DK169553B1 - Varmforseglelig emballeringsfilm, fremgangsmåde til dens fremstilling samt emballager deraf - Google Patents

Description

i DK 169553 B1

Opfindelsen angår en varmforseglelig emballeringsfilm fremstillet ud fra en ethylenpolymer, en polystyren og en kautsjukagtig polymer. Filmen er egnet til at give en oplukkelig sammenføjning til både varmforseglelige 5 film og film, der ikke er varmforseglelige, navnlig polyester-, polyvinylchlorid-, polyamid- og polyacrylo-nitrilfilm. Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstilling af filmen og emballager, som er fremstillet af eller som omfatter den pågældende film.

10 Emballeringer i form af transparente eller uigen nemsigtige, bøjelige film finder stadig større anvendelse til beskyttelse af levnedsmidler, farmaceutiske produkter og kosmetika, legetøj, redskaber og lignende artikler, såsom kirurgiske instrumenter.

15 Lukningen af disse emballager foregår oftest véd varmforsegling, idet man benytter varmforsegleligheden af emballeringsfilm fremstillet af polyethylen, polypropylen, ferniseret cellulose eller lignende.

Når lukningen tilvejebringes ved sammen at varmfor-20 segle to film fremstillet af samme formstofmateriale, for eksempel to lawægtfyldige polyethylenfilm, er det imidlertid nødvendigt at anvende redskaber, såsom sakse, knive eller lignende, for at åbne emballeringerne fremstillet med disse film, fordi den mekaniske styrke af forseg-25 lingerne og af emballeringsfilmene er større end den styrke, som en person normalt kan udøve for at åbne dem.

Der har derfor været foreslået forskellige fremgangsmåder til fremstilling af emballager, der har lukningsforseglinger af lavere mekanisk styrke. En ideel 30 forsegling af denne type skal have en styrke, der på den ene side skal være tilstrækkelig til at holde emballagen intakt, indtil den åbnes af forbrugeren, men som på den anden side skal være tilstrækkeligt svag til, at emballagen kan åbnes med hånden uden brug af hjælperedskaber.

35 Endvidere skal det være muligt at udføre denne manuelle åbning uden at rive eller på anden måde deformere materialet af de til forseglingen anvendte film. Sådanne for- 2 DK Ί69ϋΰ3 b l seglinger kendes på emballeringsområdet som "skillelige forseglinger".

Det er kendt at frembringe skillelige forseglinger ved varmforsegling af to film fremstillet af forskellige 5 syntetiske materialer. Således er der for eksempel ifølge belgisk patentskrift nr. 742.694 tilvejebragt en emballering, der lukkes med en skillelig forsegling opnået ved sammen at varmforsegle en lawægtfyldig polyethylenfilm og en polypropylenfilm, idet den side af den lawægtfyl-10 dige polyethylenfilm, der er forseglet til overfladen af polypropylenfilmen, er forbehandlet enten med flamme eller med coronaudladning. En ulempe ved dette system er, at det er begrænset til anvendelse af to specifikke film, der ikke er egnede til alle mulige emballeringsformål.

15 -Endvidere er det konstateret, at det ikke er muligt at erstatte polypropylenfilmen med andre emballeringsfilm, for eksempel polyester-, polyvinylchlorid- eller polyamidfilm, fordi der i så tilfælde opnås en forsegling af meget lav styrke eller muligvis slet ingen forsegling.

20 U.S.-patentskrift nr. 3.879.492 beskriver en varm for seglelig emballeringsfilm, der har den egenskab at kunne tilvejebringe en skillelig forsegling, når den varmforsegles til sig selv eller til forskellige emballeringsfilm, navnlig til lawægtfyldige eller højvægtfyldi-25- ge polyethylenfilm, polypropylenfilm og polybutenfilm.

Den mekaniske styrke, der sikrer forseglingens skilleevne, opnås ved passende valg af de polymer-bestanddele, der indgår i filmens komposition. Selv om det er let at tilvejebringe en skillelig forsegling med denne film på 30 varmforseglelige film, såsom polyethylen- og polypropylenfilm, er dette imidlertid, som det fremgår af Eksempel 1 i U.S.-patentskriftet, ikke tilfældet med film, der ikke er varmforseglelige, såsom film af polyvinylchlorid, polyamid, polyester og polyacrylonitril. For 35 at kunne opnå en skillelig forsegling på disse sidstnævnte film, er det nødvendigt i sammensætningen af den film, der tilvejebringer en skillelig forsegling, at inkludere en given mængde af den tilsvarende polymer, dvs. polyamid DK 169553 B1 3 for at opnå en skillelig forsegling på en polyamidfilm, polyvinylchlorid i tilfælde af en polyvinylchloridfilm, osv.

I fransk patentansøgning 2.137.984 foreslås en 5 varmforseglelig emballeringsfilm, som har den egenskab, at den er i stand til at give en skillelig forsegling mod sig selv eller på emballeringsfilm af den mest forskellige art, mere specielt på film af højtryks- eller lav-trykspolyethylen, polypropylen eller polybuten. Den 10 mekaniske styrke, som sikrer, at sammenføjningen kan åbnes eller adskilles, opnås ved et omhyggeligt valg af polymerbestanddelene, som indgår i filmens sammensætning. Denne sammensætning omfatter altid tre eller endda fire forskellige polymerer: først og fremmest (1) en olefinisk 15 hård termoforseglelig polymer (A), såsom en højtrykspoly-ethylen eller en blanding deraf med en polyamid 6 eller en polyvinylchlorid; (2) en varmforseglelig polymer (B), såsom polystyren; (3) en lavtrykspolyethylen (maksimalt 30 vægt%) og eventuelt (4) en polymer (D), som er forene-20 lig på én gang både med polymererne (A), (B) og (C).

