NO324280B1 - Flerlags-struktur - Google Patents

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse gjelder en flerlags struktur for en gjenlukkbar forpakning som lett og effektivt kan åpnes og deretter forsegles eller lukkes igjen.

Denne type forpakning, med et fleksibelt lokk eller dekke som kan lukkes igjen over containeren er kjent, spesielt i matvareindustrien, både for forpakninger under gass som bruker en stiv beholder (varmstøpt eller preformet, for eksempel ved sprøytestøping) så vel som for vakuum forpakninger med en varmstøpt, fleksibel beholder.

Britisk Patentsøknad 2,319,746 (i Dolphins navn ) åpenbarer således varmesveisbare filmer for gjenlukkbare forpakninger. Denne forpakningen omfatter en beholder (A) som omfatter et bærelag (for eksempel i PVC eller PET), et lag av PE og en tynn film av en ionomer eller kopolymer identisk med det foregående laget, med hvilket det samarbeider, og et lag av et elastomeradhesiv, et lag av PE og et bærelag (av PVC, PET). I denne strukturen blir sveisingen oppnådd ved hjelp av den ionomere harpiksen eller en etylen- og/eller metylakrylatkopolymer, hvor filmene (A) og (B) er plassert mellom de forseglende bakkene, og bare den øvre forseglende bakken er oppvarmet.

Denne strukturen er bare funksjonell på grunn av det faktum at den ionomere harpiksen eller kopolymeren har et lavt smeltepunkt (og anmerket mindre enn smeltepunktet til det adhesive laget).

En tilsvarende struktur er åpenbart i internasjonal søknad WO-A-90 07427 (i James Rivers navn, og i tillegg sitert i ovennevnte Patentsøknad i Dolphins navn). Strukturen beskrevet i denne James River søknaden er tilpasset til produksjon av elastiske sekker. Strukturen omfatter et bærelag, et lag av et elastomeradhesiv, og et "overtrekk" hvor dette overtrekket er varmesveisbart.

Dette "overtrekket" er foretrukket en ionomerharpiks eller en kopolymer av den samme typen som de åpenbart i ovennevnte patentsøknad i Dolphins navn. Denne strukturen er sveiset til seg selv ved fremstilling av sekkene. Ved tiden for åpning kan delaminering foregå ved adhesiv/overtrekk grenseflaten eller grenseflaten adhesiv/bærelag eller innenfor adhesivet selv. I dette siste tilfelle med delaminering, er de forseglende bakkene som strukturen sveises mellom, begge oppvarmede bakker.

US-A-3454210 åpenbarer en forpakning som omfatter en container og et lokk, og dette lokket omfatter f.eks. et PET lag, en koronabehandlet PE, et adhesivlag og et sveisbart PE-lag. Det er videre indikert, men uten noen full åpenbaring at den gjenforseglbare filmen også kan være til stede på containeren.

De ovenfor nevnte forpakningene har forskjellige ulemper. Først er de ikke konstruert for å brukes i alle typer av forpakninger, enten det er "under gass" eller "under vakuum", enten stiv eller fleksibel, spesielt fleksible sekker, og i alle typer maskiner, enten de er horisontale eller vertikale. Følgelig leter man etter en "universell" struktur som kan tilpasses til eksisterende maskiner og kan finne generell anvendelse. Endelig krever slike forpakninger til det varmesveisbare laget, bruken av ionomere harpikser som er usedvanlige kostbare, noe som gjør den ferdige forpakningen forholdsvis dyr.

SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN

Ingen av de ovenfor nevnte dokumentene lærer eller antyder oppfinnelsen.

Oppfinnelsen gir således en fremgangsmåte for fremstilling av en symmetrisk flerlags struktur (C, C ), som omfatter et sentralt trykksensitivt adhesivlag (3, 3') og to ytterlag (2,2'), (4, 4'), av hvilke ett er et rivbart sveiselag (4, 4' ), og nevnte sentrale adhesivlag omfatter to subsjikt (3a, 3b), (3'a, 3'b), og nevnte struktur (C, C) kan frembringes ved kollaps av den koekstruderte boblen.

I henhold til en utførelse utføres kollapsen av den koekstruderte boblen i et oksiderende medium.

I henhold til en annen utførelse, omfatter det sentrale trykksensitive adhesivlaget (3, 3')en termoplastisk elastomerbasert varmsmelteklebemiddel.

I henhold til en utførelse er de ytre lagene (2, 2'), (4, 4') av PE. I henhold til en annen utførelse omfatter de ytre lagene metallisert PE.

Oppfinnelsen frembringer også en forpakning som omfatter minst en rivbar film (A,A'), og nevnte rivbare film omfatter en struktur i henhold til oppfinnelsen. Oppfinnelsen frembringer også en prosess for fremstilling av en forpakning i henhold til oppfinnelsen.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer i detalj under, med referanse til de vedlagte tegningene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Fig.l viser forpakningen i en utførelse av oppfinnelsen før åpning. FIG.2 viser forpakningen i en utførelse av oppfinnelsen etter åpning. FIG.3 viser ekstrusjonsboblen i en utførelse før og etter kollaps.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSENE

