DK201800048U3

DK201800048U3 - Multilayered articles

Info

Publication number: DK201800048U3
Application number: DKBA201800048U
Authority: DK
Inventors: Azerraf Clarite; Nevo Yuval; Michael Leibler David; Ben Shalom Tal; Kulbak Einav
Original assignee: Melodea Ltd.
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2019-09-18

Abstract

Frembringelsen tilvejebringer en meget stabil og anvendelig flerlaget struktur eller artikler, baseret på cellulosenanomaterialer, tilpasset og bearbejdet til en flerhed af applikationer, som fremragende materialer inden for fødevareemballageindustrien.The manufacture provides a very stable and usable multilayer structure or articles, based on cellulose nanomaterials, adapted and processed for a variety of applications, such as excellent materials in the food packaging industry.

Description

Frembringelsen angår generelt flerlagede artikler og anvendelser deraf.Generation generally relates to multi-layered articles and uses thereof.

BAGGRUNDBACKGROUND

Cellulosenanokrystaller (CNC) er en af de kendte former for cellulose, hovedbestanddelen af cellevægge i træer og planter. CNC kan være til stede som flydende krystalopløsning i vand og er kendt for at være selvsamlende til mikroskalaordnede film, som har en tykkelse i nanoskalaen.Cellulose nanocrystals (CNC) are one of the known forms of cellulose, the major constituent of cell walls in trees and plants. CNC may be present as liquid crystal solution in water and is known to be self-assembling into microscale films having a nanoscale thickness.

Krystaller med nanostørrelse har interessante størrelsesafhængige strukturelle og optiske egenskaber. Evnen til at spille sammen med bearbejdningsvariabierne giver evnen til at kontrollere strukturen, sammensætningen, størrelsen og niveauet af dispergering af sådanne nanokrystaller.Nano-sized crystals have interesting size-dependent structural and optical properties. The ability to interact with the processing variables provides the ability to control the structure, composition, size and level of dispersion of such nanocrystals.

FREMBRINGELSENS BAGGRUND [1] WO2017/046798 [2] WO2013/132491BACKGROUND OF THE PRODUCTION [1] WO2017 / 046798 [2] WO2013 / 132491

GENEREL BESKRIVELSEGENERAL DESCRIPTION

Opfinderne bag den teknologi, som er offentliggjort heri, har udviklet en meget stabil og anvendelig flerlaget struktur eller artikler, baseret på cellulosenanomaterialer som f.eks. cellulosenanokrystaller (CNC), som kan tilpasses og bearbejdes til en mangfoldighed af applikationer, og som er bedre materialer i forhold til aluminiumplader, der f.eks. anvendes inden for fødevareemballageindustrien, og som udviser fremragende barrierer mod gaser, organiske opløsningsmidler, olier og andre midler.The inventors of the technology disclosed herein have developed a very stable and useful multilayer structure or articles, based on cellulose anano materials such as e.g. cellulose nanocrystals (CNC), which can be adapted and processed for a variety of applications, and which are better materials compared to aluminum sheets, e.g. used in the food packaging industry and exhibiting excellent barriers to gases, organic solvents, oils and other agents.

Artiklerne ifølge frembringelsen er frie for metalliske nanopartikler og er således egnede til en bred mangfoldighed af applikationer, herunder som emballagematerialer til fødevarer, drikkevarer, forbrugsgoder og farmaceutiske produkter. Artiklerne kan være tilpassede eller præ-strukturerede i overensstemmelse med en eller flere endelige anvendelser eller applikationer. En artikel ifølge frembringelsen kan f.eks. være specifiktThe articles of manufacture are free of metallic nanoparticles and are thus suitable for a wide variety of applications, including as packaging materials for food, beverages, consumer goods and pharmaceutical products. The articles may be customized or pre-structured according to one or more final uses or applications. An article according to the invention may e.g. be specific

-2tilpasset som et emballagemateriale til tørfoder eller som et emballagemateriale til en flydende fødevare.-2 adapted as a packaging material for dry food or as a packaging material for a liquid food.

I et første aspekt tilvejebringer frembringelsen en artikel i form af en flerlaget struktur (som kan være eller ikke kan være i form af en i det væsentlige todimensionel plade) omfattende tre eller flere materialelag, hvor mindst et af de tre eller flere materialelag omfatter et cellulosenanomateriale udvalgt blandt nanokrystaller (CNC), nanofibrillær cellulose (NFC), mikrofibrilleret cellulose (MFC), en kombination af CNC og NFC, en kombination af CNC og MFC, en blanding af CNC med mindst et additiv f.eks. en polymer, eller en blanding af NFC med mindst et additiv, f.eks. en polymer, som er vandopløselig eller vanddispergerbar (såsom hydroxyl eller carboxyl-rige polymerer).In a first aspect, the invention provides an article in the form of a multilayer structure (which may or may not be in the form of a substantially two-dimensional plate) comprising three or more layers of material, wherein at least one of the three or more layers of material comprises a cellulose anomeric material. selected from nanocrystals (CNC), nanofibrillar cellulose (NFC), microfibrillated cellulose (MFC), a combination of CNC and NFC, a combination of CNC and MFC, a mixture of CNC with at least one additive e.g. a polymer, or a mixture of NFC with at least one additive, e.g. a polymer that is water-soluble or water-dispersible (such as hydroxyl or carboxyl-rich polymers).

I nogle udførelsesformer omfatter den flerlagede artikel et substrat, et cellulosenanomateriale, f.eks. et CNC-baseret lag, og et dæklag, således at cellulosenanomaterialelaget danner en grænseflade mellem substratet og dæklaget.In some embodiments, the multilayered article comprises a substrate, a cellulose anomaly, e.g. a CNC-based layer, and a cover layer, such that the cellulose ano-material layer forms an interface between the substrate and the cover layer.

I nogle udførelsesformer består den flerlagede artikel af et substrat, et CNCbaseret lag og et dæklag, således at det CNC-baserede lag danner en grænseflade mellem substratet og dæklaget.In some embodiments, the multilayer article consists of a substrate, a CNC-based layer, and a cover layer, such that the CNC-based layer forms an interface between the substrate and the cover layer.

I nogle udførelsesformer er substratet og dæklaget det samme. I nogle udførelsesformer er substratet og dæklaget forskellige.In some embodiments, the substrate and cover layer are the same. In some embodiments, the substrate and cover layer are different.

I nogle udførelsesformer har artiklen en laget struktur af formen ABC, hvor hvert af A, B og C er et materialelag som vist i Fig. 1, hvor: A er et substrat omfattende eller bestående af et materiale udvalgt blandt et polymermateriale, et papir- eller papir-baseret materiale, et polymer-coatet papir-baseret materiale, f.eks. en karton, en nanocellulosefilm, nanocellulose-/polymerfilm, et tekstilmateriale, et porøst materiale eller et membranmateriale; og andre; B er et cellulosenanomateriale som valgt heri, f.eks. et CNC-baseret materiale omfattende CNC eller bestående af CNC; C er et dæklag, som omfatter eller består af et materiale udvalgt blandt et polymermateriale, et papir- eller papir-baseret materiale, et polymer-coatet papir-baseret materiale, f.eks. en karton, en nanocellulosefilm, nanocellulose-/polymerfilm, et tekstilmateriale, et porøst materiale eller et membranmateriale, et metallisk materiale, f.eks. en metalplade eller -folie.In some embodiments, the article has a layered structure of mold ABC, each of A, B and C being a material layer as shown in FIG. 1, wherein: A is a substrate comprising or consisting of a material selected from a polymeric material, a paper or paper-based material, a polymer-coated paper-based material, e.g. a carton, a nanocellulose film, nanocellulose / polymer film, a textile material, a porous material or a membrane material; and other; B is a cellulose anomic material selected herein, e.g. a CNC-based material comprising CNC or consisting of CNC; C is a cover layer comprising or consisting of a material selected from a polymeric material, a paper or paper-based material, a polymer-coated paper-based material, e.g. a carton, a nanocellulose film, nanocellulose / polymer film, a textile material, a porous material or a membrane material, a metallic material, e.g. a metal plate or foil.

I nogle udførelsesformer omfatter lag B ikke eller består heller ikke af NFC.In some embodiments, layer B does not include or consist of NFC.