Endvidere kan denne film forbehandles overfladisk med en flamme eller en coronaudladning for at gøre den trykbar og/eller laminerbar på andre film. I udførelseseksemplerne har de film, som danner skillelige forseglinger, 25 imidlertid ikke modtaget nogen overfladebehandling. I eksemplerne nævnes endvidere kun to meget specifikke sammensætninger, som muliggør opnåelse af en skillelig forsegling på film af polyamid og polyvinylchlorid. Det fremgår således af eksempel 1, at man til opnåelse af en 30 skillelig forsegling på disse film må vælge en polymer (A) med en specifik natur i en specifik mængde. Til opnåelse af en skillelig forsegling på polyamid må man nødvendigvis anvende en sammensætning, som indeholder en blanding i forholdet 6/1 af højtrykspolyethylen og polya-35 mid 6, og til opnåelse af en skillelig forsegling på polyvinylchlorid må man nødvendigvis anvende en sammensætning, som indeholder en 6/1 blanding af højtrykspoly- DK 169553 B1 4 ethylen og polyvinylchlorid i de mængdeforhold, som er anført i dette eksempel. Med alle de øvrige sammensætninger, som foreslås i nævnte patentansøgning, fås der kun skillelige forseglinger på olefiniske materialer.

5 Denne patentansøgning giver således kun en meget begrænset løsning på det problem, som nærværende opfindelse har til hensigt at løse, dvs. tilvejebringelse af en emballeringsfilm, som er i stand til at give skillelige forseglinger på film af polyvinylchlorid, polyamid, polye-10 ster og polyacrylonitril.

I fransk patentansøgning nr. 2.012.460 beskrives fremstilling af en papirlignende syntetisk folie ved ekstrusion af en blanding omfattende 100 dele af en olefinisk harpiks, 1-100 dele af mindst én yderligere 15 harpiks valgt blandt polystyren, polyacetal, polyvinylchlorid, polyvinylacetat, polymethylmethacrylat, polyamider etc., 10-300 dele mineralsk fyldstof og eventuelt en naturlig eller syntetisk kautsjuk. Efter ekstrusion underkastes folien en strækning langs to akser ved en 20 temperatur mellem 100 og 170° C for at omdanne den til et ark eller en bane med en multicellulær struktur i flere lag. Denne specielle fysiske struktur giver materialet karakteristiske egenskaber, som minder meget om papir.

Det således opnåede materiale er særligt egnet til at 25 tjene som bærer af manuel eller mekanisk skrift. Derfor er det foreslået at underkaste dette papir en overfladebehandling, f.eks. en elektrisk behandling, for at forbedre dets evne til at modtage blæk eller sværte.

1 eksemplerne i nævnte patentansøgning gås der 30 udelukkende ud fra højtrykspolyethylen, polypropylen og polybuten-1.

Tilsvarende sammensætninger egnede til fremstilling af syntetisk papir er beskrevet i fransk patentansøgning nr. 2.233.163. Disse sammensætninger indeholder en blan-35 ding af 100 vægtdele højtrykspolyethylen (massefylde 3 0,94-0,97 g/cm ) eller isotaktisk propylen, 5-100 vægtdele af en styrenpolymer og eventuelt 0,5-20 vægtdele DK 169553 B1 5 kautsjukagtig polymer. Som eksempler på kautsjukagtige polymerer er udelukkende nævnt en copolymer af butadien og styren med ikke-ordnet struktur og en copolymer med tilbagevendende enheder af butadien og styren indeholden-5 de en enkelt polystyrenkæde knyttet til en polybutadien-kæde. Også her underkastes materialet en biaksial strækning for at bibringe det de fysiske og mekaniske egenskaber, som får det til at ligne cellulosepapir.

Det bemærkes, at hverken i den franske patentansøg-10 ning nr. 2.012.460 eller i den franske patentansøgning nr. 2.233.163 nævnes det, at det fremstillede syntetiske materiale er i stand til at danne en forsegling ved opvarmning under dannelse af en forbindelse, som kan skilles eller åbnes, medens denne mulighed for at adskil-15 le eller åbne forseglingerne er den væsentlige egenskab for genstanden ifølge nærværende opfindelse.

Det har derfor stadig interesse at finde en emballeringsfilm, der vil gøre det muligt at frembringe en skillelig forsegling ikke blot på varmforseglelige film, 20 men også og navnlig på film, der ikke er varmforseglelige, dvs. på mange forskellige emballeringsfilm, inklusive polyester-, polyvinylchlorid-, polyamid- og polyacryloni-trilfilm. En film af denne type ville have mange anvendelsesmuligheder inden for emballeringsindustrien.

25 Dette er imidlertid et vanskeligt problem, fordi det med et stort antal film ikke er muligt at tilvejebringe en forsegling på de ovennævnte film, der ikke er varmforseglelige, eller fordi det kun er muligt at tilvejebringe en forsegling af utilstrækkelig mekanisk styr-30 ke, således at emballagen let kan åbne ved et tilfælde.

Det er endvidere vanskeligt at finde en emballeringsfilm, der tilvejebringer en god skillelig forsegling. En ideel skillelig forsegling skal opfylde følgende krav: 35 (1) dens skillestyrke skal være på mindst 300 g pr. cm forseglingsbredde og højst 750 g pr. cm forseglingsbredde , DK 169553 Bl 6 (2) det skal være muligt at bryde forseglingen ved den oprindelige mellemflade for de film, ud fra hvilke den er dannet, uden at rive eller på anden måde deformere materialet af den ene af disse film, og hvis 5 den ene af disse film er lamineret til andre materia ler, må laminatet ikke samtidigt skille, (3) det skal være muligt at bryde forseglingen homogent, dvs. uden uregelmæssige aflejringer af materialet fra den ene af filmene på overfladen af den anden film, 10 der er anvendt til at tilvejebringe forseglingen, (4) det skal være muligt at bryde forseglingen ved blot at trække med hånden uden at rykke, (5) det skal være muligt at tilvejebringe forseglingen ved varmforsegling over et vidt temperaturområde, i- 15 det det mindste tilladelige temperaturområde er på ca. 20°C, og (6) det skal, om nødvendigt, være muligt at kunne modstå de temperaturer og tryk, der anvendes i pasteuriserings- og steriliserings-apparater.

