NL8102058A - Laminaat op aluminium-basis voor de verpakking van te pasteuriseren voedingsmiddelen. - Google Patents

Description

* - 1 - ~ { <

Laminaat op aluminium-basis voor de verpakking van te pasteuriseren voedingsmiddelen.

De uitvinding heeft betrekking op een laminaat, bevattende een aluminiumfolie-laag en polymere lagen, voor de verpakking van te pasteuriseren voedingsmiddelen.

Laminaatfoelies voor de verpakking van 5 voedingsmiddelen, bevattende een aluminiumfolie-laag en polymere lagen, zijn bekend. De aluminiumfolie-laag werkt als een barrière tegen de doorgang van zuurstof en waterdamp door de verpakkingsfoelie. Deze wordt in het bijzonder gebruikt wanneer het voedingsmiddel moet worden verpakt in een afgedichte zak 10 van de foelie en vervolgens moet worden verhit in een stoomoven of in water, speciaal voor pasteuriseringsdoeleinden. De laminaat-foelie bevat polymere lagen, die de aluminiumfolie-laag beschermen tegen fysische beschadiging en de gehele foelie versterken. Ook wordt één van de polymere lagen of worden de beide 15 polymere lagen, die de oppervlakken van de foelie vormen, gebruikt als een afdichtingslaag. Dat wil zeggen dat wanneer de foelie wordt vervaardigd in de vorm van een zak de oppervlakte-lagen, die naar elkaar toegekeerd zijn, met elkaar worden verbonden, bijvoorbeeld door verhittingslassing, teneinde longitu-20 dinale en/of dwarse hechtingen te vormen en daardoor de zak te sluiten.

Bij laminaatfoelies van het bovengenoemde soort moet de aluminiumfolie met een kleefmiddel aan de flankerende polymere lagen worden gehecht. Natuurlijk moet de hecht-25 sterkte van het kleefmiddel groot zijn om bestand te kunnen zijn tegen de hantering van de pakken. Ook moet de hechting bestand zijn tegen de pasteuriseringstemperatuur, die dikwijls wel 1I5°C bedraagt. De uitvinding beoogt nu te voorzien in een hechtsterk-te van tenminste 500 g per inch (200 g per cm) voor en na de 30 pasteurisering. Alle in deze beschrijving aangegeven hechtsterk-ten worden bepaald op een "Instrom" (geregistreerd handelsmerk in het Verenigd Koninkrijk en vele andere landen) dynamometer 81 02 0 5 8 - 2 - τ <: % bij 23°C en een kruiskopsnelheid van 300 mm/min.

Ter bereiding van laminaatfoelies van het bovengenoemde soort werd tot nu toe het volgende proces toegepast. Een substraatfoelie van polyester wordt aan een corona-5 behandeling onderworpen teneinde deze meer ontvankelijk te maken voor de kleefmiddellaag, die vervolgens daarop moet worden aangebracht. De corona-behandelde polyester beweegt naar een kleef-middel-station, waar een kleefmiddel van polyurethanhars wordt aangebracht. Het kleefmiddel is een mengsel van 100 dln poly-10 uretharihars, dat wil zeggen voorpolymeer, 2,5 dln van een har-dingskatalysator en 50 dln ethylacetaat als oplosmiddel. Alle delen en percentages in deze beschrijving zijn gewichtsdelen en gewichtspercentages. De met het kleefmiddel beklede substraat wordt geleid naar een reeks ovens, waarin het oplosmiddel wordt 15 af gedampt. Het substraat wordt vervolgens geleid over een hete rol en het met kleefmiddel beklede oppervlak daarvan wordt in contact gebracht met de aluminiumfolie. De lagen worden tegen elkaar geperst met een rubberrol. Vervolgens wordt de aluminium-folie-laag van dit polyester/polyurethan/aluminiumfolie-laminaat 20 bekleed met hetzelfde kleefmiddel, wordt het laminaat weer geleid in een reeks ovens en wordt het oplosmiddel van het kleef-middel afgedampt. Het polyester/polyurethan/aluminiumfolie/poly-urethan-laminaat wordt geleid over een hete rol en het met kleefmiddel beklede oppervlak daarvan wordt in contact gebracht met 25 een foelie van corona-behandeld polyetheen van medium-dichtheid. Deze wordt op het laminaat geperst met een rubberrol. Het produkt is een uit vijf lagen bestaand laminaat van polyester/polyure-than/aluminiumfolie/polyurethan/polyetheen van medium-dichtheid.

