NO841760L

NO841760L - Flerlagsemballasjefilm

Info

Publication number: NO841760L
Application number: NO841760A
Authority: NO
Inventors: Scott S Super; Jerry F Jesse; Joseph Ching-Hsiang Hsu
Original assignee: American Can Co
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1984-05-03
Publication date: 1984-11-05
Also published as: ZA843231B; DK224884A; AU2760684A; ES544617A0; DK224884D0; FI841735A0; EP0125107A1; JPS6034843A; FI841735A; ES8801148A1; KR850002080A; ES8609407A1; ES532146A0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en flerlagsemballasjefilm.

Ved pakking av visse produkter og spesiellt matvarer, er det

meget ønskelig å vanskeliggjøre, og der det er økonomisk prak-tisk, å hindre transmisjonen av visse gassformige materialer inn eller ut av den lukkede pakkningen. Mens ikke alle gass-gjennomtrengninger er skadelige får man en forringelse av de an-gjeldene produkters kvalitet og også brukstid når de eksponeres for enkelte av de forskjellige gassene som normalt er tilstede i luften.

Ved å referere til matvareprodukter som spesiellt representative når det gjelder det ovenfor omtalte problem, så blir visse matvareprodukter beskadiget, enten estetisk eller kjemisk ved transmisjon spesiellt av oksygen, vanndamp o.l. Et typisk problem møtes innen forpakkning av "snadder" - produkter. Mange tørre matvarer slik som snadder ("snack") averteres og markedsføres med angivelse av at de er i bisettelse av visse sprøhet- og frisk-hetegenskaper. For forbrukeren er det viktig at disse egenskaper bibeholdes gjennom hele den tilsiktede levetid. Sprøhet reguleres vanligvis ved å regulere fuktighetsnivået. Friskhet forbindes vanligvis med både sprøhet og smak. Spesiellt tilskrives smaks-egenskapen typen av oksygeneringsreaksjoner for produktet. Spesiellt gir oksydasjonen av kokeoljer, slik som i "snack chips",

en endring i smak som vanligvis beskrives som harsk. I dette produktområde er det således viktig å regulere oksygen- og vann-damptransmisjon inn i pakkningen.

Siden de fleste pakkninger er av den type som her er aktuell dannes ved aktivering av varmetettninger, har de filmer som vanligvis benyttes et varmeforseglbart lag på den ene overflaten av filmen og et mer varmebestandig lag på den andre overflaten av filmen. De to overflatelagene kan sammenføyes direkte eller de kan ha mellomliggende lag for tilveiebringelse av mellomlagsadhesjon, barriereegenskaper o.l. Det er kjent å benytte biaksialtorientert polypropylen eller biaksialtorienterte poly-estere som varmebestandige lag. Sammensetningen til devarmefor- se.glbare lagene kan velges blant de vanlig kjente materialene, hovedsaklig polyetylener, etylen-kopolymerer og derivatet der-

av. Det har også vært kjent bruk av såran og visse kvaliteter av orientert polypropylen som forseglende lag. Saranen inkorpo-reres vanligvis i strukturen som et oksygen-barrierelag og kan også tjene som varmeforse.gl ingslag i noen tilfeller. Polyole-finene, og spesiellt polyetylen, tilveiebringer en viss grad av beskyttelse mot infusjon av fuktig damp.

Nylige forbedringer i tilveiebringelser av barrierelag har res-ultert fra bruk av et lag av metall i filmstrukturen. En form for bruk av metall er kjent som metallisert, hvor et tynt metal-lag dampes på et polymert filmsubstrat. Mens det metalliserte laget er meget tynt kan det tjene som en effektiv barriere for transmisjon av alle gasser når det er anbrakt på et passende substrat. Metallisering tilveiebringer også estetisk tiltalende utseende. Hos f or tiden benyttede metalliserte strukturer er metalliseringen avsatt på et substrat av enten biaksialtorientert polyetylentere ftalat (PET) eller biaksialtorientert aolypropylen \

(OPP). I en kjent struktur er den motsatte flaten av PET-materialet belagt med såran for tilveiebringelse av et varmeforse .lings-lag. I en annen kjent struktur er en film PET og PETG (glykol-modifisert polyetylentereftalat) metallisert på overflaten av det orienterte PET-laget. I denne struktur tjener PETG som det forseglende lag. I begge de ovenfor nevnte strukturer blir den metalliserte overflaten (og noen ganger mellomliggende lag) deretter laminert til et motstandsdyktig lag slik som OPP eller orientert PET.