20 Den film, der tilvejebringer en skillelig forseg ling, skal også besidde de for en emballeringsfilm normale fysiske egenskaber, såsom transparens, slagstyrke, bøjelighed, iturivningsstyrke, varmforseglelighed, egnethed til laminering, egnethed til påtrykninger med tryk-25 sværter og lignende.

Det har nu vist sig, at det er muligt at løse dette problem ved at tilvejebringe en varmforseglelig emballeringsfilm, der tilvejebringer en skillelig forsegling, som opfylder de ovennævnte i punkterne (1) til (6) anfør-30 te krav ikke blot på varmforseglelige film, men også på film, der ikke er varmforseglelige. Dette er opnået ved passende valg af polymerkonstituenterne i filmen og også ved på specifik måde at modificere polariteten af overfladen af den side af filmen, der danner den skillelige 35 forsegling ved varmforsegling.

DK 169553 B1 7

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer således en varmforseglelig emballeringsfilm, der frembringer en skillelig forsegling, hvilken film omfatter: (a) 55 til 90 vægtprocent af mindst én ethylenpolymer 5 valgt blandt polyethylen med en vægtfylde fra 0,91 3 til 0,93 g/cm og en ethylen-vinylacetat-copolymer indeholdende højst 10 vægts vinylacetat, (b) 5 til 30 vægts styren-homopolymer (c) 5 til 20 vægts af en termoplastisk, elastomer styren- 10 butadien-styren- eller styren-isopren-styren-blokco- polymer, idet en side af filmen har en overfladespænding på fra 35 til 50 millinewtons pr. meter. Fortrinsvis er overfladespændingen fra 37 til 45 millinewtons pr. meter.

15 Den foreliggende opfindelse tilvejebringer også en fremgangsmåde til fremstilling af den ovennævnte emballeringsfilm, hvilken fremgangsmåde omfatter ekstrudering af en komposition som defineret ovenfor, hvorefter den ene side af den ekstruderede film underkastes en corona-20 udladnings-forbehandling med en intensitet, der er til strækkelig til at bibringe nævnte side en overfladespænding på fra 35 til 50 millinewtons pr.meter og fortrinsvis fra 37 til 45 millinewtons pr.meter.

Den foreliggende opfindelse tilvejebringer også em-25 ballager fremstillet ud fra eller omfattende den ovenfor beskrevne film.

Konstituent (a) af filmen ifølge opfindelsen er enten en polyethylen med en vægtfylde på fra 0,91 til 0,93 3 g/cm , dvs. en lawægtfyldig polyethylen, eller en ethy-30 len-vinylacetat-copolymer indeholdende højst 10 vægt% og fortrinsvis 4-8 vægt% vinylacetat. De for vægtfylden af polyethylen anførte værdier er bestemt ifølge ASTM D-792 og D-1505. Den mængde af konstituent (a), der indgår i filmens komposition, repræsenterer 55 til 90 vægt% og 35 fortrinsvis 65 til 85 vægt%, beregnet på den totale vægt af de tilstedeværende polymere. Styrken af den forsegling, der opnås ved varmforsegling af en film, der er DK 169553 Bl 8 fremstillet udelukkende ud fra konstituent (a), til sig selv eller til visse andre varmforseglelige film, er alt for høj til, at forseglingen bliver skillelig, idet styrken normalt er på mindst 800 g/cm. På den anden side er 5 det konstateret, at den mekaniske styrke af forseglingen er utilstrækkelig og kan falde til endog under 100 g/cm forseglingsbredde på polyester-, polyvinylchlorid-, polyamid- eller polyacrylonitril-film, selvom den side af filmen, der er fremstillet udelukkende af konstituent 10 (a), og som er beregnet til at danne forseglingen, er forbehandlet ved coronaudladning.

Konstituent (b) i filmen er en homopolymer af styren. Det er af væsentlig betydning, at den er til stede i kompositionen af filmen ifølge opfindelsen i en mængde på 15 fra 5 til 30 vægt% og fortrinsvis på fra 10 til 20 vægt%, beregnet på den totale vægt af de tilstedeværende polymere. Denne konstituent indvirker på forseglingens skilleevne.

Konstituent (c) i filmen er en termoplastisk, ela-20 stomer styren-butadien-styren- eller styren-isopren-sty-ren-blokcopolymer. Disse blokcopolymere indeholder fortrinsvis 15 til 40 vægt% styrenenheder og 60 til 85 vægt% butadien- eller isopren-enheder.

Konstituent (c) er til stede i filmen ifølge op-25 findelsen i en mængde på 5-20 vægt%, beregnet på den totale vægt af de tilstedeværende polymerer. Den forbedrer den gensidige forenelighed af konstituenterne (a) og (b), hvilket resulterer i en bedre homogenisering og en forbedret ekstruderbarhed for kompositionen. Denne kon-30 stituent gør det derfor muligt at fremstille film med forbedrede mekaniske egenskaber. Endvidere virker denne konstituent meget gunstigt på kvaliteterne af de opnåede skillelige forseglinger. Af denne grund indeholder kompositionen af filmen ifølge opfindelsen fortrinsvis fra 5 35 til 15 vægt% af konstituent (c), beregnet på den totale vægt af de tilstedeværende polymere.

En film fremstillet ud fra konstituenterne (a), (b) og (c) tilvejebringer imidlertid ikke skillelige DK 169553 B1 9 forseglinger på polyester-, polyvinylchlorid- eller poly-acrylonitrilfilm. Som vist i nedenstående Eksempler 1 og 3, ligger styrkeværdierne for de opnåede forseglinger i virkeligheden under 100 g/cm forseglingsbredde.

5 Det har overraskende vist sig, at ved at udsætte den side af filmen, der skal danne forseglingen, for en coronaudladnings-forbehandling af given intensitet, er det muligt at opnå udmærkede skillelige forseglinger, der opfylder de ovenfor under punkterne (1) til (6) anførte 10 krav, ikke blot på den samme film og på andre varmforseg-lelige emballeringsfilm, men også på emballeringsfilm, der ikke er varmforseglelige, og navnlig på polyester-, polyvinylchlorid-, polyamid- og polyacrylonitrilfilm.