De polyetheen-laag is de afdichtingslaag,.zodat wanneer het 30 bovengenoemde laminaat wordt gevormd tot zakken de polyethyleen-laag de binnenste laag en de polyester-laag de buitenste laag is.

Het bovengenoemde laminaat bezit een hecht-sterkte, die gewoonlijk geschikt is. Een typische waarde is 700 g per inch (280 per cm). Het probleem doet zich echter voor 35 dat 3 tot 4 %, een aanzienlijke hoeveelheid, van de zakken, vervaardigd uit deze laminaten, moesten worden verworpen. Dit laatste 81 0 2 0 5 8 % S' * - 3 - als gevolg van een delaminering en de opening van de afdichtingen. Bovendien is de werkwijze voor de vervaardiging van het laminaat tamelijk tijdrovend als gevolg van de tijd, die nodig is voor de verdamping van het oplosmiddel uit het kleefmiddel.

5 Gevonden werd nu een laminaat-foelie, die verschilt van het hierboven beschreven uit vijf lagen bestaande produkt. Proeven op een foelie-laminaat volgens de uitvinding hébben een hechtsterkte aangetoond van tenminste 700 g per inch (280gper cm) voor de pasteurisering. Verrassenderwijze neemt de 10 hechtsterkte als resultaat van de pasteurisering toe tot tenminste 800 g per inch (320 g per cm) na de pasteurisering. Bovendien kan het laminaat gemakkelijker worden vervaardigd, waarbij slechts één trap door een oven nodig is voor de afdamping van het oplosmiddel in plaats van de twee trappen bij het hierboven vermelde 15 proces.

De uitvinding is gebaseerd op het principe dat de aluminiumfolie wordt gehecht aan een laag van een polymeer van etheen en/of propeen, als afdichtingslaag, door een laag van een ionomeer, die nagenoeg vrij is van oplosmiddel.

20 Binnen het raam van de uitvinding valt dat een etheen-acrylzuur-copolymeer of etheen-vinylacetaat-copolymeer in plaats van een ionomeer kan worden gebruikt. Op deze wijze kan de toepassing van een kleefmiddel op oplosmiddel-basis bij de hechting van de afdichtingslaag aan de aluminiumfolie worden vermeden. De alu-25 miniumfolie-laag kan worden ondersteund door een willekeurige polymere laag of willekeurige polymere lagen, die geschikt is of zijn bij de toepassing van de laminaatfoelie voor verpakkings-doeleinden.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt 30 voorzien in een laminaatfoelie, omvattende de volgende lagen in de aangegeven volgorde, namelijk (a) een substraatlaag van een polymeer materiaal, (b) een voorbehandelingslaag, (c) een hech-tingslaag van polyetheen met een dichtheid in het traject van 0,89 tot 0,935 g/cm , (d) een aluminiumfolie-laag, (e) een 35 nagenoeg oplosmiddel-vrije kleefmiddellaag van (i) een ionomeer, (ii) een etheen-acrylzuur-copolymeer, bevattende 2-JO Z acryl- 81 0 2 0 5 8 - 4 - zuur-eenheden of (iii) een etheen-vinylacetaat-copolymeer, bevat-tende 5-40 % vinylacetaat-eenheden, en (f) een afdichtingslaag van een etheen- en/of propeen-polymeer.

De uitdrukkingen "lage dichtheid" en 5 "medium dichtheid", indien in deze beschrijving gebruikt met betrekking tot polyethenen, hebben in hoofdzaak betrekking op dichtheden van 0,89-0,925 respectievelijk 0,926-0,935 g/cm .

