PL211871B1 - Zastosowanie wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego spoiwa do wytwarzania elastycznego laminatu opakowaniowego - Google Patents
Zastosowanie wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego spoiwa do wytwarzania elastycznego laminatu opakowaniowegoInfo
- Publication number
- PL211871B1 PL211871B1 PL362174A PL36217401A PL211871B1 PL 211871 B1 PL211871 B1 PL 211871B1 PL 362174 A PL362174 A PL 362174A PL 36217401 A PL36217401 A PL 36217401A PL 211871 B1 PL211871 B1 PL 211871B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- substrate
- use according
- adhesive
- laminate
- hot melt
- Prior art date
Links
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 50
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000012939 laminating adhesive Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000009459 flexible packaging Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 143
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 45
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 42
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 42
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 40
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 29
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 27
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 27
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 24
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 24
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 21
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 16
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 13
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 13
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 12
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 8
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 7
- 239000002648 laminated material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical class CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 3
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 3
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 claims description 3
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 3
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000021022 fresh fruits Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 claims description 3
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims description 3
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims description 3
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 3
- 235000011888 snacks Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 claims description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 2
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920003145 methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 2
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 80
- 239000010408 film Substances 0.000 description 72
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 68
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 11
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 10
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 6
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 229920006271 aliphatic hydrocarbon resin Polymers 0.000 description 5
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 5
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 4
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 239000005026 oriented polypropylene Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 241000218631 Coniferophyta Species 0.000 description 3
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920006272 aromatic hydrocarbon resin Polymers 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000004823 Reactive adhesive Substances 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 229920013640 amorphous poly alpha olefin Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 235000019688 fish Nutrition 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 2
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 2
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000007767 slide coating Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPVIQPQOGTVMSU-UHFFFAOYSA-N (4-acetamidophenyl)arsenic Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C([As])C=C1 XPVIQPQOGTVMSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920008790 Amorphous Polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000013032 Hydrocarbon resin Substances 0.000 description 1
- 239000005041 Mylar™ Substances 0.000 description 1
- 208000014352 Osteosclerotic metaphyseal dysplasia Diseases 0.000 description 1
- 229920000034 Plastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- DIVGJYVPMOCBKD-UHFFFAOYSA-N [V].[Zr] Chemical compound [V].[Zr] DIVGJYVPMOCBKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009455 aseptic packaging Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- HEAMQYHBJQWOSS-UHFFFAOYSA-N ethene;oct-1-ene Chemical compound C=C.CCCCCCC=C HEAMQYHBJQWOSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000005003 food packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006262 high density polyethylene film Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920006270 hydrocarbon resin Polymers 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011104 metalized film Substances 0.000 description 1
- 239000012968 metallocene catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000001617 migratory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 208000005207 oral submucous fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011101 paper laminate Substances 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009512 pharmaceutical packaging Methods 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001374 small-angle light scattering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000000935 solvent evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009461 vacuum packaging Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
- B32B15/09—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/10—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/10—Interconnection of layers at least one layer having inter-reactive properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
- A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
- A22C13/00—Sausage casings
- A22C2013/0059—Sausage casings thermoplastic casings, casings with at least one layer of thermoplastic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
- B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
- B32B37/1207—Heat-activated adhesive
- B32B2037/1215—Hot-melt adhesive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/31—Heat sealable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/412—Transparent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/75—Printability
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2317/00—Animal or vegetable based
- B32B2317/12—Paper, e.g. cardboard
- B32B2317/122—Kraft paper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2323/00—Polyalkenes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2367/00—Polyesters, e.g. PET, i.e. polyethylene terephthalate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2439/00—Containers; Receptacles
- B32B2439/40—Closed containers
- B32B2439/46—Bags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2439/00—Containers; Receptacles
- B32B2439/40—Closed containers
- B32B2439/62—Boxes, cartons, cases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2439/00—Containers; Receptacles
- B32B2439/70—Food packaging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2439/00—Containers; Receptacles
- B32B2439/80—Medical packaging
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego spoiwa do wytwarzania elastycznego laminatu opakowaniowego, w szczególności, do wytwarzania laminatu, stosowanego do wykonywania opakowań artykułów żywnościowych, napojów, leków i zabawek.
Dobrze znane jest pakowanie żywności w materiały do owijania, torebki i woreczki itp. wykonane z laminatów. Preferowane materiały na opakowania do żywności często składają się z pierwszego podłoża, takiego jak folia, która jest zasadniczo cienka i przezroczysta, ale nadaje się do zadrukowania, a także drugiego podłoża, którym może być inna (często grubsza) folia, folia metalowa, folia metalizowana itd.