Lag A og C kan endvidere eller alternativt, et eller begge, være coatet eller fremstillet af et lakmateriale. Som kendt fra den kendte teknik er lakker hydrofobiske materialer, der selv kan fungere som et vandbestandigt lag, en vanddampbarriere ellerAdditionally, layers A and C may or alternatively, one or both, be coated or made of a lacquer material. As is known from the prior art, lacquers are hydrophobic materials which can themselves act as a water-resistant layer, a water vapor barrier or

-3give mekanisk beskyttelse til et hvilket som helst lag, som de er forbundet med, f.eks. lag B, eller hvilket som helst af lagene A og C som defineret heri. Laklagene, enten direkte på lag B eller enten på et eller begge lag A eller C, kan også være tilvejebragt for at få mulighed for påtrykning. Lakmaterialet eller -sammensætningen kan fås som kommercielt tilgængelige eller kan tilpasses det særlige formål. Lakmaterialet er typisk en sammensætning, som indeholder en eller flere polymer, f.eks. polyurethan, akryl, epoxy, polyester; harpikser som f.eks. fenolharpiks, alkydharpiks, polyurethanharpiks; og olier som f.eks. hørfrøolie, valnøddeolie, tung olie og sojabønneolie.Provide mechanical protection to any layer to which they are associated, e.g. layer B, or any of layers A and C as defined herein. The lacquer layers, either directly on layer B or either one or both layers A or C, may also be provided to allow for printing. The lacquer material or composition can be obtained as commercially available or can be adapted for the particular purpose. The lacquer material is typically a composition containing one or more polymers, e.g. polyurethane, acrylic, epoxy, polyester; resins such as phenolic resin, alkyd resin, polyurethane resin; and oils such as e.g. flaxseed oil, walnut oil, heavy oil and soybean oil.

I nogle udførelsesformer, med henblik på særlige formål og applikationer, kan den eksterne plade (substrat A eller dæklag C vist i Fig. 1) være en metalfilm eller folie eller et metalkomposit. Laget B er ikke en metallisk film eller folie og omfatter heller ikke metallisk(e) materiale(r).In some embodiments, for particular purposes and applications, the external plate (substrate A or cover layer C shown in Fig. 1) may be a metal film or foil or a metal composite. Layer B is not a metallic film or foil nor does it include metallic material (s).

I nogle udførelsesformer er hverken substratet A eller dæklaget C en nanocellulosefilm og omfatter heller ikke et sådant materiale.In some embodiments, neither the substrate A nor the coating layer C is a nanocellulose film and does not include such material.

Det skal bemærkes, at termerne substrat og dæklag ikke skal opfattes som om, at de er retningsgivende for artiklerne ifølge frembringelsen. Med andre ord behøver termen substrat ikke at være det nederste lag eller laget, som fremstillingen af artiklen tager udgangspunkt i. På samme måde skal termen dæklag ikke betragtes som det øverste lag eller det lag, som omgiver eller dækker de resterende lag eller træk ved den flerlagede struktur.It should be noted that the terms substrate and cover layer are not to be construed as directing the articles of manufacture. In other words, the term substrate need not be the bottom layer or layer on which the article is made. In the same way, the term cover layer should not be considered as the top layer or layer surrounding or covering the remaining layers or features thereof. multilayered structure.

Som bemærket heri omfatter eller består lag B af et cellulosenanomateriale som f.eks. CNC og NFC. I nogle udførelsesformer er lag B frit for NFC.As noted herein, layer B comprises or consists of a cellulose anomaly material, e.g. CNC and NFC. In some embodiments, layer B is free of NFC.

Cellulosenanokrystaller (CNC) eller nanokrystallinsk cellulose (NCC) er fibre, som er fremstillet af cellulose, hvor CNC'erne typisk er enkeltkrystaller med høj renhed. De udgør en generisk klasse af materialer, som har mekaniske styrker svarende til tilgrænsende atomers bindingskræfter. Den resulterende i stor udstrækning ordnede struktur frembringer ikke kun usædvanligt høje styrker, men også væsentlige ændringer i termiske, elektriske, optiske, magnetiske, ferromagnetiske, dielektriske, ledende og sågar superledende egenskaber. Trækstyrkeegenskaberne ved CNC overgår langt dem med de nuværende høj volumenindholdsforstærkninger og muliggør bearbejdningen af de højest opnåelige kompositstyrker.Cellulose nanocrystals (CNC) or nanocrystalline cellulose (NCC) are fibers made of cellulose where the CNCs are typically single crystals of high purity. They constitute a generic class of materials having mechanical strengths similar to the bonding forces of adjacent atoms. The resulting highly ordered structure produces not only unusually high strengths, but also significant changes in thermal, electrical, optical, magnetic, ferromagnetic, dielectric, conductive and even superconducting properties. The tensile strength properties of CNC far exceed those of the current high volume content reinforcements and enable machining of the highest achievable composite strengths.

Som kendt fra den kendte teknik er cellulosenanofibriler (CNF eller NFC) cellulosematerialer bestående af mindst et primært fibril, indeholdende krystallinske ogAs is known from the prior art, cellulose anofibrils (CNF or NFC) are cellulose materials consisting of at least one primary fibril containing crystalline and

-4amorfe områder, med aspektforhold normalt større end 50. Deres længde er 0,1-5 μm, og deres diameter er 5-60 nm. På samme måde er cellulosemikrofibriler (CMF eller MFC) cellulosematerialer indeholdende krystallinske eller amorfe områder, med aspektforhold normalt større end 50. Deres længde er få mikrometer, og deres diameter er mere end 100 nm. CMF kan indeholde en vis fraktion af CNF.-4amorphic areas, with aspect ratios usually greater than 50. Their length is 0.1-5 µm and their diameter is 5-60 nm. Similarly, cellulose microfibrils (CMF or MFC) are cellulose materials containing crystalline or amorphous regions, with aspect ratios usually greater than 50. Their length is a few micrometers and their diameter is more than 100 nm. CMF may contain a certain fraction of CNF.

I nogle udførelsesformer er cellulosenanomaterialet kendetegnet ved, at det har mindst 50 procent krystallinitet. I nogle udførelsesformer er cellulosenanomaterialet monokrystallinsk. I nogle udførelsesformer er cellulosenanomaterialet et monokrystallinsk materiale med høj renhed.In some embodiments, the cellulose anano material is characterized by having at least 50 percent crystallinity. In some embodiments, the cellulose nanomaterial is monocrystalline. In some embodiments, the cellulose anano material is a high purity monocrystalline material.

I nogle udførelsesformer har nanomaterialets nanokrystraller en længde på mindst ca. 50 nm. I nogle udførelsesformer er de mindst ca. 100 nm i længden eller er højst 1.000 nm i længden. I nogle udførelsesformer er nanokrystallerne mellem ca. 100 nm og 1.000 nm i længden, 100 nm og 900 nm i længden, 100 nm og 600 nm i længden eller mellem 100 nm og 500 nm i længden.In some embodiments, the nanocrystals of the nanomaterials have a length of at least approx. 50 nm. In some embodiments, they are at least approx. 100 nm in length or not more than 1,000 nm in length. In some embodiments, the nanocrystals are between ca. 100 nm and 1,000 nm in length, 100 nm and 900 nm in length, 100 nm and 600 nm in length, or between 100 nm and 500 nm in length.

I nogle udførelsesformer er nanokrystallerne mellem ca. 10 nm og 100 nm i længden, 100 nm og 1,000 nm, 100 nm og 900 nm, 100 nm og 800 nm, 100 nm og 600 nm, 100 nm og 500 nm, 100 nm og 400 nm, 100 nm og 300 nm eller mellem ca. 100 nm og 200 nm i længden.In some embodiments, the nanocrystals are between ca. 10 nm and 100 nm in length, 100 nm and 1,000 nm, 100 nm and 900 nm, 100 nm and 800 nm, 100 nm and 600 nm, 100 nm and 500 nm, 100 nm and 400 nm, 100 nm and 300 nm, or between approx. 100 nm and 200 nm in length.

