CZ20031377A3 - Potravinové obalové laminátové fólie, jejich výroba a použití - Google Patents

Description

i

POTRAVINOVÉ OBALOVÉ LAMINÁTOVĚ FÚUE, JEJICH VÝROBA A POUŽITÍ

Oblast techniky

Tento vynález se vztahuje k flexibilním obalům. Přesněji se tento vynález vztahuje k laminátovým foliím, k použití laminátových folii při balení potravin, nápojů, léků a hraček, ke způsobům výroby takových laminátových folií, ke způsobům balení zboží a odpovídajícímu balení.

Dosavadní stav techniky

Balení potravin tío obalů, sáčků, pytlů atd. je dobře známé. Vhodné materiály pro balení potravin se často skládají z první spodní vrstvy, například z filmu, který je obvykle tenký nebo průsvitný, ale lze na něj tisknout, a z druhé spodní vrstvy, kterou může být jiný, (často silnější) film, kovová fólie, meíaíizovaný film atd.

Zatímco v minulosti byly takové laminátové fólie, například film na filmu a film na fólii vyráběny pomocí těkavých na organických rozpouštědlech založených laminovacích pojiv, omezení týkající se životního prostředí a regulací přiměly v nedávné minulosti průmysl k používání vodných pojiv. zviáště polyuretanových disperzí a akrylových emulzí.

Příklady polyuretanových disperzí jsou uveřejněny v US patentech č, 5 494 960, 6 532 058, 5 861 410, 5 907 012 a 5 834 554. US patent č. 5 0907 012 je zvláště vhodný pro balení v nepřímém kontaktu s potravinami a č. 5 834 554 pro balení v Dřímém kontaktu s Dotravinami.

I I

Nedávno se začala v průmyslu laminátů zkoumat rozpouštědla prostá dvousložkových reaktivních pojiv. Ačkoliv jsou některá z nich aplikována za zvýšených teplot, nejsou taveninami pojiv.

Také v potravinářském průmyslu se začaly používat podobné laminátové fólie jako obalové materiály pro potraviny. Při výrobě těchto laminátových fólií jsou používána reaktivní obecně na polyuretanech založená laminovací pojivá.

Přesto mohou laminátové fólie, například film na filmu a film na fólii používající rozpouštědel prostá reaktivní laminovací pojivá, dokonce zahrnující dvousložková polyuretanová laminovací pojivá, vést k problémům, zvláště u potravin, V některých případech si mohou, pokud nejsou pečlivě zpracována, rozpouštědel prostá reaktivní laminovací pojivá podržet relativně vysokou hladinu monomeru. Takové pečlivé zpracování vyžaduje čas a velkou spotřebu energie. Zatímco v mnohých případech aplikací laminovaných materiálů tato kontaminace monomerem nepředstavuje problém, toto neplatí v potravinářském průmyslu, protože monomery mohou migrovat do potravin, což je nepřijatelné.

Přesněji se zjistilo, že použití reaktivních polyuretanových pojiv vede ke kontaminaci balených potravin nezreagovanýmí szokysnáíy a karcinogenními aromatickými aminy (pravděpodobně vzniklými reakcí adhezních složek s vlhkostí z potravin).

Obalové materiály pro potraviny mohou, tedy, uvolňovat těkavé a/nebo migrující kontaminující látky, které jsou důsledkem výroby těchto materiálu.

Tento problém, pokud jde o potravinářský průmysl, je způsoben potřebou včasné výroby a dodávky, tato omezení vlastně podporují použití ne zcela zpracovaných laminátových folií.

Potraviny, jak je uváděno zde, zahrnují jakékoliv artikly, ať již jedlé, nebo ne, které jsou určené ke kontaktu s tělem savce, zvláště k vloženi do lidských úst, například potravinové artikly, nápoje, léky a kojenecké hračky. Savčí v tomto kontextu zahrnují člověka. Kontakt síélem znamená možnost nežádoucí kontaminace těla těkavými látkami a/nebo migrujícími látkami, jak bviy definovány dříve.

Podstata vynálezu

Žadatelé vynalezli laminátovou fólii, která překonává tyto problémy dřívější techniky.

Vynález přesněji poskytuje laminátovou fólii pro použití při balení potravin. Laminátová fólie může být založena na laminátové fólii z (běžného) materiálu filmu a druhé (běžné) spodní vrstvy, využívající íaveninu laminovacího pojivá, které je v podstatě prosté těkavých a/nebo migrace schopných kontaminujících látek, zvláště monomemích nebo oíigomerních izokyanátů a aromatických aminů.

Dalším hlediskem tohoto vynálezu je určení použití těchto flexibilních laminátových materiálů při balení potravin a odpovídající způsob balení potravinových artíkíu. Laminátovou folii múze být film na filmu a film na fólii, které jsou vhodná pro typická použití při baleni potravin, využívající rozpouštědel prosté nereaktivní taveniny laminovacích pojiv. Takové laminátové fólie jsou v podstatě prosté těkavých kontamínujiCÍCh látek, zvláště migrace schopných izokyanátů a aromatických aminů.

Mohou být vyrobeny s vlastnostmi, které jsou pro použití pří balení potravin nezbytné, • ·· · pokud je laminovací pojivo aplikováno jako předem vytvořený film vrstvu, před tím, než je laminována na druhou spodní vrstvu.

na první spodní

Laminování může být prováděno buď in-iine, nebo off-fine. Při laminování off-line je nejlépe spodní vrstva předem potažena taveninou pojivá a tento předem potažený film je později laminován na druhou spodní vrstvu tepeiným zatavením. Laminování dvou filmů iniine může být prováděno přímo ve stiskové linii (mezi válci) nebo v druhé stiskové linii (laminovacím místě) pomoci rozvíracího váíce v první stiskové linií, který vytěsní jakýkoliv vzduch zachycený mezi prvním filmem a vytlačeným („předem vytvořeným“) adhezním filmem. Zachycený vzduch muže být také pomoci stejně techniky vytěsněn při off-nne laminování.

Takové předem vytvořené adhezní filmy mohou být vyráběny nekontaktními způsoby potahování. Laminátové fólie film na fiímu používající rozpouštědel prosté taveniny pojiv mohou tedy být vyráběna nekontaktnírn potahováním pojivá na jeden zfiímů a, případně, stisknutím těchto dvou filmů. Odpovídající popis lze najít v žadatelově dřívější přihlášce PCT/EP98/01588, začleněné zde odkazem, zvláště pokud jde o způsob potahování, výběr fiímu a dalších materiálů spodních vrstev a výběr pojivá.

Tento vynález se dále vztahuje ke způsobu vytváření laminátové fólie pro balení potravin skládajícím se z:

a) umístění drážkové trysky alespoň v 0,5mm odstupu od první spodní vrstvy a posunování uvedené první spodní vrstvy podél dráhy;

b) aplikování nereaktivní taveniny pojívá na povrch uvedené první spodní vrstvy z uvedené drážkové trysky;

a

c) spojení druhé spodní vrstvy s povrchem uvedené první spodní vrstvy nesoucím pojivo, aby byla vytvořena laminátová fólie, která omezuje kontaminaci baleného zboží těkavými a/nebo migrace schopnými organickými maíeriáiy.

Nejlépe ie pojivo aplikováno přímo na uvedený povrch první spodní vrstvy, í. j. v časovém období mezí tím, kdy pojivo opustí drážkovou trysku, a kdy poprvé přijde do styku se spodní vrstvou, nepřichází do styku s žádnou pevnou látkou.

U některých aplikaci, ovšem, může být výhodné, když je pojivo z drážkové trysky aplikováno na transportní zařízení, například váiec nebo transportní pásku, a když je pak naneseno na povrch spodní vrstvy z uvedeného válce nebo pásky. U těchto metod nebude také nejlépe drážková tryska v kontaktu s transportním zařízením. V těchto případech bude tryska umístěna alespoň v 0,5mm odstupu od povrchu uvedeného transportního zařízení, a samozřejmě může být od spodní vrstvy mnohem více vzdálena.

Nakonec se vynález také zabývá způsoby baleni předmětů, které mají přijít do kontaktu s tělem savců, zvláště člověka, a z meh zvláště předmětů pro íngestivní a ústní kontakt, například potravin, nápojů, léků a hraček, například kojeneckých hraček a odpovídajícím halením těchto předmětů.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek IA ukazuje základní konstrukci potahovacího a laminovacího zařízení vhodného pro uplatnění tohoto vynálezu v praxi.

Obrázek 1B a 1C ukazuje další konstrukce potahovacího a laminovacího zařízení také vhodného pro uplatnění tohoto vynálezu v praxí.

Obrázky 2 sž 10 ukazují vhodné zařízení pro uplatnění tohoto vynálezu v praxi.