Het "ionomeer" is een copolymeer, omvattende eenheden van een a-monoalkeen, bij voorkeur etheen, een onver-10 zadigd organisch zuur, bij voorkeur een α.β-onverzadigd carbon-zuur, zoals methacryl- of acrylzuur, en een zout van een dergelijk zuur, bij voorkeur een alkalimetaalzout, bijvoorbeeld na-triumzout, of een zinkzout. Het wordt gewoonlijk verkregen door gedeeltelijke neutralisatie van een bipolymeer van het a-mono-15 alkeen en onverzadigde organische zuurcomponenten. De hoeveelheden van de drie componenten van een ionomeer zijn bijvoorbeeld 80-95 % a-monoalkeen, 2-10 % onverzadigd zuur en 0,5-10 % metaal-zout van het onverzadigde zuur. Gewoonlijk zal de hoeveelheid van de zout-component niet groter zijn dan 5 %. Een ionomeer, 20 dat bijzonder bruikbaar is gebleken, is'Surlyn 1652" ("Surlyn" is een geregistreerd handelsmerk van E.I. du Pont de Nemours &

Co. in het Verenigde Koninkrijk en vele andere landen), Be op-lösmiddel-vrije kleefmiddellaag is gewoonlijk een via de smelt geëxtrudeerde laag.

25 De voorkeursdikten van de lagen zijn de vol gende: (1) Substraatlaag 10-30 micron (2) Voorbehandelingslaag (3) Hechtingslaag 8-50 micron 30 (4) Aluminiumfolie-laag 8-20 micron (5) Oplosmiddel-vrije kleefmiddellaag 1Q-50 micron (6) Afdichtingslaag 20-100 micron

Het voorkeurslaminaat volgens de uitvinding is een uit zes lagen bestaand laminaat met de hieronder aange-35 geven volgorde, namelijk polyester/voorbehandelingsmiddel/polyetheen met lage dichtheid/ 8102058 f - 5 - aluminiumfolie/ionomeer/polyetheen met medium dichtheid.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding wordt voorzien in een werkwijze ter vervaardiging van een lami-naatfoelie, waarbij men (a) voorziet in een hechtingslaag van 5 polyetheen met lage of medium dichtheid tussen een substraatlaag en een aluminiumfolie-laag door smelt-extrusie daarvan onder vorming van een eerste laminaat, omvattende de substraatlaag, de hechtlaag en de aluminiumfolie-laag, en (b) tussen de aluminiumfolie-laag van het eerste laminaat en een af dicht ings laag van een 10 etheen- en/of propeen-polymeer smelt-extrudeert een laag van een nagenoeg oplosmiddel-vrij kleefmiddel, dat omvat ofwel een iono-meer, ofwel een etheen-acrylzuur-copolymeer, bevattende 2-10 % acrylzuur-eenheden, ofwel een etheen-vinylacetaat-copolymeer, bevattende 5-40 % vinylacetaat-eenheden.

15 Gewoonlijk zal het substraat een oppervlakte behandeling vereisen, speciaal de aanbrenging van een voorbehande-lingsmiddel teneinde dit te hechten aan de hechtlagen. Geschikte voorbehandelingsmiddelen voor dit doel zijn bekend. Een polyure-than-kleefmiddel, bevattende ethylacetaat als oplosmiddel, is 20 bruikbaar. Wanneer de substraatlaag bestaat uit een polyester zal gewoonlijk een oppervlakte-behandeling daarvan nodig zijn alvorens het voorbehandelingsmiddel wordt aangebracht. Dit kan op een op zichzelf bekende wijze worden uitgevoerd door een coronabehan-deling. De werkwijze zal dus gewoonlijk omvatten de voorafgaande 25 trappen van een corona-behandeling van een polyester, gevolgd door aanbrenging van een laag van een voorbehandelingsmiddel op oplos-middel-basis en de afdamping van het oplosmiddel van het voorbehandelingsmiddel in een oven of een reeks van ovens alvorens het substraat gereed is om de hechtlaag te ontvangen. Slechts een 30 trap in een oven is nodig bij deze procedure hetgeen de toepassing van een hechtlaag naast het substraat meer dan compenseert.

Volgens een derde aspect van de uitvinding wordt eveneens voorzien in zakken, vervaardigd uit een laminaat-foelie volgens de uitvinding als hierboven beschreven, waarbij 35 de afdichtingslaag de binnenste laag is.

De uitvinding voorziet verder in een pak van 8102058 7 v - 6 - een voedingsmiddel, afgedicht binnen een dergelijke zak. De uitvinding voorziet verder in een werkwijze voor het pasteuriseren van een voedingsmiddel, waarbij men dit verhit in een zak volgens het derde aspect van de uitvinding bij een temperatuur van 5 70-115°C gedurende een voldoende lange tijd om de pasteurisering te bewerkstelligen (de pasteuriseringstijd zal gewoonlijk 20 minuten tot 2 uren bedragen in afhankelijkheid van de temperatuur). De verhitting wordt bij voorkeur uitgevoerd in een fluïde waterig medium, bijvoorbeeld stoom in een stoomoven of heet water.