Nanokrystallerne kan være valgt således, at de har et gennemsnitligt aspektforhold (forhold mellem længde og diameter) på 10 eller mere. I nogle udførelsesformerer er det gennemsnitlige aspektforhold mellem 10 og 100 eller mellem 20 og 100 eller mellem 30 og 100 eller mellem 40 og 100 eller mellem 50 og 100 eller mellem 60 og 100 eller mellem 70 og 100 eller mellem 80 og 100 eller mellem 90 og 100 eller mellem 61 og 100 eller mellem 62 og 100 eller mellem 63 og 100 eller mellem 64 og 100 eller mellem 65 og 100 eller mellem 66 og 100 eller mellem 67 og 100 eller mellem 68 og 100 eller mellem 69 og 100.The nanocrystals can be selected to have an average aspect ratio (length to diameter ratio) of 10 or more. In some embodiments, the average aspect ratio is between 10 and 100 or between 20 and 100 or between 30 and 100 or between 40 and 100 or between 50 and 100 or between 60 and 100 or between 70 and 100 or between 80 and 100 or between 90 and 100 or between 61 and 100 or between 62 and 100 or between 63 and 100 or between 64 and 100 or between 65 and 100 or between 66 and 100 or between 67 and 100 or between 68 and 100 or between 69 and 100.

I nogle udførelsesformer er det gennemsnitlige aspektforhold mellem 67 og 100.In some embodiments, the average aspect ratio is between 67 and 100.

I nogle udførelsesformer er cellulosenanomaterialet CNC. I nogle udførelsesformer er nanomaterialet ikke NFC.In some embodiments, the cellulose nanomaterial is CNC. In some embodiments, the nanomaterial is not NFC.

Afhængigt af fremgangsmåden, der anvendes til fremstilling af CNC'et eller NFC'et, kan materialet have forskellige renheder. I nogle tilfælde kan cellulosenanomaterialet omfatte salte og/eller kulhydrater såsom hemicellulose, xyloglucan, cellulosederivater og andre. CNC'et eller NFC'et, der anvendes ifølgeDepending on the method used to manufacture the CNC or NFC, the material may have different purities. In some cases, the cellulose nanomaterial may include salts and / or carbohydrates such as hemicellulose, xyloglucan, cellulose derivatives and others. The CNC or NFC used according to

- 5 frembringelsen, kan således omfatte mellem 0,01 % og 0,5 % af urenheder, f.eks. kulhydrater og salte.Thus, the generation may comprise between 0.01% and 0.5% of impurities, e.g. carbohydrates and salts.

Lag B giver den flerlagede struktur en eller flere egenskaber, som kan forbedres, reduceres eller på anden måde modificeres ved at vælge et egnet substrat eller dæklag. I nogle udførelsesformer er materialesammensætningen af lag B valgt til at have gasbarriereegenskaber, oliebarriereegenskaber og vanddampbarriereegenskaber. Gasbarrieregenskaberne omfatter forhindring, opfangning eller minimering af gennemtrængning eller transport af gasser gennem den flerlagede struktur, hvilken gas er udvalgt blandt oxygen, carbondioxid, aroma, SOx, NOx, methan, fluorerede gasser og andre. Oliebarriereegenskaberne omfatter forhindring, opfangning eller minimering af gennemtrængning eller transport af olier såsom vegetabilsk olie, mineralolie og smørelse.Layer B gives the multilayer structure one or more properties which can be improved, reduced or otherwise modified by selecting a suitable substrate or coating layer. In some embodiments, the material composition of layer B is selected to have gas barrier properties, oil barrier properties and water vapor barrier properties. The gas barrier properties include preventing, trapping or minimizing the penetration or transport of gases through the multilayer structure, which gas is selected from oxygen, carbon dioxide, aroma, SOx, NOx, methane, fluorinated gases and others. The oil barrier properties include the prevention, capture or minimization of penetration or transport of oils such as vegetable oil, mineral oil and lubrication.

Lag B kan også vælges til at have en sammensætning eller en tykkelse, som giver mekanisk styrke til den flerlagede struktur. Det kan være et gennemsigtigt lag eller et ugennemsigtigt eller ikke-transparent og i nogle tilfælde kan være tilpasset således, at det blokerer for visse bølgelængder.Layer B may also be selected to have a composition or thickness which provides mechanical strength to the multilayer structure. It may be a transparent layer or an opaque or non-transparent and may in some cases be adapted to block certain wavelengths.

I nogle udførelsesformer omfatter lag B en blanding af CNC med mindst et andet nanocellulosemateriale som f.eks. NFC eller med mindst et additiv. Lag B omfatter eller består af NFC i nogle udførelsesformer. Hvor laget omfatter NFC, kan den endvidere omfatte mindst et additiv som f.eks. en polymer eller kan være til stede som en blanding med CNC.In some embodiments, layer B comprises a mixture of CNC with at least one other nanocellulose material such as e.g. NFC or with at least one additive. Layer B comprises or consists of NFC in some embodiments. Furthermore, where the layer comprises NFC, it may comprise at least one additive such as e.g. a polymer or may be present as a mixture with CNC.

I nogle udførelsesformer består lag B af CNC eller en kombination af CNC og NFC.In some embodiments, layer B consists of CNC or a combination of CNC and NFC.

I nogle udførelsesformer omfatter lag B CNC og/eller NFC i kombination med (som en blanding) mindst en polymer udvalgt blandt PVOH, PVAc, EVOH, PVP, stivelse, chitosan, polyacrylsyre, polyethyleneimin, kulhydrater, EVA og polyurethaner.In some embodiments, layer B comprises CNC and / or NFC in combination with (as a mixture) at least one polymer selected from PVOH, PVAc, EVOH, PVP, starch, chitosan, polyacrylic acid, polyethyleneimine, carbohydrates, EVA and polyurethanes.

I nogle udførelsesformer er additivet eller et andet materiale, der anvendes i kombination med CNC'et og/eller NFC'et, ikke bi-orienteret polyprolyn (BOPP).In some embodiments, the additive or other material used in combination with the CNC and / or the NFC is not bi-oriented polyprolyn (BOPP).

I nogle udførelsesformer er lag B et CNC-lag, som kan bestå af CNC eller kan omfatte en blanding (en blanding, ikke separate lag) af CNC og mindst et additiv, f.eks. som en polymer, der er valgt til at give CNC-materialet eller laget en eller flere egenskaber udvalgt blandt gasbarriere-, oliebarriere-, vanddampbarriere-, bedre mekaniske egenskaber, termiske egenskaber, klæbeegenskaber og andre.In some embodiments, layer B is a CNC layer which may consist of CNC or may comprise a mixture (a mixture, not separate layers) of CNC and at least one additive, e.g. as a polymer selected to give the CNC material or layer one or more properties selected from gas barrier, oil barrier, water vapor barrier, better mechanical properties, thermal properties, adhesive properties and others.

-6Cellulosenanomateriale-, f.eks. CNC-, laget kan bestå af nanomaterialet såsom CNC og mindst et additiv, f.eks. et polymermateriale, hvor mængden af additivet, f.eks. polymermaterialet ligger i området mellem 0,1-99 vægt-% af nanomaterialelaget (i forhold til den samlede vægtmængde af materialerne, der udgør laget). I nogle udførelsesformer er mængden af polymermaterialet mellem 0,1 og 90 %, 0,1 og 85 %, 0,1 og 80 %, 0,1 og 75 %, 0,1 og 70 %, 0,1 og 65 %, 0,1 og 60 %, 0,1 og 55 %, 0,1 og 50 %, 0,1 og 45 %, 0,1 og 40 %, 0,1 og 35 %, 0,1 og 30 %, 0,1 og 25 %, 0,1 og 20 %, 0,1 og 15 %, 0,1 og 10 %, 0,1 og 9 %, 0,1 og 8 %, 0,1 og 7 %, 0,1 og 6 %, 0,1 og 5 %, 0,1 og 4 %, 0,1 og 3 %, 0,1 og 2 %, 0,1 og 1 %, 1 og 90 %, 5 og 90 %, 10 og 90 %, 15 og 90 %, 20 og 90 %, 25 og 90 %, 30 og 90 %, 35 og 90 %, 40 og 90 %, 45 og 90 %, 50 og 90 %, 55 og 90 %, 60 og 90 %, 65 og 90 %, 70 og 90 %, 75 og 90 %, 80 og 90 %, 85 og 90%, 1 og 85 %, 5 og 80 %, 10 og 80 %, 15 og 75 %, 20 og 70 %, 25 og 65 %, 30 og 60 %, 35 og 55 % eller 40 og 50 %.-6Cellulose anomaterial- e.g. The CNC layer may consist of the nanomaterial such as CNC and at least one additive, e.g. a polymeric material wherein the amount of the additive, e.g. the polymeric material is in the range of 0.1 to 99% by weight of the nanomaterial layer (relative to the total weight of the materials constituting the layer). In some embodiments, the amount of the polymeric material is between 0.1 and 90%, 0.1 and 85%, 0.1 and 80%, 0.1 and 75%, 0.1 and 70%, 0.1 and 65%, 0.1 and 60%, 0.1 and 55%, 0.1 and 50%, 0.1 and 45%, 0.1 and 40%, 0.1 and 35%, 0.1 and 30%, 0 , 1 and 25%, 0.1 and 20%, 0.1 and 15%, 0.1 and 10%, 0.1 and 9%, 0.1 and 8%, 0.1 and 7%, 0, 1 and 6%, 0.1 and 5%, 0.1 and 4%, 0.1 and 3%, 0.1 and 2%, 0.1 and 1%, 1 and 90%, 5 and 90%, 10 and 90%, 15 and 90%, 20 and 90%, 25 and 90%, 30 and 90%, 35 and 90%, 40 and 90%, 45 and 90%, 50 and 90%, 55 and 90%, 60 and 90%, 65 and 90%, 70 and 90%, 75 and 90%, 80 and 90%, 85 and 90%, 1 and 85%, 5 and 80%, 10 and 80%, 15 and 75%, 20 and 70%, 25 and 65%, 30 and 60%, 35 and 55% or 40 and 50%.