Podrobný popis tohoto vynálezu

Flexibilní obalové předměty tohoto vynálezu budou často ve formě sáčku nebo pytle, který může být hermeticky uzavřen, například zataven, jak je obvyklé v průmyslu balení potravin. Jinak mohou být flexibilní obalové předměty ve formě síťových nebo plošných materiálů pro výrobu takových sáčků nebo pytlů, nebo pro účely balení. Je výhodné, když během in-line výroby laminátového materiálu předem dojde k vytvoření taveniny laminovacího adhezního filmu, např. pomocí nekontaktního způsobu potahování, jak již bylo zmíněno. Abychom toho dosáhli, lze použít zařízení, které je např. ukázáno v jíž zmíněné PCT/EP98/Q1588. Množství použité taveniny laminovacího pojivá odpovídá typickému rozmezí piošných hmotností tohoto typu laminátových fólií, ale obecně bude na jejich spodním konci, protože nekontakíní způsob potahování použitý v tomto vynálezu umožňuje použití velmi nízkých plošných hmotností, aniž by nastaly problémy, například pruhovaní.

Jsou realizovány hmotnosti potahování, které nejsou vyšší než 20 g/m^z, vhodněji nejsou vyšší než asi 10 g/m², nejlépe od asi 2 do asi 6 g/m².

• · · · • · • · · ·

Je překvapivé, že tento nekontaktní způsob potahováni je zvláště vhodný pro balení potravin. Laminátové fólie pro balení potravin tohoto vynálezu tedy obecně používají typické spodní vrstvy filmu v technice známé. Materiálem filmu tak bude často poiyolefin, například LDPE, PE nebo PP, nebo polyester, například PFT; druhou spodní vrstvou často bude jiný, často silnější poiyolefin, například PE nebo PP, nebo PET nebo nylonový film. Mohou být použity metaiizované filmy, napřikiad metaíizovaný PP nebo PET. Filmy používané v tomto vynálezu jsou obecně natavitelné teplem. Odpovídající filmy a materiály spodních vrstev jsou například popsány B.S. Glassbrennerem, v „Thlrd Generation Solventless Laminating Adhesives for the Fiexíbte Packing Markét“, TAPPO 1996 Polymers, Laminations and Coaíing Conference, jejichž obsah je zde začleněn odkazem.

Laminátové fólie film na papíru pro grafický průmysl, které využívají íaveníny laminovacích pojiv, jsou, např. popsány v US patentu 5 958 178. Specificky může být v kontextu tohoto vynálezu výhodné použití biologicky odbouratelných materiálů, zvláště tavenin pojiv a filmů. Některé biologicky odbouratelné materiály jsou, např. popsány v žadatelově PCT/US94/09666, zde začleněné odkazem.

Tyto typy a další typy tavenin pojiv mohou být použity ρπ tomto způsobu potahování, aby vzniklo omezené množství monomerů nebo těkavých organických látek bez kroků sušení nebo odpařování rozpouštědla, a mohou dosáhnout nižších ploch adhezního potahu. Je to zvláště důležité u balení potravin. Zatímco reaktivní rozpouštědla nebo na vodě založené emulze a rozpouštědel prostá reaktivní pojivá musí být pečlivě připravená, aby bylo dosaženo pojiv s nízkou hladinou monomerů, oligomerů a jiných nečistot, je snadnější dosáhnout těchto nízkých hladin u termoplastických materiálů vhodných pro baiení potravin, zvláště jsou-ii použita malá množství.

Vhodná pojivá ve smyslu tohoto vynálezu zahrnují ta, která jsou popsána v PCT/EP98/01588. Vhodné je používat nereakfivm íavenmy pojiv zahozené na kopolymerech olefinů a kyseliny (m©th-)akrylová; kopolymerech olefinů a derivátů kyseiinv (meth-jakryiové: kopoíymerech oiefinů a esterů kyseliny (meíh-)akryiové; kopolymerech olefinů a vinyliekýeh sloučenin; poly-a-olefinů, zvláště atakfických poly-cr oíefinů (APAO); termoplastických syntetických pryžích; metaiocenem kaíaiyzovaných polymerech, zvláště založených na ethylenech a/nebo propylenu; ionomerech a zvláště kopolymerech; a směsích dvou nebo více těchto termoplastických polymerů.

• ···

Vhodná pojivá specificky zahrnuji EMA, EnBA, EVA, nebo ethylenové kopolymery, smíchané s alifatickým! uhlovodíkovými pryskyřicemi, aromatickými uhlovodíkovými pryskyřicemi, dřevnými nebo kalafunovými pryskyřicemi a polyethylenem nebo polyethylenovým voskem, nebo termoplastickými materiály, například polyolefiny, zvláště polyethylenem, polypropylenem, amorfními poiyoiefiny, například Vestoplasíem 703. RTM. (Hiiis) a podobně. Jedny specificky vhodné taveniny pojiv zahrnují Advaníra®, kde je možný nízký obsah monomerů, úzké rozdělení molekulové hmotností, a nízká viskozita pro snadnější potahování bez potřeby přísad a rozpouštědel,

Tam, kde má termoplastický polymer dvě nebo dokonce tři různé EnBA složky, které se tiši v množství esteru, v indexu toku taveniny, nebo v bodu táni nebo rozsahu teploty měknutí, lze získat specifické vlastnosti. Je specificky vhodné, aby termoplastický polymer obsahoval alespoň dvě EnBA, které se liší faktorem od alespoň 4 do 10 ve svém indexu toku taveniny (MFI), vyjádřeném, jako obvykle, v gramech na 10 minut

Nesmíšené termoplastické materiály, například poiyoiefiny, zviáště polyethylen, polypropylen, amorfní poiyoiefiny, například Vestopíast 70® (Huls), polyestery, polyamidy a podobně, mohou být také vhodné jako laminovací pojivá tohoto vynálezu.

Vhodný typ polyoteíinu, typicky popsaný jako „metalocenové poiyoiefiny“, je vyráběn s jednopoíohovým katalyzátorem, z čehož plyne homogenní distribuce rozvětvení komonomerů, a distribuce nízké molekulové hmotnosti, t. j. distribuce molekulové hmotnosti, M_w/M_n, menší nebo rovná 3, nejlépe menší nebo rovná 2,5, Význam výrazu „metalocen“ nemá žádným způsobem omezovat pokud jde o specifický katalyzátor použitý v procesu výroby kopolymeru, aie je pouze míněn jako stručný popis homogenně rozvětvených lineárních nebo v podstatě lineárních složení polymerů samotných.

Termínem homogenní je míněno, že každý komonomer je náhodně rozmístěn v dané inlerpolymerové molekule a v podstatě všechny Interpolymerové molekuly mají stejný poměr ethyien/komonomer v tomto interpolvmeru. DSC pík tání homogenních lineárních a v podstatě lineárních polymeru ethylenu se rozšíří, když hustota klesne a/nebo kiesne průměrná moiekuiová hmotnost. Na rozdíi od heterogenních polymerů, ovšem, má-Si heterogenní polymer pík tání věféí než 115 °C (tak, jak je to v případě polymerů majících hustotu větší než 0,940 g/cm³), nemají takové polymery navíc zřetelný pik tání nižší teploty.

» · ·· · • 0 0 0 · 0 ·· ·000

Kromě toho nebo jinak, je homogennosí polymerů typicky popsána pomocí SCBDi (index distribuce větví krátkých feiezců) nebo CDBi (index distribuce větví prostředku) a je definována jako hmotnostní procento poíymernsch moíekuí, které mají obsah Kotnortomerů do 50 procent střední hodnoty celkového molárniho obsahu komonorneru. SCBDi polymeru se snadno vypočítá z údajů získaných způsoby v oboru známými, například teplotu zvyšující eiuční frakcinaci (zde zkrácené jako „TREF“), jak je popsáno, například, v Journal of Polymer Science od Wiída et al., Póly. Phys. Ed., sv. 20, str. 441 (1982), v US patentu č. 4 798 081 (Hazíiíí et al ), nebo v 5 089 321 (Chum et al.), jejichž veškeré popisy jsou zde začleněny odkazem. SCBDi nebo CDBl homogenních lineárních a v podstatě lineárních ethyien/.a-oíefinpoiyrnerů použitých v tomto vynálezu je nejlépe větší než 50 procent.

Heterogenní polymery jsou ethylen/a-oíefin interpolymery charakterizované tak, že mají lineární hlavní řetěz a DSC křivka táni má zřetelný pík tání větší než 115 °C, což lze připsat frakci vysoké hustoty. Heterogenní interpolymery budou typicky mít M_w/M_n větší než 3 (když je hustota polymeru méně než asi 0,960 g/cm^s) a budou mít typicky CDBi menši než nebo rovný 50, což ukazuje, že takové interpolymery jsou směsí molekul majících různé obsahy komonorneru a různá množství větvení s krátkými řetězci.

Homogenní polyethyleny vhodné pro tento vynález spadají do dvou širokých kategorií, lineárních homogenních polyethylenů a v podstatě lineárních polyethylenů. Obě jsou známé.