Mens de beskrevende strukturer gir god beskyttelse er begge kost-bare. I den første strukturen er det nødvendig med et ytterligere behandlingstrinn for påføring av saran-varmeforseglingslaget. I den andre strukturen er temperaturen for varmeforsegling av PETG høyere enn ønsket hvilket gir et snevert varmeforseglingsområde og gjør de dannede pakkninger mottakelig for forvridning når de varmeforsegles, og krever alt for stort energiforbruk av inn-pakkningsanordningen.

I de ovenfor omtalte strukturer blir de ønskede i øyenfallende trekk tilveiebrakt ved metallisering og det orienterte PET-materialet. Metalliseringen gir god barriere mot gassinntrengning. Typisk oksygen-inntrengningsmengdeer ikke mer enn 0 , 0093 cm 3 /100 cm<2>24 timer ved 22,8<*>0, 0% relativ, fuktighet.; Typisk vanndamp-.transmisjons-mengde er ikke : mer enn 0,0078 cm<3>/100 cm<2>24 timer ved 37,8°C, 90% relativ fuktighet. Det orienterte PET-materialet gir en utmerket, glatt og jevn overflate for avsettning av det metalli-serende laget, idet det sørger for en jevn dekkning og binding av metallet og således ensartet barrierebeskyttelse. Det orienterte PET gir også filmen et sprøtt, rynkete grep slik for-brukerne anser som estetisk tiltalende. Disse fordeler oppnås imidlertid til en forøket pris, enten ved fremstilling av filmen eller anvendelse av denne, som angitt ovenfor. Det ville være ønskelig å oppnå de samme funksjonelle filmegenskapene til redu-sert pris. Det metalliserte orienterte PET bør nemlig på en eller annen måte være inkorporert i en film som har forbedret økonomi.

Det har vært foretatt forskjellige forsøk for på fordelaktig

måte å utnytte nyttevirkningene til molekylær orientering i filmer for oppnåelse av visse av deønskede egenskapene. Forsøk på samtidig å orientere flere enn et lag av gangen har hatt be-grenset suksess. Et alvorlig problem ved disse utviklinger har vært at hver forskjellig polymer har sine unike nødvendige sett av oppvarmings- og strekkingsbetingelser. Når visse kom-binasjoner av lagtyper ikke har overlappende egenskaper som bi-drar til molekylær orientering av flerlagsfilmen, må det foretas ytterligere foranstaltninger for å bevirke den samtidige orientering av lagene. I fravær av slike foranstaltninger i tidligere forsøk på å orientere flerlagsfilmer, har tilstøtende lag ut-viklet uønskede spenninger i lag-grenseflåtene og kohesive spenninger i selve lagene. Disse spenninger har ofte kommet til uttrykk i dårlig mellomlagsadhesjon ved lag-grenseflåtene og i sprekking eller utvikling av hull i et eller flere av lagene.

I U.S. patent 4 188 443 behandles dette problem i en 5-lagsfilm

ved å velge sammensetninger for det andre og fjerde laget slik

at de befinner seg over deres smelte temperatur under orienteringsprosessen. Mens denne mekanisme er velykket med hensyn til^_

å befri orienteringsprosessen for grenseflatespenninger, kan bare tre av de fem lagene virkelig bli molekylærtorienterte. Valg av materialsammensetnihger for lag 2 og 4 kan bli sterkt begren-set av kravene til smeltetemperatur. Det er ikke vist noen me-tode for molekylærorientering av tilstøtende lag.

U.S. patent 4 261 473 beskriver ehbalansert 3-lagsfilm (se påtentes eks. 10) hvor de ytre lagene er polyetylentereftalat og kjerne-laget er EVOH. Ark av denne film forvarmes i 5 min, tydeligvis for å nå stabil temperatur gjennom hele filmtykkelsen, før filmen strekkes ved å trekke den inn i en "kopp"-formet form. Denne prosess er i realiteten mer nær beslektet med konvensjonell termo-forming enn med molekylærorientering.

U.S. patent 4 194 039 beskriver en "balansert" 3-lagsfilm som er

en kombinasjon av olefiner og olefinblandinger. Filmen fremstilles ved hjelp av en rekke ekstruderingstrinn og orienterings-trinn.

U.S. patent 4 064 296 beskriver en orientert 3-lagsfilm som har EVOH som kjernelag. I filmen i dette patent er det imidlertid

av avgjørende betydning at et av de to ytre lagene er kryss-bundet dvs. ved bestråling.

I U.S. søknad serial nr. 446 009 beskrives 4- og 5-lagsubalan-serteorienterte filmer og fremgangsmåte for orientering. Filmene som beskrives der har alle polypropylen som et overflatelag.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe

en økonomisk emballasjefilm som har tilstøtende lag som har blitt orientert samtidig på uniaksial måte og hvor et av de samtidig uniaksialtorienterte \lagene er polyetylentereftalat.

