽性的薄膜(EVOH(皂化的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)薄膜、PVDC(聚偏二氯乙烯)薄膜等)。
(密封层)可以使用密封薄膜来制备上述密封层5。可以使用包含聚烯烃树脂薄膜(例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物)和易剥离薄膜的耐热薄膜作为密封薄膜，并且可以使用以连续方式层合单层或多层密封薄膜而形成的多层薄膜作为密封层5。另外，在用包装材料制备耐热容器(例如沸腾或者蒸煮用包装等)时，优选使用非取向的聚丙烯薄膜作为密封层。
(中间基材层)
可以使用尼龙薄膜作为上述的中间基材层4，并且还可以使用在一般层合结构的包装材料中用作中间基材的各种基材。另外，为了提高通过在端部进行热密封来密封包装材料1填充空间而制成的包装容器的下落冲击强度，可以使用具有优异冲击强度的取向尼龙薄膜作为中间基材层4来吸收冲击，并且通过使用中间基材层4作为冲击吸收层，可以提高包装材料的耐冲击性和耐扎穿能力(pinholeresistivity)。但是，根据包装容器的实施方式，所述中间基材层4不是必需的。
另外，通过使用上述取向的尼龙薄膜作为基材薄膜层2，基材薄膜层2可以作为具有耐冲击性的冲击吸收层，其有助于提高包装材料的耐冲击性和耐扎穿性。
除了干层合方法外，可以通过挤压涂布和无溶剂层合等方法实施上述各种薄膜之间的层合。
(遮光印刷层)遮光印刷层3具有层合印刷结构，其中在构成上述基材薄膜层2的基材薄膜的容器内侧面上整体印刷一层或多层白色墨层，并且在所述白色墨层上面整体印刷彩色墨层。
如下文中所述，通过整体印刷彩色墨构成彩色墨层，所述彩色墨包含白色系颜料和黑色系颜料，其中在100重量份彩色墨总颜料中黑色系颜料的用量为3-5重量份。
通过选择构成彩色墨层的彩色墨来确定上述彩色墨层的颜色，并且调节其在Mansell色系中的色度，使之包括在R、YR、Y、GY、G、BG、B、PB、P、RP的范围内。另外，调节彩色墨层的颜色，使其光亮度包括在5至7的范围内，并且其在Mansell色系中的色度为0至4。
因此，当从透明基材薄膜层2侧观察遮光印刷层3时，得到包装材料1的光亮度，如果在提供遮光印刷层3之前，先在上述基材薄膜层2的内侧印刷设计图案或字母，则遮光印刷层3就变成所述设计图案或字母的背景，并且由其提供的光亮度可以改善设计图案或字母的外观特性。
另外，在打开由包装材料1制成的包装容器后，当观察作为填充空间内表面的遮光印刷层3时，所述遮光印刷层给人以温暖舒适的感觉，其颜色与内容物相谐调。
另外，在遮光印刷层3中，除了选择颜色在上述彩色墨层的范围内外，将其在300至800纳米范围内的透光率调至10％或更低。通过选择彩色墨层的颜色可以设定在上述波长范围内的透光率，以便吸收导致保存在包装容器内的内容物变质的光，从而有效地防止了内容物的变质。
另外，通过在遮光印刷层3中提供上述彩色墨层，还防止了从包装材料1的密封层5侧的光透射，从而能够较好地遮蔽处于包装材料1的密封层5侧的产品。因此，由包装材料1制成的包装容器为填充空间中的内容物提供了较好的遮蔽性，从而从包装容器外无法看到内容物，而借助包装容器外侧上的外观图案可以强调所装产品。
(包装容器)对由根据本发明的上述包装材料1制得的包装容器实施方案没有限制，本发明可用于标准袋(standing pouch)型包装容器、联接(gussetpackaging)式包装容器、枕状包装容器和三边密封袋型包装容器。另外，所述包装材料还可以用作覆盖容器开口的覆盖材料。
(比较研究)因此，通过采用不同的遮光印刷层结构，制备实施例1至6和比较实施例1和2的包装材料，并对它们进行比较，所得结果示于表1和2中。除了在遮光印刷层上的差别，实施例1至6和比较实施例1和2均具有如下组成。