Homogenní lineami ethyíenpolyrnery jsou jíž dlouho komercne dostupné. Jak dokazuje US patent č. 3 645 992 Elstona, mohou být homogenní lineární ethyienpoíymery připraveny běžnými poiymeračními procesy pomocí katalyzátorů typu Ziegler, například zirkonových a vanadových katalyzátorových systémů. US patent č.

937 299 Ewana et ai. a 5 218 071 Tsutsuí et al. popisují použití metaíocenových katalyzátoru, například soustav katalyzátoru založených na hafníu, pro přípravu homogenních lineárních ethylenpoiymerů. Homogenní lineární ethylenpolymen/ jsou typicky charakterizovány tak, že mají distribuci molekulové hmotnosti asi 2.

Komerčně dostupné příklady homogenních lineárních ethylenpoiymerů zahrnují ty, které prodává Mitsui Petrochemicai Industries jako Tafmer™ pryskyřice a Exxon Chemical Company jako Exact™ pryskyřice.

V podstatě lineární ethyienpoíymery (SLEP) jsou homogenní polymery, které mají větvení s dlouhými řetězci. Jsou popsány v US patentu č. 5 272 236 a 5 272 272, jejich • ··· ·· ··«· 9 9

9·· • ·· · popis je zde začleněn odkazem. SLEP jsou dostupné od ! ne Dow Chemical Company jako polymery vyroben© pomocí insííe . Process and Caíaíyst Technoíogy, například Affínity™ polyoíefin plastomery (POP). SLEPy mohou být popraveny cestou tekuté, suspenzní nebo plynné fáze, nejlépe tekuté fáze, polymerací ethylenu a jednoho nebo dvou α-olefinkomonornerů dle volby v přítomnosti přirozeného konfiguračního katalyzátoru, například popsaného v evropské patentové přihlášce 418 815-A, začleněné zde odkazem. Přirozené konfigurační katalyzátoiy jsuu popsány podrobněji dáte.

Výraz „v podstatě lineární“ znamená, že navíc k rozvětvení s krátkými řetězci odpovídajícím začlenění homogenního komonomeru, je polymer ethylenu dále charakterizován tím, že má rozvětveni s dlouhými řetězci, v nichž je hlavni řetězec polymeru substituován průměrně 0,81 až 3 rozvětveními s dlouhými řetězci/1000 uhlíků. Vhodné v podstatě lineární polymery k použití v tomto vynálezu jsou substituovány od 0,01 rozvětvení s dlouhými řetězci/1000 uhlíků do 1 rozvětvení s dlouhým řetězcem/1000 uhlíků. Na rozdíl od výrazu „v podstatě lineární“ výraz „lineární“ znamená, že polymer nemá měřitelné nebo prokazatelné rozvětveni s dlouhými řetězci, t. j. polymer je substituován průměrně méně než 0,01 rozvětvení s dlouhým řetězcem/1000 uhlíků.

U interpoiymerů ethyienu/a-otefinu je rozvětvení s dlouhým řetězcem delší než rozvětvení s krátkým řetězcem, což je důsledkem začlenění a-olefinu (a-oíeíinů) do hlavního řetězce polymeru. Každá větev dlouhého řetězce má stejnou distribucí komonomeru jako hlavní řetězec polymeru, k němuž je připojena.

Přítomnost větvení s dlouhým řetězcem může být v polymerech ethylenu stanovena pomocí C¹³ spektroskopickou nukleární magnetickou rezonancí (NMR) a je kvantitativně určena pomocí metody popsané Randalíem (Rev. Macromol. Chem. Phys.,

C.29, V.2&3, str. 285 až 297), jejíž popis je zde začleněn odkazem. I když prakticky běžná C¹³ spektroskopická nukleární magnetická rezonance nemůže urcii délku rozvětvení s dlouhým řetězcem při přebytku šesti uhlíkových atomů. Existují ovšem další známé způsoby vhodné ke stanovení rozvětvení s dlouhým řetězcem v polymerech ethylenu, včetně interpoiymerů ethylenu/1-oktenu. Dvěmi takovými metodami jsou geiová permeační chromatografie spojená s detektorem s nízkoúhlovým rozptylem laserového světla (GPC-LALLS) a geiová permeační chromatografie spojená s diferenciálním viskozimetrovým detektorem GPC-DV). Použiti těchto metod nro detekci rozvětvení s diouhvm řetězcem a zákiadní teorie jsou dobře • · 0 0 0 0 » 0 0

0 0 0 • 0

0 « 0 0 0

0 0 0«

0 0 » 0 00 0

0

0 • 0

0 0 dokumentovány v literatuře. Viz, např. Zimm, G. H. a Síockmayer, W. H., J. Chem. Phys., 17, 1301 (1949) a Rudin, A., Modern Meíhods of Polymer Characíerizahon, John Wiley & sons, New York (1991) sír. 103 až 112, jež jsou obě začleněny odkazem. Dále, a zvláště, A. Willem de Groot a P. Steve Chum, oba z The Dow Chemical Company, 4. října 1994, konference Federation of Anylytical Chemistry and Spectroscopy Society (FACSS) v St. Luis, Mo., předložili údaje ukazující, že GPC-DVje vhodnou metodou pro kvantifikací přítomností rozvětvení s dlouhým řetězcem v podstatě lineárních polymerů ethylenu.

Empirický účinek přítomnosti rozvětvení s dlouhým řetězcem ve v podstatě lineárních interpolymerech eíhyienu/a-oíefinu použitých v tomto vynálezu je manifestován jako zlepšené Teologické vlastnosti, které jsou kvantifikovány a zde vyjádřeny na základě výsledků plynové exíruzní reometrie (GER) a/nebo toku taveniny !io/Í2, které mohou být proměnné nezávisle na Mw/M_n.

V podstatě lineární polymery ethylenu jsou dále charakterizovány jako mající:

(a) poměr toku taveniny ho/E^ 5,63, (b) distribuci molekulové hmotnosti, M_w/M_n, jak je stanovena gelovou permeační chromatografií a definována rovnicí:

(Mw/M„) (ho/E) - 4,63, (c) kritické smykové napětí na počátku maximálního lomu taveniny, jak je stanoveno plynovou extruzní reometrií, větší než 4x10^δ dynů/em² nebo plynovou exíruzní reoiogii takovou, že kritická míra smyku na počátku povrchového lomu taveniny v podstatě lineárního polymeru ethylenu je alespoň o 50 % větší nez kritická míra smyku na počátku povrchového lomu taveniny lineárního polymeru ethylenu, přičemž v podstatě lineární polymer ethylenu a iineární polymer ethylenu zahrnují stejný komonomer nebo komonomery, lineární polymer ethylenu má ia, M_w/M_n a hustotu do deseti procent v podstatě lineárního poíymeru ethylenu, a kde příslušné kritické míry smyku SLEP a lineárního poíymeru ethylenu jsou měřeny při stejné teplotě tání pomocí plynového extruzního reometru, a (d) jednoduchou diferenční skenovací kalorimetrií, DSC, pík tání mezi -30 a 150 °C.

K identifikaci jevu lomu taveniny a ke kvantifikaci kritické smykové rychlosti a kritického smykového napětí polymeru ethylenu je použit diagram zjevného smykového napětí proti zjevné smykové rychlosti.

ίυ ··«· • 4 • 4 44 » 4 4

4 4 444

44

Podle Ramamurthy v Journal of Rbeology, 30 (2), 337 až 357, 1986, jehož popis je zde začleněn odkazem, nad určitou kritickou rychlostí toku mohou být pozorované nepravidelnosti extrudáíu všeobecně klasifikovány do dvou hlavních typů: povrchový lom taveníny a maximální lom taveníny. Povrchový lom taveníny za zjevně ustálených podmínek toku a v detailech je odstupňován od poklesu zrcadlového lesku filmu k drsnější formě „žraločí kůže“. Zde, jak je určeno pomoci výše popsané GER, začátek povrchového lomu taveniny (OSMF) je charakterizován na počátku ubývání lesku extrudátu, kdy může být povrchová nerovnost extrudáíu pouze detekována pomocí 40násobného zvětšeni. Kritická smyková rychlost na. začátku povrchového lomu taveniny pro v podstatě lineární polymer je alespoň o 50 % větší než kritická smyková rychlost na začátku povrchového lomu taveniny lineárního polymeru, který má v podstatě stejné í₂ a M_w/M_n.

