DK166265B

DK166265B - Fremgangsmaade til fremstilling af et lamineret materiale, apparat til fremstilling af et lamineret materiale og saadant materiale

Info

Publication number: DK166265B
Application number: DK292689A
Authority: DK
Inventors: Peter John Heyes
Original assignee: Cmb Foodcan Plc
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1989-06-14
Publication date: 1993-03-29
Also published as: DK292689D0; YU190888A; PT88738A; PL275219A1; NO892420L; FI96397B; NZ226537A; HU203300B; FI96397C; CN1032763A; CN1019080B; AR241766A1; PT88738B; DK166265C; PL163969B1; KR890701353A; ATE71020T1; EP0312309B1; HUT50305A; JP2717095B2

Description

DK 166265B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af laminerede materialer omfattende polypropylen, der er bundet til et metalsubstrat, hvilken fremgangsmåde omfatter, at polypropylenfilm lamineres til mindst én af hovedfladerne af en metalfolie, idet 5 metalfolien har en temperatur T^, der er tilstrækkelig til at frembringe blødgøring af polypropylenfilmen, men ligger under den temperatur, ved hvilken polypropylenfilmens yderflade bliver beskadiget under laminering, og at det resulterende laminat genopvarmes til en temperatur T2, der ligger over polypropylens smeltepunkt over poly-10 propylens smeltepunkt.

Det er fx fra britisk patentskrift nr. 1324952 kendt at laminere film af en polyolefin samtidig til begge hovedflader af en metalfolie og derefter genopvarme det frembragte laminat til en temperatur over po-lyolefinens smeltepunkt til opnåelse af en hensigtsmæssig binding af 15 polyolefinen til metallet efterfulgt af en afkøling af det laminerede produkt. I overensstemmelse med det britiske patentskrift nr. 1324952 anbefales det at foretage en hurtig afkøling ved brug af en forceret luftstrøm til reduktion af temperaturen i det coatede substrat til en temperatur under blødgøringspunktet efterfulgt af en afsluttende hur-20 tig afkøling under en vandspray. Det har imidlertid vist sig, at en luftafkøling til en temperatur under ca. 180°C eller en spraybratkø-ling fra en højere temperatur resulterer i, at coatingen bliver delvis krystallinsk med en forholdsvis stor krystalstruktur. Der kan således optræde diskontinuiteter i coatingen ved efterfølgende form-25 ning af lamineret materiale til formede artikler såsom dåseender, hvorved metalmaterialet blotlægges og udsættes for korrosionsvirkning fra substanser såsom indholdet i en dåse med en sådan dåseende. Lagringslevetiden for dåsen reduceres derved væsentligt. I USA patentskrift nr. 3762598 er det foreslået at udsætte varmebehandlingen til 30 reparation af coatingen, men dette fører til forøgede drifts- og energiudgifter og er derfor uønskelig.

Det er et formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af et lamineret materiale omfattende polypropylen bundet til et metalsubstrat, hvilket materiale tillader, 35 at coatingen kan tåle formningsoperationer uden dannelse af diskonti-

DK 166265B

2 nuiteter i væsentlig udstrækning, og hvilket materiale derfor er mere egnet til formning til artikler såsom dåseender.

Den foreliggende opfindelse angår således en fremgangsmåde til fremstilling af et lamineret materiale omfattende polypropylen bundet ' 5 til et metalsubstrat, hvilken fremgangsmåde omfatter, at polypro- pylenfilm lamineres til mindst én af hovedfladerne af en metalfolie, idet metalfolien har en temperatur T^, der er tilstrækkelig til at frembringe blødgøring af polypropylenfilmen, men ligger under den temperatur, ved hvilken polypropylenfilmens yderflade bliver beska-10 diget under laminering, og at det resulterende laminat genopvarmes til en temperatur T2, der ligger over polypropylens smeltepunkt over polypropylens smeltepunkt, idet fremgangsmåden er ejendommelig ved, at laminatet derefter afkøles ensartet og hurtigt til en temperatur væsentligt under smeltepunktet ved, at den polypropylencoatede flade 15 af det laminerede materiale overstrømmes med kold væske. Udtrykket "overstrømmes med" benyttes for at angive, at væsken bringes i kontakt med polypropylen som en sammenhængende, ubrudt og kontinuerlig strøm.

Det har vist sig, at den mere ensartede og hurtige afkøling, der kan 20 opnås ved, at der ledes kold væske over den coatede flade, reducerer eller eliminerer tendensen i coatingen til at blive delvis krystallinsk og dermed reducerer eller eliminerer tendensen til dannelse af diskontinuiteter ved efterfølgende formning af det laminerede materiale .