10 De uitvinding is in het bijzonder bruikbaar bij het pasteuriseren van voedingsmiddelen (waaronder dranken), in het bijzonder behandeld vlees, bijvoorbeeld hammen en stukken spek.

De uitvinding wordt verder toegelicht maar 15 niet beperkt door het volgende voorbeeld.

Voorbeeld

Een laminaat werd bereid volgens de werkwijze van de uitvinding. Dat wil zeggen dat een foelie van polyester (polyethyleentereftalaat) werd onderworpen aan een corona-behan-20 deling en werd voorbehandeld met een polyurethan-kleefmiddel, waarna het oplosmiddel van het kleefmiddel werd afgedampt in een oven. Polyetheen van lage dichtheid werd bij een smelttemperatuur van 320-330°C smelt-geëxtrudeerd tussen de polyesterlaag en een aluminiumfolie onder vorming van de intermediaire hechtlaag. Het 25 resulterende uit vier lagen bestaande laminaat en een foelie van polyetheen van medium dichtheid wérden in de nabijheid van elkaar gebracht en een laag van het ionomeer "Surlyn 1652" werd daartussen aangebracht door smeltextrusie bij een smelttemperatuur van 310-320°C. Op deze wijze werd een laminaat met de vozende structuur 30 verkregen:

Lagen Dikte in micron

Polyethyleentereftalaat 12,5

Voorbehandelingsmiddel 0,7

Polyetheen met lage dichtheid 16,0 35 Aluminiumfolie 9,0.

"Surlyn 1652" ionomeer 25,0

Polyetheen met medium dichtheid 75,0 8102058 - 7 -

De hechtsterkte van het laminaat bleek tenminste 700 g per inch (280 g per cm) te bedragen. Het laminaat werd gebracht in de vorm van een zak en blootgesteld aan pas-teuriseringsomstandigheden in een stoomoven bij 115°C gedurende 5 20 minuten. Na de pasteurisering was de hechtsterkte van het laminaat gestegen tot tenminste 800 g per inch (320 g per cm).

* 81 0 2 0 5 8

Claims (6)

1. Een laminaat-foelie, omvattende een door een corona-ontlading behandelde substraat-foelie met een kleef-middellaag. van kleefmiddel, zoals polyurethanhars, daarop aange- 5 bracht, een aluminiumfolie-laag, die op de substraatlaag wordt vastgehouden door middel van het kleefmiddel na de verdamping van het oplosmiddel uit het kleefmiddel, en een afdichtingslaag, bijvoorbeeld van een door een corona-ontlading behandeld poly-etheen met medium dichtheid, aangebracht op de andere zijde van 10 de aluminiumfolie, met het kénmérk, dat de afdichtingslaag in contact wordt gehouden met de aluminiumfolie-laag onder toepassing van een nagenoeg oplosmiddel-vrije kleefmiddel laag, die omvat een ionomeer of een etheen-acrylzuur-copolymeer, bevattende 2-10 % acrylzuur-eenheden, of een etheen-vinylacetaat-copolymeer, 15 bevattende 5-40 % vinylacetaat-eenheden.

2. Laminaatfoelie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afdichtingslaag wordt gevormd uit een polyetheen met een dichtheid van tenminste 0,926 of polypropeen of een etheen-propeen-copolymeer, bevattende 3-20 % etheen-eenhe- 20 den, of een mengsel van polyetheen met polypropeen, waarbij de hoeveelheid polyetheen 3-20 % bedraagt.

3. Laminaatfoelie volgens een of meer der voorgaande conclusies, mét hét kenmerk, dat de nagenoeg oplosmiddel-vrije kleefmiddellaag is gevormd uit een ionomeer, omvat- 25 tende eenheden van een α-monoalkeen, een onverzadigd organisch zuur en een zout van een dergelijk onverzadigd zuur.

4. Laminaatfoelie volgens conclusie 3, met hét kenmerk, dat het ionomeer is verkregen door gedeeltelijke neutralisatie van een bipolymeer van het α-monoalkeen en onver-30 zadigde organische zuur-compotienten.