Maximální lom taveniny se vyskytuje za neustálených extruzních podmínek toku a v detailech je odstupňován od pravidelných (střídajících se nerovných a hladkých, spirálovitých, atd.) k náhodným deformacím. Pro komerční přijatelnost, aby byly maximalizovány funkční vlastností filmů, potahů a výlisků, by mely být povrchové defekty minimální, pokud by neměly chybět zcela. Kritické smykové napětí na začátku maximálního lomu taveniny pro v podstatě lineární polymery ethylenu, zvláště ty, které maií hustotu > 0,910 g/cm³ používanou v tomto vynálezu, je větší než 4 x ÍG⁶ dynů/cm². Kritická smyková rychlost na začátku povrchového lomu taveniny (OSMD) a počátek maximálního lomu taveniny (OGMF) zde budou použity podle změn povrchových nerovností a konfiguraci extrudátu extrudovaných pomocí GER. Nejlépe bude v podstatě lineární polymer ethylenu charakterizován svou kritickou smykovou rychlostí, když ie použit jako první polymer ethylenu tohoto vynálezu, a svým kritickým smykovým napětím, když je použit jako druhý polymer ethylenu tohoto vynálezu. Pojivo může také obsahovat až 100 % alespoň jedné z látek EMA, EnSA nebo homogenního lineárního polymeru. Výhodně obsahuje termoplastická polymerová složka alespoň dvě, nejlépe tři, různé složky EnBA, přičemž jedna složka EnBA má index toku taveniny, který je alespoň čtyřikrát až desekráí vyšší než index toku taveniny alespoň jedné další složky EnBA, uvedený index toku taveniny je v jednotkách gramů na 10 minut. Pokud obsahuje termoplastický polymer více než jednu složku EnBA, íiší se uvedené složky v obsahu esteru, v indexu toku taveniny a/nebo v bodu taní nebo v bodu meknutí.

Mohou být použity pryskyřice zlepšující lepivost, jsou vybrány z alifatických a aromatických uhlovodíkových pryskyřic, zvláště z hvdrogenovaných alifatických • 44 4

4*44 ·· 44

4 4 4 4 « 4 4 * • 444 4 4 4 4 4 4 9 ·

444 44 444 4 4 · 4 444 4444 || 4444444 44 44 44 44 uhlovodíkových pryskyřic a pryskyřic a-methyístyrenu, kalafunových pryskyřic a esterů kalafunových pryskyřic, zvláště hydrogenovaných kaiařunových pryskyřic a esterů kaiařunových pryskyřic. Vhodnou pryskyřicí zlepšující lepivost je hydrogenovaná alifatická uhlovodíková pryskyřice, a pryskyřice a-methyisíyreni!, s množstvím 10 až asi 40 hmotn. %.

Horkem rozpustná laminovací pojivá mohou navíc obsahovat alespoň jeden další polymer, zvláště polyolefin, například polyethylen nebo polyethylenový vosk.

Množství vhodných složek vpojivu přítomných jsou srovnána v tabulku následovně:

vhodné nejvhodnéíší

termoplastický (ko)poíymer	10 až 100 %	20 až 80 %	i 35 až 60 %
alifatická uhlovodíková pryskyřice	0 az 50 %	0až45%	n -.x Ar\ 0/ V tfZ ‘/O
aromatická uhlovodíková pryskyřice	0 až 20 %	0 až 15 %	0 až 10 %
kalafunová pryskyřice	0 až 40 %	0až35%	0až30%
polyethylen nebo polyethylenový vosk	0 až 20 % „	0 až 15 %	0 až 10 %

i, popřípadě, malá množství běžných přísad.

Adhezní film je spojitý, dokonce i při nízkých hmotnostech potahu, a laminátová folie po zatavení snadno neodpadá nebo se nerozvrstvuje. Pevnost adheze sahá od 0.5 N/15 mm až do destrukce filmu, v závislosti na spodních vrstvách, formulaci použitého pojivá i úhlu a míry odíupováni.

Konstrukce stroje může být takové nebo podobné tomu, které je ukázáno na obrázcích IA až 1C. Obrázky IA a 10 ukazují včlenění, kde je termoplastický prostředek uvolněn od potahovacího zařízení (3) na první spodní vrstvu (1), a druhá spodní vrstva ie pak umístěna na volný povrch potaženého pojivá pomocí lisovacího válce (5). Je třeba chápat, že toto uspořádání může být upraveno v jiných včleněních upraveno a zvláště, že druhá spodní vrstva (4) nemusí být použita ve všech případech. Pak může být použit lisovací válec (5) k naíisování termoplastického prostředku přímo ·· ··*» »· *♦ » · · · · · « «·· · · ♦ ·<· • ·····« « · · · * 4 »··««** 9 9 99 φ· I» 99 9 na pn/ní spodní vrstvu. Pro taková včlenění bude lisovací válec (5) vybaven potahem, např. může být ocelovým válcem s povrchovou vrstvou pofyteírafluorethyíenu.

Jak přesněji ukazují obrázky 1A a 18, spodní vrstva 1 (1) cestuje podél řady vodicích válců (2), aby bylo zajtšféno, že je blána v příslušném zákrytu před tím, než dosáhne potahovacího zařízení (3). Spodní vrstva 2 (4) je dle volby nalepena na potažený povrch pomocí lisovacího válce (5). Spodní vrstva 1 je definována jako první spodní vrstva, která přichází do styku s v podstatě spojitým termoplastickým filmem. Spodní vrstva 1 může být kterákoliv spodní vrstva, která je obecně dodávána v rolích, například netkaná, papír, včetně papíru s vrstvou zabraňující slepení, a rozmanité filmy, fólie a další materiály. Včlenění obrázku IA, kde je lisovací válec (5) umístěn dosti daleko od kontaktního bodu adhezního filmu a první spodní vrstvy, je zvláště vhodné pro potahování porézních spodních vrstev. Včlenění obrázku IB je zvláště vhodné, když je spodní vrstva 1 neporézní, což znamená, že vzduch neprostupuje spodní vrstvou snadno V případě laminování filmu, je spodní vrstvou 1 typicky film Spodní vrstva 2 může také být dodávána v rolích a může být stejným nebo různým materiálen*), než je spodní vrstva 1. Obrázek IC ukazuje včlenění, je adhezní film nejprve naílsován na první spodní vrstvu (1) pomocí lisovacího válce (5), který je částí lisovacího místa, jak později ukazují válce A a B na obrázcích 2 až 10. Druhá spodní vrstva ie pak umístěna na voiný povrch, který není v kontaktu s první spodní vrstvou (1), na laminovacím místě vytvořeném válci C a D. S tímto typem zařízení je možné nalisovaí adhezní film přímo na první spodní vrstvu (1) pomocí lisovacího válce (5) nebo naíisovat druhou spodní vrstvu na první spodní vrstvu a pojivo , opět pomocí lisovacího válce (5). V testech byly vyzkoušeny obě metody. Dávkovači teplota horké taveniny může být v rozsahu od asi 90 °C do asi 200 °C, nejlépe od asi 110 °C do asi 140 °C v závislosti na prostředku, tloušťce a rychlost potahování.

Zařízení se pohybuje rychlostí až do 500 m/minutu, vhodněji asi 350 m/minuiu, a nejlépe je vhodné asi 300 m/minutu. Během procesu potahováni je adhezní film uvolňován ze štěrbinové trysky v různých vzdálenostech od spodní vrstvy (1), aby byla potažena pojivém. Také vzdálenost štěrbinové trysky od spodní vrstvy může být různá od několika milimetrů až do 500 mm a více, vhodně od asi 10 milimetrů do asi 300 milimetrů, a nejlépe od asi 20 milimetrů do asi 100 milimetrů, aniž by kvalita potahu byia materiálně ovlivněna.

Když je adhezní film uvolněný z potahovací štěrbinové trysky přímo potažen na první spodní vrstvu pomocí lisovacího válce (5) vybaveného uvolňovacím potahem,

0« »» • 9 0 >004 •0 ·9*9 «004 00 * nevykazuje pojivo žádnou tendenci ke tnuti na lisovací váiec. Lisovací tlak může být také různý a když lisovací válec tlačí proti spodní vrstvě, může být vysoký až 10 barů, vhodně asi 8 barů, a nejlépe asi 7 barů.

Obecně je zjištěno, že když pojivém potažená spodní vrstva opouští lisovací místo, není mezi pojivém a první spodní vrstvou uzavřen žádný vzduch.

V jiném hledisku může být druhá spodní vrstva laminována na adhezní vrstvu pomocí druhé soupravy válců umístěných v dráze toku spodní vrstvy proti proudu lisovacího válce (5). Také tyto íaminace nemají žádné proužky, uzavřený vzduch nebo jiné defekty íaminace.

Poíahovaci hlava může být asi 0,5 mm od spodní vrstvy, vhodně asi 2 mm, lépe asi 10 mm, a nejlépe ne více než 20 mm.

Teplota, pří níž pojivo přichází do styku se spodní vrstvou, není vhodně vyšší než 150 °C, lépe není vyšší než 120 °C,a nejlépe není vyšší než 110 °C, protože je žádoucí použít jako spodní vrstvy polymerní filmy, které mají buď nízkou světlost, nebo má materiál filmu nízké body tání.