FIG.l illustrerer forpakningen i en utførelse av oppfinnelsen, etter sveising. Denne forpakningen omfatter en container (A) og et lokk (B). Container (A) omfatter et bærelag (1), et sammensatt lag (2), et trykksensitivt lag av et klebemiddel (3) og et rivbart sveiselag (4). Containeren kan også omfatte, mellom bærelaget (1) og det sammensatte laget (2) et bindende lag (7) hvis nødvendig. En subdel av denne containeren (A) er strukturen (C) som innbefatter lagene (2), (3) og (4). Lokket (3) omfatter et bærelag (6) og et sveiselag (5). Det rivbare sveiselaget (4) er sveiset til container (A) for eksempel ved senkepressing, ved å bruke forseglende bakker, av hvilke foretrukket bare en er en oppvarmet bakke, og sistnevnte er plassert på siden av lokket. I sveiseregionen, med andre ord sømmen (D) forekommer det deformasjon av containeren og lokket. Denne deformasjonen er karakterisert av en reduksjon og/eller en modifikasjon av tykkelsen på grunn av mykgjøring og/eller smelting av visse lag som leder til kryping av deres komponenter over kantene av sveisesømmen. Sveiseregionen (søm D) avgrenser det svekkede området. Bærelaget (6) for lokket (B) blir generelt lite affisert av sveisingen, idet komponentene i bærerlaget har et smeltepunkt som generelt er klart høyere enn det til komponentene til sveiselaget (5). Det samme gjelder generelt det bindende laget (A) i lokket. Bemerkningen over gjelder på samme måte bærelaget (1) og det bindende laget (7) til containeren (A), som i tillegg er fjernere fra varmekilden i det foretrukne tilfellet hvor bare en oppvarmet forseglende bakke brukes på siden av lokket.

Sveisebetingelsene (tid, temperatur, trykk) blir konvensjonelt innstilt slik at deformasjonen blir lokalisert til det rivbare sveiselaget (4) og sveiselaget (5) . Idet adhesivlaget (3) generelt er formbart i lys av dets natur og generelt representerer en relativt ubetydelig tykkelse innenfor strukturen (C), vil det generelt ikke være noen smelting eller kryping (lateral strøm) gjennom den totale tykkelsen. Da adhesivlaget i alt vesentlig bærer all deformasjon, vil det sammensatte laget (2) følgelig generelt ikke bli deformert og derfor heller ikke svekket. Svekkelsen ved sveisesømmen er som en følge av dette hovedsakelig generert i det rivbare sveiselaget (4) og muligens delvis i det bindende laget (3). Sveiselaget (5) er ikke sprøtt, og dets riv-styrke er større enn rivstyrken til lag (4), så vel som den koehsive styrken til det bindende laget (3). Når forpakningen blir åpnet, forplanter belastningen seg og medfører brudd i de sprøeste lagene, med andre ord det rivbare sveiselaget (4) og en del av tykkelsen til det bindende laget.

FIG.2 viser forpakningen i henhold til oppfinnelsen etter åpning. Rivet foregår på begge sider av sveisesømmen (D)

(områdene hvor bakkene arbeider), hvis effekt det er å avdekke en strimmel sammensatt av det opprevede rivbare sveiselaget (9) og en del (10) av det bindende sjiktet (3), som forblir sveiset til sveiselaget i lokket (B). En del av det bindende laget (3) frembrakt for gjenforsegling, er lokalisert på hver av de innvendige overflatene av container (A) og lokket (B) til forpakningen. Det er nå tilstrekkelig å omplassere de to områdene tilsvarende rivets overflate-til-overflate og å utøve trykk for å lukke forpakningen igjen. Den gjenforseglende kraften (binding av adhesivet til seg selv på ny) er proporsjonal med det

trykket som utøves for gjenlukking. Generelt leder innriv i adhesivsjiktet til at sistnevnte synes svakt skyet på grunn av overflate irregulariteter etter bruddet noe som gir en effekt av et fargespill. Gjenforseglingen er nå ved et maksimum når det trykket som utøves, gjør rivområdet igjen gjennomsiktig. Faktisk har i dette tilfelle kontinuiteten av adhesivlaget igjen blitt etablert, og dette adhesivlaget viser ikke lenger noe fargespill i overflaten. Gjenåpning og gjenlukking er identiske med operasjonene beskrevet ovenfor.

En fordel med oppfinnelsen i henhold til oppfinnelsen sammenlignet med tidligere teknikk i tilfellet med en (varm-) støpt struktur med et lokk, ligger i det faktum at adhesivet er lokalisert ved containerens nivå. Ved å bruke bare en enkelt oppvarmet bakke for sveisingen og ved å utføre sveisingen på siden av lokket(som er generelt tilfellet fordi lokket vanligvis er tynnere enn beholderen), gjør således oppfinnelsen det mulig å begrense deformasjonen av adhesivet, siden sistnevnte er lenger fra varmekilden enn i tidligere teknikk.

Man kunne også la rivet finne sted ved grenseflaten mellom adhesivlaget (3) og sveiselaget (4) og til og med, muligens ved grenseflaten mellom adhesivlaget (3) og det sammensatte laget (2). Det er imidlertid foretrukket at bruddet blir et kohesivt brudd (brudd i lagets tykkelse ved tap av kohesjon) i adhesivlaget (3). Et slikt kohesivt brudd kan bemerkelsesverdig bli oppnådd på to måter: først ved å tilsette additiver og, dernest ved boblekollaps teknikken. Disse to metodene, som ikke er begrensende, blir beskrevet under.

Det vil bli anmerket på dette punkt at typen forpakning i ovennevnte utførelse kunne beskrives, helt enkelt, som en konvensjonell forpakning hvor sveisefilmen er erstattet av en flerlags struktur (C). Vi har nå en forpakning hvor adhesivet ikke lenger finnes i lokket, men snarere i containeren, noe som er det omvendte av tidligere teknikk for gjenforseglbare forpakninger, hvor adhesivlaget finnes i lokket.