I nogle udførelsesformer er additivet en polymer såsom PVOH, til stede i en mængde mellem 50 og 70 % eller mellem 60 og 70 % eller mellem 70 og 90 % eller mellem 70 og 80 % af en sammensætning bestående af additivet og CNC (med andre ord - en mængde mellem 70 % og 90 % polymer betyder 70-90 % polymer og 30-10 % CNC).In some embodiments, the additive is a polymer such as PVOH present in an amount between 50 and 70% or between 60 and 70% or between 70 and 90% or between 70 and 80% of a composition consisting of the additive and CNC (in other words - an amount between 70% and 90% polymer means 70-90% polymer and 30-10% CNC).

I nogle udførelsesformer er forholdet mellem additivet og CNC 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9, 1:10, 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1 eller 2:1.In some embodiments, the ratio of the additive to the CNC is 1: 1, 1: 2, 1: 3, 1: 4, 1: 5, 1: 6, 1: 7, 1: 8, 1: 9, 1:10, 10 : 1, 9: 1, 8: 1, 7: 1, 6: 1, 5: 1, 4: 1, 3: 1 or 2: 1.

Det mindst ene additiv kan være en polymer eller et hvilket som helst andet additiv som f.eks. en blødgører såsom glycerol eller sorbitol; et overfladeaktivt stof; et partikulært materiale som f.eks. Mg-partikler eller nanopartikler (ikke medregnet nanopartikler af andre elementer); et pigment; et kulhydrat; et salt; et ledende materiale; en oxygenopfanger og andre.The at least one additive may be a polymer or any other additive, e.g. a plasticizer such as glycerol or sorbitol; a surfactant; a particulate material such as e.g. Mg particles or nanoparticles (not including nanoparticles of other elements); a pigment; a carbohydrate; a salt; a conductive material; an oxygen scavenger and others.

Hvor additivet ikke er en polymer, kan det være til stede i mængder som angivet ovenfor eller i mængder, der ligger i området fra 1 % og 20 %.Where the additive is not a polymer, it may be present in amounts as indicated above or in amounts ranging from 1% to 20%.

I nogle udførelsesformer omfatter lag B CNC/PVOH. Laget har en tykkelse på 100 nm - 20 μm. I nogle udførelsesformer er tykkelsen mellem 100 og 900 nm, mellem 900 nm og 20 μm, mellem 1000 nm og 20 μm, mellem 1 μm og 20 μm eller mellem 1 μm -10 μm.In some embodiments, layer B comprises CNC / PVOH. The layer has a thickness of 100 nm - 20 µm. In some embodiments, the thickness is between 100 and 900 nm, between 900 nm and 20 μm, between 1000 nm and 20 μm, between 1 μm and 20 μm, or between 1 μm -10 μm.

I nogle udførelsesformer er tykkelsen mellem 1 μm og 20 μm, mellem 1 μm og 20 μm, mellem 1 μm og 15 μm, mellem 1 μm og 10 μm eller mellem 1 μm og 5 μm.In some embodiments, the thickness is between 1 µm and 20 µm, between 1 µm and 20 µm, between 1 µm and 15 µm, between 1 µm and 10 µm, or between 1 µm and 5 µm.

-7Hvert af lagene A og C giver den flerlagede struktur mekaniske og barrieremæssige egenskaber, som kan tilpasses til at opfylde en eller flere applikationer. Både substratet og dæklaget kan være påtrykt, lamineret eller på anden måde forbundet med et eller flere lag, plader, film eller coatings. En flerlaget struktur, som har den generelle form ABC, kan være foldet eller anbragt i en lomme eller en beholder eller en indeslutning, således at enten A eller C kan være den udvendige overflade af lommen eller beholderen eller indeslutningen eller den indvendige overflade deraf. Afhængigt af slutproduktet kan man vælge materialet eller sammensætningen af hvert af lagene A og C.-7Each of layers A and C gives the multilayer structure mechanical and barrier properties which can be adapted to meet one or more applications. Both the substrate and the cover layer may be printed, laminated or otherwise connected to one or more layers, sheets, films or coatings. A multilayer structure having the general shape ABC may be folded or placed in a pocket or container or enclosure so that either A or C may be the outer surface of the pocket or container or enclosure or inner surface thereof. Depending on the final product, the material or composition of each of layers A and C. can be selected.

I nogle udførelsesformer er hvert af lagene A og C valgt uafhængigt af hinanden blandt polyethylen, polypropylen, polyester, polyvinylalkohol, ethylenvinylalkohol, polyamid, polystyren, polylmælkesyre, polyhydroxyalkanot, polycaprolacton, polyhydroxybutyrat, polyvinylacetat, polyacrylonitril, polyvinylidenchlorid, cellulose, polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid og polycarbonat.In some embodiments, each of layers A and C is independently selected from polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polyamide, polystyrene, polylactic acid, polyhydroxyalkanoate, polycaprolactone, polyhydroxybutyrate, polyvinylchloride ether, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile, polyacrylonitrile .

I nogle udførelsesformer er et af lagene A og C en polymer-coatet karton, hvor polymeren er udvalgt blandt polyethylen, polypropylen, polyester, polyvinylalkohol, ethylenvinylalkohol, polyamid, polystyren, polylmælkesyre, polyhydroxyalkanot, polycaprolacton, polyhydroxybutyrat, polyvinylacetat, polyacrylonitril, polyvinylidenchlorid, cellulose, polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid og polycarbonat.In some embodiments, one of layers A and C is a polymer-coated carton in which the polymer is selected from polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polyamide, polystyrene, polylactic acid, polyhydroxyalkanot, polycaprolactone, polyhydroxyacetyrate, polyvinyl acrylonitrile, polyvinylacetylate , polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride and polycarbonate.

I nogle udførelsesformer er eller omfatter mindst et af lagene A og C et tekstil uafhængigt af det andet. Tekstilet kan være et hvilket som helst tekstil, naturligt tekstil, syntetisk tekstil, strik, vævet materiale, ikke-vævet materiale eller maske af et materiale udvalgt blandt cellulose, viskose, glasfibre, kulfibre og syntetiske fibre. Ligeledes kan tekstilet være i form af en membran valgt som angivet.In some embodiments, at least one of the layers A and C is a fabric independent of the other. The fabric can be any textile, natural textile, synthetic textile, knit, woven material, nonwoven material or mask of a material selected from cellulose, viscose, glass fibers, carbon fibers and synthetic fibers. Likewise, the fabric may be in the form of a membrane selected as indicated.

I nogle udførelsesformer, hvor en metalplade eller -folie danner mindst et af lagene A and C uafhængigt af det andet, kan metalet være udvalgt blandt aluminium, silicium, zinkjern, titan eller et oxid eller legering deraf.In some embodiments, where a metal plate or foil forms at least one of the layers A and C independently of the other, the metal may be selected from aluminum, silicon, zinc iron, titanium or an oxide or alloy thereof.