Obrázky 2 až 10 ukazují různá vhodná včleněni tohoto vynálezu, kde je ěxíiudóváňý termoplastický prostředek, například favemna pojivá, aplikován na první spodní vrstvu a pak laminován na druhou spodní vrstvu. Na každém z těchto obrázků je soodní vrstva 2 dle volbv v tom. že wnáíez může eventuelně zahrnovat iedinv sooiitv i Jf · * > v i # v neporézní film vytvořený nekoníaktním potahovacim způsobem a potaženým na jedinou spodní vrstvu. V nepřítomnost druhé spodní vrstvy reprezentuje obrázek 5B aplikaci přenosného potahu, protože roztavený prostředek je nejprve aplikován na válec s uvolňovacím potahem, který pak přijde do styku s první spodní vrstvou u lisu. První soodní vrstva může oak bvt laminována na druhou soodní vrstvu v následujícím kroku.

» · » «

Pro mnohé laminátové fólie na balení potravin je způsob film na filmu, který ukazují obrázky 2 až 5A, v současnosti nejvhodnějším způsobem íaminace.

Ve včleněních, v nichž termoplastický potah nebo tavenína pojivá přijde do styku s první spodní vrstvou v nepřítomnost! druhé spodní vrstvy, jak ukazují obrázky 6 a 7, je důležité mít uvolňovací potah, například křemík. Teflon, nebo uvolňovací papír na válci (válcích) v kontaktu s pojivém nebo porézní spodní vrstvou, abychom zabránili adhezi termoplastického prostředku na válec. Lisovací váiec vytlačuje vzduch ven z filmu termoplastického potahu a spodní vrstvy, aby bylo zajištěno, ze nedojde k žádnému zachycení vzduchu mezi první spodní vrstvou a termoplastickým prostředkem. Válcem A může být ocelový cylindraby podpořil přenos tepla, zatímco válec B, typicky íisovací •4 4444

4« 4*44 • 1 4 444 ϊζΐ »*“

4 4 *» 4 4

4 44* 4 4 4 «*#·4*«4» 4 • 4 « 4 44 4 · 4 I

4444 44^ 44 44 ♦· ·· válec je pryžový. V mnoha případech je ovšem vhodnější, když je válec A pryžový, zatímco válec B je ocelový válec s vnějším uvolňovacím potahem (obrázky 5B až 10).

Obrázky 2 až 10 ukazují, že poloha myšky může být různá od poloh kolmých k polohám paralelním s ohledem na polohu spodní vrstvy. Obrázky 6 až 9 ukazují další včlenění, která jsou specificky vhodná pro laminace filmu na filmu pro balení potravin.

Obrázky 8 až 9 ilustrují laminaci druhé spodní vrstvy na. první spodní vrstvu v poloze, která je dále ou potahovacího zařízeni. V tomto včlenění je vhodné, když válec je C zahřátý, aby reaktivovai nebo, aby byl prodloužen neomezený čas horkého roztaveného pojivá nebo, aby došlo k. termoplastickému potažení před laminaci na druhou spodní vrstvu. Teplota válce C se může měnit od 30 do 100 °C pro laminaci mezi váici C a D. Jinak může být válcem C ochlazený válec urychlující tempo usazování termoplastického potahu na taveninou pojivá. Toto může být vhodné tam, kde se vyrábí potah pro středně dlouhé uskladnění. Spodní vrstva laminovaná ve styčně lince válců C a D může být Buď ve formě pásu nebo ve formě kusů (obrázky 8 a 6). Jak ukazuje obrázek 10, tam, kde je válcem C chlazený válec, může být použit vynalézavý způsob k výrobě spodních vrstev, například filmů, potažených na jedné straně termoplastickým prostředkem, který může být, např. použit pro aplikace s tepelným zatavováním. Tam, kde je to žádoucí, může být ovšem přidána další vrstva uvolňovacího papíru, jak ukazuje obrázek 9, aby bvi ochráněn materiál k tepelnému zatavování, např. pro středně dlouhé uskladnění. Poíahovaeí zařízení je umístěno do vzdálenosti alespoň 0,5 mm, vhodně alespoň 2 mm, od spodní vrstvy (nebo uvolňovacího potahovacího válce v případě přenosného potahování v nepřítomnosti druhé spodní vrstvy — obrázek 58). Maximální vzdálenost, v níž může být potahovací zařízeni umístěno od spodní vrstvy, je pouze omezena praktičností, zvláště, když ie potahovací zařízení umístěno v podstatě vertikálně. Vhodná je vzdálenost menší než asi 5 m, vhodnější menší než asi 3 m, ještě vhodnější menší než asi 500 mm, a neivhodnějši od asi 2 do 20 mm, v závislosti na vlastnostech termoplastického prostředku, který je potahován. Typicky je výhodné, když js plocha mezi poíahovacím zařízením a spodní vrstvou během potahování ochráněna před znečištěním ze vzduchu a před vzdušnými proudy, aby se zabránilo deformacím potahu před tím, než přijde do styku se spodní vrstvou. Toto platí zvláště v přípa>dě, kdy je vzdálenost mezi potahovacím zařízením a spodní vrstvou větší než asi 500 mm.

Tato vzdálenost je převážně určována viskozitou a časem, po který je termoplastický prostředek potahován, '/případech, kdy se tímto způsobem vyrábí filmové potahy na vláknitých spodních vrstvách, se domníváme, že se termoplastický • · · · • · · · · • · · ·

Id prostředek ochladí dostatečně v suspendovaném stavu, takže má takovou vískozitu a kohezní sílu, že žádné nitky nebo vlákna přítomné na povrchu spodní vrstvy nemohou potahem proniknout, a přece je termoplastický prostředek dostatečně tekutý, aby adekvátně ke spodní vrstvě přilnul, čfm je vzdálenost mezi potahováním zařízením a lisovacím válcem větší, tím více se horké roztavené pojivo nebo potah ochíadí před tím, než přijde do styku se spodní vrstvou. Li někrerych adhezních prostředků ovlivní toto ochlazeni opačně adhezi (nebo připevnění) ke spodní vrstvě. Proto může spodní vrstva, před tím než je naiisována, projít přes zahřívaný váiec, nebo, pokud vzdálenost mezí lisovacím válcem a potahovacím zařízením způsobuje, že potah nebo pojivo se ochladí tak, že již adekvátně nepřilne nebo se neupevní k spodní vrstvě, může být použit zahřívaný lisovací válec. Také lze použit přenosného potahováni jak ukazuje obrázek 5B tam, kde lisovací válec s uvolňovacím potahem B může mít řízenou teplotu tepelně chladícím zařízením, například proháněním chladící kapaliny válcem B.

Průměr válců A a 6 je nejlépe asi 15 mm až asi 50 mm.

Potom dostatečně ochlazený potah přichází do styku s povrchem spodní vrstvy a přilne k tomuto povrchu, aniž by do spodní vrstvy hlouběji pronikl. Pokud má termoplastický potah takové složení, že se v podstatě prostředek po dostatečném ochlazeni odlepuje, laminátová foile takto vytvořená z potažené spodní vrstvy, může být srolována a uskladněna.

Jinak toho lze dosáhnout umístěním uvolněné potažené druhé spodní vrstvy, například papíru potaženého silikonem, na povrch adhezního potahu. Tato laminátová folie může pak být použita někdy později. Tato laminátová folie může být spojována kteroukoliv vhodnou spojovací metodou, včetně ultrazvukového spojování, tepelného zatavení, nebo běžnějším adhezním spojováním. Je vhodné, když je potažení prováděno „in-íine“ hned před jakýmkoliv dalším zpracováním. Příklad procesu „in-line“, pro nějž je tento vynáíez zvláště vhodný ize nalézt v DE 1S5 46 272 úl Billhofófer Maschinenfabrik GmbH, začleněném zde odkazem. Vhodné štěrbinové trysky, vyráběné INATEC GmbH z Langeíeiďd v Německu, jsou ukázány v US 5 958 178.

Vhodným laminovacím materiálem je syntetický materiál filmu, zvláště průhledný a transparentní materiáí, jehož použití je pro takové lamínace obvyklé.

Typicky obsahuji takové filmové materiály ploché nebo reliéfní filmy, které jsou alespoň podstatné vyrobeny z orientovaného polypropylenu, polyethylenu, polyesterů, jako je například Mylar®, polyacetát, nylon, acetát celulózy a podobně, a mají tloušťku asi 5 mikronů až asi 50 mikronů. Tyto filmy jsou běžně laminovány nebo zataveny na • · • · • · • · · • · · · · • · · ( potištěný papír nebo lepenku. Kompozitní materiály jsou obecně vyráběny včetně filmu na filmu a filmu na fólii a metatizované spodní vrstvy jsou obecně používány pro laminované fólie. S těmito typy laminátových fólií se běžně setkáváme například v grafickém a obalovém průmyslu. Když se použije způsob tohoto vynálezu, mohou být takové laminátové fólie vyrobeny pomocí nereaktívních tavenin pojiv místo běžně používaných reaktivních pojiv.