25 Den laminerede polypropylenfilm afkøles fortrinsvis fra sit smeltepunkt med en hastighed, der overstiger 200eC pr. sekund.

Den laminerede polypropylenfilm afkøles fortrinsvis til en temperatur, der ikke overstiger den laminerede polypropylenfilms blødgø-ringspunkt. Den kolde væske er fortrinsvis vand med rumtemperatur.

30 Polypropylenfilmen er fortrinsvis en coekstruderet flerlagsfilm omfattende et inderlag af en bindingsharpiks, der er en syremodificeret polypropylen, og et yderlag af polypropylen. Bindingsharpiksen er fortrinsvis en maleinsyreanhydridmodificeret polypropylen.

3

DK 166265B

Temperaturen ligger fortrinsvis inden for området fra 120 til 230eC, og temperaturen T2 ligger fortrinsvis inden for området fra 210 til 270eC.

Der lamineres fortrinsvis en anden polymerfilm til den anden hoved-5 flade af metalfolien samtidigt med lamineringen af polypropylenfilmen. Den anden polymerfilm er typisk baseret på en polyolefin- eller polyesterharpiks eller en sammensat film omfattende polyolefin og polyamid. Sådanne film findes beskrevet i de britiske patentansøgninger nr. 8724237, 8724246, 8724240 og 8724242, der blev indleveret 10 den 15. oktober 1987.

Metalsubstratet, til hvilket polymerfilmen eller polymerfilmene påføres, har typisk form af metalbånd, og er normalt af stål, aluminium eller af legeringer af samme, typisk et stål- eller aluminiumbaseret produkt, som benyttes inden for emballageindustrien. Dimen-15 sionsområdet er typisk 0,05 mm til 0,4 mm for stål og 0,02 mm til 0,4 mm for aluminium.

Stålet kan være coated med tin, fortrinsvis passiveret ved konventionelle chrombehandlinger, eller det kan i stedet være i form af nikkel- eller zinkpletteret stål, sortblik eller phosphateret sortblik, 20 der fortrinsvis er chromatskyllet efter phosphatering.

Den foretrukne ståltype er elektrolytisk chromcoated stål (ECCS) med et dobbeltlag af metallisk chrom og chromoxid. Med sådanne ståltyper kan chrommetal- og chromoxidindholdene variere betydeligt. Indholdet af metallisk chrom er typisk i området fra 0,1 til 0,20 g/m^, medens 25 chromoxidindholdet er i området fra 0,005 til 0,05 g/m^. ECCS stammer normalt fra aflejringssystemer indeholdende enten svovlholdige eller fluorholdige katalysatorer.

Opfindelsen angår også et apparat til fremstilling af et lamineret materiale omfattende polypropylen bundet til et metalsubstrat, hvil-30 ket apparat omfatter organer til at føde et metalbånd og et bånd af polypropylenfilm til et lamineringsværktøj , organer til opvarmning af metalbåndet til en temperatur Tj_, der ligger over blødgøringstem-

DK 166265B

4 peraturen for polypropylen, før metalbåndet når lamineringsværktøjet, samt organer til genopvarmning af laminatet af metal og polypropylen efter at laminatet forlader lamineringsværktøjet til en temperatur T2, der ligger over polypropylens smeltepunkt, idet apparatet er 5 ejendommeligt ved, at det har organer til tilførsel af en strøm af kold væske til den polypropylencoatede flade af laminatet, så at polypropylen afkøles hurtigt og ensartet til en temperatur, der ligger væsentligt under dens smeltepunkt. Organerne til tilførsel af en strøm af kold væske kan omfatte to fordelerstænger, der er anbragt 10 på hver sin side af laminatet og skråner i forhold til laminatets bevægelsesretning for at lede den kolde væske langs bevægelsesretningen, eller organerne kan i stedet omfatte et trug med et indløb til kold væske ved trugets øverste del og med vægge, der spidser til, og som afgrænser en spalte ved trugets bund, gennem hvilken en 15 lodret rettet bane af laminatet kan passere sammen med væsken.

Opfindelsen vedrører også et lamineret materiale fremstillet ved den ovenfor beskrevne fremgangsmåde.

Laminerede materialer fremstillet ifølge opfindelsen er blevet sammenlignet med tilsvarende materialer fremstillet ved tilsvarende 20 lamineringsteknikker, men efterfulgt af enten luftkøling eller en vandspraykøling. Dåseender fremstillet af de respektive laminerede materialer er blevet undersøgt med hensyn til diskontinuiteter i coatingerne med det resultat, at der tydeligt er påvist brud i coatingen på dåseender fremstillet af de spraykølede eller luftkølede 25 materialer, medens der på dåseender fremstillet af de laminerede materialer fremstillet i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse ikke har vist sig brud.

