DK172061B1 - Flerlagsfolie og pose dannet ud fra folien - Google Patents

Description

DK 172061 B1

Den foreliggende opfindelse angår en termoplastisk flerlagsemballeringsfolie med forbedrede bearbejdningsegenskaber samt en pose dannet ud fra folien.

Fremstilling af flerlagsfolier er i dag en udbredt 5 teknik, der anvendes til fremstilling af emballeringsfolier med en kombination af ønskelige egenskaber, såsom god varmforseglingsevne og god forseglingsbestandighed, tilfredsstillende varmkrympningsegenskaber og undertiden gode oxy-genspærreegenskaber, når folien skal anvendes til emballe-10 ring og til bevaring af let fordærvelige fødevarer.

Sædvanligvis omfatter sådanne flerlagsfolier mindst et varmforseglingslag anbragt inderst ved anvendelsen, et oxygenspærrekernelag og et ydre termoplastisk lag. Der kan forekomme et eller flere yderligere termoplastiske lag, som 15 sammen med det ydre termoplastiske lag almindeligvis optræder som strukturlag, der giver folien mekanisk styrke og bestandighed ved mishandling under anvendelse.

Fra EP-A 217.252 kendes emballeringsfolier, som omfatter mindst et varmforseglingslag af polyethylen med meget 20 lav densitet (VLDPE) , et oxygenspærrekernelag og et eller flere termoplastiske polymere lag, især af olefin homo-eller copolymerer. Disse folier har gode krympningsegenskaber udtrykt i en høj procentvis krympning og høje tolererede krympningstemperaturer.

25 Fra US patentskrift nr. 4.640.856 kendes flerlagsfo lier, som foruden et VLDPE-varmforseglingslag og et oxygen-spærrelag indeholder mindst et yderligere VLDPE-yderlag.

Medens folierne beskrevet i EP-A 217.252 viser sig at have meget fordelagtige krympningsegenskaber, udviser de 30 også visse ulemper med hensyn til deres bearbejdningsegenskaber. Især når de fremstilles ifølge en meget almindelig praksis, i form af rørformede folier, viser de tendens til krøldannelse, der fører til visse problemer ved fremstilling af sideforseglede poser. Den ved de kendte folier iagttagne 35 krølning kan muligvis føres tilbage til følgende. Selv om VLDPE har et smeltepunkt på ca. 120-125°C, kan den over- DK 172061 B1 2 raskende nok orienteres fra varmt vand ved 90-95°C. De fleste andre polyolefiner (såsom EVA) orienteres ved en temperatur, der ligger meget nærmere deres smeltepunkt, dvs. omkring 5°C under smeltepunktet. En flerlagsfolie, som indeholder 5 både VLDPE og et andet polyolefinlag, og som orienteres fra varmt vand, viser en "krølnings"-effekt, som antages at forekomme, fordi de forskellige materialers "orienteringsenergi" er i "ubalance". Krølningseffekten manifesterer sig, hvis f.eks. røret overskæres på tværs eller på langs, ved 10 at vise tendens til at krølle indad i skæringspunktet.

På den anden side udviser folier produceret ifølge US patentskrift nr. 4.640.856, og som har et ydre termoplastisk VLDPE-lag, visse bearbejdningsvanskeligheder overvejende på grund af en vis tendens til at klæbe til kæberne på for-15 seglingsudstyret, der anvendes på emballeringstidspunktet, (dvs. af kunden), især når der emballeres produkter med lav enhedsvægt (f.eks. mindre end 1 kg).

Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe en flerlagsfolie med forbedrede bearbejdningse-20 genskaber, og især sådanne folier, som er krølfrie og tillader en direkte produktion af sideforseglede poser.

Den foreliggende opfindelse har yderligere til formål at tilvejebringe krølfrie flerlagsfolier, som ikke viser nogen tendens til at klæbe til kæberne på forseglingsudstyret 25 på emballeringstidspunktet, og som let kan anvendes på automatisk emballeringsapparatur med høj hastighed.