Obecně bude výstupní teplota termoplastického prostředku nižší než asi 240 °C, a tak bude mnohem nižší než typické teploty sxíruze polymerů, které jsou řádově 300 °C, Ačkoliv pří teplotě termoplastického prostředku jak je používána může potahovací zařízeni být v rozsahu od asi 80 °C a asi 180 °C a více, nekontaktní potahovací zařízení tohoto vynálezu umožňuje, aby bylo potahování provedeno za extrémně nízkých teplot. U tohoto včlenění je vhodné, když je termoplastický prostředek potažen za teploty nižší než 160 °C, lépe nižší než asi 140 °C, ještě vhodněji nižší než asi 120 °C a nejvhodněji nižší než asi 110 ^QC. Jak bylo zmíněno dříve, mohou být tepelně citlivé materiály také takto potahovány za použiti vyšších teplot potahování v kombinaci se vzrůstající vzdáleností mezi potahovacím zařízením a spodní vrstvou, která má být potažena, aby se umožnilo dostatečné ochlazení. Materiály, které jsou normálně příliš Citlivé mechanicky a/nebo termálně (např. filmy s velmi malou tloušťkou) pro obvyklé způsoby potahování, mohou být proto potaženy pomocí způsobů tohoto vynálezu. Takové citlivé materiály zahrnují polyethylenové materiály s velmi malou tloušťkou a podobně.

Podstatnou výhodou tohoto vynálezu je, že v podstatě spojité potahové vrstvy mohou být vyrobeny z horkých tavenin ρπ velmi nízkých hmotnostech potahů. Dokonce u běžně komerčně dostupných horkých tavenin mohou být vyrobeny spojité vrstvy při hmotnostech Dotahů v rozsahu od asi 0,5 α/m² až do 50 až 60o/m² iéoe Dři hmotnostech potahů ne větších než asi 20 g/m² , vhodněji při hmotnostech potahů ne větších než asi 10 g/m² až po 50 až 60g/m², ještě vhodněji mezi 3 g/m² a 5 g/m² a nejvhodněji méně než 3 g/m². Ačkoliv pro jiné aplikace, kde je nejdulezitejší omezení mechanických a teplem způsobených napětí, mohou být vhodné hmotnosti potahů vyšší než 60 g/m².

Velmi tenké potahy, které lze vyrobit podle tohoto vynálezu nepřispívají pouze ekonomickým výhodám vynalézavého způsobu, aie také umožňují dosáhnout výrazně snížené tuhosti materiálu, který se tak blíží svými vlastnostmi nepoíažer.ým spodním vrstvám.

Vynález se také týká potravinových artiklů balených podle tohoto vynálezu. Použití takových laminátových materiálů jako balícího materiálu pro potraviny, nápoje a průmysl léčiv má hlavní výhodu vtom, že se vyhneme kontaminaci balených artiklů těkavými a/nebo migrace schopnými složkami obalových materiálů, například monomery. To umožňuje vyrábět obalové laminátové materiály pro potravinářský průmysi výhodně z rozpouštědel prostých tavenin laminátových pojiv, aniž by bylo způsobeno nebezpečí kontaminace potravin monomery a jejich reakčníml produkty. Současně jsou získány opticky velmi výhodné laminátové fólie, které nejsou v těchto hlediscích horší, ale častěji lepši než laminátové fólie vyrobené podle současného stavu techniky.

Přesněji se tento vynález týká použiti flexibilního laminátového materiálu, obsahujícího materiál filmu z polymerových plastických hmot laminovaný na druhou spodní vrstvu pomocí taveniny laminovacího pojivá, jako obalového materiálu, aby se snížila kontaminace baleného zboží, zvláště potravin, těkavými složkami obalového materiálu, například monomery nebo oiogomery. Takové těkavé a/nebo migrující složky mohou zahrnovat Izokyanáty a/nebo aromatické aminy.

Tyto potraviny mohou být vybrány z veškerých potravin, které jsou zabaleny, jsou baleny nebo mohou být zabaleny v budoucnu pomocí laminátových obalových materiálů, jak jsou popsány výše. Přesněji jimi budou artikly jako léky, přesnídávkové potraviny a cukrovinky, vodné a vlhké potraviny, suché potraviny, káva, čaj a podobné zboží, zboží tepelně zpracované nebo upravené v páře, stejně jako v autokiávu, ale také čerstve ovoce, čerstva zelenina, cerstve maso, ryby a sýr, stejně jako odpovídající artikly pro hloubkové zmrazování a další účely koncentrace nízkou teplotou. Je zahrnuto vakuované ochranné baiení, a balené potravinové artikly tohoto vynálezu dáie zahrnují potraviny připravené pro opětovné ohřátí, i nápoje. Tak vynález zahrnuje balení mléka do sáčků z fiimu, i ovocných a zeleninových šťáv a alkoholických nápojů jako je víno.

Navíc mohou být takové laminátové fólie používány jako těsné uzávěry pro různé balení potravin, nápojů a léků, i dříve zmíněného aseptického baiení potravinových a nápojových artiklů. Také další použití, které se netýká potravin, může zahrnovat balení hraček, například hraček pro malé děti a kojence, kteří mohou takové předměty vkládat do úst, je výslovné v rámci tohoto vynalezu. Také jsou zahrnuty krabičky a sáčky na pečené zboží.

Tento vynáiez dále ilustrují následující neomezující příkiady.

• · · · · ·

Í8

Příklady provedení vynálezu

Taveniny pojiv byly vyrobeny z různých termoplastických polymerů, látek způsobujících lepivost a změkčovadel, jak ukazuje tabulka 1 dále:

·· ··· · • · ···· · · · · • · 1 · · · · · · • ··· · · ··· · · · • *········ · • · · · · · · · · · ······· ·· ·· ·· ··

Příklady 1 až 10

Toh, ,!L·^ 4

I UWUIIXU I

složky	nř 1 Γ- · · ·	př. 2	nř 3 Γ · · ~	př. 4	př. 5	př. 6	nř 7 r·* · s	nř a r;- *	nř O 1* *	př. 10
Lotryl® 17 BA 07 EnBA kopolymer	23	40	35	10	23
Lotryl® 35 BA 40 EnBA kopolymer	15			20	15	20	15	í 1 w
! nfrvl® 3* RA ROO EnBA kopolymer	17			30	17 » e	10	16	15	20	20
Escorene® UL 15019 EVA kopolymer						20	24	23	45	45
AC-8 polyethylenový vosk	£	10			5		5		a
AC 540 polyethylenový vosk										5
Parariini® C 80 polyethylenový vosk						10
Mobil Wax 145 parafínový vosk								5
Escorez® 5300 uhlovodíková pryskyřice	28	38	38	38		23	28	30	20	20
ΓάΓ!® ΔΥ ruiai / pryskyřice kalafunové kyseliny	4 A i	10	25		28	1K 1	10	10
Kristalex® F 85 pryskyřice a-methylstyrenu					10
Kristalex® F 100 pryskyřice a-methylstyrenu					—1				10	10

·· ···· ·· ··

Taveniny pojiv odpovídající prostředkům zobrazeným v příkladech 1 až 7 byly potaženy na spodní vrstvy, použita byla modifikované laminovací zařízení PAK 600 vyráběné Kroenertsm, Hamburk, Německo. Konstrukce tohoto zařízení je v podstatě podobná té, kterou ukazují obrázky IA až 1G . S tímto typem zařízení je možné slisovat adhezní film přímo na první spodní vrstvu (1) pomocí lisovacího válce (5) nebo slisovat druhou spodní vrstvu (4) na první spodní vrstvu a pojivo, opět pomoci lisovacího válce (5). V testech byly vyzkoušeny oba způsoby. Dispenzní teplota horké taveniny byla 140 °C u prostředku příkladu 1, a 110 °C u prostředku příkladu 7, Tyto prostředky vykázaly příznivé nízké viskozity příkladů 1 a7,

Potahy byly dělány na polyesterový film (Polyester RN 36, který vyrábí Puíz Foiien, Taunusstein-Wehen, Německo) a na polyethylenově filmy s velkou hustotou (HDrt KC 3964,00 k dostání u Milderrberger & Wifling, Grónští, Německo).

Hmotnosti potahů byly 5 až 6 g/m² a rychlosti zařízení přibližně 79 m/mlnutu. (V samostatných testech byly získány hmotnosti potahů 2 až 3 g/m².)