Specielle udførelsesformer for opfindelsen vil herefter blive beskrevet mere detaljeret under henvisning til tegningen, på hvilken 30 fig. 1 skematisk viser et apparat til laminering af to materialebånd, fig. 2 viser en kurve visende temperaturen i båndene som funktion af afstanden fra apparatet, fig. 3 skematisk viser et vandret apparat til laminering af to bånd, fig. 4 viser en kurve visende temperaturen for båndene som funktion 35 af tiden og 5

DK 166265B

fig. 5 skematisk viser et apparat til laminering af tre bånd.

I fig. 1 er vist et apparat med en første valse 1, over hvilken der ledes et metalbånd 2, en anden valse 3, over hvilken der ledes et 5 bånd af en polypropylenfilm 4, trykvalser 5 og 6, der fører metalbåndet 2 og polypropylenfilmen 4 sammen, og et bratkølingsapparat 7, i hvilket, et laminat 19 af metal og film nedsænkes i en kraftig strøm af kølevæske.

Mellem valsen 1 og trykvalserne 5 og 6 er der placeret et forvarm-10 ningsapparat 8, der tjener til foropvarmning af metalbåndet 2 til en temperatur Tj_, der ligger over polypropylens blødgøringspunkt, før lamineringen ved hjælp af trykvalserne 5 og 6. Mellem trykvalserne 5 og 6 og bratkølingsapparatet 7 er der placeret et andet varmeapparat 9, der tjener til genopvarmning af laminatet til en temperatur T2, 15 der ligger over forvarmnings tempera turen og over polypropylens smeltepunkt. Bratkølingsapparatet 7 omfatter et reservoir 10, der indeholder en kølevæske 11, såsom vand, en pumpe 12 til at lede væske fra reservoiret, en varmeveksler 13 til afkøling af den væske, der afgives fra pumpen, og fordelerstænger 14 og 15, der tjener til at 20 modtage kølevæsken fra varmeveksleren 13 og fordele væsken langs en linje på tværs af hver hovedflade af laminatet 19. Hver fordelerstang 14 og 15 er således formet, at de afgiver en betydelig, afgrænset væskestrøm og fungerer som et stemmeværk til at sikre, at der løber væske over laminatet på tværs af laminatets hele bredde. For at 25 minimere sprøjt bagud er stængerne 14 og 15 stillet på skrå i en vinkel i forhold til laminatet 19 mod strømningsretningen, så at væskestrømmen ledes langs laminatets bevægelsesretning.

Hældningsvinklen for afgivelsesstængerne 14 og 15 i forhold til laminatets opstrømsdel kan ligge mellem 40° og 80°, fortrinsvis mellem 30 60° og 80° for at sikre, at kølevæsken bevæges med laminatet og ikke sprøjter tilbage på laminatets opstrømsdele.

Man skal bemærke, at kølevæsken bevæges med laminatet 19 nedstrøms til væsken 11 i reservoiret 10, så at der opnås en forlænget bratkølingsperiode, før det bratkølede laminat passerer omkring en valse 35 16, der tjener til at vende laminatbanens bevægelsesretning, hvor-

DK 166265 B

6 efter laminatbanen fjernes fra apparatet. Valsen 16 er fortrinsvis monteret roterbart på lejer i reservoiret 10's væg. Det bratkølede laminat ledes fortrinsvis mellem to valser 17 og 18, der tjener til at fjerne kølevæsken. Der kan i stedet benyttes gummiviskerblade.

5 I fig. 1 og 2 er laminerings fremgangsmåden ifølge opfindelsen vist, hvilken fremgangsmåde omfatter følgende trin: polypropylenfilmbåndet 4 ledes omkring valsen 3 til trykvalserne 5 og 6, metalbåndet 2 ledes omkring valsen 1 gennem forvarmningsapparatet 8, i hvilket metalbåndets temperatur hæves til en temperatur T^, der er højere end poly-10 propylens blødgøringspunkt, og videre, så at metalbåndet møder poly-pr opy lenf ilmen ved trykvalserne 5 og 6, filmen lamineres til båndet mellem trykvalserne 5 og 6, og det netop formede laminat 19 ledes til varmeapparatet 9, laminatet genopvarmes til en temperatur T2, der er højere end forvarmningstemperaturen og højere end polypropylens 15 smeltepunkt til sikring af vedhæftning af polypropylen til metallet, og det opvarmede laminat 19 ledes mellem fordelers tængerne 14 og 15 til frembringelse af en afgrænset kølevæskestrøm, der tilføres som en strøm på tværs af bredden af begge hovedflader af laminatet, så at laminatets temperatur reduceres hurtigt med en hastighed At typisk af 20 størrelsesordenen 200°C pr. sekund.