Dette resultat var overraskende og helt uventet.

15 Den forbehandling, der anvendes til fremstilling af filmen ifølge opfindelsen, er fortrinsvis den coronaud-ladningsbehandling, der er almindeligt benyttet til at gøre overfladerne af film af polyethylen og af andre formstofmaterialer modtagelige for tryksværter eller gøre 20 dem egnede til laminering på andre film. Ifølge den foreliggende opfindelse anvendes den til den side af filmen, der skal danne den skillelige forsegling, og som vil komme i kontakt med overfladen af den anden til formålet anvendte film. Endvidere skal intensiteten af denne forbe-25 handling vælges således, at den side af filmen, der skal danne den skillelige forsegling, har en overfladespænding på fra 35 til 50 millinewtons pr.meter og fortrinsvis fra 37 til 45 millinewtons pr.meter. En film, der har den kemiske sammensætning af en film ifølge den foreliggende 30 opfindelse, men som ikke har været underkastet nogen forbehandling, har i almindelighed en overfladespænding på ca. 32 millinewtons pr.meter. Det er af denne grund, at den skal forbehandles med coronaudladning med tilstrækkelig intensitet til, at den side af filmen, der skal danne 35 den skillelige forsegling, får en overfladespænding på fra 35 til 50 millinewtons pr.meter.

UIV IDiJOOO D I

10

Hvis overfladespændingen er mindre end 35 milli-newtons pr.meter, er den mekaniske styrke af den dannede forsegling, f.eks. på en polyvinylchlorid- eller polyesterfilm, utilstrækkelig til at sikre tæthed af emballe-5 ringen, indtil den åbnes af forbrugeren. På den anden side er det ingen fordel at overstige en overfladespænding på 50 millinewtons pr.meter, fordi det med henblik på at opnå højere overfladespændinger vil være nødvendigt at benytte en forbehandling af så høj intensitet, at opera-10 tionen ville blive økonomisk uacceptabel, og der ville være den yderligere risiko, at filmen ville blive beskadiget. Den side af filmen, der skal danne forseglingen, skal derfor have en overfladespænding inden for det ovennævnte område, for at der opnås en mekanisk styrke, der 15 sikrer skilleligheden af forseglingen dannet på en polyvinylchlorid-, polyester-, polyamid- eller polyacryloni-trilfilm.

Det er velkendt på området, at intensiteten af co-ronaudladningsbehandling navnlig afhænger af watt-til-20 førsien til elektrodeparret, hastigheden for filmens passage, tykkelsen af filmen og afstanden mellem elektroderne. De ovennævnte parametre kan derfor indstilles således, at der opnås den kritiske intensitet, der tilvejebringer de ønskede overfladespændinger.

25 Til fremstilling af filmen ifølge opfindelsen an vendes polymer-konstituenterne (a), (b) og (c) fortrinsvis i fom af pulvere eller granuler

Sammensætningen af den film, der tilvejebringer en skillelig forsegling ifølge opfindelsen, kan udgøres ude-30 lukkende af de ovennævnte konstituenter (a), (b) og (c), men den kan også omfatte fyldstoffer og/eller hjælpemidler, der er almindeligt anvendt ved fremstillingen af emballeringsfilm.

Fyldstoffer kan for eksempel tilsættes for at gøre 35 filmen uigennemsigtig og/eller for at bibringe den yderligere hårdhed. Repræsentative eksempler på fyldstoffer, der kan tilsættes, omfatter talkum, titandioxid, kaolin, DK 169553 B1 11 zeoliter, siliciumdioxid, mikroniseret mica, zinkoxid, aluminiumoxid, naturligt eller fældet calciumcarbonat, magnesiumcarbonat, baryt og lignende. Disse fyldstoffer anvendes i form af pulvere med en partikelstørrelse, der 5 ikke må være’større end 50 mikrometer, og de kan sættes til filmkompositionen i mængder varierende fra 0 til ca.

10 vægt%, beregnet på den totale vægt af polymerkonsti-tuenterne (a), (b) og (c).

De hjælpemidler, der kan anvendes, omfatter varme-10 stabiliserende midler, for eksempel diphenylthiourinstof, α-phenylindol, barium-, cadmium- og/eller zinkpalmitat og/eller -stearat, tris-nonylphenylphosphit og lignende, antioxidanter, for eksempel 4,4'-thio-bis-(6-tert.butyl-ra-cresol), 4,4'-methylen-bis-(2,6-di-tert.butyl-phenol) , 15 hydroxytoluener indeholdende butylgrupper og lignende, optiske blegemidler, for eksempel sulfonerede derivater af stilben, organiske farvestoffer, for eksempel phthalo-cyaniner, azofarvestoffer, chlorindanthrener og lignende, uorganiske pigmenter, for eksempel zinkchromat, cadmium-20 sulfid og jernoxid, antistatiske midler og smøremidler, såsom magnesiumstearat, calciumstearat, paraffinolie og lignende. Disse hjælpemidler kan sættes til filmkompositionen i en mængde på fra 0 til ca. 5 vægt%, beregnet på den totale vægt af polymerkonstituenterne (a), (b) og (c).

25 Til fremstilling af filmen med en skillelig forseg ling ifølge opfindelsen bliver de polymere og, om egnet, fyldstofferne og hjælpemidlerne homogeniseret sammen ved stuetemperatur i en blander af sædvanlig konstruktion og fortrinsvis af normal rotationstype.

30 En passende fremgangsmåde til homogenisering af denne blanding er at indføre de polymere i blanderen, sammen med et smøremiddel, såsom paraffinolie, og derefter tilsætte fyldstofferne og de pulverformede hjælpemidler til den således vundne homogeniserede blanding.

35 En anden fremgangsmåde er at fremstille hovedpor tioner med mindst én af de polymere, fyldstofferne og

UIV I 021900 D I

12 hjælpemidlerne og derefter homogenisere hovedportionerne sammen med de resterende polymere.

Den herved vundne homogene blanding ekstruderes i et apparat af sædvanlig konstruktion, hvori blandingen 5 opvarmes til en temperatur på højst 290°C.