Adhezní film byl uvolněn z potahovací štěrbinové trysky pří různých vzdálenostech od první spodní vrstvy (1), která měla být potažena pojivém, v různých testech. V jiné řadě pokusů bylo zjištěno, že vzdálenost štěrbinové trysky od spodní vrstvy může být f-w-rri A řvi rvAlzrdil/··*·» milirnotn’» r\r\ «**»»*** Ο QP.Í7 Kv kvoli+ť* r\rvt-*nhi « Kvl*'* rr* ri A ln»A ríx^iiC* Lzw i tV^rvwiiiíCt ítniuiivuu f“*'“' sZvxv mÍiíi wivví, Cai ιϊΖ. fczjr rkVÍAtívCS íw Pyivi ϊ t iCtv^i iGtti ovlivněna.

Kde byl v těchto pokusech adhezní film uvolněný od potahovací štěrbinové trysky přímo nanášen na první spodní vrstvu pomoci lisovacího váíce (5) vybaveného uvolňovacím potahem, bylo zjištěno, že pojivo nepřilnulo k lisovacímu válci. Lisovací flak nebyl měřen, ale lisovací válec by! tlačen proti spodní vrstvě laminovacím tlakem 7 až 8 barů.

Bylo zjištěno, že pojivo potažené na první spodní vrstvu opustilo lisovací místo bez jakéhokoliv vzduchu, který by se uchytí! mezi pojivém a první spodní vrstvou.

V dalších testech byla druhá spodní vrstva laminována na adhezní vrstvu druhou soupravou válců, umístěnou v dráze toku spodní vrstvy proti směnu lisovacího válce (5). také tyto iaminace, při nichž bviy použity stejné filmy, byly zkoumány z hlediska tvorby proužků, uzavřeného vzduchu, nebo jiných iaminaeních defektů.

Takto provedené iaminace byiy všechny prosté vad. Nebyly pozorovány žádné proužky, uzavřený vzduch, nebo jme laminačni defekty.

·· ·«·· • · • · · · • · · 9 9 · • 9 9 99 · · · • 9 9 9 9 9 9 9 9 · · • · 9 9 9 9 9 9 9 9 ···· 999 99 99 99 99 ilt i

Podobným způsobem byiy provedeny iaminace pomocí stejného typu filmů, ale jiných pojiv zobrazených v příkladech 2 až 10 tabulky 1. Výsledky byly stejně dobré, jako ty, které byly získány s adhezními prostředky příkladů 1 až 7.

V dalších testech byly následovně vyrobeny a testovány typické artikly balených potravin:

Včlenění A

Laminátové fólie byly vyrobeny na modifikovaném laminovacím zařízení Billhófera „Coat 2000“, jak bylo zmíněno dříve, a vybaveném štěrbinovou tryskou INATEC, při použití 20 pm OPP-fiimú, které jsou k dostáni pod obchodním názvem „Propotí!m RGP“ od UCB riínis.

Pokud jde o iaminační pokusy, by! jeden z filmů potištěn a druhý by! metali

t. i. potištěný povrch jednoho fiknu byi laminován na metalizovaný povrch druhého filmu. Použitá íavenina prostředku odpovídá příkladu 7 v tabulce 1. U jednoho pokusu byla použita hmotnost potahu horkou taveninou 5 g/m², u druhého pokusu 8 g/nr a jesle u dalšího pokusu 14 g/m²,

Laminátové fólie takto vyrobené pak byly podrobeny testům zatavování teplem, které isou běžné v obalovém průmyslu.

Ve všech případech měly vyrobené laminátové fólie dobrou kvalitu a nevykazovaly žádné odvrsívovací tendence při pokusech s tepelným zatavováním.

\/ň!fiirvSr,í R ι/ν>ν''ν'η «-*·

Laminátové fólie byly vyrobeny na zařízení jako ve včlenění A, při použití dvou 20pm OPP-fiřmů, které jsou k dostání pod obchodním názvem „Propafíím RGP od UCB Films.

Pokud jde o Iaminační pokusy, byl jeden zílímů potištěn a druhý by! metalizován, t. j. potištěný povrch byí laminován na metaiizovaný povrch. (Byiy použity různé tiskařské barvy, které se také lišily od včlenění A).

Použitý horkem rozpustný prostředek odpovídá příkladu 9 v tabulce 1. U jednoho pokusu byla použita hmotnost potahu horkou taveninou 5 g/rn². u druhého pokusu 10 ·· ·«·· ·· • · · · · · 4 · « • ··· · ···· · · · • · · · · · · · · · · • · · · · · · · · · • · ··· ·

V obou případech měly vyrobené laminátové fólie dobrou kvalitu a nevykazovaiy žádné odvrsívovad tendence pří pokusech s tepelným zatavováním (jako u včlenění A).

Včlenění C

Laminátové fólie byly vyrobeny (jako výše) za použití dvou 20 pm OPP-filmů, které jsou k dostáni pod obchodním názvem „Trespaphan GND“ od Trespaphan.

Pokud jde o laminační pokus y, byl jeden z filmů potištěný a druhý byl nepotššféný, t j. potištěný povrch prvního filmu byl laminován na nepotišlěný povrch druhého filmu. (Tiskařské barvy se lišily od včleněni A a B).

Použitý horkem rozpustný prostředek odpovídá příkladu 7 v tabuice 1. U jednoho pokusu byla použita hmotnost potahu horkou tavenínou 2 g/m², u druhého pokusu 5 g/m², a ještě v dalším případě 10 g/m*.

Ve všech případech měly vyrobené laminátové fólie dobrou kvalitu a nevykazovaly žádné odvrstvovací tendence při pokusech s tepelným zatavováním (jak je popsáno výše).

Včleněni D

Laminátové fólie byly vyrobeny (jako výše) za použití 40pm PE-filmu od Huhíamaki a 400pm PVC od MKF. Oba filmy byly nepotisrěné. Takové laminátové fólie jsou běžně používány k výrobě (prostřednictvím tepelného lisování) pohárů, misek a talířů, které mohou být uzavřeny víčky tepelným zatavením. Poměrně běžným pro balení potravin se stalo používání APET (ataktiokýoh polyesterových filmů) místo PVC.

Laminátové fólie byly obě vytvářeny in-line, í. j. laminováním PE filmu po té, co na něj byla aplikována horká tavenina in-line na PVC film. V dalším pokusu byl PE-fiim potažený horkou tavenínou navinut na váíec, a později (tudíž off-line) dví PE-fí!m potažený horkou tavenínou tepelně nataven na PVC-film.

Pro tyto pokusy použitá tavenina prostředku odpovídá příkladu 10 v tabulce 1. Byla použita hmotnost potahu 10 g/m².

V obou případech, t. j. u laminátových fólií vyrobených in-iine a off-line měly iaminatové folie skvělou průzračnost a laminační sílu a nevykazovaly záone znaky odvrstvování po tepelném lisování laminátových fólií a po uzavření víčky tepelným zatavením.

·· «♦*· ·0 ·· ·· ·»·· • · 0 ··· ·· · ···· · · β·0 ·· · ····«···« · • Α ···· · · · ·

Λ.Μ. ·*♦· ·♦* ·* ·· ·· ··

Včlenění Ε

Laminátové fólie byly vyrobeny běžnými způsoby „přímým potahováním“ (t. i. kontaktem mezi štěrbinovou tryskou a spodní vrstvou) s 36ym PETP-filmy, které jsou k dostání pod obchodním názvem Myíar RN 36 od DuPont Teijin Fiirns a 40ym PE-fiírny od Transpac.

Oba filmy byty nepouštěné. Použitá tavenina prostředku odpovídá příkladu 7 v tabulce 1. U jednoho pokusu byla použita hmotnost potahu horkou taveninou 5 g/m², u druhého pokusu 11 g/m², a ještě v dalším případě 20 g/m².

Všechny laminátové fólie vykazovaly velkou iaminační sílu, velmi dobrou průzračnost a nevykazovaly žádné znaky odvrstvováni při pokusech s tepeiným zatavováním (jak je popsáno výše).

Laminátové fólie vyrobené takovými způsoby přímého potahování byly ovšem shledány pruhoviíé, t. j. pojivo nevytvořilo uzavřenou perfektní vrstvu mezi těmito dvěma filmy při hmotnostech potahu pod 20 g/m²,

Laminátové fólie popsané ve včleněních A — C a E se ukazaly jako velmi vhodné pro typické použití „vytvoř-naplň-a-uzavři“. Při nich jsou laminátové fólie dány do obalového zařízení pro potraviny (například pytíovacs stroj) a jsou nejprve spojeny, aby vytvořily tubovitpu konstrukci, v kroku podélného zatavení. Potravinový artikl, který má být zabalen je pak umístěn do vhodného místa tuby filmu a balení je pak dokončeno vytvořením příčných svarů napříč tubou na každé straně potravinových artikíů, což oddělí potravinové artikly jeden od druhého, a potravinový artikl může pak být odříznut od zbvtku tuby.