I tilfellet hvor det produseres fleksible poser eller sekker, blir den flerlagsfilm formede containeren sveiset til seg selv. Forpakningen omfatter nå to containere (A) og (A') med samme konfigurasjon. Mekanismen for å behandle denne er den samme som ovenfor. Også i dette tilfelle vil man foretrukket benytte et system med forseglende bakker som bare appliserer varme på den ene siden. Den delen som er lokalisert til den siden som har oppvarmede forseglende bakker, gjennomgår senkepressing mens den som er på den ikke-oppvarmede siden ikke gjennomgår dette. På denne måten rives ved åpning bare det rivbare sveiselaget som var plassert på den oppvarmede siden, og åpningen blir som en følge av dette bedre definert. Således er situasjonen nå identisk med den som er beskrevet tidligere. Container (A') kan også omfatte et bindende lag (V), presis som Container (A). Generelt, der hvor det produseres fleksible sekker, blir elementene (A) og (A') dannet av den samme strukturen.

Det er klart at det sammensatte laget ikke er vesentlig og kan utelates, for eksempel der hvor arket som containeren

(A) produseres av, har blitt laget ved ekstrudering. I dette tilfelle vil adhesiv (3) bli frembrakt direkte på

bæreren (1). I tilfellet med koekstrudering kan man for eksempel produsere et rivbart flersjikt av PET- eller PS-typen, eller en PP/varmsmeltetype adhesiv/PE-flersjikt på en egnet linje (slik som en (flat) støpe

koekstruderingslinje som kan produsere varmeformbare halvstive ark i størrelsesordenen 500 ^.m) . I tilfellet med kalandrering er det sammensatte laget generelt til stede, og man kan først koekstrudere en trippellags film som innbefatter sammensatt PE/varmsmelteadhesiv/rivbar PE, og applisere denne litt senere til en bærefilm, for eksempel en PVC-film (i et slikt tilfelle er det sammensatte laget ikke koronabehandlet). Bærefilmen som forlater kalanderen, er fortsatt varm (lik generelt den ekstruderte trippellagsfilmen) når trippellagsfilmen blir applisert. Dette sikrer at deformasjonen av bærearkene slik som PVC ark, best mulig kan unngås. Adhesjonen av dobbeltlagsfilmen blir forbedret når appliseringen av denne blir gjort med en kalander. Det endelige flerlagsproduktet kan deretter bli formål for varm forming eller en annen behandling, hvis det er nødvendig. Mot dette vil det sammensatte dobbeltlaget generelt være til stede når arket som containeren (A) er laget av, blir fremstilt ved en lamineringsprosess.

De forskjellige lagene vil nå bli beskrevet mer i detalj.

Container (A) omfatter skjematisk et bærelag (1) på hvilken strukturen (C) er applisert, hvor nevnte struktur (C) innbefatter lagene (2), (3) og (4).

Denne strukturen (C) har en tykkelse som generelt ligger mellom 20 og 200 nm, foretrukket mellom 30 og 100 nm. Adhesivlaget (3) utgjør foretrukket mer enn 30 %, med fordel mer enn 40 % av tykkelsen av strukturen (C); lagene (2) og (4) utgjør hver fra 10 til 50 %, foretrukket fra 10 til 30 % av denne.

Det sammensatte laget (2) (eller laget for laminering) er plassert på den innvendige overflaten og er konstruert for å bindes til bærerlaget (1), valgfritt gjennom et bindende lag (7). Dette sammensatte laget vil med fordel være koronabehandlet (spesielt i tilfellet med laminering) foretrukket slik at dets overflatespenning er større enn 38 dyn. Dette laget er foretrukket av et polyolefin. Koronabehandlingen letter fastlåsingen av det sammensatte laget (2) til bærelaget (1), foretrukket via et bindende lag (7); bemerk at dette laget er et klebemiddel. Sammensatt lag (2) gjør det således mulig: (i) å balansere strukturen gjennom koekstrudering til å hindre at filmen "ruller" rundt seg selv, idet dette er skadelig for maskinering ved

sammenkoplingen.

(ii) Å beskytte adhesivlaget som således er plassert som i en sandwich; (iii) Å bibringe fylde til (med andre ord stivhet til) strukturen, (polyolefiner er forholdsvis stive), som forbedrer dens motstandsevne og maskinerbarhet;

og

(iv) Å lette ekstruderingen av adhesivlaget idet lag (2) spiller rollen som en bærer og hindrer fastklebing til de forskjellige elementene på koekstru-deringslinj en.

Dette sammensatte laget kan være gjennomsiktig eller opak. Dets tykkelse kan variere fra 10 til 100 n.m, foretrukket fra 10 til 30 \ m..

Dette sammensatte laget er av et polyolefin. Dette begrepet skal ansees på den normalt aksepterte måten i bransjen. Gjennom eksempler kan vi sitere homopolymere og kopolymere av definer, med andre olefiner eller andre typer monomere (slik som vinylacetat, alkyl (met)akrylat. Spesifikke eksempler er: PE (slik som: HDPE, MDPE, LMDPE, LDPE, LLDPE, metallisert PE), PP, kopolymere av PE og et alfaolefin, EVA kopolymere, etc.

Sammensetningen av dette laget kan også tilpasses for å forbedre adhesjonen til adhesivlaget (3). Dette laget kan således omfatte fra 20 til 90 %, foretrukket fra 50 til 70 %, metallisert PE eller et koekstrudert bindemiddel (slik som de som er basert på modifisert PE).

Forskjellige additiver kan være til stede, for eksempel antioksiderende midler, antiblokkerende midler, slippmidler, etc. anmerket for å lette ekstruderingen og maskinerbarheten (prosessbarheten) av filmen.