Lag A og B og/eller lag B og C kan være direkte forbundet med hinanden eller kan være adskilt ved et grænseflademateriale(r) som vist med henblik på eksemplificering i fig. 2. Grænsefladematerialet mellem A og B behøver ikke at være det samme som grænsefladematerialet, der forbinder lag B og C, eller et eller begge grænsefladematerialer kan være fraværende. Uafhængigt af, om hvorvidt eller ej lageneLayers A and B and / or layers B and C may be directly interconnected or may be separated by an interface material (s) as shown for exemplification in FIG. 2. The interface material between A and B need not be the same as the interface material connecting layers B and C, or one or both interface materials may be absent. Regardless of whether or not the layers

-8er direkte forbundne eller via et grænseflademateriale, kan substratlaget og/eller dæklaget være forbehandlet for at muliggøre en stabil og langvarig forbindelse mellem lagene. Forbehandling kan omfatte en eller flere af plasma, korona, flamme, varme eller hvilke som helst andre forbehandlingsfremgangsmåder.If directly bonded or via an interface material, the substrate layer and / or the cover layer may be pretreated to allow a stable and long-lasting connection between the layers. Pretreatment may comprise one or more of plasma, corona, flame, heat or any other pretreatment method.

Lagene kan desuden eller alternativet være forbundet med hinanden via et primermateriale eller et klæbemateriale vist i fig. 2 som lagene mellem lag A og B eller mellem lag B og C. Denne primer eller klæbemiddel kan være en fast bestanddel af substratet eller dæklaget (nemlig indlejret i substratet/dæklaget eller præ-forbundet med substratet/dæklaget eller er substrat-/dæklagmaterialet) og kan således ikke være tilsat som en separat film eller lag eller som et separat forbehandlings- eller bearbejdningstrin. I tilfælde, hvor primer- eller klæbematerialerne ikke er del af substratet eller dæklaget, kan de være coatet på substratet eller dæklaget for at danne et yderligere lag, hvis formål kan være at inducere adhæsion eller forbindelse mellem lagene, og som typisk, mens de ikke eventuelt ikke har nogen effekt nogen mekaniske eller funktionelle eller på anden måde karakteristiske egenskaber ved den flerlagede struktur. Primer- eller klæbelaget eller filmen anvendes typisk ikke til at give den flerlagede struktur en eller flere funktionelle egenskaber. Imidlertid kan valget af et primer- eller et klæbemateriale være yderligere at indføre, styrke eller reducere en eller flere egenskaber, som er associeret med den flerlagede struktur som helhed eller med et eller flere lag deraf. En sådan egenskab kan være sammenfoldelighed, elasticitet, gennemsigtighed, absorptionsevne, lysgennemgang, permeabilitet af gasser eller opløsningsmidler, fugteevne, varmebestandighed og andre. Primerlaget eller klæbelaget omfatter et materiale udvalgt blandt polyurethan, epoxy, acrylat, hot-melt-klæbemidler, polyelektrolytter (f.eks. polyethyleneimin) og lakmaterialer.In addition, the layers may or may be connected to each other via a primer material or an adhesive material shown in FIG. 2 as the layers between layers A and B or between layers B and C. This primer or adhesive may be a solid component of the substrate or coating layer (namely embedded in the substrate / coating layer or pre-joined to the substrate / coating layer or is the substrate / coating layer material). and thus cannot be added as a separate film or layer or as a separate pre-processing or processing step. In cases where the primer or adhesive materials are not part of the substrate or cover layer, they may be coated on the substrate or cover layer to form an additional layer, the purpose of which may be to induce adhesion or connection between the layers, and typically while not possibly no effect has any mechanical or functional or otherwise characteristic properties of the multilayer structure. The primer or adhesive layer or film is typically not used to impart one or more functional properties to the multilayer structure. However, the choice of a primer or adhesive may be to further introduce, enhance or reduce one or more properties associated with the multilayer structure as a whole or with one or more layers thereof. Such a property may be foldability, elasticity, transparency, absorbency, light transmittance, permeability of gases or solvents, wettability, heat resistance and others. The primer layer or adhesive layer comprises a material selected from polyurethane, epoxy, acrylate, hot melt adhesives, polyelectrolytes (e.g., polyethyleneimine) and varnish materials.

I nogle udførelsesformer omfatter den flerlagede struktur 3 lag: et substratlag (A), et CNC-lag (B) og et dæklag (C), som hver især er defineret heri, hvilket er eksemplificeret i fig. 1. I nogle udførelsesformer omfatter den flerlagede struktur 3 eller 4 eller 5 eller 6 eller 7 eller 8 eller 9 eller 10 lag, således at mindst et lag udgør et substratlag som defineret, et cellulosenanomaterialelag som defineret og et dæklag som defineret. I nogle udførelsesformer kan materialet af hvert lag være forskelligt fra materialet af et tilgrænsende lag eller fra materialet af et eller flere lag i den flerlagede struktur eller kan være forskelligt fra et materiale af et hvilket som helst tilgrænsende lag, men det same som materialet af et ikke-tilgrænsende lag. For eksempel i en flerlagetIn some embodiments, the multilayer structure comprises 3 layers: a substrate layer (A), a CNC layer (B) and a cover layer (C), each of which is defined herein, as exemplified in FIG. 1. In some embodiments, the multilayer structure comprises 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10 layers, such that at least one layer constitutes a substrate layer as defined, a cellulose ano-material layer as defined, and a cover layer as defined. In some embodiments, the material of each layer may be different from the material of an adjacent layer or from the material of one or more layers in the multilayer structure or may be different from a material of any adjacent layer, but the same as the material of a non-adjacent layers. For example, in a multilayer

-9struktur med formen ABCC kan materialelaget A være forskelligt fra hvert af materialelagene C, og hvert af materialelagene C kan også være forskelligt fra hinanden, hvorved der dannes en flerlaget struktur med formen ABC1C2. Eksempler på multistrukturer er tilvejebragt i figurerne 3A-D.In structure ABCC, the material layer A may be different from each of the material layers C, and each of the material layers C may also be different from one another, thereby forming a multilayer structure of the mold ABC1C2. Examples of multistructures are provided in Figures 3A-D.

I nogle udførelsesformer er hvert af lagene A og C gentaget to gange eller mere, en flerlaget struktur kan nemlig være i formen AABCC eller ABCC eller AABC eller AABCBC eller ABCBCC, hvor hvert af A, B og C er som defineret heri, og endvidere hvor hvert par af tilgrænsende lag kan være forbundet direkte eller via en primer eller klæbefilm eller et lag. For eksempel i en struktur med formen AABCC kan hvert A være forskelligt fra det andet, og hvert C kan være forskelligt fra det andet C. Da materialelag A og C kan være udvalgt blandt de samme materialer, kan den flerlagede struktur være symmetrisk rundt om det centrale lag B eller asymmetrisk.In some embodiments, each of layers A and C is repeated twice or more, namely, a multilayer structure may be in the form AABCC or ABCC or AABC or AABCBC or ABCBCC, each of A, B and C being as defined herein, and further wherein each pair of adjacent layers may be connected directly or via a primer or adhesive film or layer. For example, in a structure of the form AABCC, each A may be different from the other and each C may be different from the other C. Since material layers A and C may be selected from the same materials, the multilayer structure may be symmetrical around it. central layers B or asymmetrical.