Opfindelsen har yderligere til formål at tilvejebringe flerlagsfolier og -poser, som har en kombination af gode bearbejdnings- og varmkrympningsegenskaber.

30 De ovenfor anførte og yderligere formål opnås ved den foreliggende opfindelse, ved hvilken der tilvejebringes en termoplastisk flerlagsemballeringsfolie med forbedrede bearbejdningsegenskaber omfattende mindst et varmforseglingslag af polyethylen med meget lav densitet (VLDPE) med 35 en densitet under 920 kg/m3, et oxygenspærrekernelag valgt blandt polyvinylidenchlorid (PVDC) og ethylen/vinylalkohol- 3 DK 172061 B1 copolyraerer og et ydre termoplastisk lag, hvilken folie er ejendommelig ved, at den yderligere omfatter et mellemliggende lag af VLDPE indføjet mellem oxygenspærrelaget og det ydre termoplastiske lag, og det ydre termoplastiske lag er 5 valgt blandt lineær lavdensitetspolyethylen med en densitet over 920 kg/m3, lineær højdensitetspolyethylen, ethylen-copolymerer omfattende ethylen/vinylacetat- (EVA-) og ethyl-en/alkylacrylat-copolymerer, hvori alkylgruppen har 1 til 8 carbonatomer, ethylen/acrylsyre-copolymerer og ionomere 10 polymerer.

Den i flerlagsfolien ifølge opfindelsen anvendte VLDPE-polymer svarer fortrinsvis til polymeren beskrevet i det ovenfor anførte EP-A 217.252, dvs. polymeren omfatter copolymerer af ethylen med ca. 10 til 25 vægt% af en a-olefin 15 med 4 til 8 carbonatomer.

De ifølge opfindelsen anvendelige VLDPE-lag kan omfatte enten en VLDPE-polymer som defineret ovenfor eller en blanding deraf med indtil 50 vægt% af det pågældende lag af en yderligere polymer, der er forenelig med VLDPE, og som 20 er valgt blandt lineær lavdensitetspolyethylen (LLDPE), lineær højdensitetspolyethylen (LHDPE), lavdensitetspolyethylen (LDPE), ethylen/vinylacetat (EVA) copolymer, syremodificeret EVA, polypropylen, ethylen/propylencopolymerer, ionomerer og ethylen/C^-Cg-alkylacrylatcopolymerer.

25 Sådanne VLDPE-polymerer er også beskrevet i EP-A

120.503 eller i Plastics Technology, september 1984, side 113 eller oktober 1984, side 13.

Flerlagsfolien ifølge opfindelsen omfatter, ved en foretrukken udførelsesform deraf, foruden de ovenfor anførte 30 grundlag mindst ét yderligere termoplastisk lag anbragt mellem varmforseglingslaget og spærrelaget, hvor det yderligere termoplastiske lag er valgt blandt lineær lavdensitetspolyethylen (LLDPE) med en densitet over 920 kg/m3, lineær højdensitetspolyethylen (LHDPE), ethylencopolymerer 3 5 omfattende ethylen/vinylacetat- (EVA-) og ethylen/alkylacryl-atcopolymerer, hvorhos alkyldelen indeholder 1 til 8 car- DK 172061 B1 4 bonatomer, f.eks. ethylenbutylacrylat (EBA), ethylen/acryl-syre-(EAA)-copolymerer og ionomere polymerer.

Det ydre termoplastiske lag kan være identisk med eller forskelligt fra det eller de yderligere termoplastiske 5 lag og er fortrinsvis EVA-copolymerer med et vinylacetatind-hold på 4 til 30 vægt% af copolymeren.

Det ifølge opfindelsen anvendelige oxygenspærrelag kan omfatte polyvinylidenchlorid (PVDC) eller en ethylen/vi-nylalkohol (EVOH) copolymer, men fortrinsvis PVDC.

10 Det har vist sig, at med det foretrukne spærrelag af PVDC er bindingen mellem PVDC- og det mellemliggende VLDPE-lag overraskende god (gennemsnitlig over 40 g/25 mm) og konsekvent bedre end bindingen mellem PVDC/EVA i gængse flerlagsfolier, hvor vinylacetatindholdet i EVA nominelt er 15 8 til 10 vægt%.