Det rivbare sveiselaget (4) er lokalisert på den utvendige overflaten av strukturen (C). Dets funksjon er å gi en lukking av forpakningen ved varmeforsegling. Laget er enten forseglet til seg selv (når man fremstiller poser eller sekker) eller til sveiselaget i lokket (for eksempel en sveis mellom lokket og en stiv beholder eller kar). Dette laget (4) er rivbart, foretrukket i begge retninger (maskinretningen MD og tversretningen CD). En slik rivbarhet oppnås for eksempel ved valg av plastene som brukes i blandingen og/eller ved å tilsette mineralske fyllstoff som øker sprøheten og/eller ved å justere tykkelsen. Smeltetemperaturen for dette laget (4) er generelt større enn den til adhesivlaget (5).

Dette rivbare sveiselaget kan være gjennomsiktig eller opak. Dets tykkelse kan variere fra 10 til 100 nm, foretrukket fra 10 til 30 nm.

Dette laget er generelt av et polyolefin; og polyolefinet kan effektivt være den samme som den som brukes i det sammensatte laget.

Dette rivbare laget som er på utsiden, vil med fordel ha maskinerbarhet, oppnådd for eksempel, ved å tilsette slipp-og antiblokkerende midler som letter glidningen over elementene på forpakningsmaskinen. En slik glidning vil spesielt bli verdsatt når man benytter vertikale maskiner.

(Ks < 0,25), hvor Ks er den statiske

glidningskoeffisienten). Dette sveiselaget vil med fordel ha varmtklebende egenskaper (eller varmmotstandsegenskaper) selv når sveisen eller forseglingen fortsatt er varm: forseglingen vil ikke skille seg igjen når produktet som skal emballeres faller ned i sekken (i tilfellet med en vertikal maskin) og/eller når en gass blir injisert fra den termoformende maskinen (med andre ord at nevnte sveiselag med fordel har "varmt klebende" egenskaper). For å få denne siste egenskapen blir metallisert PE med fordel tilsatt til det nevnte sveiselaget. Formuleringen av dette rivbare sveiselaget vil også med fordel bli justert for å hindre en klebrig følelse, for å unngå all uønsket fastklebring til og forurensning av det emballerte produktet. Fyllstoffene som kan tilsettes for å oppmuntre rivingen, er uorganiske fyllstoff, slik som talk og kalsiumkarbonat, til stede i mengder som utgjør for eksempel mellom 5 og 30 %, foretrukket mellom 5 og 15 %.

Andre additiver kan også tilsettes, slik som midler mot tåkedannelse, og overflateaktive stoffer kan også avsettes på dens utvendige overflate.

Dette rivbare sveiselaget rives hovedsakelig bare i sveiseregionen, med andre ord sømmen (D). Laget er faktisk sprøere i dette området. Senkepressingen av sveiseområdet reduserer dets mekaniske styrke som blir lavere enn styrken i de ikke sveisede områdene. Rivstyrken kan variere; den vil imidlertid bli justert til med fordel å ligge mellom 700 og 1000 g/15 mm, som tilsvarer verdiene for kurante filmer som kan skrelles.

En bred sveiseregion eller søm er fordelaktig, for å lette gjenlukking av forpakningen og for å garantere en tilstrekkelig readhesjonskraft. Sømbredden vil for eksempel være fra 4 til 12 mm, foretrukket mellom 5 og 8 mm.

Adhesivlaget (3) sikrer gjenlukking av forpakningen når den en gang er åpnet.

Dette laget er plassert som i en sandwich mellom det sammensatte laget (2) og det rivbare sveiselaget (4). Adhesjonen av adhesivlaget til disse lagene er foretrukket større enn den verdien som tilsvarer den rivstyrken som skal brukes på sveisesømmen når forpakningen skal åpnes. En slik adhesjon vil som en følge av dette, foretrukket være større enn 1000g /15 mm. For å få denne adhesjonen omfatter det sammensatte og de sveisbare lagene for eksempel en metallisert PE eller en bindende harpiks. Rivet vil foretrukket skje i adhesivlaget; og bruddet er kohesivt. Således vil en del av det trykksensitive klebemidlet være lokalisert på begge overflater av forpakningen. En gjenlukkende kraft får således et maksimum idet det blir adhesjon av bindemidlet til seg selv. I tillegg, hvis det rivbare sveiselaget, for eksempel, omfatter metallisert PE eller et bindemiddel, vil det også bli god adhesjon til dette laget, noe som letter en forskyvning av forpakningens overflater.

Adhesivlaget omfatter en trykksensitiv adhesiv (eller er selvklebende). Dette kan være en varmsmelteadhesiv, gjerne basert på en elastomer eller andre polymere som ikke er elastomere, slik som EVA. Dette adhesivet kan også være en annen type enn varmsmeltetypen, men bli fortynnet i et løsemiddel eller en vandig fase.

Meget generelt uttalt, og uten at dette skal være begrensende, omfatter varmsmelteadhesivet: a) polymere slik som EVA, PE, PP, EEA (etylen etylakrylat) og termoplastiske elastomere eller gummityper ((blokk) styren kopolymere av styren-butadien typen, styrenisopren, styrenetylen-/butadientypen, eller butadienbaserte polymere slik som NBR eller, enda en gang, etylenpropylenkopolymere slik som EPR). De utgjør fra 5 til 50 % av formuleringen og deres hensikt er å frembringe: vedheng (polaritet), barriereegenskaper, briljans, mekanisk styrke, fleksibilitet og viskositetskontroll. b) Harpikser (klebende midler) som kan være naturlige (kolofoniumestere, terpen eller terpenfenoliske estere) ,

eller oljebaserte, alifatiske eller aromatiske. De utgjør fra 0 til 45 % av formuleringen. De øker varm

klebrighet, vedheng og kontrollerer kohesjonen.

c) Parafiner og voks, som kan utgjøre fra 20 til 80 % av formuleringen. De spiller en rolle i å skaffe barrierer,

briljans, stivhet, kostnad, dråpepunkt, og

varmsmeltehardhetsegenskaper.

d) Mykgjørere som kan utgjøre fra 0 til 10 % av formuleringen. De øker kald klebrighet og kontrollerer

varmesmeltefleksibilitet og viskositet.

e) Antioksidanter som utgjør fra 0,2 til 10 % av formuleringen. De stabiliserer komponentene både når de

er varme og kalde.

f) Fyllstoff som utgjør en del av formuleringen når spesielle egenskaper er ønsket slik som UV-motstand

(oksidasjonsmotstand), flammefasthet, antiallergiske egenskaper, reologi, innriv i tykkelsen, etc.