Kølevæsken bevæges med laminatet 19 og opsamles i den nederste del af reservoiret 10, fra hvilket det ved hjælp af pumpen 12 pumpes gennem varmeveksleren 13, der styrer væsketemperaturen, før væsken bringes til at recirkulere til fordelerstængerne 14 og 15.

25 Det bratkølede laminat ledes omkring valsen 16 og omkring valserne 17 og 18 og fjernes fra reservoiret til tørring og afkøling forud for lagring eller brug.

I fig. 3 er vist et apparat til laminering af en polypropylenfilm til metalbånd, i hvilket apparat metalbåndets bevægelsesvej er i alt 30 væsentligt vandret, selv om der kan benyttes en svag hældning nedefter, fx ca. 5° i forhold til vandret, for at kompensere for en eventuel tendens til, at laminatet nedbøj es i en kædelinjeformet kurve. Apparatet har som vist et forvarmningsapparat 8A, trykvalser 5A og 6A og et andet varmeapparat 9A, hvilke komponenters funktion er ækviva- 7

DK 166265 B

lente til de i fig. 1 viste tilsvarende komponenter 8, 5, 6, 9, hvorfor disse komponenters funktion ikke vil blive beskrevet.

Af fig. 3 fremgår det, at bratkølingsapparatet omfatter et reservoir 20 indeholdende kølevæske 21, et udløbsrør 22, der fører fra reser-5 voiret til en varmeveksler 23, og en pumpe 24 til at pumpe væske fra varmeveksleren til fordelerstænger 25 og 26, der er placeret henholdsvis over og under laminatet 19A. Stængerne 25 og 26 strækker sig i laminatets bredde og er stillet skråt i en vinkel på mellem 30° og 60°, fortrinsvis ca. 30°, i forhold til laminatets bevægelsesretning 10 til minimering af en eventuel risiko for, at væsken løber mod strømmen og mod varmeapparatet 9A, og til at sikre, at kølevirkningen forlænges ved, at væsken forbliver i kontakt med laminatet i et tidsrum, indtil væsken løber ned i reservoiret 20. Efter det ønskede kontakttidsrum kan væsken eventuelt fjernes fra laminatet 19A ved hjælp 15 af en luftstrøm, der frembringes af en stangformet stråledyse 27, som er placeret over laminatet, og der kan eventuelt være placeret en anden ikke vist stangformet dyse under laminatet.

I fig. 4 er vist en kurve, der angiver temperaturen af metallet før og efter laminering som funktion af tiden. Det skal ligesom i for-20 bindelse med fig. 2 bemærkes, at der mellem varmeapparaterne sker en betydelig temperaturreduktion specielt under lamineringen af den kolde polymer til det varme metal. Det skal også ligesom i fig. 2 bemærkes, at temperaturreduktionshastigheden under bratkølingen er ca. 200°C pr. sekund.

25 Fremgangsmåden og apparatet, der er beskrevet ovenfor, er specielt egnede til laminering af polypropylenfilm til metalfoliebånd såsom hvidblikplade, sortblikplader, elektrolytisk chromcoatede stålplader (ECCS), aluminium eller aluminiuralegeringsplader.

I fig. 5 er der vist et apparat til samtidig laminering af et poly-30 propylenfilmbånd 4 til en første hovedflade af metalbåndet 2 og en anden polymerfilm 32 til den anden hovedflade af metalbåndet 2 til dannelse af et laminat 19B, i

DK 166265B

8

Det i fig. 5 viste apparat svarer til det i fig. 1 viste ved, at polymertilførselsrullen eller -valsen 3, trykvalserne 5 og 6, forvarm-ningsapparatet 8, det andet varmeapparat 9, reservoiret 10, pumpen 12, varmeveksleren 13 og vandfjernelsesvalserne 17 og 18 er identiske 5 med de i fig. 1 viste.

I fig. 5 er der imidlertid tilføjet en anden polymertilførselsvalse eller -rulle 31, og metalbåndet 2's tilførselsretning fra en valse eller rulle 1A er lodret gennem forvarmningsapparatet 8 til trykvalserne 5 og 6. Metallets lodrette bane foretrækkes, eftersom den til-10 lader, at forholdsvis tunge metalbånd kan hænge lige uden risiko for dannelse af kædelinjeformede kurver, der kan have en tilbøjelighed til at ødelægge båndet i det i fig. 1 og 3 viste apparat.