Den flerlagede struktur ifølge frembringelsen kan være i form af en plade eller en foldet eller formet plade af materiale som defineret heri. Hvor den er præsenteret som en materialeplade, kan den have en hvilken som helst størrelse og form, kan være påtrykt eller farvet, kan være fuldstændigt gennemsigtig eller ugennemsigtig og kan være overfladebehandlet. Pladen kan være skåret, foldet eller bearbejdet til hvilken som helst anden form, størrelse eller genstand såsom en lomme eller en indeslutning eller et omslag eller en beholder, som er formet af pladen, eller som omfatter mindst et element eller træk, som er fremstillet af en flerlaget struktur ifølge frembringelsen. I nogle udførelsesformer er genstanden til emballering af varer, fødevarer, væsker, farmaceutiske produkter eller et hvilket som helst andet materiale, der kræver isolering eller beskyttelse mod omgivelserne, f.eks. gasser, vanddamp, bestemte lysbølgelængder eller andre skadende midler eller effekter, som den flerlagede struktur kan beskytte mod (ved dannelse af en uigennemtrængelig barriere).The multilayer structure according to the invention may be in the form of a sheet or a folded or shaped sheet of material as defined herein. Where presented as a sheet of material, it may be of any size and shape, may be printed or colored, may be completely transparent or opaque, and may be surface-treated. The plate may be cut, folded or machined to any other shape, size or object such as a pocket or enclosure or cover or container formed by the plate or comprising at least one element or feature made of a multilayer structure according to the invention. In some embodiments, the article for packaging goods, food, liquids, pharmaceuticals or any other material which requires insulation or protection from the environment, e.g. gases, water vapor, certain wavelengths of light or other damaging agents or effects that the multilayered structure can protect against (by forming an impervious barrier).

På grund af sin unikke egenskaber kan pladen anvendes som erstatning for aluminiumplader i emballagematerialer. Som det kendes fra teknikken, anvendes der i vidt omfang aluminiumsplader inden for emballageprodukter på grund af deres evne til fuldstændigt at blokere for gennemtrængen af gasser, vand og lys, og også fordi de bidrager til den mekaniske stabilitet af emballagen. Der er imidlertid nogle ulemper ved brugen af aluminiumsfolier, hvilket hovedsageligt skydes deres indvirkning på miljøet forårsaget af deres manglende evne til at undgå en nedbrydning og vanskeligheder forbundet med genanvendelse af emballager indeholdende aluminium. LysblokerendeDue to its unique properties, the plate can be used as a replacement for aluminum sheets in packaging materials. As is known in the art, aluminum sheets are widely used in packaging products because of their ability to completely block the penetration of gases, water and light, and also because they contribute to the mechanical stability of the packaging. However, there are some drawbacks to the use of aluminum foils, which are mainly attributed to their environmental impact caused by their inability to avoid the degradation and difficulties associated with recycling aluminum-containing packaging. light-blocking

-10egenskaber ved aluminium ses også som en ulempe, når der er behov for gennemsigtige emballager. En anden ulempe ved aluminium er varmetransmission, som ikke ønskes i applikationer såsom vakuumisolerede paneler, hvor der er behov for en god gasbarriere, men uden høj varmeoverførsel.-10 properties of aluminum are also seen as a disadvantage when transparent packaging is needed. Another disadvantage of aluminum is heat transmission, which is not desired in applications such as vacuum insulated panels where a good gas barrier is needed but without high heat transfer.

Den lagede struktur ifølge frembringelsen er en egnet erstatning for aluminium ved tilvejebringelse af et materiale, som har barrieremæssige og mekaniske egenskaber, med den fordel at kunne genanvendes og nedbrydes, at være lysgennemsigtigt, termisk isolator, og kan tilvejebringes som langt tyndere barrierelag, hvorved der opnås de samme ønskede barriereegenskaber (for eksempel fører et 2 μm barrierelag til det ønskede OTRlag i en struktur, som 5 μm af aluminiumsfolie normalt bruges i).The layered structure of the invention is a suitable substitute for aluminum by providing a material having barrier and mechanical properties, with the advantage of being reusable and degradable, being light-transparent thermal insulator, and can be provided as far thinner barrier layers, thereby providing the same desired barrier properties are obtained (for example, a 2 μm barrier layer leads to the desired OTR layer in a structure in which 5 μm of aluminum foil is normally used).

I overensstemmelse med nogle aspekter tilvejebringer frembringelsen således en artikel i form af en flerlaget struktur bestående af mellem 3 og 7 materialelag, hvor den flerlagede struktur er i formen ABC, hvor hvert A, B og C er et materialelag, hvor:Thus, in accordance with some aspects, the production provides an article in the form of a multilayered structure consisting of between 3 and 7 layers of material, the multilayered structure being in the form ABC, where each A, B and C is a material layer, wherein:

Lag A er et substrat, som omfatter et materiale udvalgt blandt et polymermateriale, et papir- eller papir-baseret materiale, et polymer-coatet papir-baseret materiale, en nanocellulosefilm, nanocellulose-/polymerfilm, et tekstilmateriale, et porøst materiale, et membranmateriale, et mineralmateriale, et lak- og et metallisk materiale;Layer A is a substrate comprising a material selected from a polymeric material, a paper or paper-based material, a polymer-coated paper-based material, a nanocellulose film, nanocellulose / polymer film, a textile material, a porous material, a membrane material. , a mineral material, a lacquer and a metallic material;

Lag B er et cellulosenanomateriale udvalgt blandt nanokrystaller (CNC), nanofibrillær cellulose (NFC), mikrofibrilleret cellulose (MFC), en kombination af CNC og NFC, en kombination af CNC og MFC og en blanding af CNC med mindst et vandopløseligt eller vanddispergerbart additiv;Layer B is a cellulose nanomaterial selected from nanocrystals (CNC), nanofibrillar cellulose (NFC), microfibrillated cellulose (MFC), a combination of CNC and NFC, a combination of CNC and MFC, and a mixture of CNC with at least one water-soluble or water-dispersible additive;

Lag C er et dæklag, som omfatter et materiale, der er udvalgt blandt et polymermateriale, et papir- eller papir-baseret materiale, et polymer-coatet papir-baseret materiale, en nanocellulosefilm, nanocellulose-/polymerfilm, et tekstilmateriale, et porøst materiale, et membranmateriale, et mineralmateriale, et lak- og et metallisk materiale.Layer C is a covering layer comprising a material selected from a polymeric material, a paper or paper-based material, a polymer-coated paper-based material, a nanocellulose film, nanocellulose / polymer film, a textile material, a porous material. , a membrane material, a mineral material, a lacquer and a metallic material.

I nogle udførelsesformer omfatter laget af cellulosenan omaterialet mellem 0,1 vægt-% og 3 vægt-% urenheder af lagets samlede vægt, hvor urenhederne er udvalgt blandt kulhydrater og salte.In some embodiments, the layer of cellulosenan comprises the material between 0.1 wt.% And 3 wt.% Impurities of the total weight of the layer, the impurities being selected from carbohydrates and salts.

I nogle udførelsesformer består artiklen af et lag af CNC eller et lag af en blanding af CNC og mindst et additiv; et substrat; og et dæklag.In some embodiments, the article consists of a layer of CNC or a layer of a mixture of CNC and at least one additive; a substrate; and a cover.

I nogle udførelsesformer består artiklen af et lag af en blanding af CNC og PVOH; et substrat og et dæklag.In some embodiments, the article consists of a layer of a mixture of CNC and PVOH; a substrate and a cover layer.

-11 I nogle udførelsesformer er hvert af lag A og lag C et papir- eller et papir-baseret materiale.-11 In some embodiments, each of layers A and layer C is a paper or paper based material.

I nogle udførelsesformer er hvert af lag A og lag C af et polymermateriale, et polymer-coatet papir-baseret materiale eller en nanocellulose-/polymerfilm.In some embodiments, each of layers A and layer C is of a polymeric material, a polymer-coated paper-based material, or a nanocellulose / polymer film.

I nogle udførelsesformer omfatter lag B CNC og/eller NFC blandet med mindst en polymer udvalgt blandt PVOH, PVAc, EVOH, PVP, stivelse, chitosan, polyacrylsyre, polyethyleneimin, kulhydrater, EVA og polyurethaner.In some embodiments, layer B comprises CNC and / or NFC mixed with at least one polymer selected from PVOH, PVAc, EVOH, PVP, starch, chitosan, polyacrylic acid, polyethyleneimine, carbohydrates, EVA and polyurethanes.

I nogle udførelsesformer ligger mængden af den mindst ene polymer inden for et område mellem 0,1 og 99 vægt-% af nanocellulosematerial et.In some embodiments, the amount of the at least one polymer is within a range of 0.1 to 99% by weight of nanocellulose material.

I nogle udførelsesformer er det mindst ene additiv en polymer eller et additiv udvalgt blandt en blødgører; et overfladeaktivt stof; et partikulært materiale; et pigment; e kulhydrat; et salt; et ledende materiale; og en oxygenopfanger.In some embodiments, the at least one additive is a polymer or additive selected from a plasticizer; a surfactant; a particulate material; a pigment; a carbohydrate; a salt; a conductive material; and an oxygen scavenger.