Foretrukket benyttes en selvbindende varmsmelteadhesiv som består av en blanding av en elastomer og en harpiks som er klebende. Adhesivet består av en blanding av 40 til 80 % termoplastisk elastomer

20 til 60 % klebende harpiks

< 30 % av andre bestanddeler: plastiserende olje, antioksiderende midler, additiver etc.

Ett eksempel på en slik varmsmelteadhesiv er M3062 fra Ato Findley (smelteindeks på 5,3 g/10 min, ved 190 °C under 2,16 kg) .

Adhesivet vil effektivt omfatte som additiver, uorganiske fyllstoff av talk- eller kalsiumkarbonattypen, eller prosesshjelpemidler (fluorholdige produkter), tilført i relativt store mengder (sammenlignet med de mengdene som normalt benyttes). For eksempel, i tilfellet med uorganiske fyllstoff, er innholdet mellom 3 og 15 vekt%. I tilfellet med fluorholdige produkter er innholdet for eksempel mellom 0,2 og 3 vekt%.

I de fleste tilfeller tilsettes additivet i form av en hovedsats; i dette tilfelle utgjør adhesivet generelt fra 5- 25 vekt% av en hovedsats som inneholder et fyllstoff eller prosesshjelpemidler.

Som eksempler på additivholdige adhesiver som kan brukes i oppfinnelsen kan de følgende formuleringene nevnes: a) 93 % M 3062 og 7 % Schulman RTL hovedsats (sammensatt av

70 % talkflak og 30 % PE plast).

b) 80 % M 3062 og 20 % Schulman Polybatch AMF 702 hovedsats (sammensatt av 2 % Viton Free Flow 10 fra Du Pont og 98

% PE-plast).

Disse additivene blir imidlertid ikke benyttet der hvor prosessen er "boblekollaps"-prosessen.

Det er også ønskelig at en flerlagsfilm som omfatter et lag og et bindemiddel som over, kan bli transformert. Som en følge av dette vil man foretrukket velge adhesiver med tilstrekkelig høy viskositet for å unngå, eller best mulig begrense, kryping (som ellers leder til deformasjoner slik som variasjoner i tykkelse, dannelse av "bølger", etc.) så vel som flyt av adhesiv mellom lagene under termoformingen og dets strøm ut på sveiseutstyret.

Høy viskositet forsterker også fenomenet med fravær av deformasjon når en oppvarmet forseglende bakke blir brukt for å utføre sveisen (og sveisingen finner sted på siden av lokket).

De bindende lagene kan være til stede, mellom de adhesive og de sammensatte lagene og/eller mellom adhesivet og de rivbare sveiselagene og/eller mellom de adhesive lagene og bæreren. Hvis slike lag av bindemiddel (L) blir brukt (strukturen blir så en femlags struktur slik som PE/L/varmsmelte/L/PE) kan de sammensatte lagene og/eller det rivbare sveiselaget (og/eller bærerlaget) deretter ha en enklere sammensetning, uten å tilsette bindemidler og/eller metallisert PE (selv i dette tilfelle blir imidlertid et sveiselag supplert med additiver foretrukket). Bindemidlet som kan brukes i ren tilstand i mellomsjiktene, eller fortynnes i de sammensatte og/eller de rivbare sveiselagene er et koekstrudert bindemiddel som effektivt kan velges blant polyolefinene over som er modifisert. Som startpolyolefiner vil man for eksempel bruke PE, EVA kopolymere med et høyt innhold av monomere, etc. Modifisering gjøres ved poding eller kopolymerisering. Polyolefinet kan for eksempel innbefatte maleinsyregrupper (for eksempel via maleinsyre anhydrid). Det er mulig å bruke som bindemiddel ren metallisert PE.

Bindemidlet blir foretrukket valgt slik at adhesjonskraften er større enn rivkraften til adhesivlaget.

Når bindende lag blir benyttet, ligger tykkelsen av strukturen (C) da for eksempel mellom 40 og 200 nm, foretrukket mellom 50 og 100 [ im. Tykkelsen på de bindende lagene ligger generelt mellom 2 og 10 jun, foretrukket mellom 3 og 5 nm. Mange prosesser kan brukes til å fremstille struktur (C). Disse prosessene omfatter støpeekstrudering (flat eksklusjon), blåsefilmekstrudering (blåst bobleekstrudering), etc. En verdifull prosess er den blåste film ekstruderingsprosessen hvor foretrukket strukturen (C) blir frembrakt ved kollaps av den koekstruderte "boblen". Denne utførelsen er vist i FIG.3. Dette gir en symmetrisk struktur, og de sammensatte lagene og de rivbare sveiselagene har den samme sammensetningen. På samme måte blir adhesivlaget (3) to subsjikt (3a) og (3b)(respektive omfatter lag (3') de to subsjiktene (3'a) og (3'b)). Det er nå et svakt område mellom disse to subsjiktene; faktisk, i readhesjonsområdet fester den adhesive harpiksen seg til seg selv, men i tilfellet med ett lag, har sistnevnte blitt oppnådd ved smelting, noe som fører til dannelse av en homogen masse som er sterkere takket være dets elastomere natur. Ved å benytte kollaps av en boble blir behovet for å modifisere sammensetningen av det trykksensitive bindemidlet for å bli absolutt sikker på å få lett riving inne i massen til bindemiddellaget, overflødig.