I fig. 5 erstatter et trug 33 de hule fordelerstænger 14 og 15 i det i fig. 1 viste apparat. Truget 33 har i alt væsentligt tragtformet 15 tværsnit og har vægdele 36 og 37, der spidser til og afgrænser en spalte 38 ved trugets bund, gennem hvilken spalte laminatet 19B passerer med et mellemrum på hver side, så at kølevæsken kan passere med laminatet ned i truget. Truget 33 strækker sig på tværs af laminatet 19B's samlede bredde og lidt op over laminatet, så at lamina-20 tet helt overstrømmes af væske fra kant til kant, når det passerer gennem spalten 38. I sin simpleste form virker truget som et apparat med konstant vandspejlshøjde, så at der, hvis kølevæskens strømningshastighed reguleres omhyggeligt, ikke er behov for et låg 34, der er vist tjenende til at forhindre eventuelle sprøjt bagud i forhold til 25 bevægelsesretningen. Låget er fortrinsvis fremstillet af et transparent materiale for at tillade inspektion af væsken i truget. Selv om truget er vist som et trug, der tilføres kølevæske fra den ene side gennem en åbning 35, kan der opnås en bedre kølevæskefordeling ved tilførsel af væske til truget fra begge sider. Det er ønskeligt at 30 bratkøle laminatet 19B ensartet for at undgå termisk frembragt deformation af laminatet.

Det i fig. 5 viste apparat kan modificeres til frembringelse af en vandret eller tilnærmelsesvis vandret bevægelsesretning for laminatet 19B på samme måde som det i fig, 3 viste apparat.

9

DK 166265B

I de efterfølgende tabeller er beskrevet forskellige laminater og processer til fremstilling af samme.

EKSEMPLER

I tabel 1 nedenfor er beskrevet fire laminatkonstruktioner (A til D).

5 Specifikke eksempler på lamineringsbetingelser er beskrevet i tabel 2 under henvisning til de i fig. 5 eller i fig. 5 modificeret svarende til fig. 3 viste lamineringsformer. Opfindelsen illustreres af eksemplerne 1-4 og 7, 8, 9, 10 og 12, specielt eksemplerne 7, 9 og 12.

I tabel 3 er angivet udseendet af coatingen efter bratkøling og luft-10 tørring. Man skal bemærke, at der, hvis polypropylen når en temperatur på ca. 270°C umiddelbart før bratkøling, optræder en forringelse af coatingen ved bratkøling i form af coatingfibrillering. I tabel 4 er angivet resultater for emaljeklassificeringsværdi-undersøgelser af nogle af de i tabel 2 angivne eksempler. Tabel 5 indeholder resulta-15 terne af accelererede undersøgelser af coatingegenskaber for eksemplerne 11 og 12.

40 μια tykke polypropylencoatinger, der i overensstemmelse med opfindelsen er bratkølet med vand, der bringes i kontakt med den ene side af båndet som en sammenhængende, ubrudt og kontinuerlig strøm af 20 væske (eksemplerne 1-4 og 10), har en skinnende overflade med en begrænset coatinguklarhed. Den krystallinske struktur udviser en svag α-forms krystallinitet og en vis smektisk natur. (Krystallinitet blev verificeret ved analyse med røntgenstrålediffraktionsmønstre af den laminerede coating, specielt højden af spidserne svarende til a-25 formskrystallerne). Yderligere detaljer vedrørende denne analyseteknik fremgår af de britiske patentansøgninger nr. 8724238 og 8724239.

Til sammenligning havde luftkølede (eksempel 13) og vandsprøjtekølede (eksempel 6) 40 μία tykke coatinger henholdsvis et mat og marmoreret mat udseende. Begge havde høj a-formskrystallinitet-indhold.

30 Den specielt foretrukne form for bratkøling (eksempel 7) med en ubrudt kontinuerlig vandstrøm i en linje på tværs af et lamineret

DK 166265B

ίο bånd 19 eller 19B (se fig. 1 og 5) , der bevæges lodret, frembringer meget skinnende coatinger uden mattering og uden a-forms krystallini-tet i 40 μπι tykke coatinger.