首先，使用通过用包含大约200厚的铝的无机蒸发薄膜涂布聚酯薄膜(厚度12微米)而制得的基材薄膜层和气体屏蔽层。
中间基材层使用取向的尼龙薄膜(厚度15微米)。
密封层使用非取向的聚丙烯薄膜(厚度70微米)，然后使用3g/m2的氨基甲酸酯粘合剂进行干层合，以便于进行蒸煮(retort application)。
为了研究遮光性，使用白色系颜料通过两次整体印刷形成遮光印刷层中的白色墨层，其层厚(palte depth)为35微米，然后在所述白色墨层上整体印刷具有遮光性的混有一定量的红色系、棕色系、黄色系、深蓝色系、绿色系和黑色系颜料的彩色墨，印刷层厚(palte depth)为35微米。
研究结果表明在保持遮光性的情况下，对于每种彩色墨，优选在100重量份总颜料中黑色颜料的混合比为3至5重量份。
分别使用实施例1至6的包装材料制备包装容器，并且使用肉酱作为内容物。将所述包装容器在121℃下蒸煮杀菌30分钟后，用1,500lux的荧光灯(luminescent lamp)总共照射8周。
结果，由实施例1至6的包装材料制备的包装容器均表现得令人满意，在所有实施例中蒸煮杀菌后的包装容器的氧气渗透率为15.0ml/m2·day·MPa(30℃，70％RH，MOCON方法)。另外，在感官试验中，由实施例1至6的包装材料制备的包装容器的表现也令人满意。
在确保遮蔽性的情况下，从外观角度选择基材薄膜层上提供的图案的合适色度和遮光印刷层(彩色墨层)的合适色度，并且研究所层合的白色墨层的合适数量。结果表示在表3中。
研究结果表明优选遮光印刷层的色度与图案色度属于相似的色系。另外，在每种彩色墨中，在100重量份的彩色墨总颜料中黑色颜料的混合比高于3重量份是令人满意。
白色墨层、彩色墨层及上述遮光层3的图案印刷层都可以通过普通的凹版印刷方法以及使用普通油-或水基印刷墨的其他印刷方法来形成。因为用于包装材料的印刷墨具有由颜料、粘合剂及其它组分(下文中称作气味成分)引起的特殊气味，并且因为除了油基印刷墨外，还使用了有机溶剂，所以遮光层3中的气味成分可能迁移到装在袋内的内容物中，并且万一发生气味迁移，有时内容物味道变差。在进行热处理(例如煮沸和蒸煮(通常为了杀菌))时，气味成分的影响变得更加明显。
另外，对于使用金属箔的传统包装材料，因为金属箔阻挡了气味成分，所以处于外侧的印刷层的气味成分不会带来麻烦(例如迁移到内容物中)。而且如果采用一般的印刷图案厚度(油墨量)，由气味成分引起的味道变差不会引起太大的问题，但是在用于遮光的遮光层3的情况中，与普通印刷相比，印刷层的厚度(油墨量)具有增厚(大量)的趋势，以至于味道变差有时会造成问题。
因此，当气味成分可能向内容物迁移时，需要消除这种可能性。因此，对于通过在层结构中使用遮光层来提供遮光性的包装材料，下面给出了消除气味成分迁移可能性的满意实例。
更具体地说，如图2所示，在用于制造包装袋时，优选包装材料1具有层状结构，即从袋子内侧至袋子外侧依次包括层合的密封层5、中间基材层4、气味成分屏蔽层6、遮光印刷层3和基材薄膜层2。
在上述包装袋中，位于包装袋遮光印刷层3内侧以及遮光层3和密封层5之间的气味成分屏蔽层6能够理想地阻断由遮光层3中的印刷墨产生的气味成分向包装袋内侧扩散，并且优选使用在基材薄膜层2中作为实施例给出的透明气体屏蔽膜(在单轴或双轴取向的热塑性树脂薄膜(Toppan Printing Co.，Ltd.，商标名GL Film)等上蒸气沉积无机化合物(例如二氧化硅或氧化铝)而形成的薄膜)。此外，还可以使用例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氯乙烯、皂化乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、MXD-Ny等的薄膜，以及涂有气体屏蔽树酯的薄膜。