5. Laminaatfoelie volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het α-monoalkeen etheen, het zuur methacryl-zuur of acrylzuur en het zout een alkalimetaalzout is.

6. Laminaatfoelie volgens conclusie 5, 35 'met hét kenmerk, dat het alkalimetaal natrium of zink is.

7. Laminaatfoelie volgens conclusies 3-6, 8102058 - 9 - met hat kenmerk, dat het ionomeer omvat 80-95 % a-monoalkeen, 2-10 % onverzadigd zuur en 0,5-10 % van het zout van het onverzadigde zuur.

8. Laminaatfoelie volgens conclusie 7, 5 met het kenmerk, dat de hoeveelheid van het zout 0,5-5 % bedraagt.

9. Laminaatfoelie volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de nagenoeg oplos-middel-vrije kleefmiddellaag op de substraatlaag is aangebracht door smelt-extrusie.

10. Laminaatfoelie volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de substraatlaag een dikte heeft van 10-30 micron, de hechtlaag een dikte heeft van 8-50 micron, de aluminiumfolie-laag een dikte heeft van 8-20 micron, de nagenoeg oplosmiddel-vrije kleefmiddellaag een dikte 15 heeft van 10-50 micron en de afdichtingslaag een dikte heeft van 20-100 micron.

11. Laminaatfoelie volgens conclusies 1-10, met het kenmerk, dat de substraatlaag van polyester is, de hechtlaag bestaat uit polyetheen met een dichtheid van 0,89-0,925 20 g/cm en de nagenoeg oplosmiddel-vrije kleefmiddellaag bestaat uit een ionomeer.

12. Laminaatfoelie volgens een of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is vervaardigd in de vorm van een zak met de afdichtingslaag als binnenste laag 25 en aan zichzelf vastgelast gedurende de vervaardiging van de zak.

13. Laminaatfoelie volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de zak is gepasteuriseerd door verhitting op een temperatuur van 70-115°C gedurende een voldoende lange tijd om een pasteurisering te bewerkstelligen.

14. Laminaatfoelie volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de pasteuriseringsverhitting is uitgevoerd in een fluïde waterig medium.

15. Werkwijze ter vervaardiging van een laminaatfoelie op aluminium-basis door vasthechting van een substraat- 35 laag aan ëin zijde van een aluminiumfolie-laag met behulp van een kleefmiddel, zoals een polyuretharihars, en aanbrenging van een af- 8102058 / '' — - _ ós φ - 10 - dichtingslaag aan de andere zijde van de aluminiumfolie-laag, met het kenmerk, dat de aanbrenging van de afdichtingslaag op de andere zijde van de aluminiumfolie-laag wordt bewerkstelligd door smelt-extruderen op de aluminiumfolie-laag van een laag van 5 nagenoeg oplosmiddel-vrij kleefmiddel, omvattende (i) een iono-meer of (ii) een etheen-acrylzuur-copolymeer, bevattende 2-10 % acrylzuur-eenheden, of (iii) een etheen-vinylacetaat-copolymeer, bevattende 5-40 % vinylacetaat-eenheden, en door het in contact brengen van de afdichtingslaag met de nagenoeg oplosmiddel-vrije 10 kleefmiddellaag zonder dat een afzonderlijke verhittingstrap wordt toegepast voor de voorbehandeling van de nagenoeg oplos-middel-vrije kleefmiddellaag.

16. Werkwijze voor het pasteuriseren van een voedingsmiddel, met hét kenmerk, dat men het voedingsmiddel 15 brengt in een zak volgens conclusie 12, de zak afdicht en de zak en de inhoud verhit op een temperatuur van 70-115°C en deze temperatuur gedurende een voldoende lange tijd handhaaft om de pasteurisering van het voedingsmiddel in de zak te bewerkstelligen.

17. Laminaatfoelies en werkwijzen als be schreven in de beschrijving en/of het voorbeeld. 81 0 2 0 5 8 4 Verbetering van errata in de beschrijving behorende bij de octrooi-aanvrage no. 81.02058 Ned, voorgesteld door aanvrager dd. I SEP. 1981 Op blz. 1, regel 31, "Instrom" veranderen in "Instron". Conclusie 6 veranderen in:

6. Laminaatfoelie volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het zout een natrium- of zinkzout is. B. v. - l iT - t SE?f981 | dG/JvdB Lsm... 5 i 0 2 0 5 8