Virkningen af bratkølingen på den 40 pm tykke coatings funktion er 5 beskrevet i tabel 4. Det laminerede bånd blev formet til øldåseender med diametre på 65 mm. Enderne blev undersøgt med henblik på coatingens sammenhæng ved en emaljekvalitetstest, en test eller procedure, som er velkendt inden for dåsefremstillingsindustrien. Dåseenderne blev først nedsænket i en fortyndet natriumchloridopløsning og påvir-10 ket med ultralyd i 30 sekunder, for at opløsningen kunne trænge ind i eventuelle diskontinuiteter i coatingen. Enderne blev emaljeevalueret med en spænding på 6,3 V i natriumchloridopløsningen. Værdien i milliampere udgør et mål for det metalsubstratareal, som er blotlagt som følge af fejl i coatingen. Tabel 4 viser, at materialerne ifølge 15 opfindelsen (eksemplerne 1-4, 7 og 10), har værdier, der er væsentligt lavere end værdierne for sammenligningseksemplerne 6 og 13. Den mest foretrukne bratkølingsform (eksempel 7) giver meget lave værdier for blotlagt stål. Acceptable ender har værdier på mindre end 0,5 mA.

Hvis der måles højere værdier, reduceres beholderens levetid som 20 følge af for kraftig jemopløsning.

Eksempel 9 illustrerer den forbedring i coatingstruktur, som opnås med bratkøling af begge sider af båndet samtidigt - sammenligning af eksempel 9 (begge sider bratkøles samtidigt) og eksempel 8 (den ene side bratkølet).

25 Eksempel 12 illustrerer en forbedring i coatingens funktion, som opnås ved bratkøling i overensstemmelse med opfindelsen, i et accelereret forsøg simulerende levnedsmiddellagring. Sammenligningseksemplet 11 udviser et væsentligt dårligere resultat i det accelererede forsøg og i kontakt med det aktuelle produkt.

30 Bratkølingshastigheden styrer eller regulerer krystallinitetsgraden i coatingen. En forholdsvis langsom afkølingsproce's såsom blæseluftkøling resulterer i et stort indhold af α-formkrystallinitet. En sprøjteproces afkøler båndet hurtigt, hvor dråberne rammer, men langsomt omkring de zoner, hvor dråberne rammer, hvilket giver en uensartet 11

DK 166265B

overflade af både smektiske og meget krystallinske zoner. Det i nærværende beskrivelse anvendte udtryk "smektisk overflade eller coating" betegner en coating omfattende en mesomorf substans (dvs. en substans, der tilstandsmæssigt ligger med krystallinsk og ikke-krys-5 tallinsk), hvis molekyler eller atomer er orienterede i parallelle planer. En kontinuerlig, sammenhængende og ubrudt lineær strøm af koldt vand giver en hurtig og ensartet afkøling i en linje på tværs af båndet og frembringer en i vid udstrækning smektisk coating. Med smektisk coating menes der: har en fase mellem ikke-krystallinsk og 10 krystallinsk. I denne smektiske fase er molekylerne i de enkelte lag ensrettede. Der opnås en udelukkende smektisk coating ved afkøling af begge sider samtidigt på denne måde.

Tilstedeværelsen af α-formkrystallinitet frembringer uskarphed i coatingen, hvilket er uønskeligt, α-formkrystalliniteten medfører også 15 "hulrumsdannelse" i coatingen, når laminatet deformeres fx ved fremstilling af en dåse eller dåseende. De store a-formkrystaller deformeres på en sådan måde, at der skabes passage i coatingen, hvorefter der kan trænge korroderende produkter ind i disse passager. Et ukorrekt bratkølet laminat kan udvise en fortrinlig bindingsstyrke men en 20 dårlig levetid og dårlig korrosionsmodstandsevne som følge af hulrum.

Et hurtigt bratkølet laminat ifølge opfindelsen har en smektisk polyolefincoating, der ikke danner hulrum ved deformation og bevarer sin fortrinlige beskyttende virkning.

Man skal forstå, at tykkelsen af polypropy lenf ilmen, der benyttes til 25 laminater, til fremstilling af emballeringsgenstande, kan variere efter behov, fx kan en 3 μπι tyk polypropylenfilm inkorporeres med andre lag til fremstilling af en drikkevaredåseende, hvorimod op til 200 μα polypropylenfilm kan være nødvendig på en ventilmonterings -hætte på en aerosoldåse for at tillade, at en konisk top kan bringes 30 til at krympe uden brug af en pakning, således som det fx er beskrevet i US 4.626.157.