Et annet formål er å tilveiebringe en slik film med et forseglende lag som har en varmeforseg.lingstemperatur som er lav til moderat. Et ytterligere formål er å metallisere den uniaksialt orienterte PET-lageroverflaten og laminere et orientert poly-propylenlag som er motstandsdyktig ovenfor mishandling, til det metalliserte PET-laget. En slik film kan fremstilles på økonomisk måte med minimum prosesstrinn. Det gir utmerket barriere mot gassformig transmisjon og metalliseringen gir et estetisk tiltalende utseende. Det orienterte polypropylenlaget kan under-kastes omvendt trykking på konversjonell måte og medønskede grafiske tegn.

Det er funnet at disse og andre formål.oppnås i en uniaksialtorientert 3-lagsfilm, hvor det første laget er varmeforseglbart, og det andre laget omfatter en modifisert polyolefin eller olefin-kopolymer, og det tredje laget er polyetylentereftalat.

En fordelaktig utførelse av oppfinnelsen omfatter en film som

er fremstillt ved samtidig ko-ekstr dering av det første, andre og tredje laget og deretter samtidig orientering av alle tre lagene, og til slutt varmeherding, også kjent som avspenning,

av den orienterte filmen. Sammensetningen for det varmefor-seglige laget velges fortrinnsvis fra den gruppe som består av polyetylen med lav tetthet, etylenmetylakrylat, etylenvinylacetat og ionomer. Mest foretrukket utgjøres forseglingslaget av ionomer. Den foretrukne., sammensetning det adhesive laget er en modifisert etylen-kopolymer.

I en annen og foretrukket utførelse av oppfinnelsen blir det tredje laget metallisert og blir til slutt laminert med et polyetylen-adhesiv lag til et lag som er motstandsdyktig ovenfor mishandling, slik som orientert polypropylen, orientert polyester eller orientert nylon. Nevnte motstandsdyktige lag kan med fordel gis omvendt trykkeritrykk før laminering slik at trykkingen beskyttes fra omgivelsene ved hjelp av nevnte motstandsdyktige lag.

En ytterligere, men mindre foretrukket utførelse av oppfinnelsen, er det motstandsdyktige laget orientert polyester, og metalliseringen er anbragt på det motstandsdyktige laget istedet for på det tredje laget av uniaksialtorientert polyetylentereftalat/og er innleiret i den sluttlige filmstruktur. I denne utfør-elsen gir eventuelle trykkede tegn eller andre grafiske tegn overflatetrykket på nevnte motstandsdyktige lag.

Oppfinnelsen innenbefatter en ny fremgangsmåte for fremstilling av de her beskrevne filmer. Det første varmeforseglbare laget, det andre adhesive laget og det tredje polyetylentereftalat-laget blir først ko-ekstrudert som en 3-lagsfilm. Filmen blir deretter uniaksialtorientert og varmeherdet. Filmen er full-stendig tilfredsstillende for noen anvendelser i denne form.

Ved fremstilling av de foretrukne;, filmene ifølge oppfinnelsen blir det motstandsdyktige laget tilført ved laminering etter metallisering av enten det tredje polyetylentereftalat-laget eller det motstandsdyktige lag, og eventuell omvendt trykking av det motstandsdyktige laget.

I sin sluttlige og endelige form kan oppfinnelsen være utført

som en pose eller lignende, fremstillt ved folding av filmen slik at deler av det varmeforseglbare laget er i flate-til-flate-kontakt, og forming av varmetetnihger- omkring periferien til en del derav. Det ønskede produktet blir naturligvis innført i posen før den delen av forseglingen foretas for å lukke posen.

Fig. 1 er et tverrsnitt av den enkleste utførelsen av filmene i foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et tverrsnitt av en annen mer beskyttende og foretrukken utførelse av filmene ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 er et tverrsnitt av en alternativ utførelse av de mer beskyttende filmer ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 er et skjematisk riss av et representativt forløp i be-handlingsapparatur for utførelse av den uniaksialeorienteringen av filmer ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 er et riss av en typisk pose ifølge oppfinnelsen fremstillt fra de her beskrevne filmer.

Den enkleste formen for gjenstanden ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 1 og er betegnet med henvisningstall 10. I filmens tverrsnitt vist på fig. 1 er laget 12 et varmeforseglbart lag, laget 14 er et polymert adhesivlag, og lag 16 er polyetylentereftalat. I foreliggende viste filmstruktur er alle tre lagene uniaksialtorientert.