Ifølge en foretrukken udførelsesform af opfindelsen omfatter den her omhandlede folie således følgende lag: et VLDPE-varmforseglingslag, et PVDC-oxygenspærrelag, et mellemliggende VLDPE-lag og et ydre EVA-lag.

20 Ifølge en yderligere udførelsesform af opfindelsen, omfatter folien et VLDPE-forseglingslag, et EVOH-oxygenspær-rekernelag, et klæbelag, et mellemliggende VLDPE-lag, et ydre EVA-lag, og klæbelag indføjet mellem EVOH-laget og lagene, der støder op hertil. Alternativt kan der anvendes en blan-25 ding af VLDPE og en polymer, som binder godt til EVOH, mellem EVOH og det ydre termoplastiske lag.

Polymeren anvendt som klæbelag eller i en blanding med VLDPE for at give god binding til EVOH kan omfatte en modificeret copolymer fremstillet ved modificering af en 3 0 copolymer af ethylen med et vinylcarboxylat (f.eks. vinylacetat) eller en acrylsyreester (såsom EVA- eller EAA-copolyme-rer) med en ethylenisk umættet carboxylsyre eller et syrean-hydrid deraf eller et polymert materiale fremstillet ved yderligere modificering af den modificerede copolymer med 35 en metalforbindelse som kendt af enhver fagmand.

Den her omhandlede flerlagsfolie kan fremstilles ved DK 172061 B1 s gængse coekstruderingsteknikker. Ifølge en udførelsesform af opfindelsen kan ethylencopolymeren, der danner forseglingslaget, tværbindes ved kemiske eller fysiske midler for at forbedre dens krympningsegenskaber og mekaniske egenska-5 ber. En sådan tværbinding er imidlertid ikke nødvendig, eftersom der også fås en meget tilfredsstillende emballeringsfolie uden tværbinding. Såfremt tværbindingen gennemføres ved anvendelse af fysiske midler, såsom højenergielektroner, og der anvendes PVDC som oxygenspærrelag, bør tvær-10 bindingen ske inden lamineringen af kernelaget til forseglingslaget (eller til forseglingslaget og andre yderligere mellemliggende termoplastiske lag), eftersom PVDC kan beskadiges, når det udsættes for højenergielektroner. Hele flerlagsfolien kan tværbindes, hvis der i stedet for PVDC 15 anvendes et EVOH-spærrelag.

De coekstruderede eller laminerede folier orienteres sædvanligvis i længderetning og tværgående retning, således at de får krympningsegenskaber. Såfremt der fremstilles en rørformet folie ved ekstrudering, kan orienteringen gen-20 nemføres ved anvendelse af den kendte luftboblemetode og yderligere strækning af folien ved træk. Alternativt kan orienteringen opnås ved trækning af en plan folie.

Den således fremstillede folie kan anvendes til emballering som sådan, eller der kan fremstilles poser deraf.

25 Opfindelsen angår således også en pose dannet ud fra folien ifølge opfindelsen ved forsegling af mindst to dele deraf arrangeret således, at VLDPE-varmforseglingslagene vender mod hinanden.

De følgende eksempler anført i den følgende tabel 30 viser forskellige flerlagsfolier ifølge opfindelsen og deres bearbejdningsegenskaber sammenlignet med 2 referencefolier fremstillet ifølge den kendte teknik.

Eksempler.

35 Folierne ifølge eksemplerne er fremstillet ved ekstru dering af de pågældende flerlagsbelægninger ud på de pågæl- DK 172061 B1 6 dende på forhånd dannede flerlagssubstrater, som omfatter varmforseglingslaget og yderligere termoplastiske lag og underkastet indledende tværbinding, hvorefter der gennemføres en biaksial orientering til dannelse af de varmkrympbare 5 rør.