Ekstruderingsorganet kan omfatte én eller flere ekstruderingssnegle. Det er på dette trin kun vigtigt, at den vundne komposition er homogen ved udløbet fra matricen.

10 Som bekendt kan de mekaniske egenskaber modifice res yderligere, alt efter om ekstruderingen finder sted gennem en slidsematrice eller ved blæseekstruderingstek-nikken. I sidstnævnte tilfælde kan afkølingshastigheden og blæsehastigheden også modificeres efter ønske.

15 Ved udløbet fra ekstruderingsorganet bliver den si de af den vundne film, der er beregnet til at danne den skillelige forsegling, udsat for en coronaudladnings-for-behandling med en sådan intensitet, at overfladespændingen' er fra 35 til 50 millinewtons pr.meter og fortrinsvis 20 fra 37 til 45 millinewtons pr.meter.

Den således vundne film kan anvendes som sådan som et emballeringsmateriale. Den anvendes imidlertid fortrinsvis i form af et laminat med én eller flere andre film af formstofmateriale af forskellig art eller med pa-25 pir, aluminiumfolier eller lignende. Til dannelse af disse laminater anvendes de velkendte former for lamineringsteknik, såsom klæbemiddellaminering, ekstruderings-lamine-ring eller coekstrudering.

Forud for lamineringen er det også muligt, om nød-30 vendigt, med flamme eller coronaudladning at forbehandle den side af filmen ifølge opfindelsen, der ligger modsat den side, der skal danne den skillelige forsegling, med det formål på kendt måde at forbedre vedhæftningen af filmen til de andre materialer, hvormed den skal lamine-35 res.

DK 169553 B1 13

Det skal imidlertid bemærkes, at i det tilfælde, hvor filmen ifølge opfindelsen anvendes i form af et laminat med andre materialer, er det ikke absolut nødvendigt, at den side af filmen, der skal danne den skillelige for-5 segling, forbehandles forud for laminering til de andre materialer. I dette tilfælde er det naturligvis muligt først, for eksempel ved coekstrudering, at fremstille et laminat bestående af en første film med den kemiske sammensætning af en film ifølge opfindelsen og af én eller 10 flere andre film af anden art og derefter ved coronaud-ladning at forbehandle den side af den første film, der skal danne den skillelige forsegling, med det formål at bibringe denne side den overfladespænding, der er nødvendig for at sikre forseglingens skilleevne.

1 5 Opfindelsen beskrives nærmere gennem følgende eks empler. I disse eksempler anvendes de film, der underkastes prøverne, i form af et laminat med en polyesterfilm.

De samme resultater kan naturligvis opnås med enkelte, ikke-laminerede film eller med film, der er lamineret på 20 andre materialer. I disse Eksempler er anvendt et apparat af Multivac-type til tilvejebringelse af forseglingerne ved varmforsegling. Værdierne for skillestyrken er, i overensstemmelse med sædvanlige metoder, målt med et elektronisk trækprøveapparat. De værdier, der -er anført for 25 smelteindekset (M.I.) for de polymere, er bestemt ifølge ASTM D-1238 og udtrykt i gram polymer ekstruderet i løbet af 10 minutter ved en temperatur på 190°C. Overfladespændingen er målt ifølge RC 359-metoden beskrevet i TAPPI (53, juni 1970, nr.6, side 1165-1166).

30 35 14 DK 169553 B1

Eksempel 1 a) En film fremstillet udelukkende af en polyethylen med en vægtfylde på 0f923 g/cm og et smelteindeks på 0,3 5 (Lactine 1003 FE) blev fremstillet ved blæseekstrude-ring. Denne film havde en overfladespænding på 29 mN/ m. Den side af filmen, der skulle danne forseglingen, blev udsat for en coronaudladnings-forbehandling. Herved vandtes en lavvægtfyldig polyethylenfilm, hvis be-10 handlede side havde en overfladespænding på 40 mN/m.

Denne film er nedenfor betegnet "film A".

b) En film bestående af 65 vægt% af en polyethylen med en 3 vægtfylde på 0,923 g/cm og et smelteindeks på 0,3 (Lacqtene 1003 FE), 20 vægt% af en krystalklar poly-15 styren med et smelteindeks på 0,6 (Lacqr&ne 126B) og 15 vægt% af en styren-butadien-styren-blokcopolymer indeholdende 70 vægt% butadien-enheder og 30 vægt% styren-enheder og med et smelteindeks på 0,5 (Solprene^ 416 fra PHILLIPS PETROLEUM C°) blev fremstillet 20 ved blæseekstrudering.

Den side af denne film, der skulle danne forseglingen, blev også underkastet en coronaudladnings-forbehandling. En overfladespænding på 38 mN/m blev herved bibragt denne side. Denne film er nedenfor beteg-25 net "film B".

c) En film bestående af 65 vægt% af en polyethylen med en 3 vægtfylde på 0,923 g/cm og et smelteindeks på 0,3 (Lacqtene 1003 FE), 18 vægt% af en krystalklar polystyren med et smelteindeks på 0,6 (Lacqrene 126B) og 30 15 vægt% af en styren-isopren-styren-blokcopolymer, indeholdende 85 vægt% isopren-enheder og 15 vægt% styren-enheder og med et smelteindeks på 0,5 (Solprene® 423 fra PHILLIPS PETROLEUM C°) blev også fremstillet ved blæseekstrudering.

35 15 DK 169553 B1

Denne film blev forbehandlet på samme måde som de foregående film for at bibringe den side, der skulle danne forseglingen, en overfladespænding på 38 mN/m. Denne film er nedenfor betegnet "film G".

5 De således vundne film A, B · og C havde hver en tykkelse på 50 μπι.

En 12 ym tyk polyesterfilm blev på kendt måde lamineret på den side af hver af filmene A, B ' og C, der var modsat den på ovennævnte måde forbehandlede side.

10 Prøver svarende til de i Eksempel 1 beskrevne blev gennemført for at bestemme skillestyrken for de ved forskellige temperaturer dannede varmforseglinger med filmene A, B og C på følgende film: - en 150 ym tyk stiv polyvinylchloridfilm, 15 -en 100 ym tyk stiv copolyesterfilm (Lustro fra KODAK C°), - en 40 ym tyk polyamid 6-film.