Ponieważ w przeszłości takie laminaty folia-folia oraz folia-warstewka były często wytwarzane z wykorzystaniem lotnych klejów do laminowania, na bazie rozpuszczalnika organicznego, ograniczenia związane z ochroną środowiska oraz przepisy prawne spowodowały w ostatnich czasach, że w przemyś le tym stosuje się lepiszcza na bazie zawiesiny wodnej, a zwł aszcza zawiesiny poliuretanowe oraz emulsje akrylowe.
Przykłady zawiesin poliuretanowych ujawniono w patentach USA nr 5.494.960, nr 5.532.058, nr 5.861.410, nr 5.907.012 oraz nr 5.834.554. Rozwiązania ujawnione w opisie patentowym USA nr 5.907.012 są szczególnie korzystne dla pośredniego kontaktu z żywnością, a w opisie patentowym USA nr 5.834.554 do bezpośredniego kontaktu opakowania z żywnością.
Ostatnio w przemyśle związanym z laminowaniem rozpoczęto badania nad wolnymi od rozpuszczalników, dwuskładnikowymi lepiszczami reaktywnymi. Chociaż niektóre z nich stosowane są w podwyż szonych temperaturach, nie są one lepiszczami topliwymi.
Również w przemyśle spożywczym rozpoczęto stosowanie podobnych laminatów jako materiałów opakowaniowych do żywności. Laminaty takie są wytwarzane z wykorzystaniem reaktywnych, zasadniczo opartych na poliuretanie lepiszczach do laminowania.
Niemniej jednak laminaty typu folia-folia oraz folia-warstewka, w których wykorzystuje się wolne od rozpuszczalników, reaktywne lepiszcza do laminowania, nawet zawierające dwu-składnikowe, poliuretanowe lepiszcza do laminowania, mogą powodować problemy, a w szczególności problemy związane z żywnością. W pewnych przypadkach, wolne od rozpuszczalników, reaktywne lepiszcza do laminowania mogą zatrzymywać stosunkowo wysokie poziomy monomeru, o ile nie zostają bardzo dokładnie utwardzone. Takie dokładne utwardzanie wymaga znacznego nakładu czasu i energii. Chociaż przy wielu zastosowaniach laminowanych materiałów takie zanieczyszczenie monomerem nie stanowi problemu, w przemyśle spożywczym jest inaczej, ponieważ monomery mogą migrować do żywności, co jest niedopuszczalne.
W szczególności, zastosowanie reaktywnych klejów poliuretanowych okazało się w pewnych przypadkach prowadzić do zanieczyszczenia opakowanej żywności nie przereagowanymi izocyjanianami oraz rakotwórczymi aromatycznymi aminami (prawdopodobnie wytworzonymi poprzez reakcję składników lepiszcza z wilgocią pochodzącą z żywności).
Zatem materiały opakowaniowe mogą uwalniać lotne i/lub migrujące zanieczyszczenia, które mogą pochodzić z klejów wykorzystywanych do wytwarzania takich materiałów.
Problem ten, w zakresie dotyczącym przemysłu spożywczego, zaostrza potrzeba utrzymywania terminowej produkcji i dostaw, co ogranicza w rzeczywistości promowanie zastosowania nie w pełni utwardzonych laminatów.
Wymieniane w niniejszym dokumencie określenie żywność obejmuje dowolne artykuły, jadalne lub nie, które przeznaczone są do wchodzenia w kontakt z ciałem ssaka, w szczególności do wkładania do ust ssaka, takie jak artykuły żywnościowe, napoje, leki oraz zabawki dla niemowląt. Wymieniane w tym kontekście ssaki obejmują ludzi. Kontakt z ciałem oznacza możliwość niepożądanego zanieczyszczenia ciała substancjami lotnymi i/lub migrującymi jak określono powyżej.
Celem wynalazku jest opracowanie laminatu, dzięki któremu można wyeliminować problemy występujące w stanie techniki.