自然地，在上述实施例中，可以使用取向的尼龙薄膜来形成位于密封层5和气味阻挡层6之间的中间基材层4，并将其作为能提供优异的耐冲击性的耐冲击层以便用于吸收冲击。另外，用于基材薄膜2的取向尼龙薄膜也可以提供耐冲击作用。但是，在上述的实施例中，中间基材层4并非必须。
在使用气味成分屏蔽层作为密封层的实施例中，可以使用非取向的聚丙烯薄膜，并且如果条件合适，可以使用其它的热塑性树脂薄膜，并且可以使用由聚烯烃树脂(例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物等)制成的薄膜。
除了干层合方法外，对于上述各种薄膜之间的层合可以使用挤压涂布和无溶剂层合等。
下面给出了其中提供有上述的气味成分屏蔽层6和遮光印刷层3的包装材料层状结构的详细实例。
·PET(基材薄膜层)/遮光印刷层/粘合剂/带有氧化铝蒸气沉积层的PET(气味成分屏蔽层，PET上的氧化铝蒸气沉积层)/粘合剂/CPP(密封层)·PET(基材薄膜层)/遮光印刷层/粘合剂/带有氧化铝蒸气沉积层的Ny(气味成分屏蔽层，Ny上的氧化铝蒸气沉积层)/粘合剂/CPP(密封层)·带有氧化铝蒸气沉积层的PET(基材薄膜层)/遮光印刷层/粘合剂/带有氧化铝蒸气沉积层的PET(气味成分屏蔽层)/粘合剂/CPP(密封层)·PET(基材薄膜层)/遮光印刷层/粘合剂/带有氧化铝蒸气沉积层的PET(气味成分屏蔽层)/粘合剂/ONy(冲击吸收层)/粘合剂/CPP(密封层)
·PET(基材薄膜层)/遮光印刷层/粘合剂/带有氧化铝蒸气沉积层的PET(气味成分屏蔽层)/粘合剂/(Ny/CPP)共挤压薄膜(冲击吸收层和密封层)此处，PET指聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜；ONy指取向的尼龙薄膜，并且CPP指非取向的聚丙烯薄膜。另外，(Ny/CPP)共挤压薄膜包含非取向尼龙薄膜和非取向聚丙烯薄膜的层合薄膜。
在下面的制备实施例中，实施例7提供了具有附加的气味成分屏蔽层的本发明包装材料，而比较实施例3则没有提供气味成分屏蔽层，并且通过下面描述的方法观察气味成分的迁移。
<实施例7的具有气味成分屏蔽层的包装材料的层状结构>
·PET(基材薄膜层)/遮光印刷层/粘合剂/带有氧化铝蒸气沉积层的PET(气味成分屏蔽层)/粘合剂/ONy(中间材料层)/粘合剂/CPP(密封层)按照与上述实施例1中相同的方法，在12微米厚的PET薄膜上形成遮光印刷层。通过干层合方法，层合遮光印刷层3与12微米厚的PET透明薄膜，所述PET薄膜具有50纳米厚的氧化铝蒸气沉积层(凸版印刷株式会社制造，GL Film(商标名))作为气味成分屏蔽层6(放置蒸气沉积层，使之与基材薄膜层2面对)。随后，获得本发明的包装材料，其中采用干层合方法，在氧化铝蒸气沉积层上依次层合15微米厚的双轴取向6，6尼龙薄膜(作为中间基材层4)和60微米厚的非取向聚丙烯薄膜(作为密封层5)。
<比较实施例3的层状结构>
·带有氧化铝蒸气沉积层的PET(基材薄膜层)/遮光印刷层/粘合剂/ONy(中间基材层)/粘合剂/CPP(密封层)与实施例1中相同，在透明气体屏蔽薄膜的蒸气沉积层上形成遮光印刷层3(具有50纳米厚的氧化铝蒸气沉积层的12微米厚PET薄膜(凸版印刷株式会社制造，GL Film(商标名))。制备比较实施例3的包装材料，其中采用干层合方法，在遮光印刷层3上依次层合与实施例7相同的双轴取向6，6尼龙薄膜(作为中间基材层4)和非取向聚丙烯薄膜(作为密封层5)。
就遮光性而言，实施例7和比较实施例3的食品储存包装材料表现出足够的光屏蔽性质，其中总透光率为10％或更低(测量仪器SHIMADZU光谱仪)。