I nogle udførelsesformer er det mindst ene additiv til stede i en mængde, der ligger i området fra 1 % og 20 %.In some embodiments, at least one additive is present in an amount ranging from 1% to 20%.

I nogle udførelsesformer er lag B af en tykkelse på 100 nm - 20 μm.In some embodiments, layer B is of a thickness of 100 nm - 20 µm.

I nogle udførelsesformer er hvert af lag A og C af et materiale udvalgt uafhængigt af det andet blandt polyethylen, polypropylen, polyester, polyvinylalkohol, ethylenvinylalkohol, polyamid, polystyren, polylmælkesyre, polyhydroxyalkanot, polycaprolacton, polyhydroxybutyrat, polyvinylacetal polyacrylonitril, polyvinylidenchlorid, cellulose, polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid og polycarbonat.In some embodiments, each of layers A and C of a material is selected independently of the other from polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polyamide, polystyrene, polylactic acid, polyhydroxyalkanote, polycaprolactone, polyhydroxybutyrate, polyvinylitrile polyethylene polyethylene Polyvinyl chloride and polycarbonate.

I nogle udførelsesformer er et eller begge af lagene A og C en polymer-coatet karton, hvor polymeren er udvalgt blandt polyethylen, polypropylen, polyester, polyvinylalkohol, ethylenvinylalkohol, polyamid, polystyren, polylmælkesyre, polyhydroxyalkanot, polycaprolacton, polyhydroxybutyrat, polyvinylacetal, polyacrylonitril, polyvinylidenchlorid, cellulose, polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid og polycarbonat.In some embodiments, one or both of layers A and C is a polymer-coated carton in which the polymer is selected from polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polyamide, polystyrene, polylactic acid, polyhydroxyalkanoate, polycaprolactone, polyvinyl acrylonitrile, polyhydroxybutyrate, polyhydroxybutyrate, polyhydroxybutyrate , cellulose, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride and polycarbonate.

I nogle udførelsesformer er eller omfatter mindst et af lagene A og C et tekstil uafhængigt af det andet.In some embodiments, at least one of the layers A and C is a fabric independent of the other.

I nogle udførelsesformer er lag A og B og/eller lag B og C forbundet direkte med hinanden eller adskilt ved et grænseflademateriale udvalgt blandt primermateriale og et klæbemateriale.In some embodiments, layers A and B and / or layers B and C are connected directly to each other or separated by an interface material selected from primer material and an adhesive material.

-12I nogle udførelsesformer består artiklen af 3 lag: et substratlag, et CNC-lag og et dæklag.In some embodiments, the article consists of 3 layers: a substrate layer, a CNC layer, and a cover layer.

I nogle udførelsesformer består CNC-laget af en blanding af CNC og PVOH.In some embodiments, the CNC layer consists of a mixture of CNC and PVOH.

I nogle udførelsesformer er den flerlagede struktur i en form, der er udvalgt blandt AABCC, ABCC, AABC, AABCBC, ABCBCC, hvor hvert af A, B og C er som defineret heri.In some embodiments, the multilayer structure is in a form selected from AABCC, ABCC, AABC, AABCBC, ABCBCC, each of A, B and C being as defined herein.

I nogle udførelsesformer er artiklen tilvejebragt, når den anvendes ved emballering af varer, fødevarer, væsker og farmaceutiske produkter.In some embodiments, the article is provided when used in the packaging of goods, foods, liquids and pharmaceutical products.

Frembringelsen tilvejebringer endvidere en artikel i form af en flerlaget struktur bestående af mellem 3 og 7 materialelag, hvor den flerlagede struktur er i formen ABC, hvor hvert A, B og C er et materialelag, hvor:The generation further provides an article in the form of a multilayered structure consisting of between 3 and 7 layers of material, the multilayered structure being in the form ABC, wherein each A, B and C is a layer of material wherein:

Lag B er et cellulosenanomateriale udvalgt blandt nanokrystaller (CNC) og en blanding af CNC med mindst et vandopløseligt eller vanddispergerbart additiv eller materiale, hvor laget er frit for metallisk nanopartikulært materiale og nanofibrilleret cellulose (NFC);Layer B is a cellulose nanomaterial selected from nanocrystals (CNCs) and a mixture of CNCs with at least one water-soluble or water-dispersible additive or material, the layer being free of metallic nanoparticulate material and nanofibrillated cellulose (NFC);

Lag C er et dæklag, som omfatter et materiale, der er udvalgt blandt et polymermateriale, et papir- eller papir-baseret materiale, et polymer-coatet papir-baseret materiale, en nanocellulosefilm, nanocellulose-/polymerfilm, et tekstilmateriale, et porøst materiale, et membranmateriale, et mineralmateriale, et lak- og et metallisk materiale.Layer C is a covering layer comprising a material selected from a polymer material, a paper or paper based material, a polymer coated paper based material, a nanocellulose film, nanocellulose / polymer film, a textile material, a porous material. , a membrane material, a mineral material, a lacquer and a metallic material.

DETALJERET BESKRIVELSE AF UDFØRELSESFORMERDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Eksempel 1: en 3-laget struktur:Example 1: A 3-layered structure:

Lag A: lav densitet polyethylen (LDPE) - 20 μm, behandlet med koronaLayer A: low density polyethylene (LDPE) - 20 µm, treated with corona

Lag B: et lag af PVOH/CNC - 5 μmLayer B: a layer of PVOH / CNC - 5 μm

Lag C: lav densitet polyethylen (LDPE) - 20 μm, behandlet med korona og coatet på den behandlede side med et klæbemiddelLayer C: low density polyethylene (LDPE) - 20 µm, treated with corona and coated on the treated side with an adhesive

Flerlaget omfatter lag A/ lag B/ lag CThe multilayer comprises layer A / layer B / layer C

Fremstillingsfremgangsmåde:Production process:

1. LDPE-filmen (lag A) blev overfladebehandlet med korona;1. The LDPE film (layer A) was coated with corona;

2. PVOH/CNC-vandsuspension blev coatet på den behandlede side af LDPE'et, efterfulgt af komplet tørring (lag B);2. PVOH / CNC water suspension was coated on the treated side of the LDPE, followed by complete drying (Layer B);

3. Korona-behandlet LDPE-film coatet med et klæbelag og lamineret på lag B, med den klæbende coatede side vendende mod PVOH/CNC-laget (lag C).3. Corona treated LDPE film coated with an adhesive layer and laminated to layer B, with the adhesive coated side facing the PVOH / CNC layer (layer C).

Den flerlagede struktur var gennemsigtig, fleksibel og kunne endvidere lamineres til at omfatte yderligere lag med henblik på fremstilling af fleksible eller stive emballager med gode barriereegenskaber. LDPE-lagene gav vand-, vanddamp- og oliebarriereegenskaber. Det PVOH/CNC-indvendige lag gav gasbarriereegenskaber.The multilayer structure was transparent, flexible and could also be laminated to include additional layers for the manufacture of flexible or rigid packaging with good barrier properties. The LDPE layers provided water, vapor and oil barrier properties. The PVOH / CNC inner layer provided gas barrier properties.

Eksempel 2: en flerlaget struktur (3 lag):Example 2: a multilayer structure (3 layers):

Lag A: polypropylen - 30 μm, coatet med et hot-melt-klæbemiddel (f.eks. ethylenvinylacetat) lagLayer A: polypropylene - 30 µm, coated with a hot melt adhesive (eg ethylene vinyl acetate) layer

Lag B: et lag af PVOH/CNC - 5 μmLayer B: a layer of PVOH / CNC - 5 μm

Lag C: polypropylen - 30 μm, coatet med et hot-melt-klæbemiddel (f.eks. ethylenvinylacetat) lagLayer C: polypropylene - 30 µm coated with a hot-melt adhesive (eg ethylene vinyl acetate) layer

Fremstillingsfremgangsmåde:Production process:

1. Polypropylenfilmen (lag A) coates med et hot-melt-klæbemiddel (f.eks. ethylenvinylacetat)1. The polypropylene film (layer A) is coated with a hot melt adhesive (e.g., ethylene vinyl acetate)

2. PVOH/CNC-vandsuspensionen coates på hot-melt-laget, efterfulgt af komplet tørring (lag B)2. Coat the PVOH / CNC water suspension on the hot-melt layer, followed by complete drying (Layer B)

3. Polypropylenfilmen, som er coatet med et hot-melt-lag, lamineres på lag B, med den klæbende coatede side vendende mod PVOH/CNC-laget (lag C)3. The polypropylene film coated with a hot melt layer is laminated to layer B, with the adhesive coated side facing the PVOH / CNC layer (layer C)

Den flerlagede struktur er gennemsigtig, fleksibel og kan endvidere lamineres på flere lag med henblik på fremstilling af fleksible eller stive emballager med gode barriereegenskaber. Polypropylenlagene giver vand-, vanddamp- og oliebarriereegenskaber. Det PVOH/CNC-indvendige lag giver gasbarriereegenskaber og forbedrer mekaniske styrkeegenskaber.The multilayer structure is transparent, flexible and can also be laminated on multiple layers for the purpose of producing flexible or rigid packaging with good barrier properties. The polypropylene layers provide water, vapor and oil barrier properties. The PVOH / CNC inner layer provides gas barrier properties and improves mechanical strength properties.