Wynalazek dotyczy zastosowania wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego lepiszcza, do wytwarzania elastycznego laminatu opakowaniowego do pakowania artykułów takich jak żywność, napój, lek lub zabawka dla dzieci, przy czym topliwe lepiszcze zawiera polimer termoplastyczny wybrany z grupy obejmującej kopolimery olefin i kwasu metakrylowego; kopolimery olefin i pochodnych kwasu metakrylowego; kopolimery olefin i estrów kwasu metakrylowego; kopolimery olefin i związków
PL 211 871 B1 winylowych; poli-a-olefiny; poliestry; poliamidy; termoplastyczne kauczuki syntetyczne; polimery katalizowane metalocenem, jonomery oraz mieszaniny dwóch lub więcej z tych polimerów termoplastycznych, zaś wytwarzany laminat zawiera pierwsze podłoże, mające lepiszcze na co najmniej jednej ze swoich powierzchni, oraz zawiera drugie podłoże, laminowane na powierzchni z lepiszczem pierwszego podłoża.
Korzystnie, pierwsze podłoże jest materiałem z folii polimerowej, zawierającym polimer termoplastyczny, zwłaszcza wybrany z grupy obejmującej poli-a-olefinę, poliester oraz ich mieszaniny.
Korzystnie, materiał foliowy jest zadrukowany, zgrzewany i ewentualnie metalizowany.
Korzystnie, materiał foliowy jest częściowo przezroczysty.
Korzystnie, co najmniej jedno z wymienionych podłoży jest wybrane z grupy obejmującej folię, folię metalową warstwę metalową, papier, karton oraz ich połączenia.
Korzystnie, laminat opakowaniowy ma postać wybraną z grupy obejmującej torbę, woreczek i pudełko.
Korzystnie, laminat opakowaniowy stanowi laminat nadający się do szczelnego łączenia, a zwłaszcza do zgrzewania.
Korzystnie, lepiszcze do laminowania jest nałożone jako zasadniczo zwarta folia na pierwszym podłożu, z zespołu aplikatora znajdującego się w takim odstępie od podłoża, że zespół aplikatora nie znajduje się zasadniczo w kontakcie z tym podłożem.
Korzystnie, topliwe lepiszcze jest w postaci folii, której ciężar na jednostkę powierzchni wynosi nie więcej niż około 20 g/m2, zwłaszcza nie więcej niż około 10 g/m2, w szczególności nie więcej niż około 5 g/m2, bardziej korzystnie nie więcej niż 3 g/m2, a najkorzystniej nie więcej niż około 3 g/m2 i przy minimalnym ciężarze na jednostkę powierzchni wynoszącym co najmniej 0,5 g/m2.
Korzystnie, polimer termoplastyczny jest wybrany z grupy obejmującej co najmniej jeden z kopolimerów etylen/metakrylan (EMA), kopolimerów etylen/octan winylu i kopolimerów etylen/akrylan N-butylu (EnBA).
Korzystnie, topliwe lepiszcze dodatkowo zawiera co najmniej jeden składnik wybrany z grupy obejmującej żywice poprawiające lepkość, plastyfikatory, woski, olej, stabilizatory i przeciwutleniacze.
Korzystnie, topliwe lepiszcze do laminowania zawiera dodatkowo co najmniej jeden polimer wybrany z grupy obejmującej polietylen, wosk polietylenowy oraz ich mieszaniny.
Korzystnie, składnik w postaci polimeru termoplastycznego zawiera co najmniej dwa różne składniki EnBA, przy czym jeden składnik EnBA ma indeks płynięcia co najmniej cztery razy i do 10 razy wyższy niż indeks płynięcia co najmniej jednego drugiego składnika EnBA, przy czym wymieniony indeks płynięcia wyrażany jest w gramach na 10 minut.
Korzystnie, elastyczny materiał laminowany do pakowania artykułów zawiera pierwsze podłoże, niereaktywne topliwe lepiszcze oraz drugie podłoże przyłączone do pierwszego podłoża poprzez niereaktywne topliwe lepiszcze, które jest wolne od monomerowych izocyjanianów, oligomerowych izocyjanianów oraz aromatycznych amin, zaś artykuły są wybrane z grupy obejmującej leki, zabawki, przekąski, wyroby cukiernicze, żywność zawierającą wodę i wilgotną żywność suchą, mleko, kawę, herbatę, ser, świeże owoce, świeże warzywa, świeże mięso, ryby oraz odpowiadające towary mrożone.
Korzystnie, zastosowanie obejmuje:
a) umieszczanie dyszy szczelinowej w odstępie co najmniej 0,5 mm od pierwszego podłoża i przesuwanie tego podłoża wzdłuż ścieżki;
b) nakładanie lepiszcza na powierzchnię pierwszego podłoża z dyszy szczelinowej; oraz
c) łączenie drugiego podłoża z pokrytą lepiszczem powierzchnią pierwszego podłoża, do uformowania laminatu; oraz
d) pakowanie żywności, napoju, leku lub zabawki dla dzieci stosując laminat.