7 DK 172061 B1

•“K

Ή

+J

P

Cr> 3 c -u •H 10 C <D ^ 3 ^ 3 3 3 3 >3 3 3 3 3 *3 .οό«) w < ta ta ta w ω < t a t a t a ca w tø C D, 2*3 2 2 2 2 23 2222 2 Η 3 Ο.

X X <0 αο .eg- 5¾ 3 3 3 S $3 3 3 3 3 8 C —------------- α.

Ε γ^κ «ο ο ο ια in η no SiGfiS Si h 3 η n co to to co nn to co ro ro cv X ^ ___ . — mmm mmm «» ~ · wmm ømmm mam wma* μ .3 3333 3 3333 3 ».5 cw ta ta ta ta < w ta w ta ta ta ”2 32 2222 32 2222 2 tr io qj Ή S D Μ Μ «! S « 5¾ S S S < <Q <<%H<H s £ 2 gs § δ δ S δ δ δ S £ S S 63 ta _______,__________ x *--------- U . r rn O M to M to + E-t

ro tT to to to to ft gu to ft. HCO

~ -η &.&.B.CU q ° c 9 cu ta 5 p er 5999 r g s r on

2 >10 Cggg >>>> J(S

H ____'_______ — _3_ ►a ------------- 2 i _ i s ^ 2L <0 ^ jj* ^ ^ ^ £u CL Eu £u ft. δ q) 0 tO *H _____________ )-i °--------------- « « b, ·α

" ® «jf «£* · g S

S » S s ' s ·& W ·χί £ ev ^ S fe 1 g - - . - S g «{ ;it « S > « 254 δ δ δ o £ δδ δ«ν& >s S u c r< to r* k £ SS * « £ |5 δ * ° x o c δ > "5 j ta x ή to to w —- — — — ΐ" "ΐ ~ ~ "U- ~ ” ””” ” ' 1

Stri totoieieeeww ti 0) rø to to · to to to to £ £ * * ♦ * ♦ ® “ * ftfe 1¾¾¾ Si ε s s-S g * 3" 3333 3 3 9999 9 u o·*« 5 > > > 5 > δ > δ δ δ δ 5 o _____ _ __ __ _ __ __ __ __ — — *_ — — — —— ·— — — —· —· 10

ro -o· _ iH

<-h <n tr >, v, u c ΧΓ ^ H .33 '* 3 3 3 4J 4J Cm 4J JJ XX ^ x 3 3 » >

3 3 J-l U M

m h ^ t\i n t jj jj isøres o> <!)<>*>* μ-p wee ΈδδΝ

» « o o HP S

<U <D -Η υ υ »—i .. c^^ O υ V C C Q) e'toiito^.

CC O, 0)0) Dj * * * t ω Ή .. Η fu?> e**s p p ε h *> £, p p Q) 0)0 .0) 0«<<< fl>0> η o-ι vw w z K ^ i» ea o-io-i Λί θ)θ·χ >a to to to

o o ea oi « W

DK 172061 B1 8

Som det klart fremgår af de ovenfor anførte eksempler opnås der med den her omhandlede flerlagsfolie en bemærkelsesværdig forbedring af bearbejdningsegenskaberne, idet man undgår både krøldannelse og klæbeproblemer under fremstilling 5 og under varmforsegling, idet sidste trin udføres på kundens forseglings- og emballeringsapparatur. Yderligere viser bindingen mellem PVDOspærrelaget og det mellemliggende VLDPE-lag sig at være overraskende god, hvorved styrken ved mishandling og delamineringsbestandigheden af hele fler-10 lagsfolien forbedres.

Claims (13)

1. Termoplastisk flerlagsemballeringsfolie med forbedrede bearbejdningsegenskaber omfattende mindst ét varmforseglingslag af polyethylen med meget lav densitet (VLDPE) 5 med en densitet under 920 kg/m3, et oxygenspærrekernelag valgt blandt polyvinylidenchlorid (PVDC) og ethylen/vinylal-kohol-copolymerer og et ydre termoplastisk lag, kendetegnet ved, at den yderligere omfatter et mellemliggende lag af VLDPE indføjet mellem oxygenspærrelaget og det 10 ydre termoplast iske lag, og det ydre termoplast i ske lag er valgt blandt lineær lavdensitetspolyethylen med en densitet over 920 kg/m3, lineær højdensitetspolyethylen, ethylen-copolymerer omfattende ethylen/vinylacetat- (EVA-) og ethyl-en/alkylacrylat-copolymerer, hvori alkylgruppen har 1 til 8 15 carbonatomer, ethylen/acrylsyre-copolymerer og ionomere polymerer.