Når man ekstruderer røret, brukes luft generelt til å blåse (ekspandere) boblen og for å kjøle den. Luften gir en svak overflateoksidasjon av bindemiddellaget (varmsmelte) før binding på ny. Kraften som kreves for å få riving i bindemiddellaget er mindre i området hvor lagene har blitt bundet om igjen, på grunn av den svake overflateoksidasjonen av disse, sammenlignet med styrken innenfor de aktuelle lagene. En slik oksidasjon kan ytterligere favoriseres ved å injisere et oksidasjonsmiddel i boblen. Ozon tatt fra anlegget for en behandling med Korona utladninger, kan benyttes som det oksiderende midlet.

Kollaps av boblen kan for eksempel finne sted ved en temperatur som ligger mellom 40 og 60 °C og ved et trykk på fra 4 til 6 bar, foretrukket rundt 5 bar, ved nivået for avtrekkingsvalsen.

En annen mulighet er å variere driftsbetingelsene. Faktisk er bindingsstyrken av lagene ved binding på ny en funksjon av det trykket som utøves av avtrekkingsvalsene og av filmtemperaturen. Det er mulig å justere disse parametrene slik at styrken på den nye bindingen er lavere enn adhesjonskreftene mellom adhesivlaget og de sammensatte/rivbare sveiselagene. På denne måten vil adhesivlaget av nødvendighet være til stede på begge overflater av forpakningen (etter åpning).

Denne boblekollaps teknikken kan også anvendes på strukturer som omfatter bindende sjikt. Apparaturen vil bli tilpasset på passende måte; sammensetningen av lagene vil også bli tilpasset som indikert over.

Det skulle bli notert at denne strukturen oppnådd ved boblekollaps teknikken kan appliseres på enhver type forpakning, enten i henhold til oppfinnelsen eller i henhold til tidligere teknikk. Såldes kan strukturen brukes som en integrerende del av en container eller et lokk, eller som en film som kan forsegles til seg selv når man lager sekker eller poser. Således kan denne strukturen frembrakt ved boblekollapsing effektivt appliseres på forpakninger som er gjenstanden for internasjonal søknad WO-A-97 198 67 i søkerens navn, så vel som til forpakningene åpenbart i Fransk Patentsøknad 2,669,607, United States

Patent 4,673,601 og Europeisk Patentsøknad 0661154.

Således vil oppfinnelsen finne anvendelse spesielt (men ikke begrenset til) i en lukkbar struktur forsynt med en åpning som omfatter et ark forseglet langs kanten av åpningen, og dette arket består av minst tre lag, nemlig et sveiselag applisert og sveiset langs en søm mot kanten av åpningen, et ytre lag som danner en barriere, og et mellomsjikt av en adhesiv; sveisen av sveiselagets søm ved kanten av åpningen vil ha en motstand mot avriving som er større enn den klebende kraften mellom sveiselaget og det adhesive laget slik at, ved den første operasjonen for å åpne åpningen, den sveisede sømmen vil forbli på plass langs kanten av åpningen og vil bli separert fra resten av sveiselaget og fra adhesivlaget som følgelig blir eksponert i et område, og fulgt av en ny applisering mot sømmen tillater containeren å bli lukket igjen. I dette tilfelle gir strukturen i henhold til oppfinnelsen sveiselaget og adhesivlaget, og det sammensatte laget blir integrert med det ytre barrieredannende laget (som deretter omfatter det sammensatte laget og et bærelag).

Flerlagsstrukturen (C) oppnådd ved kollaps av boblen i henhold til oppfinnelsen kan også anvendes på "doypacks"

(sekker eller poser som står rett opp og ned, for eksempel påfyll av vaskepulver) for å lette deres åpning og sikre lett lukking igjen. Dette unngår at man tillegger en zip®-strimmel som er kostbar og vanskelig å applisere under fremstillingen (risiko for lekkasje). Denne strukturen kan også tjene til å lukke krukker og trau fremstilt ved sprøytestøping. Strukturen kan også benyttes som et forseglingsmiddel i strukturer planlagt for forpakning på en horisontal maskin av FFH-typen (for eksempel for pakking av brød med lang varighet, ostestykker).

Strukturen (C) i henhold til oppfinnelsen kan enten den er fremstilt ved boblekollaps eller ikke, appliseres til en bærefilm. Bærefilmen gir mekaniske egenskaper og gass barriereegenskaper, så vel som en vanndampbarriere og en barriere mot luktstoffer.

Til bærefilmen kan man bruke polyolefiner (PP-støpt, orientert PP, PE), polyamider (PA-støpt, kopolyamid, mono-eller biorientert PA), styrenplaster (krystallinsk PS, støtfast PS, orientert PS), PVC, impregnert eller ikke-impregnert papir, polyester (PET-støpt), orientert PET, krystalliserbart PET, PET G), aluminium, impregnerte filmer (impregnert med PVDC, PVA, ...) , vakuumpakkete metalliserte filmer (aluminiumbasert, i aluminiumoksid, SiOx, ...) . Struktur (C) blir foretrukket pålagt bæreren. I henhold til denne utførelsen, blir strukturen (C) først fremstilt, spesielt ved koekstrudering, og deretter blir denne strukturen påført bæreren ved forskjellige teknikker. Det er mulig å pålegge denne strukturen (C) ved laminering, ekstru-deringslaminering, varmkalandrering eller ekstruderings belegging. Avhengig av den teknikken som benyttes, kan det sammensatte laget motta et supplerende, bindende lag eller ikke.