Korzystnie, zastosowanie obejmuje:
a) umieszczanie dyszy szczelinowej w odległości co najmniej 0,5 mm od zespołu przenoszącego;
b) nakładanie lepiszcza na powierzchnię zespołu przenoszącego z wymienionej dyszy szczelinowej;
c) przenoszenie lepiszcza z wymienionego zespołu przenoszącego na powierzchnię pierwszego podłoża; oraz
d) łączenie drugiego podłoża z pokrytą lepiszczem powierzchnią pierwszego podłoża, do uformowania laminatu, oraz
e) pakowanie żywności, napoju, leku lub zabawki dla dzieci stosując laminat.
PL 211 871 B1
Korzystnie, dysza znajduje się w odstępie od zespołu przenoszącego wynoszącym nie więcej niż około 20 mm.
Korzystnie, topliwe lepiszcze kontaktuje się z pierwszym podłożem w temperaturze wynoszącej nie więcej niż około 150°C, zwłaszcza nie więcej niż około 120°C, w szczególności nie więcej niż około 100°C.
Korzystnie, topliwe lepiszcze tworzy ciągłą folię.
Stwierdzono, że dzięki stosowaniu ww. wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego lepiszcza do wytwarzania laminatu opakowaniowego, jest możliwe zmniejszone zanieczyszczenie zapakowanych towarów przez lotne i/lub migrujące materiały organiczne.
Elastyczny laminat, do wykorzystywania na opakowania do artykułów żywnościowych, może być oparty na laminacie (konwencjonalnego) materiału foliowego oraz drugiego (konwencjonalnego) podłoża, z wykorzystaniem ww. topliwego (wolnego od rozpuszczalników) lepiszcza do laminowania, które jest zasadniczo wolne od zanieczyszczeń lotnych i/lub migrujących, a zwłaszcza monomerowych lub oligomerowych izocyjanianów i aromatycznych amin.
Laminatem tym może być laminat folia-folia oraz folia-warstewka, nadający się do typowych zastosowań w zakresie opakowywania żywności, z wykorzystaniem wolnych od rozpuszczalnika, niereaktywnych, topliwych klejów do laminowania. Laminaty takie są zasadniczo wolne od zanieczyszczeń lotnych, a zwłaszcza migrujących izocyjanianów i aromatycznych amin. Mogą one być wytwarzane przy zachowaniu właściwości niezbędnych przy zastosowaniach związanych z opakowywaniem żywności, jeżeli lepiszcze do laminowania jest dostarczane jako wstępnie formowana folia na pierwsze podłoże, przed laminowaniem do drugiego podłoża.
Laminowanie może być dokonywane albo w ciągłej linii produkcyjnej albo niezależnie od niej. W przypadku laminowania poza ciągłą linią produkcyjną podłoże jest korzystnie wstępnie powlekane topliwym lepiszczem, a ta wstępnie ta powlekana folia jest później laminowana do drugiego podłoża poprzez zgrzewanie. Laminowanie w ciągłej linii produkcyjnej dwóch folii może być dokonywane bezpośrednio w uchwycie lub też w drugim uchwycie (stanowisko laminowania) z wykorzystaniem wałka uwalniającego w pierwszym uchwycie, celem wyciskania zassanego powietrza spomiędzy pierwszej folii i wytłaczanej (wstępnie formowanej) warstewki lepiszcza. Zassane powietrze może być również wyciskane na zewnątrz z zastosowaniem tej samej techniki w przypadku laminowania poza ciągłą linią produkcyjną.
Takie wstępnie formowane folie lepiszcza mogą być wytwarzane z wykorzystaniem bezkontaktowych sposobów powlekania. Zatem laminaty folia-folia, wykonywane z wykorzystaniem wolnych od rozpuszczalników, topliwych klejów mogą być wytwarzane poprzez bez-kontaktowe powlekanie lepiszcza na jedną z folii, a następnie kontaktowanie i ewentualne dociskanie obu folii. Odpowiednie ujawnienie można znaleźć we wcześniejszym zgłoszeniu zgłaszającego PCT/EP98/01588, które zostaje w niniejszym dokumencie powołane, a zwłaszcza w odniesieniu do sposobu powlekania, doboru folii oraz innych materiałów podłoża i doboru lepiszcza.