Tabel 1

DK 166265B

12

Laminat Film 4 Film 32 Metal 2

A bindingsharpiks (3 μιη) PET (15 μ) 0,24 mm ECCS

5 polypropylen (37 μπι) 550N/mm^

B bindingsharpiks (3 μπι) 0,30 mm ECCS

polypropylen (37 μιη) ' PET (15 μπι) 450N/mm^

C bindingsharpiks (3 μπι) bindingsharpiks 0,21 mm ECCS

(2 μπι) 10 polypropylen (37 μπι) polypropylen (18 μπι) 450N/mm^

D bindingsharpiks (10 μπι) PET (15 μιη) 0,21 mm ECCS

polypropylen (90 μπι) 550N/mm^ 15 Bemærkninger: 1. Bindingsharpiksen er en maleinsyreanhydridpodet modificeret vilkårlig polypropylencopolymer indeholdende 0,2±0,05% maleinsyre-anhydrid.

2. PET er en biaksialt orienteret film med et ydre lag af PET og et 20 indre lag af en copolymer af ethylenisophthalat (20%) og ethyl- enterephthalat (80%).

Tabel 2 13

DK 166265B

Eksempel Materiale Tj^ (°C) T2 (°C) Bratkølingsform 1 A 155 220 linje (1,H) 5 2 A 155 240 linje (1,H) 3 A 155 250 linje (1,H) 4 A 155 260 linje (1,H) 5 A 155 270 linje (2,V) 6 A 155 250 spray (1,H) 10 7 A 155 250 linje (1,H) 8 D 180 250 linje (1,H) 9 D 180 250 linje (2,H) 10 B 155 250 linje (1,H) 11 C 155 250 spray (1,H) 15 12 C 155 250 linje (2,H) 13 A 155 250 luft (A,K)

Bemærkninger : 20 1. er metaltemperaturen (målt med en thermokobler) før lami nering.

2. T2 er laminattemperaturen efter det andet opvarmningstrin (målt ved brug af et monochromatisk pyrometer ved benyttelse af en bølgelængde på 3,4 pm) kontinuerlig.

25 3. Linje angiver en kontinuerlig linjekontakt mellem vand og bånd som vist i fig. 1, 3 og 5.

4. Spray angiver en påsprøjtning af vand som enkelte dråber over hele båndet.

5. (1,H) angiver vandkontakt på den ene side af det vandrette bånd.

30 6. (2,H) angiver vandkontakt på begge sider af det vandrette bånd.

7. (2,V) angiver vandkontakt på to sider af det lodrette bånd.

8. (A,H) angiver luftstrøm på den ene side af det vandrette bånd.

9.1 den vandrette placering havde båndet en hældningsvinkel nedefter på 4° i forhold til vandret.

Tabel 3

DK 166265B

14

Eksempel T2 (°C) Bratkølings- Coatingudseende Coatingform form 5 1 220 linje (1,H) skinnende med meget Udtalt smek- lille uskarphed tisk og lille a-formkrystal-linitet 2 240 linje (1,H) skinnende med meget Udtalt smek- 10 lille uskarphed tisk og lille a-formkrystal-linitet 3 250 linje (1,H) skinnende med meget Udtalt smek- 15 lille uskarphed tisk og lille a-formkrystal-linitet 4 260 linje (1,H) skinnende med meget Udtalt smek- 20 lille uskarphed tisk og lille a-formkrystal-linitet 5 270 linje (1,H) coatingfibrillering og beskadigelse 25 6 250 spray (1,H) uskarp og reduceret Høj a-formkry- glans stallinitets- indhold 7 250 linje (2,V) skinnende uden Smektisk uskarphed 30 8 250 linje (1,V) skinnende med en Moderat a- vis uskarphed formskrystal- linitet 9 250 linje (2,H) skinnende med meget Som 1 lille uskarphed 35 10 250 linje (1,H) skinnende med meget Som 1 lille uskarphed 11 250 spray (1,H) mat reduceret glans Som 6 12 250 linje (2,R) skinnende Smektisk 13 250 luft (A,H) mat med uskarphed Meget krystal- 40 linsk .(som 6)

DK 166265 B

15

Bemærkninger:

Formen blev målt ved røntgenstrålediffraktionsteknik.

Tabel 4

Eksempel Komponent Coatingfunktion 5 "emaljekvalitetsværdi" (mA)2 1 Øldåseendedæksel 0,2±0,05 2 Øldåseendedæksel 0,2±0,05 10 3 Øldåseendedæksel 0,2±0,05 4 Øldåseendedæksel 0,2±0,05 6 Øldåseendedæksel 4 til 8 7 Øldåseendedæksel <0,1 10 Komplet trækringsdåseende 0,2±0,05 15 13 Øldåseendedæksel >10

Bemærkninger: 1. Dåseendediameteren var 65 mm.