9 9 9^9

9

9*9 jy ^0¾.. w

9

9 9·9 • 9 9 9 9 4

9 9 9 4

Claims (25)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Flexibilní laminátová fólie na balení potravin, vyznačující se tím, že se skládá z první spodní vrstvy mající předem vytvořenou nereaktívní taveninu laminovacího pojívá na alespoň jednom ze svých povrchů, a na tento uvedený pojivém pokrytý povrch uvedené spodní vrstvy je laminována druhá spodní vrstva, kde uvedená laminátová fólie snižuje kontaminaci baleného zboží kontaminujícími látkami vybranými ze skupiny obsahující těkavé organické materiály, přenositelné organické materiály a jejich směsi.
2. 2. Obalová laminátová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená první spodní vrstva je poíymernim filmovým materiálem obsahujícím termoplastický polymer, nejlépe vybraný ze skupiny skládající se z poíy-a-olefinu, polyesteru, a jejích směsí.
3. 3. Obalová laminátová fólie podle nároku í, vyznačující se tím, že na uvedený filmový materiál lze tisknout, lze tepelně zatavit, a může být, popřípadě, meíalizován.
4. 4. Obalová laminátová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený filmový materiál je částečně průhledný.
5. 5. Obalová laminátová fólie podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že alespoň jedna z uvedených spodních vrstev je vybraná ze skupiny skládající se z filmu, kovové fólie, kovové vrstvy, papíru, lepenky a jejich kombinací.
6. 6. Obalová laminátová fólie podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvedená laminátová fólie je vybraná ze skupiny skládající se z pytle, sáčku a krabíce.

   ^r. Obalová laminátová fólie podle nároku 6, vyznačující oo tím lilii, ýp !iU£>Hpná laminátnvá c—W »--i » i&t ivii a <·> ivo-w w vJ fólie ie neprodyšně uzavíratelná, zvláště lze tepelně zatavit.

   prostředek není v podstatě v kontaktu se spodní vrstvou.
7. 8. Obalová laminátová fólie podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, ze uvedene laminovací pojivo je aplikováno jako v podstatě vzduchotěsný film na první spodní vrstvu aplikačním prostředkem vzdáleným od spodní vrstvy, takže aplikační ·· 99*9 9± ·* ··· «·· · 9 9 • ··· 9 9 ··« 4 <9 «
8. 9 999 99 999 9 9

   9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

   9999 999 99 99 *9 *·

   S. Obaíová laminátová fólie poule kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvedená tavenina adhezního fiímu ie aplikována na spodní vrstvu ph plošné hmotností ne větší než asi 20 g/m², vhodněji ne větší než asi 10 g/m², ještě vhodněji ne vétáí než asi 5 g/m², neivhodněii ne větší než 3 g/m^z a s minimální plošnou hmotností alespoň 0,5 g/m².
9. 10. Obalová laminátová fólie podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvedená tavenina pojivá obsahuje termoplastický polymer vybraný ze skupiny skládající se z kopolymerů olefinů a kyseliny (meíh-)akryíové; kopolymerů olefinů a derivátů kyseliny (meth-)akryiově; kopolymerů olefinů a esterů kyseliny (meth-)akrylové; kopolymerů olefinů a vinylovýcb sloučenin; poly-a-olefínů; polyesterů; polyamidů; termoplastické syntetické pryže; metaíocenem katalyzovaných polymerů, ionomerů a směsí dvou nebo více těchto termoplastických polymerů.
10. 11. Obalová laminátová fólie podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený termoplastický polymer je vybraný ze skupiny skládající se z alespoň jednoho z ethykan! i/nriQthisUryiát* · ÍFMŮs\ krtnríiinrictrf! otKv/Irsp'ofhy!on/W_ i vvf^vi f t c ivi w vtf t j íwi i ( iwu v* j rulu i * jni i\/i tt vu i jr ίνί i ťit i jr iGvKíiCUw Ci viti ii i hutvlakrvlátu íEnBAsk
11. 12. Obalová laminátová fólie podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že uvedená tavenina pojivá dále obsahuje alespoň jeden člen vybraný ze skupiny skládající se z pryskyřic způsobujících lepivost, změkčovadel, vosků, olejů, stabilizátorů a antioxidantů.
12. 13. Obalová laminátová fólie podie kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, ze tavenina laminovacího pojivá dále obsahuje alespoň jeden polymer vybraný ze skupiny skládající se z polyethylenu, polyethylenového vosku a jejich směsí.
13. 14. Obaíová laminátová fólie podie nároku 13, vyznačující se tím, že složka termoplastického polymeru se skiádá z alespoň dvou různých EnBA složek, kde jedna složka EnBA má index toku taveniny, který je alespoň cíynkrat až desetkrát vetší než index toku taveniny alespoň jedné další složky EnBA, uvedený index toku taveniny je v jednotkách gramů na 10 minut.

    • · • · ·· • · · ·
14. 15. Použití flexibilního laminátového materiálu, vyznačujícího se tím, že obsahuje polymerní filmový materiál laminovaný na spodní vrstvu pomocí íaveniny laminovacího pojivá, jako obalového materiálu, aby se snížila kontaminace baleného zboží kontaminující látkou vybranou ze skupiny skládající se z izokyanátů, aromatických aminů a jejich směsí.
15. 16. Použití podle nároku 15, vyznačující se tím, že uvedené zboží může být vybráno ze skupiny skládající se z léků, hraček, přesnídávek, cukrovinek, vodných a vlhkých potravin, suchých potravin, mléka, kávy, čaje, sýru, čerstvého ovoce, čerstvé zeleniny, čerstvého masa, ryb a odpovídajících mražených artiklů.
16. 17. Způsob utvářeni laminátové fólie pro bak rtAfratňrt pvu cx v (< r, se fířYt obsahuje:

    a) umístění drážkové trysky alespoň v 0,5mm odstupu od první spodní vrstvy a posunování uvedené první spodní vrstvy podéi dráhy;

    b) aplikování nereaktivní íaveniny pojivá na povrch uvedené první spodní vrstvy z uvedené drážkové trysky;

    c) spojení druhé spodní vrstvy s povrchem uvedené první spodní vrstvy nesoucím pojivo, aby byla vytvořena laminátová fólie, která omezuje kontaminací baleného zboží kontaminující látkou vybranou ze skupiny skládající se z těkavých organických materiálů, migrace schopných organických materiálů a jejich směsí.
17. 18. Způsob utváření laminátové fólie pro balení potravin, vyznačující se tím, že obsahuje:

    a) umístění drážkové trysky alespoň v 0,5mm odstupu od přenosného zařízení;

    b) aplikování nereaktivní taveniny pojivá na povrch uvedeného přenosného zařízení z uvedené drážkové trysky;

    c) přenesení uvedeného pojivá z uvedeného přenosného zařízení na povrch první spodní vrstvy, a

    d) spojení druhé spodní vrstvy s povrchem uvedené první spodní vrstvy nesoucím pojivo, aby byia vytvořena íaminátová fólie, která omezuje • · • · kontaminaci baíeného zboží kontaminující látkou vybranou ze skupiny skládající se z těkavých organických materiálů, přenositelných organických materiálů a jejich směsí.
18. 19. Způsob podle nároků 17 nebo 18, vyznačující se tím, že uvedená tryska není vzdálena od uvedené spodní vrstvy nebo uvedeného přenosného zařízení více než asi 20 mm.
19. 20, Způsob podle nároků 17 nebo 18, vyznačující se tím, že uvedená tavenina pojivá přichází do styku s uvedenou první spodní vrstvou při tepioiě, která není vyšší než asi 150 C, vhodně není vyšší než asi 120 C, a nejlépe není vyšší než asi 100 ^ĎC.
20. 21. Způsob podle nároků 17 nebo 18, vyznačující se tím, že uvedená tavenina pojivá tvoří spojitý film.
21. 22. Způsob baiení předmětu určeného kíomu, že má přijít do styku stěiem savce, například potraviny, nápoje, léku nebo hračky, vyznačující se tíin, že tento předmět >& balen obalovým materiálem a uvedeným obalovým materiálem je laminátová fólie, jak je definována v kterémkoliv z nároků 1 až 14.
22. 23. Způsob baiení předmětu určeného ktomu, že má přijít do styku stěiem savce, například potraviny, nápoje, léku nebo hračky, vyznačující se tím, že tento předmět je balen obalovým materiálem vyrobeným podle kteréhokoliv z nároků 17 až 21.
23. 24. Způsob podle nároků 22 nebo 23, vyznačující se tím, že toto baíení je tepelně zataveno.
24. 25. Způsob podle nároků 22 až 24, vyznačující se tím, že toto balení je balení typu „vytvoř-napift-a-uzavři“.
25. 26. Předmět určený k tomu, že má přijít do styku s tělem savce, zviáště určený k tomu, ze má byt vložen do ust, vyznačující se tím, ze je balen podle kteréhokoliv z předchozích nároků.

    TV frťi • · I»· ·· · · · ·

    2řř • · ··