Fig. 2 er generellt betegnet med henvisningstall 110 og representerer den foretrukne;.- utførelsen av foreliggende filmstruktur, slik det vil fremgå i det følgende. På fig. 2 er nummererings-mønsteret det samme som for de respektive lag i flg. 1 , med cen unntakelse at henvisningstall i 100-serien anvendes for å angi den fig. som omtales. Lag 112 i fig. 2 er f.eks det varmeforseilbare laget i strukturen på fig. 2, akkurat som lag 12 er det varmeforseilbare laget på fig. 1. Lag 114 er et adhesivt polymerlag. Lag 116 er polyetylentereftalat. Alle lagen 112, 114 og 116 er uniaksialtorienterte. Lag 118 er et tynt metalliseringslag, fortrinnsvis aluminium, som nå er venlig benyttet innen den fleksible filmindustri. Lag 120 er et adhesiv-laminat-lag av polyetylen. Lag 122 er trykkfarge, trykket etter ønske med henblikk på tegn og utseende på lag 124. Trykkfargen dekker vanligvis ikke hele filmens overflateareal, og har som sådan forskjellige avbrytninger deri hvilket gir anledning for intim kontakt mellom lag 120 og lag. 124.

Strukturen som er vist på fig. 3 er lik den til strukturen på fig. 2 i mange henseender skjønt den er mindre foretrukket.

Lag 212, 214 og 216 tilsvarer henholdsvis lagene 112, 114 og

116 på fig. 2, idet alle tre lagene er uniaksialtorienterte.

Når det gjelder forskjellene mellom figurene 2 og 3 fremgår

det at metalliseringslaget 118 er påført på innleiretorientert PET-lag 116 på fig. 2 mens metalliseringslaget 218 er påført

på baksiden av det ytre orienterte polyetylentereftalat-laget 226 på fig. 3. Dette endrede arrangement på fig. 3 gir direkte

adhesiv kontakt mellom lag 216 og 22 0. Grunnen til at strukturen på fig. 3 er mindre foretrukket er fordi at med metalliseringen 218 påført på lageret 226, blir eventuelle grafiske tegn eller andre trykkfargetegn påført (ikke vist) på det eksponerte over-flatelager 226. Et ytterligere henseende hva angår fig. 3-strukturen er at det ytre motstandsdyktige lag 226 er orientert PET

som er mer kostbart enn det OPP-materiale som vanligvis benyttes i lag 124 på fig. 2. Grunnen for at lag 226 er orientert PET

er for å tilveiebringe en tilfredsstillende overflate for oppnåelse av en ensartet påføring av barriere-metalliseringslaget 218.

OPP gir ikke en slik tilfredstillende overflate.

Det avgjørende trekk ved foreliggende oppfinnelse som er felles for alle utførelsene, ligger i de tre lagene 12, 14 og 16, og deres motstykker på figurene 2 og 3, hvilket, i hver utførelse av oppfinnelsen, er fremstillt som en ko-ekstrudert 3-lagsfilm og deretter er samtidig uniaksialt orientert. ;'i en typisk oper-asjon for fremstilling av 3-lagsfilmen blir de tre valgte poly-merene ekstrudert gjennom tre seperate ekstrudere på kjent måte,

og smeltestrømmene forenes i en tre lagsdyse og forlater dysen som en smeltet 3 lagsfilm. Filmen blir deretter avkjølt for at den skal stivne. Den foretrukne fremgangsmåten er stø<p>ing ved ko-ekstrudering. Filmen kan deretter oppvikles på en valse og lagres for ytterligere bearbeidelse ved et hensiktsmessig tidspunkt. Når det passer blir 3 lagsfilmen deretter uniaksialtorientert i maskinretningen i et apparat slik som vist på fig. 4. Alternativt kan 3 lagsfilmen orienteres på linje med ekstruder-ingsoperasjonen hvorved en håndteringsoperasjon spares. Etter at 3 lagsfilmen har blitt orientert uniaksialt har den en struktur som vist på fig. 1 og kan anvendes som sådan i anvendelser som ikke krever en god barriere overfor damptransmisjonen gjennom filmen. Som angitt ovenfor blir de mest foretrukne filmene ifølge oppfinnelsen ytterligere modifisert som spesiellt vist på fig. 2. Ideen med den orienterte 3<;>lagsstrukturen tilveiebringer to viktige formål. Det første formålet er å danne en orientert PET-overflate som er en utmerket overflate for avset-ning derpå av et ensartet lag av metalliseringsmateriale som vil

virke som en effektiv barriere for gasstransmisjon gjennom filmen. Det andre formålet er på økonomisk måte å tilveiebringe et varmeforseglbart lag som har gode varmeforseglingsegenskaper, festet til det orienterte PET-materialet, hvilket varmeforseglbart lag kan aktiveres ved en relativt lav prosesstemperatur for oppnåelse av energiinnsparinger ved emballeringsanordningen.