De mekaniske egenskaber ved de lagede strukturer beskrevet i eksempel 2 blev testet ved stræktest ved anvendelse af en Instron-maskine:The mechanical properties of the layered structures described in Example 2 were tested by tensile test using an Instron machine:

• Elasticitetsmodulen er forbedret med 40 %-125 % sammenlignet med reference af lag A og C, der er lamineret sammen.• The modulus of elasticity is improved by 40% -125% compared with the reference of layers A and C laminated together.

-14• Brudforlængelsen er forbedret med 7-20 % sammenlignet med reference af lag A og C, der er lamineret sammen.-14 • Fracture elongation is improved by 7-20% compared to reference layers A and C laminated together.

Eksempel 3: en 5-lagsstruktur:Example 3: A 5-layer structure:

Lag Al: lav densitet polyethylen (LDPE) - 20 μmLayer Al: low density polyethylene (LDPE) - 20 µm

Lag A2: karton, coatet med LDPELayer A2: cardboard, coated with LDPE

Lag A3: lav densitet polyethylen (LDPE) - 15 μm, behandlet med koronaLayer A3: low density polyethylene (LDPE) - 15 µm, treated with corona

Lag B: et lag af PVOH/CNC - 4 μmLayer B: a layer of PVOH / CNC - 4 µm

Lag Cl: lav densitet polyethylen (LDPE) - 15 μm, behandlet med koronaLayer Cl: low density polyethylene (LDPE) - 15 µm, treated with corona

Lag C2: lav densitet polyethylen (LDPE)Layer C2: Low Density Polyethylene (LDPE)

Flerlaget omfatter lag Al/ lag A2/ lag B/ lag Cl/ lag C2The multilayer comprises layers A1 / layer A2 / layer B / layer C1 / layer C2

Fremstillingsfremgangsmåde:Production process:

1. LDPE-filmen (lag A3) blev overfladebehandlet med korona;1. The LDPE film (layer A3) was coated with corona;

2. PVOH/CNC-vandsuspensionen blev coatet på den behandlede side af LDPE'et, efterfulgt af komplet tørring (lag B);2. The PVOH / CNC water suspension was coated on the treated side of the LDPE, followed by complete drying (Layer B);

3. Den korona-behandlede LDPE-film blev lamineret på lag B, med den koronabehandlede side vendende mod PVOH/CNC-laget (lag Cl);3. The corona treated LDPE film was laminated to layer B, with the corona treated side facing the PVOH / CNC layer (layer C1);

4. LDPE blev ekstruderet på overfladen af en karton (lag A2);4. LDPE was extruded onto the surface of a carton (layer A2);

5. LDPE blev ekstruderet fra den anden side af kartonen (lag Al);5. LDPE was extruded from the other side of the carton (layer A1);

6. Flerlaget af lag A3/B/C1 blev lamineret på lag A2;6. The multilayer of layers A3 / B / C1 was laminated to layer A2;

7. LDPE blev ekstruderet på lag Cl (lag C2).7. LDPE was extruded on layer C1 (layer C2).

Denne flerlagede struktur kan anvendes til stive emballeringer. Kartonlaget gav mekanisk stabilitet, LDPE-lagene gav vand-, vanddamp- og oliebarriereegenskaber. Det PVOH/CNC-indvendige lag gav gasbarriereegenskaber:This multilayer structure can be used for rigid packaging. The cardboard layer provided mechanical stability, the LDPE layers gave water, vapor and oil barrier properties. The PVOH / CNC inner layer gave gas barrier properties:

• Denne struktur med lag B, som har en tykkelse på ~1,2 μm, havde OTR-4 ved 80 % RH • Denne struktur med lag B, som har en tykkelse på ~2,4 μm, havde OTR-2 ved 80 % RH • Denne struktur med lag B, som har en tykkelse på ~4 μm, havde OTR~1 ved 80 % RH • Denne struktur med lag B, som har en tykkelse på ~5 μm, havde OTR<1 ved 80 % RH.• This layer B structure having a thickness of ~ 1.2 µm had OTR-4 at 80% RH • This layer B structure having a thickness of ~ 2.4 µm had OTR-2 at 80 % RH • This layer B structure having a thickness of ~ 4 μm had OTR ~ 1 at 80% RH • This layer B structure having a ~ 5 μm thickness had OTR <1 at 80% RH .

Claims

An article in the form of a multilayer structure consisting of between 3 and 7 layers of material, the multilayered structure being in the form ABC, where each A, B and C is a layer of material, wherein:

Layer A is a substrate comprising a material selected from a polymeric material, a paper or paper-based material, a polymer-coated paper-based material, a nanocellulose film, nanocellulose / polymer film, a textile material, a porous material, a membrane material. , a mineral material, a lacquer and a metallic material;

Layer B is a cellulose nanomaterial selected from nanocrystals (CNCs) and a mixture of CNCs with at least one water-soluble or water-dispersible additive or material, the layer being free of metallic nanoparticulate material and nanofibrillated cellulose (NFC);

Layer C is a covering layer comprising a material selected from a polymeric material, a paper or paper-based material, a polymer-coated paper-based material, a nanocellulose film, nanocellulose / polymer film, a textile material, a porous material. , a membrane material, a mineral material, a lacquer and a metallic material.

The article of claim 1, which comprises a layer of CNC or a layer of a mixture of CNC and at least one additive or material; a substrate; and a cover.

The article of claim 1, which consists of a layer of a mixture of CNC and PVOH; a substrate and a cover layer.

The article of claim 1, wherein each of layers A and layer C is a paper or paper based material.

The article of claim 1, wherein each of layer A and layer C is of a polymeric material, a polymer-coated paper-based material, or a nanocellulose / polymer film.

The article of claim 1, wherein layer B consists of CNC mixed with PVOH.

The article of claim 6, wherein the amount of the PVOH is in the range of 0.1 to 99% by weight of the CNC material.

The article of claim 1, wherein the at least one additive or material is a polymer or additive selected from a plasticizer; a surfactant; a particulate material; a pigment; a carbohydrate; a salt; a conductive material; and an oxygen scavenger.

The article of claim 1, wherein each of layers A and C is of a material independently selected from polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polyamide, polystyrene, polylactic acid, polyhydroxyalkanoate,

-16polycaprolactone, polyhydroxybutyrate, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polyvinylidene chloride, cellulose, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride and polycarbonate.

The article of claim 1, wherein one or both of layers A and C is a polymer-coated carton wherein the polymer is selected from polyethylene, polypropylene, polyester, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, polyamide, polystyrene, polylactic acid, polyhydroxyalkanoate, polycaprolactone, polyhydroxybutyrate, polyvinyl acetate, polyacrylonitrile, polyvinylidene chloride, cellulose, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride and polycarbonate.

The article of claim 1, wherein layers A and B and / or layers B and C are connected directly to each other or separated by an interface material selected from a primer material and an adhesive material.

The article of claim 1, comprising 3 layers: a substrate layer, a CNC layer, and a cover layer.

The article of claim 1, wherein the multilayer structure is of a form selected from AABCC, ABCC, AABC, AABCBC, ABCBCC, each of A, B and C being as defined in claim 1.

The article of claim 1, when used in the packaging of goods, food, liquids and pharmaceutical products.