2. Dåseenderne blev nedsænket i en natriumchloridopløsning og 20 påvirket med ultralyd i 30 sekunder. Enderne blev evalueret på normal måde ved brug af en konventionel emaljeevaluerings indretning, der frembringer en spænding på 6,3V, hvorefter strømmen blev målt i milliampere. Testelektrolyten indeholdt natriumchlo-rid og et overfladespændings regulerende middel.

Claims

11 Levneds- Dåse til levnedsmidler. Dåseendeplade 5 middel- upåvirket. Tilfældigt fordelte mørke dåseende misfarvninger af den underliggende film på områder af bearbejdet metal (ekspansionsringe og forzinkninger) 12 Levneds- Dåseende upåvirket 10 middel dåseende Bemærkninger: 15 1. Dåseendén havde en diameter på 73 mm.

1. Fremgangsmåde til fremstilling af et lamineret materiale omfattende polypropylen bundet til et metalsubstrat, hvilken fremgangsmåde 25 omfatter, at polypropylenfilm lamineres til mindst én af hovedfladerne af en metalfolie, idet metalfolien har en temperatur T^, der er tilstrækkelig til at frembringe blødgøring af polypropy lenf ilmen, men ligger under den temperatur, ved hvilken polypropylenfilmens yderflade bliver beskadiget under laminering, og at det resulterende laminat DK 166265B genopvarmes til en temperatur T2, der ligger over polypropylens smeltepunkt, kendetegnet ved, at laminatet derefter afkøles ensartet og hurtigt til en temperatur væsentligt under smeltepunktet ved, at den 5 polypropylencoatede flade af det laminerede materiale overstrømmes med kold væske.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den laminerede polypropylenfilm afkøles fra sit smeltepunkt med en hastighed, der overstiger 200°C pr. 10 sekund, og at den laminerede polypropylenfilm fortrinsvis afkøles til en temperatur, der ikke overstiger polypropylens blødgøringspunkt.

2. Enderne blev i en sømforbindelse monteret på dåselegemer med svejsede sømme, hvilke legemer blev fyldt med en eddikesyre/na-triumchloridopløsning, en topende blev monteret i en sømforbindelse, hvorefter dåsen blev retortbehandlet i 1 time ved 20 121°C. Dåserne blev afkølet og åbnet efter 24 timer. Enderne blev undersøgt visuelt.

3. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at den kolde væske er vand med rumtemperatur.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at polypropylenfilmen er en coekstruderet flerlagsfilm omfattende et inderlag af en bindingsharpiks, der er en syremodificeret polypropylen, og et yderlag af en polypropylen, og at bindingsharpiksen fortrinsvis er en maleinsyreanhydridmodificeret 20 polypropylen.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at der samtidigt med lamineringen af po-lypropylenfilmen lamineres en anden polymerfilm til den anden hovedflade af metalfolien.

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at metalfolien er elektro lytisk chrom-coated stål med et dobbeltlag af metallisk chrom og chromoxid.

7. Apparat til fremstilling af et lamineret materiale omfattende polypropylen bundet til et metalsubstrat, hvilket apparat omfatter or-30 ganer til at lede et metalbånd og et bånd af polypropylenfilm til et lamineringssted eller -værktøj, organer til opvarmning af metalbåndet til en temperatur T^, der ligger over polypropylens blødgøringstempe- DK 166265B ratur, før metalbåndet når lamineringsstedet, samt organer til genopvarmning af' laminatet af metal og polypropylen, efter at det forlader lamineringsstedet, til en temperatur T2, der ligger over polypropylens smeltepunkt, 5 kendetegnet ved, at apparatet har organer til tilførsel af en strøm af kold væske til den polypropylencoatede flade af laminatet, så at polypropylenen afkøles hurtigt og ensartet til en temperatur, der ligger væsentligt under polypropylenens smeltepunkt.

8. Apparat ifølge krav 7, 10 kendetegnet ved, at organerne til at tilføre den kolde væskestrøm omfatter et par fordelerstænger, der er anbragt på hver sin side af laminatet og skråner i forhold til laminatets bevægelsesretning for at lede den kolde væske langs bevægelsesretningen.

9. Apparat ifølge krav 7, 15 kendetegnet ved, at organerne til at tilføre en kold væskestrøm omfatter et trug med et indløb til kold væske ved sin øvers te del og vægge, der spidser til, og som afgrænser en spalte ved trugets bund, gennem hvilken spalte et laminat, der bevæges lodret nedefter, kan passere med væsken.

10. Lamineret materiale, kendetegnet ved, at det er fremstillet ved fremgangsmåden ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6.