Fra den ovenfor omtalte fig. 2 fremgår det at det orienterte PET-laget 116 er metallisert for det hovedformål å oppnå en gass-barriere og en annen nyttevirkning med tilveiebringelse av et tiltalende utseende på emballasjen. Et på forhånd dannet lag 124 av OPP kan påtrykkes hvilke som helst ønskede grafiske tegn og deretter lamineres, fortrinnsvis lamineres ved ekstrudering, på kjent måte til det metalliserte (118) PET-laget 116. OPP-laget 124 gir fysisk beskyttelse for metallisering-barrierelaget 118. I strukturen på fig. 2 kan OPP-laget, som vist, også

tjene som bærer for eventuelle ønskede trykkfargetegn eller grafiske tegn, og hindrer ikke hastigheten for vanndamptrans-misjon.

I strukturen på fig. 3 bevirker plasseringen av metalliseringslaget 218 to ytterligere begrensninger hos strukturen. Den første begrensning er at det motstandsdyktige lager 226 må være orientert PET istedet for OPP, for å tilveiebringe en tilfredssillende metalliseringsoverflate. Den andre begrensning er at for å være synlig på emballasjen, vil eventuell trykkfarge måtte befinne seg mellom det metalliserte lager 218 og emballasjens ytre.

Siden teknikker for metallisering over trykkfarge i beste fall

er vanskelig, blir trykkfarge fortrinnsvis ikke bundekastet omvendt trykking på PET-laget 226 og deretter metallisert. Den mest sansynlige bruk av trykkfarge er derfor som overflatetrykk på den ycre overflaten av lag 226.

Avhengig av den tiltenkte sluttanvendelse kan det ytre motstandsdyktige laget som vist på figurene 2 og 3, være orientert polypropylen, orientert polyester eller orientert nylon.

Mens sammensetningene for lagene er relativt fikserte som be-skrevet, kan sammensetningene for forseglingslaget og det til-støpende adhesivelag variere noe. Valget av type av adhesiv-lag avhenger primært av den evne bindingene ved lag-grenseflåtene, nemlig grenseflater 12/14 og 14/16, har til å overleve i god bindingsstyrke ved koekstruderings- og orienteringsprosessene. Det mest avgjørende polymervalg er funksjonellt sammensetningen av adhesivlaget, som ved 14 på fig.1, p.g.a vanskeligheten med å finne en adhesiv-polymer hvis adhesjon til PET vil overleve både koekstruderings- og orienteringsprosessen. Man har så langt funnet tre adhesiv-polymerer som tilfredsstiller dette krav: "CXA E-136" og "CXA-3101" antas å være modifiserte olefin-kopolymerer, og "LF-500" som er en karboksy-modifisert polyetylen.

Når man har adhesivet som vil adhere godt til PET-laget, så er man i stand til å velge passende polymerer for varmeforseglingslaget. Foretrukne polymertyper er polyetylen med lav densitet, etylenmetylakrylat, etylenvinylacetat og ionomer. Den mest foretrukne kombinasjon er "CXA E-136" som adhesiv-polymeren og iono-. mer som varmeforseglingslag.

Hvis studium av fremgangsmåten for uniaksialorientering av 3 lagsfilmen omfattende lag 12, 14 og 16, er det av avgjørende betydning å forstå at sammensetningen til forseglingslaget 12 reagerer på varmestimuli ved en vesentlig lavere temperatur enn de andre lagene i filmen, og spesiellt lag 16. Man har spesiellt funnet at ved selektiv påføring av varme på hver overflate sep-arat, og ved en temperatur som er valgt slik at den er forenlig med orienteringen av sammensetningen i dette lag og det indre laget, og ved å føre varme til hver overflate i en moderat tids-periode, kan 3 lagsfilmen med vellykket resultat orienteres uten å bevirke splitting, nålhulldannelse eller mykning av noen av lagene.

Valget av det beste orienteringsforholdet for enhver gitt film er avhengig av de spesielle polymerer som velges for hvert av de tre lagene, og mellomlag-adhesjonsnivåene som er nødvendig for den tilsiktede sluttanvendelse for filmen. For de fleste emballeringsanvendelser bør mellomlag-adhesjonsnivåene være minst 27,6 g pr. cm bredde målt ifølqeAS TM D903. For filmer ifølge foreliggende oppfinnelse er det foretrukne orienteringsforhold vanligvis 3/1,' skjønt et visst avvik er mulig uten på alvorlig måte å forstyrre adhesjonsnivåene5og et område fra 2,5/1 til 4/1 er aksepttabelt.