2. Folie ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter mindst et yderligere termoplastisk lag anbragt mellem varmforseglingslaget og spærrelaget, hvor det 20 yderligere termoplastiske lag er valgt blandt lineær lavdensitetspolyethylen med en densitet over 920 kg/m3, lineær højdensitetspolyethylen, ethylencopolymerer omfattende ethylen/vinylacetat- (EVA-) og ethylen/alkylacrylatcopolymerer, hvorhos alkylgruppen har 1 til 8 carbonatomer, ethylen/acryl-25 syrecopolymerer og ionomere polymerer.

3. Folie ifølge krav 1 eller 2, hvorhos ethylen/alkyl-acrylatcopolymeren er ethylen/butylacrylat (EBA).

4. Folie ifølge krav l, 2 eller 3, hvorhos oxygenspærrelaget er PVDC.

5. Folie ifølge ethvert af kravene 1 til 4, hvorhos det ydre termoplastiske lag og det i det mindste ene yderligere termoplastiske lag hver især er valgt blandt ethy-len/vinylacetatcopolymerer med et vinylacetatindhold på 4 til 30 vægt%.

6. Folie ifølge krav 1 omfattende mindst et VLDPE- varmforseglingslag, et PVDC-oxygenspærrekernelag, et mel- DK 172062 B1 lemliggende VLDPE-lag og et ydre EVA-lag.

7. Folie ifølge krav 1 omfattende mindst et VLDPE-varmforseglingslag, et EVOH-oxygenspærrekernelag, et mellemliggende VLDPE-lag, et ydre EVA-lag og klæbelag indføjet 5 mellem EVOH-laget og lagene, der støder op hertil.

8. Folie ifølge krav 1 omfattende mindst et VLDPE-varmforseglingslag, et klæbelag, et EVOH-oxygenspærrekernelag, et mellemliggende lag indeholdende en blanding af VLDPE og en klæbepolymer og et ydre EVA-lag.

9. Folie ifølge krav 7 eller 8, hvorhos klæbepoly meren og klæbelaget indeholder en modificeret copolymer fremstillet ved modificering af en copolymer af ethylen og et vinylcarboxylat eller en acrylsyreester med en ethylenisk umættet carboxylsyre eller et syreanhydrid deraf eller ved 15 yderligere modificering af den modificerede copolymer med en metalforbindelse.

10. Folie ifølge ethvert af kravene 1 til 9, hvorhos VLDPE-lagene indeholder en VLDPE-polymer valgt blandt ethy-len-a-olefincopolymerer, som indeholder 10 til 25 vægt% af 20 mindst en α-olefin med 4 til 8 carbonatomer pr. molekyle.

11. Folie ifølge krav 10, hvorhos VLDPE-lagene indeholder en blanding af VLDPE-polymeren med indtil 50 vægt%, baseret på laget, af en yderligere polymer, der er forenelig med VLDPE-polymeren, som er valgt blandt lineær lavdensitets- 25 polyethylen (LLDPE), lineær højdensitetspolyethylen (LHDPE), lavdensitetspolyethylen (LDPE) , ethylen/vinylacetat (EVA) copolymerer, syremodificeret EVA, polypropylen, ethylen/pro-pylencopolymerer, ionomerer og ethylen/C1-Cg-alkylacrylat-copolymerer. 3 0

12. Folie ifølge krav 1, som er strakt biaksialt, hvorved den er gjort varmkrympbar.

13. Pose dannet ud fra folien ifølge ethvert af kravene til 1 til 12 ved forsegling af mindst to dele deraf arrangeret således, at VLDPE-varmforseglingslagene vender 3. mod hinanden.