Tabel I viser resultaterne opnået med forseglinger dannet med film A, der ikke er ifølge opfindelsen. Tabel 20 il. viser resultaterne opnået med forseglingerne dannet med film B ifølge opfindelsen og Tabel III viser resul-taerne opnået med forseglingerne dannet med film C ifølge opfindelsen. 1 2 3 4 5 6 35

Tabel I: Film A (T = 40 mN/m) 2

Forseglinger dannet på en film af; Skillestyrke (g/cm) 3 polyvinylchlorid <100 <100 {.100 4 polyester <100 <100 {100 5 polyamid 6 < 100 { 100 { 100 6 forseglingstemperatur (°C) 140 160 180 DK 169553 B1 16

Tabel II: Film B (T = 40 mN/m)

Forseglinger dannet på en film af:_ _ Skillestyrke (g/cm)_ polyester 250 270 340 360 360 350 5 polyamid 6 400 450 450 450 455 460

Fgrseglingstemperatur 130 140 150’ 160 170 180

Tabel III: Film C (T = 38 mN/m)

Forseglinger dannet Skillestyrke (g/cm) 10 på en film af:_ _ polyvinylchlorid 380 390 400 440 450 495 490

Fgrseglingstemperatur 130 140 150 160 170 180 190

Disse tabeller viser, at 15 a) film A, fremstillet udelukkende af lawægtfyldig polyet hyl en, kun frembringer forseglinger med helt utilstrækkelig mekanisk styrke, selvom den side, der er beregnet til at danne forseglingen, har en overfladespænding på 40 millinewtons pr.meter, 20 b) hvorimod filmene B og C ifølge opfindelsen, på film af polyvinylchlorid, polyester og polyamid, tilvejebringer udmærkede skillelige forseglinger over et vidt område for forseglingstemperaturen fra 130° op til 190°C. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Eksempel 2 2 I dette Eksempel blev intensiteten af coronaudlad- 3 nings-forbehandlingen varieret, og dens indvirkning på 4 den mekaniske styrke af de på henholdsvis en polyvinyl- 5 chloridfilm og på en polyesterfilm dannede forseglinger 6 blev undersøgt.

7

En 50 pm tyk film bestående af 67 vægt% polyethylen 8 3 9 med en vægtfylde på 0,923 g/cm og et smelteindeks på 0,3 (Lacgtene 1003 FE), 18 vægt% af en krystalklar polystyren 10 med et smelteindeks på 0,6 (Lacgrene 126B) og 15 vægt% 11 af en styren-butadien-styren-blokcopolymer indeholdende DK 169553 B1 17 70 vægt% butadien-enheder og 30 vægt% styren-enheder og med et smelteindeks på 0,5 (Solprene 416) blev fremstillet ved blæseekstrudering. Denne film havde en overfladespænding (T) på 32 mN/m.

5 Filmen blev skåret i 4 stykker.

Ét af disse stykker blev lamineret på en 12 ym tyk polyesterfilm (= ubehandlet film).

Den ene side af hver af de andre tre stykker blev udsat for en coronaudladnings-forbehandling med forskel-10 lig intensitet, og en identisk polyesterfilm blev lamineret på den anden side.

Der blev således vundet fire laminater, hvis ene side udgjordes af en film fremstillet som ovenfor, og som havde en overfladespænding på henholdsvis 32 mN/m (ube-15 handlet film), 35, 37 og 45 mN/m.

På prøver af disse fire laminater blev der gennemført forsøg svarende til de i Eksempel 1 beskrevne for at bestemme skillestyrken af varmforseglingerne dannet ved forskellige temperaturer dels på en 150 ym tyk stiv poly-20 vinylchloridfilm og dels på en 100 ym tyk polyethylen-terephthaiatfilm (Melinex fra I.C.I.).

Tabel IV viser resultaterne opnået med forseglingerne dannet på polyvinylchloridfilmen, mens Tabel V viser resultaterne opnået med forseglingerne dannet på 25 polyester filmen.

Tabel IV

Forseglinger dannet på polyvinylchloridfilm.

Overfladespænding (T) af 30 siden anvendt til at danne forseglingen (mN/m) ' _Skilles tyrke (g/cm)_ 32 - <100 <100 <100 <100 <100 <100 <100 35 100 260 271 290 292 300 314 320 316 3 5 3 7 300 306 336 350 35Ό 400 413 417 420 45 310 340 365 370 410 410 425 420 450

Forseglingstemperatur (C) 120 130 140 150 160 170 180 190 200 DK 169553 B1 18

Tabel V

Forseglinger dannet på polyesterfilm.

Overfladespænding (T) af 5 siden anvendt til at danne forseglingen (mN/m)___Skillestyrke (g/cm)_ 32 - * 100 <100 <100 4100 <100 <100 <100 35 - 120 260 300 289 310 321 332 360 10 37 260 270 320 328 370 390 400 410 412 45 353 342 377 397 393 408 432 425 456

Forseglingstemperatur (°C) 120 130 140 150 160 170 180 190 200

Disse tabeller viser, at 15 a) den side af filmen, der skal danne forseglingen, skal have en overfladespænding på mindst 35 millinewtons pr.meter for at opnå en skillelig forsegling, hvis mekaniske styrke er tilstrækkelig (skillestyrke på 300 g/cm eller mere) til at sikre en tæt lukning af embal- 20 lagen, b) når overfladespændingen er 35 millinewtons pr.meter, er det imidlertid nødvendigt at foretage forseglingen ved temperaturer inden for området fra 170° til 200°C for at opnå en tilstrækkelig mekanisk styrke af de 25 skillelige forseglinger, c) fra en overfladespænding på 37 millinewtons pr.meter og opad opnås udmærkede skillelige forseglinger over et vidt område af forseglingstemperaturer startende fra 120°C op til 200°C, hvilket er det område, der be- 30 nyttes på sædvanligt industrielt eraballeringsmaskineri, og d) en forøgelse af overfladespændingen medfører en forøgelse af den mekaniske styrke af de skillelige forseglinger. 1