I den illustrerende beskrevne prosess blir varmen som påføres

på hvert av overf latlagene, f. eks lag 12 og 16, påført på over-:-; flatlagene idet de vekselsvis kommer i kontakt med de alternative temperaturregulerte valsene.

Som en illustrasjon kan man betrakte behandlingen gjennom appa-ratet på fig. 4 av en typisk på forhånd koekstrudert 3 lagsfilm som på fig. 1, hvor lag 12 er ionomer, lag 14 er "CXA E-136" og lag 16 er PET. Filmen 31 OA avvikles fra en valse 312 ved av-viklingsstasjonen 309 ved en hastighet på 27,4 m/min med PET-

laget på filmens bunnoverflate slik at PET-materialet kommer i kontakt med avbøyingsvalsen 314 som holdes ved romtemperatur eller ca. 20°C. Filmen fortsetter deretter til den første for-oppvarmingsvalsen 316 som er temperaturregulert ved en tempera-

tur på 70°C og hvor laget 12 befinner seg mot valsen 316 og mottar innledende for-oppvarming. Ved den neste valsen 318 som er temperaturregulert ved 91°C, mottar PET-laget dets innledende for-oppvarming ved direkte-kontakt. Laget 12 mottar ytterligere for-oppvarming ved valsen 320 som er temperaturregulert ved 70°C. Filmen strekkes deretter mellom valsene 320 og 322. Dette opp-

nås ved å drive valsen 322 hurtigere enn valsen 320 og regulere forskjellen i drivhastigheter for å bevirke det ønskede strekk-omfang, som her refereres til som orienteringsforhold, hvilket er det fraksjonelle forhold for drivhastighetene til valsene 320 og 322. I denne illustrasjonen er derfor typiske maskin-hastigheter under og etter strekking av størrelsesorderen 82,3 m/min Det er underforstått at høyere hastigheter kan oppnås.

Etter at filmen er strukket mellom valsene 32 og 322 er den betegnet 31 OB, som vist mellom valsene 322 og 324. Valsen 324 er også temperaturstyrt; i denne illustrasjon ved 70°C, det samme som valse 320. Valsen 322 er temperaturstyrt ved 91°C, det samme som valsen 318. Valsene 326 og 328 er regulert ved 80°C. Filmen blir deretter utsatt for avspenning, filmen avkjøles ved hjelp av kjølevalsen 332 til mindre enn 40°C og oppvikles deretter på en valse 334 ved oppviklingsstasjonen 336.

Med hensyn til oppvarmings-kontakttid er filmen i kontakt med for-oppvarmingsvalsen 316 i ca. 1,2-2-7 sek. og valsene 318 og 320 i ca. 0,6-2,1 sek. hver. Kontakttid til valser 322, 324,

326 og 328 er fra ca. 0,4 til 0,6 sek. hver. Kontakttid til valser 330 og 332 er ca. 0,5 sek. Også av betydning for pros-essen er god kontroll over filmhastigheten og kontakten til alle valsene ved samtlige operasjonstrinn. Således blir klem— valsene 340 benyttet ved flere plasseringer langs prosesslinjen slik det fremgår fra fig. 4.

Valsene 326 og 328 er valgfrie i prosesslinjen. Når de benyttes blir de typisk holdt ved ca. 80°C: den foretrukne funksjonelle natur av valsene 326 og 328 er at de holdes ved den maksimale temperatur som er mulig uten at varmeforseglingslaget blir klebrig."

Fremgangsmåten kan tilpasses orientering av filmene ifølge foreliggende oppfinnelse enten PET-laget er på toppen av filmen eller på bunnen av filmen. Den samme filmen som illustrert ovenfor kan f .eks forskynes med PE<T>'-laget på toppen av filmen forutsatt at valsetemperaturene reguleres på passende måte for å kompensere for relativ varmefølsomhet i overflatelagene. De tilsvarende valsetemperaturene er vist i følgende tabell 1 hvor den fore-gående illustrerte film er vist som eksempel 1. Den samme filmen orientert med PET-materialet på toppen av filmen er vist som eksempel 2. En tredje film med struktur PET/CXA/LDPE, orientert med PET på bunnoverflaten av filmen, er vist som eksempel 3.

Ved planlegging av en spesiell orienteringsoperasjon blir valsene som kommer i kontakt med forseglingslaget holdt ved så høy temperatur som mulig uten at forseglingslaget kleber til den temperatur-styrte valsen eller til en av klemvalsene 340. Varme som over føres gjennom filmen under avspenning kan også f.eks oppvarme gummi-klemvalsen til et punkt hvor varmeforseglingslaget mykner og begynner å klebe til gummivalsen, dersom temperaturen på avspenningsvalsen er for høy.