I de første to teknikkene over, er det til stede et bindende lag (7) mellom strukturen i henhold til oppfinnelsen og bæreren og som skaffer adhesjon.

I tilfellet med laminering blir struktur (C) frembrakt, spesielt ved koekstrudering, og deretter påført bæreren, gjerne under kalde betingelser (det vil si en temperatur under smeltepunktet for de forskjellige filmene). Bindingslaget kan være et bindemiddel eller et lim, spesielt en polyuretanadhesiv eller et lim, spesielt av polyester- eller polyetertypen, i et løsemiddel eller ikke. En koronabehandling av det sammensatte laget er foretrukket.

I tilfellet med ekstruderingslaminering blir strukturen (C) frembrakt, spesielt ved koekstrudering og deretter pålagt bæreren(spesielt under kalde betingelser), og et bindende lag blir plassert mellom strukturen (C) og bæreren, foretrukket ved ekstrudering. Dette bindende laget kan være et koekstrudert bindemiddel av den typen som er åpenbart ovenfor. Dette bindemidlet vil foretrukket ha en smeltetemperatur under den til bærelaget. Ekstruderingslaminering er tilsvarende laminering, bortsett fra at det brukes et bindemiddel i stedet for et lim. En koronabehandling av det sammensatte laget er mulig, men valgfritt.

I tilfellet med varmkalandrering blir strukturen (C) frembrakt, spesielt ved koekstrudering, og deretter direkte applisert på bæreren, med kalandere som oppvarmer de tidligere fremstilte filmene. Idet lagene er varme, vil de feste seg til hverandre. Det er ikke nødvendigvis i dette tilfelle noe supplerende bindende lag (skjønt dette er mulig) fordi det sammensatte laget er tilstrekkelig til å sikre sammenbinding. Dette sammensatte laget kan f.eks. være et lag med et høyt innhold av EVA. En koronabehandling av det sammensatte laget er ikke nødvendig, det er ikke en gang ønskelig.

I tilfellet med ekstruderingsbelegning blir den koekstruderte fortsatt varme strukturen (C) (valgfritt med et supplerende bindende lag) applisert mens det fortsatt er varmt, direkte på bæreren (f.eks. en PET-film).

Det er foretrukket at sammenstillingen dannet av alle lagene i strukturen, det bindende laget og bæreren, ikke blir koekstrudert sammen, i motsetning til tidligere teknikk .

Med en gang strukturen (C) har blitt pålagt bæreren, blir denne kombinasjonen foretrukket termoformet.

Lokket omfatter bærerfilmen (6) av typen beskrevet ovenfor, og sveiselaget (5) av typen som også er beskrevet ovenfor. Det rivbare sveiselaget (4) og sveiselaget (5) vil ha den samme sammensetning eller forskjellig sammensetning (mens de likevel imidlertid er kompatible). Disse lagene (6) og (5) kan bindes sammen, hvis nødvendig, ved hjelp av et bindende lag (8). Dette bindemidlet kan være av den samme typen som den som er beskrevet ovenfor.

Lagene kan omfatte sublag, hvis det er hensiktsmessig. Således kan bærelaget omfatte to lag med PET, mellom hvilke et lag trykksverte og et lag bindemiddel er plassert. På samme måte kan det sammensatte laget omfatte f.eks. et lag med et høyt innhold av EVA- og et PE-lag (adhesivsiden); dette supplerende laget kan virke som et forsterkende lag.

De følgende eksemplene illustrerer oppfinnelsen uten å begrense den.

EKSEMPEL 1

Skinkestykker pakket under gass

Skinkestykkene blir pakket i en forpakning sammensatt, i den dens undre del, av en beholder som omfatter en stiv, termoformet film, og i dens øvre del av lokket eller dekket som omfatter en fleksibel, trykt lukkende film. Beholderen er av en total tykkelse på rundt 400 nm, sammensatt av strukturen (C) med 50 nm tykkelse, laminert, ved å bruke en polyuretanadhesiv med et løsemiddel på 3nm tykkelse, til en stiv PVC film på 350 nm i tykkelse. Tykkelsen av lagene i struktur (C) er fordelt på følgende måte: 14nm av en sammensatt film behandlet med koronautladninger og med en overflatespenning større enn 38 dyn; 26 nm av et trykksensitivt adhesivlag;

10 n™- av et rivbart sveiselag.

Det sammensatte laget har følgende sammensetning: Metallisert PE plast (60 %)

LDPE plast (35 %)

Hovedsats additiver: slippmiddel, antiblokkerende middel og antioksidant (5 %)

Adhesivlaget har følgende sammensetning:

80 % M3062, og 20 % av Schulman Polybatch AMF 702 hovedsats (sammensatt av

2 % Viton Free Flow 10 fra Du Pont og 98 % PE plast).

Det rivbare sveiselaget har den følgende sammensetningen: Metallisert PE-plast (65 %)

MDPE-plast (20 %)

Hovedsats inneholdende fyllstoff (10 %)

Hovedsats inneholdende additiver: slippmiddel, antioksidant og prosesshjelpemidler (5 %)

Sammenkoplingen gjøres på et løsemiddel sammenkoplingsap-parat, hvor et klebemiddel avsettes på den overflaten av strukturen (C) som skal sammenkoples. Termoforming av filmen gjøres til en dybde på 16 mm for å tillate skinkestykkene å bli satt på plass. Den termoformende temperaturen ligger mellom 100 og 130 °C.