使用所述包装材料制备大小为130毫米×180毫米的四边密封的包装袋，在所述包装袋中填充200毫升的蒸馏水作为内容物并密封，然后在121℃下蒸煮处理30分钟。随后，使用Agilent Technologies制造的GC-MS分析仪器分析所述内容物(蒸馏水)。
蒸煮杀菌后，两者的总透光率为10％或更低。
实施例7中的包装材料在蒸煮杀菌后的氧气渗透率为14.0ml/m2·day·MPa，而比较实施例6的包装材料在蒸煮杀菌后的氧气渗透率为16.0ml/m2·day·MPa。氧气渗透率采用MOCON方法在30℃、70％RH的条件下测量。
结果，借助上述的分析仪器，仅在比较实施例3中观察到由印刷墨引起的组分峰。另外，根据对两者内容物的感官试验，在实施例7中没有察觉到外来的味道或气味，而在比较实施例3中则察觉到轻微的外来味道或气味。
由此可知，实施例7的包装材料适于制造保存蒸煮食品的包装容器。
工业应用性通过在遮光印刷层3中提供由含有白色系颜料和黑色系颜料的彩色墨形成的彩色墨层，其中在100重量份彩色墨总量中上述黑色墨的量为3至5重量份，可以制得一种易于生产的包装容器，借助遮光印刷层所述容器能够保持包装材料的适当的遮蔽性和遮光性，其具有带遮光印刷层的包装容器的优点，同时在进行焚烧时不产生金属残留，并且可以容纳各种内容物，不会破坏外观设计，而且可以防止内容物见光变质。
表1
黄黄色系颜料，红红色系颜料，黑黑色系颜料，白白色系颜料，深蓝深蓝色系颜料，棕棕色系颜料使用由SHIMADZU公司制造的UV-3100来测量总透光率。
使用由MINOLTA Co.，Ltd.制造的色差热量计R200来测量Mansell色系的色度、光亮度和色度。
表2
黄黄色系颜料，红红色系颜料，黑黑色系颜料，白白色系颜料，深蓝深蓝色系颜料，棕棕色系颜料使用由SHIMADZU公司制造的UV-3100来测量总透光率。
使用由MINOLTA Co.，Ltd.制造的色差热量计R200来测量Mansell色系的色度、光亮度和色度。
表3
权利要求
1.一种包含遮光印刷层的包装材料，所述遮光印刷层具有由含有白色系颜料和黑色系颜料的彩色墨形成的彩色墨层，并且在彩色墨中每100重量份的颜料总量中所述黑色系颜料的含量为3至5重量份。
2.根据权利要求1的包装材料，其中在所述遮光印刷层中提供有至少一层白色墨层。
3.根据权利要求1或2的包装材料，其中在Mansell色系中，所述彩色墨层的光亮度为5至7，色度为0至4，并且其在300至800纳米波长下的透光率为10％或更低。
4.根据权利要求1至3任何一项的包装材料，其包含依次层合的基材薄膜、所述遮光印刷层和密封薄膜。
5.根据权利要求4的包装材料，其中所述密封薄膜以多层方式层合。
6.根据权利要求4或5的包装材料，其中所述基材薄膜是透明的气体屏蔽薄膜。
7.根据权利要求1至6任何一项的包装材料，其中在制备袋子时，所述包装材料的层状结构包括提供在袋中所述遮光印刷层内侧的气味成分屏蔽层。
8.根据权利要求1至7任何一项的包装材料，其中在所述包装材料层的结构中具有吸收冲击的耐冲击层。
9.使用根据权利要求1至8任何一项的包装材料的包装容器。
全文摘要
本发明涉及一种包装容器，其具有在遮光印刷层(3)中形成的彩色墨层，其中用于彩色墨层的彩色墨包含白色系颜料和黑色系颜料，并且在彩色墨中每100重量份的颜料总量中所述黑色系颜料的含量达到3至5重量份。所述包装容器具有合适的遮蔽性和遮光性，并且在焚烧时没有金属残留。
文档编号B65D65/18GK1694835SQ0382469
公开日2005年11月9日 申请日期2003年3月4日 优先权日2002年8月27日
发明者盐川俊一, 相田茂 申请人:凸版印刷株式会社, 东洋油墨制造株式会社