Mellomlag-adhesjonsnivåer etter orientering ble målt for filmene i eksemplene 1 og 3 og er vist som gjennomsnittet for fem prøver i tabell 2.

Mens tykkelsen på den orienterte 3 lagsfilmen og dens lag kan velges med temmelig stor frihet har den totale film for en typisk og økonomisk film en tykkelse på omkring 0,025 mm, idet hvert av lagene 12 og 16 representerer ca. 40% av tykkelsen og laget 14 representerer ca. 20% av tykkelsen.

Filmen i eksempel 1 ble ytterligere testet med henblikk på riveegenskapene med innsnittsprøving i både maskinretningen og på tvers av maskinretningen ifølge ASTM D-1922. Ved oppnåelse av riveegenskapene på tvers av maskinretningen ble det ikke gjort noen uvanlige observasjoner og den gjennomsnittlige rivestyrke var 128 gram. Ved oppnåelse av riveegenskapene i maskinretningen ble det etter innledningsvis og ha fulgt maskininnretningen, observert at rivingen forløp diagonalt i forhold til maskinretningen og rivestyrken økte vesentlig. Den gjennomsnittlig rappor-terte rivestyrken for denne uniaksialt maskinorienterte film, i maskinretningen, var 480 gram, hvilket overraskende er mer enn tre ganger rivestyrken på tvers av maskinretningen.

Mens 3 lagsfilmene slik som i eksemplene 1,2, og 3 kan anvendes som sådane, blir de fortrinnsvis laget til høybarriere filmer slik som vist på figurene 2 og 3, ved hjelp av konvensjonellt kjente prosesser for metallisering, trykking og laminering ved ekstrudering, eller alternative prosesser som er kjent innen industrien. Gasstransmisjonshastigheter for disse barrierefilmer er som forventet for typiske filmer som har et metallisert lag.

Filmene ifølge foreliggende oppfinnelse omdannes hensiktsmessig til en emballasje av posetypen eller lignende som vist generellt ved 410 på fig. 5 ved å brette en del av den ferdige filmen 411 over seg selv og danne varmeforseglinger 412 langs en langsgående søm og to ender. Før den endelige endeforseglingen 4.12 lages, blir posen fyllt med den ønskede mengde av produkt.

Det fremgår således at oppfinnelsen tilveiebringer en økonomisk emballasjefilm som har tilstøpende lag hvilket har blitt orientert uniaksialt samtidig, og hvor et av de samtidig uniaksialt orienterte lag er polyetylentereftalat. Filmen kan ha et for-seglingslag som har en forseglingstemperatur som er lav til moderat. De foretrukne filmene blir senere metallisert og for-skynt med et polymerlag som er motstandsdyktig mot hardhent be-handling og som beskytter de underliggende indre lag for hardhent håndtering. Den ferdige filmen som lett kan omdannes til poser og lignende, har et estetisk tiltalende utseende, i metalliseringen; og metalliseringen tilveiebringer også en utmerket barriere for gasstransmisjon.

Claims

Uniaksialtorientert 3-lagsfilm, karakterisert ved at den i rekkefølge omfatter et første varmeforseglbart lag, et annet lag av et adhesiv av modifisert polyolefin eller olefin-kopolymer, og et tredje lag av polyetylentereftalat.
2.

3-lagsfilm ifølge krav 1, karakterisert ved at filmen er fremstillt ved samtidig koekstrudering av nevnte første, andre og tredje lag, og deretter samtidig orientering av alle tre lagene.
3.

3-lagsfilm ifølge krav 1 , karakterisert ved av sammensetningen for nevnte varmeforseglbare lag er valgt fra gruppen bestående av polyetylen med lav densitet, etylenmetylakrylat, etylenvinylacetat og ionomer.
4.

3-lagsfilm ifølge krav 1, karakterisert ved at det varmeforseglbare laget utgjøres av ionomer.
5.

3-lagsfilm ifølge krav 2, karakterisert ved at det varmeforseglbare laget er valgt fra polyetylen med lav densitet, etylenmetylakrylat, etylvinylacetat og ionomer.
6.

3-lagsfilm ifølge krav 2, karakterisert ved at det varmeforseglbare laget er ionomer.
7.

3-lagsfilm ifølge krav 4, karakterisert ved at det adhesive laget er en modifisert olefin-kopolymer.
8.

3-lagsfilm ifølge krav 6, karakterisert ved at det adhesive laget er en modifisert olefin-kopolymer.
9.

3-lagsfilm ifølge krav 2, karakterisert ved at den orienterte filmen har blitt underkastet en etterfø lgende varmeherding.
10.