Eksempel 3 I dette Eksempel indeholder kompositionen af den film, der danner en skillelig forsegling, en ethylen-vi- DK 169553 B1 . 19 nylacetat-copolymer som konstituent (a).

a) En 50 μπι tyk film (betegnet "film D" i det følgende) bestående af 67 vægt% af en ethylen-vinylacetat-copo-lymer indeholdende 4 vægt% vinylacetat og med et smel- 5 teindeks på 0,5 (BayloiPv 18 E 464 fra BAYER A.G.), 18 vægts krystalklar polystyren med et smelteindeks på 0,6 (Lacqrene 126B) og 15 vægt% af en styren-butadien-styren-blokcopolymer indeholdende 70 vægt% butadien-enheder og 30 vægti styren-enheder (Solpren^416) blev 10 fremstillet ved blæseekstrudering.

Denne film blev ledt gennem et coronaudladnings-behand-lingsapparat på en sådan måde, at overfladespændingen af den ene af dens sider var 38 mN/m. Denne side af filmen anvendtes til dannelse af forseglingerne. En 15 12 μπι tyk polyesterfilm blev på kendt måde lamineret på den anden side af filmen.

b) Der blev anvendt samme fremgangsmåde som under a) med den undtagelse, at den 50 μπι tykke film udelukkende bestod af en ethylen-vinylacetat-copolymer (Baylo^V

20 18 E 464). Denne film er i det følgende betegnet "film E".

Undersøgelser svarende til de i Eksempel 1 beskrevne blev gennemført for at bestemme skillestyrken af varra-forseglingerne foretaget ved forskellige temperaturer 25 dels på en 150 μπι tyk stiv polyvinylchloridfilm og dels på en 150 μπι tyk polyacrylonitrilfilm (Barex fra STANDARD OIL C°).

Tabel VI viser resultaterne opnået med forseglinger dannet med film D ifølge opfindelsen, mens Tabel Vil 30 giver resultaterne opnået med forseglinger dannet med film E, der ikke er ifølge opfindelsen.

Tabel VI: ' Film D (T = 38 mN/m)

Forseglinger dannet på en film af;_ ___Skillestyrke (g/cm)_ 35 polyvinylchlorid 340 370 410 410 420 polyacrylonitril 240 290 302 310 315 315

Forseglingstemperatur (°C) 140 150 160 170 180 190 20 - DK 169553 B1

Tabel «ΓΖ: Film E (T = 38 mN/m)

Forseglinger dannet på en film af :_ _Skillestyrke (g/cm)_ polyvinylchlorid 220 260 270 290 290 300 320 5 Forseglingstemperatur (°C) 140 150 160 170 180 190 200

Disse tabeller viser, at a) Film B ifølge opfindelsen tilvejebringer udmærkede skillelige forseglinger både på film af polyvinylchlo-10 rid og på film af polyacrylonitril, men på polyacryl-onitrilfilm skal der anvendes højere forseglingstemperaturer (160-190°C) for at opnå tilstrækkelig mekanisk styrke af forseglingerne (en skillestyrke på 300 g/cm eller mere), 15 b) Film E (ikke ifølge opfindelsen), der kun indeholder konstituent a), frembringer forseglinger med utilstrækkelig styrke til trods for en overfladespænding på 38 millinewtons pr.meter for den side, der skal danne forseglingen. Skillestyrken overstiger i virkeligheden 20 kun 300 g/cm, når forseglingstemperaturen ligger mellem 190° og 200°C. Dette temperaturinterval er imidlertid alt for snævert til opnåelse af sikre forseglinger i praksis. For at opnå tilstrækkeligt stærke forseglinger vil det være nødvendigt at have en konstant og me-25 get nøje styring af forseglingstemperaturen, hvilket er praktisk umuligt med dét sædvanligt benyttede industrielle emballeringsmaskineri.

Det skal bemærkes, at i dette Eksempel er den anvendte polyacrylonitrilfilm fremstillet ud fra en blan-30 ding af en acrylonitril-methylacrylat-copolymer med en elastomer acrylonitril-butadien-copolymer (Barex). Tilsvarende resultater er imidlertid opnået med film fremstillet ud fra andre acrylonitril-polymere, såsom filmene solgt under handelsnavnene Lopac fra MONSANTO CHEMICAL C° 35 eller Cycopac fra BORG WARNER, der begge er fremstillet ud fra acrylonitril-styren-copolymere.

DK 169553 B1 21

Eksempel 4

Dette Eksempel viser, at en film ifølge opfindelsen er i stand til at frembringe skillelige forseglinger på mange forskellige emballeringsfilm.

5 Den 50 μιη tykke film, der blev underkastet forsøge ne, bestod af 70 vægt% af en polyethylen med en vægtfylde på 0,923 g/cm og et smelteindeks på 0,3 (Lacgtfene 1003 FE), 15 vægt% af en krystalklar polystyren med et smelteindeks på 0,6 (Lacqrene 126B) og 15 vægt% af en styren-10 butadien-styren-blokcopolymer indeholdende 70 vægt% buta-dien-enheder og 30 vægt% styren-enhedier og med et smelteindeks på 0,5 (Solprene®416).

Den side af denne film, der skulle danne forseglingen, blev udsat for en coronaudladnings-forbehandling, 15 således at denne side havde en overfladespænding på 40 mN/m, og til den anden side blev en 12 ym tyk polyesterfilm lamineret på kendt måde.

Ved anvendelse af prøver af det på denne måde fremstillede laminat blev der gennemført forsøg svarende til 20 dem, der er beskrevet i Eksempel 1, for at bestemme skillestyrken af varmforseglingerne dannet ved forskellige temperaturer på forskellige film af formstoffer (forseg- 2 lingstryk =13,8 N/cm , forseglingstid = 1 sekund).