Lokket eller den dekkende filmen trykkes og har en total tykkelse på 96 nm. Dets struktur er sammensatt av: 50 nm av PVDC-mpregnert biorientert PET; 2 n™- av et lag trykkfarge; 3 n™- av et polyuretanadhesiv;

23 n™- biorientert PET (for å gi filmen fyldighet)

3 n™- polyuretanskum;

50 n™- sveiselag.

Dette sveiselaget har følgende sammensetning:

LDPE-plast (49 %)

Lineær okten PE-plast (48 %)

Additiver: slippmiddel, antiblokkerende middel og antioksidant (3 %)

De to 3 nm lagene av polyuretan + klebemiddel i løsemiddel skaffer bindingen mellom lagene og blir applisert ved å bruke en sammenkoplingsmaskin med løsemiddel ekstraksjon.

Sveising av de to filmene som omfatter forpakningen, gjøres ved en temperatur på 150 °C under 6 bars trykk i 1,5 sekunder ved å bruke forseglende bakker med enten en flat eller en buet overflate.

Kraften nødvendig for å åpne forpakningen ligger mellom 800 og 1000 g/15 mm mens styrken som oppnås etter den første gjenlukkingen ligger mellom 500 og 800 g/15 mm (som en funksjon av det pålagte trykket). Åpningskraften forblir større enn 400 g/15 mm etter 10 åpninger og lukkinger igj en.

EKSEMPEL 2

Pakking av tørket frukt

Tørket frukt pakkes løst i en forpakning sammensatt i sin nedre del av en container som består av en stiv termoformet film og, i sin øvre del av et lokk som omfatter en fleksibel, trykt film som kan lukkes. Containeren er av en total tykkelse på rundt 510 nm sammensatt av en struktur

(C) med 60 nm i tykkelse, laminert ved hjelp av et løsemiddelfritt polyuretan bindemiddel 1 nm tykt, til en

stiv amorf PET-film 450 nm tykt. Tykkelsesfordelingen av lagene i strukturen (C), frembrakt ved boblekollaps er som følger: 15 nm av et sammensatt lag behandlet med Korona utladninger og med 38 dyn i overflatespenning; 15 nm av et trykksensitivt adhesivlag;

15 nm av et trykksensitivt adhesivlag

15 n™- av et rivbart sveiselag.

Strukturen blir frembrakt ved boblekollaps med et oksiderende medium.

På grunn av boblekollapsen har både det sammensatte laget og de rivbare sveiselagene samme sammensetning som følger: Metallisert PE-plast (65 %)

MDPE-plast (20 %)

Hovedsats som inneholder fyllstoff (10 %)

Hovedsats som inneholder additiver: slippmiddel, antioksidant og prosesshjelpemidler (5 %)

På grunn av kollaps av boblen har de klebende lagene den samme sammensetning som følger: M3062

Sammenkoplingen gjøres på en sammenstillingsmaskin uten løsemiddel, og klebemidlet blir avsatt på den overflaten av strukturen (C) som skal lamineres. Varmforming av filmen gjøres til en dybde på 25 mm for å tillate at den tørkede frukten kommer på plass. Den termoformende temperaturen ligger mellom 100 og 130 °C.

Lokket eller den dekkende filmen er trykt og har en total tykkelse på 99 nm. Dens struktur er som følger: 12 nm av en biorientert PET; 2 (im av et lag med trykkfarge; 1 n™- av en polyuretanadhesiv fri for løsemiddel; 23 n™- av en biorientert PET (for å gi filmen fylde); 1 n™- av en polyuretanadhesiv uten løsemiddel;

60 n™- sveiselag.

Sammensetningen på sveiselaget er som følger:

LDPE-plast (49 %)

Lineær okten PE-plast (48 %)

Additiver: slippmiddel, antiblokkerende middel og antioksidant (3 %)

De to 1 nm lagene med løsemiddelfritt klebemiddel av polyuretan skaffer binding mellom lagene og blir avsatt ved å bruke en lamineringsmaskin uten løsemiddel.

Sveising av de to filmene som utgjør forpakningen gjøres ved en temperatur på 155 °C, under et trykk på 6 bar i 1,5 sekunder, ved bruk av forseglende bakker som kan være flate eller buede.

Kraften nødvendig for å åpne forpakningen ligger mellom 900 og 1200 g/15 mm (som en funksjon av det trykket som ut-øves) . Styrken som kreves for å åpne forpakningen forblir større enn 400 g /15 mm etter 10 åpninger og lukkinger igj en.

Claims (7)

1. En fremgangsmåte for fremstilling av en symmetrisk flerlags struktur (C, C), som består av et sentralt trykksensitivt klebesjikt (3, 3') og to ytre lag (2, 2'), (4, 4'), av hvilke ett er et rivbart sveiselag (4, 4'), og nevnte sentrale klebesjikt omfatter to sublag (3a, 3b), (3'a, 3'b), og nevnte struktur (C,C) kan frembringes ved å kollapse en koekstrudert boble.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 hvor kallaps av den koekstruderte boblen gjøres i et oksiderende medium.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, i hvilken det sentrale trykksensitive klebesjiktet (3, 3') omfatter en termoplastisk, elastomerbasert varmsmelteadhesiv.

4. Fremgangsmåte i henhold til ett av kravene 1-3, i hvilken de ytre lagene (2, 2'), (4, 4') er av PE.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, i hvilket de ytre lagene omfatter metallisert PE.

6. Forpakning som omfatter minst en rivbar film (A,A'), og nevnte rivbare film omfatter en struktur i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av en forpakning i henhold til krav 6, som omfatter sveising av nevnte rivbare film (A, A').