3-lagsfilm ifølge krav 9, karakterisert ved at det adhesive lag er en modifisert olefin-kopolymer og at det forseglende lag utgjøres av ionomer.
11 .

Flerlagsfilm, karakterisert ved at den i rekkefølge omfatter et første uniaksialtorientert varmeforseglbart lag, et annet uniaksialtorientert adhesivlag av en modifisert polyolefin eller olefin-kopolymer, et tredje uniaksialtorientert lag av polyetylentereftalat, et fjerde metalliseringslag på nevnte polyetylenterettalat, et femte polyetylen-adhesivlag og et sjette lag som er motstandsdyktig overfor hardhent be-handling .
12.

Flerlagsfilm ifølge krav 11, karakterisert ved at sammensetningen for det første laget er valgt fra gruppen bestående av polyetylen med lav densitet, etylenmetylakrylat,

etylenvinylacetat og ionomer.
13.

Flerlagsfilm ifølge krav 11, karakterisert ved at det første laget utgjøres av ionomer.
14.

Flerlagsfilm ifølge krav 13, karakterisert ved at det andre laget utgjøres av en modifisert olefin-kopolymer.
15.

F lerlagsfilm ifølge krav 14, karakterisert ved at det sjette laget er orientert polypropylen.
16.

Flerlagsfilm ifølge krav 15, karakterisert ved at den orienterte polypropylen er underkastet omvendt trykking mad trykkfarge slik at trykkfargen befinner seg i filmen på steder mellom det femte adhesivlag ogdet sjette lag aviprientert polypropylen.
17.

Flerlagsfilm, karakterisert ved at den rekke-følge omfatter et første uniaksialtorientert varmeforseglbart lag, et annet uniaksialtorientert lag av en modifisert polyolefin eller olefin-kopolymer, et tredje uniaksialtorientert lag av polyetylentereftalat, et fjerde polyetylen-adhesivlag, et femte lag av orientert polyester, og et sjette metalliseringslag, hvor det sjette laget er anbrakt på en valgt overflate av nevnte tredje eller fjerde lag, og hvor den valgte overflaten er den overflate hos nevnte tredje eller femte lag som er tilstøtende nevnte fjerde adhesiv-lag.
18.

Flerlagsfilm ifølge krav 17, karakterisert ved at det første laget er ionomer og det andre laget er en modifisert olefin-kopolymer.
19.

Fremgangsmåte for fremstilling av en film, karakterisert ved følgende trinn :

(a) koekstrudering av en 3-lagsfilm som har et første varrae-forseglbart lag, et annet lag av polyetylentereftalat og et tredje adhesivlag av en poyolefin eller en olefin-polymer, hvor det tredje adhesivlaget er anbrakt mellom, og fast klebet til nevnte første og andre lag,

(b) orientering av nevnte 3-lagsfilm og varmeherding derav.
20.

Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert :v^ e..d at den også innenbefatter det etterfølgende trinn med laminering av den eksponerte overflaten av polyetylentereftalatlaget til et fjerde lag av orientert polypropylen.
21 .

Fremgangsmåte ifølge krav 19, karakterisert ved at den innenbefatter det etterfølgende trinn med laminering av den eksponerte overflaten av polyetylentereftalatlaget'til et

fjerde lag av orientert polyester.
22 .

Pose fremstillt av flerlagsfilm, karakterisert ved at filmen omfatter, fra posens indre og utover, et

første uniaksialtorientert varmeforseglbart lag, et annet uniaksialtorientert adhesivlag av en modifisert polyolefin eller olefin-kopolymer, og et tredje uniaksialtorientert lag av poly-etylenteref talat. j
23.

Pose ifølge krav 22, karakterisert ved at materialet i det varmeforseglbare laget er valgt fra gruppen bestående av polyetylen med lav densitet, etylenmetylakrylat,

etylenvinylacetat og ionomer, og at materialet i det andre laget utgjøres av en modifisert polyetylen.
24 .

Pose ifølge 22, karakterisert ved at den innenbefatter et fjerde lag av metalliseringsmateriale på nevnte tredje lag av orientert polyetylentereftalat, et femte adhesiv-lag av polyetylen, og et sjette motstandsdyktig lag valgt fra gruppen bestående av orientert polyester og orientert polypropylen .
25.

Pose ifølge krav 24, karakterisert ved at det sjette laget er omvendt trykket med trykkfarge slik at trykkfargen er beliggende i filmen på 'steder mellom nevnte femte adhesivlag og nevnte sjette lag.
26.

Pose ifølge krav 24, karakterisert ved at det første laget er ionomer og at det sjette laget er orientert polypropylen.