De opnåede resultater er samlet i nedenstående Ta-25 bel VIII:

Tabel VIII

Forseglinger dannet på film af;_' _Skillestyrke (g/cm) polyethylen(vægt- 3 30 fylde = 0,918 g/cm , smelteindeks =2) (tykkelse: 50 ym) - 220 250 280 300 320 350 stiv polyvinylchlorid (tykkelse: 150 ym) 370 420 430 450 490 500 530 35 polyester (tykkelse: 100 ym) 300 400 400 420 450 500 500 polyamid 6 (tykkelse: 40 ym) - 400 450 450 450 450 - (fortsættes) DK 169553 B1 22 polypropylen (smelteindeks = 6) (tykkelse: 75 ym) - 450 400 500 480 500 540

Forseglings- 5 temperatur (°C) 120 130 140 150 160 170 180

Denne tabel viser, at det er let at danne skillelige forseglinger med filmen ifølge opfindelsen ved forskellige forseglingstemperaturer og på mange forskellige emballeringsfilm.

10 Det skal også bemærkes, at forseglingstrykket og forseglingstiden ikke er kritiske. Det er således muligt at frembringe skillelige forseglinger ved at variere for- 2 2 seglingstrykket fra 13,8 N/cm til 41,4 N/cm og forseglingstiden fra 0,5 sekund til 2 sekunder, idet forseg-15 lingstiden er omvendt proportional med forseglingstrykket.

Eksempler på emballeringer, der kan frembringes med filmen ifølge opfindelsen, omfatter: - emballeringer beregnet til færdig-måltider, der kan genopvarmes i mikrobølgeovne, og hvis emballeringer 20 består af dels en nedre del i form af en bakke, fremstillet af ca. 400 mikrometer tykt stærkt pap belagt med en 20 mikrometer tyk polyethylenterephthalatfilm, og dels af et dække bestående af en 40 mikrometer tyk polyamidfilm lamineret på en film ifølge opfindelsen.

25 Til sidstnævnte er det fordelagtigt at anvende filmen fremstillet i Eksempel 5, der frembringer en udmærket skillelig forsegling ved varmforsegling, når dens forbehandlede side anbringes i kontakt med polyethylente-rephthalatfilmen fra den nedre del, 30 - emballeringer til medicinske genstande, såsom sprøjter, der skal steriliseres ved gammastråle-bestråling, hvilke emballeringer består dels af en ca. 100 mikrometer tyk film af en stiv copolyester (Kodai^. 150 fra KODAK C°) og dels af en dækkende film bestående af en 12 mi-35 krometer tyk, biaksialt orienteret polyethylenterephthalatfilm, der er lamineret på en film ifølge opfindelsen. Til sidstnævnte er det også fordelagtigt at anvende filmen fremstillet i Eksempel 4, der tilvejebrin- DK 169553 B1 23 ger en perfekt skillelig forsegling ved varmforsegling, når dens forbehandlede side anbringes i kontakt med den stive copolyesterfilm, og - emballeringer til forskellige levnedsmidler, såsom bis-5 cuit, hvilke emballeringer består dels af en 150 mikrometer tyk, stiv polyvinylchloridfilm og dels af en film ifølge opfindelsen, der er lamineret på en 32 mikrometer tyk film af regenereret cellulose, ferniseret med polyvinylidenchlorid. Den transparente film fra Eksem-10 pel 1, hvis forbehandlede side frembringer en perfekt skillelig forsegling med den stive polyvinylchloridfilrt^ anvendes fortrinsvis som filmen ifølge opfindelsen.

Claims (10)

1. Varmforseglelig emballeringsfilm fremstillet ud fra en ethylenpolymer, en polystyren og en kautsjukagtig polymer, kendetegnet ved, at en sammensætning 5 omfattende: (a) 55 til 90 vægt% af mindst én ethylenpolymer udvalgt blandt polyethylen med en massefylde mellem 0,91 3 og 0,93 g/cm og en vinylacetat-ethylen-copolymer indeholdende højst 10 vægt% vinylacetat, 10 (b) 5 til 30 vægt% styrenhomopolymer og (c) 5 til 20 vægt% af en termoplastisk, elastomer styren-butadien-styren- eller styren-isopren-styren-blokcopolymer, samt ved at en af foliens sider har en overfladespænding mellem 35 og 50 mN/m.

2. Film ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en af filmens sider har en overfladespænding mellem 37 og 45 mN/m.

3. Film ifølge et vilkårligt af kravene 1 eller 2, kendetegnet ved, at mængden af komponent (a) 20 udgør 65-85 vægt%, mængden af komponent (b) udgør 10-20 vægt% og mængden af komponenten (c) udgør 5-15 vægt%, hvilket procentangivelser er beregnet på totalvægten af de tilstedeværende polymerer.

4. Film ifølge et vilkårligt af kravene 1-3, k e n -25 detegnet ved, at den yderligere indeholder op til 10 vægt% fyldstof og op til ca. 5 vægt% emballerings-filmtilsætningstoffer, hvilke procenter er beregnet på totalvægten af polymerbestanddelene (a) og (b) og (c).

5. Fremgangsmåde til fremstilling af en varmforseglelig 30 emballeringsfilm, kendetegnet ved, at man ekstruderer en blanding som defineret i krav 1 og underkaster en side af den således ekstruderede film en forbehandling ved coronaudladning med en sådan intensitet, at overfladespændingen andrager mellem 35 og 50 mN/m.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 5, kendetegnet ved, at man underkaster en af filmens sider en forbehandling ved coronaudladning med en sådan intensitet, at DK 169553 B1 overfladespændingen bliver mellem 37 og 45 mN/m.

7. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 5 og 6, kendetegnet ved, at sammensætningen, der ekstruderes, er som defineret i krav 3.

8. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 5 til 7, kendetegnet ved, at sammensætningen, der ekstruderes, er som defineret i krav 4.

9. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 5-8, kendetegnet ved, at den ekstruderede film 10 lamineres på i det mindste én film af afvigende natur til opnåelse af et laminat, i hvilket i det mindste én overflade udgøres af nævnte ekstruderede film, og ved at nævnte overflade underkastes en coronaudladningsforbe-handling.

10. Emballage fremstillet af eller omfattende en film ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 4.