Korzystnie, lepiszcze nakłada się bezpośrednio na powierzchnię wymienionego pierwszego podłoża, to jest nie kontaktuje się ono z żadnym ciałem stałym pomiędzy punktem, w czasie gdy lepiszcze opuszcza dyszę szczelinową a punktem w czasie gdy lepiszcze po raz pierwszy kontaktuje się z podł o ż em.
Niemniej jednak w przypadku pewnych zastosowań może być korzystnym, by lepiszcze było nakładane z dyszy szczelinowej do zespołu przenoszenia, takiego jak wałek lub taśma przenosząca, a następnie było powlekane na powierzchni podłoża z wymienionego wałka lub taśmy. Również w takich sposobach dysza szczelinowa korzystnie nie będzie się kontaktowała z zespołem przenoszenia. W takich przypadkach dysza będzie usytuowana w odstępie wynoszącym co najmniej 0,5 mm od powierzchni wymienionego zespołu przenoszenia, a także oczywiście będzie bardziej oddalone od podłoża.
Laminat opakowaniowy jest stosowany do pakowania produktów, które są przeznaczone do wchodzenia w kontakt z ciałami ssaków, a w szczególności ludzi, ze szczególnym uwzględnieniem przedmiotów do połykania i do kontaktu z ustami, takich jak żywność, napoje, leki oraz zabawki jak zabawki dla niemowląt, a także dotyczy on odpowiednio takich opakowanych artykułów.
Na rysunku przedstawiono schematycznie proces wytwarzania laminatu. W szczególności, na fig. 1A pokazano podstawową strukturę sprzętu do powlekania i laminowania, nadającego się do wykonywania przedmiotowego wynalazku; na fig. 1B i 1C pokazano inne struktury sprzętu do powlekania
PL 211 871 B1 i laminowania, również nadają cego się do wykonywania przedmiotowego wynalazku; oraz fig. 2 do 10 pokazano korzystne oprzyrządowanie do wykonywania przedmiotowego wynalazku.
Elastyczne artykuły opakowaniowe do żywności według przedmiotowego wynalazku będą często miały postać torebki lub woreczka, które mogą być szczelnie zamykane, tak jak zgrzewane, zgodnie z typową praktyką w przemyśle opakowań. Alternatywnie, elastyczne artykuły opakowaniowe do żywności mogą mieć postać wstęgi lub materiału arkuszowego do wytwarzania takich torebek lub woreczków lub do celów polegających na owijaniu. Korzystne jest, by podczas produkcji w ramach ciągłej linii produkcyjnej materiału laminowanego następowało wstępne formowanie topliwej folii lepiszcza do laminowania, np. poprzez sposób bez-kontaktowego powlekania, jak już wcześniej wspomniano. Celem uzyskania tego efektu, mogą być wykorzystywane takie urządzenia jak na przykład pokazane w już wymienionym dokumencie PCT/EP98/01588. Ilość stosowanego topliwego lepiszcza do laminowania odpowiada typowemu zakresowi ciężaru na jednostkę powierzchni w tego rodzaju laminacie, ale będzie zasadniczo wynosiła w pobliżu dolnej granicy tego zakresu, ponieważ stosowana w tym wynalazku metoda bez-kontaktowego powlekania pozwala na zastosowanie bardzo niskich ilości wagowych na jednostkę powierzchni, bez powodowania problemów takich jak powstawanie spękań.
Stosuje się wartości wagowe powłoki wynoszące nie więcej niż około 20 g/m2, korzystnie nie więcej niż około 10 g/m2, a bardziej korzystnie od około 2 do około 6 g/m2.
Jest zaskakujące, że ten bez-kontaktowy sposób powlekania jest szczególnie korzystny do wykonywania opakowań do artykułów żywnościowych. Zatem w laminatach na opakowania do artykułów żywnościowych według przedmiotowego wynalazku wykorzystuje się typowe podłoża foliowe znane w stanie techniki. Zatem materiał foliowy będzie często poliolefiną taką jak LDPE, PE lub PP, lub też poliestrem takim jak PET; drugie podłoże będzie inną, często grubszą poliolefiną taką jak PE lub PP, lub też PET czy folią nylonową. Mogą być stosowane metalizowane folie, takie jak metalizowany PP czy PET. Folie stosowane w przedmiotowym wynalazku nadają się zasadniczo do zgrzewania. Odpowiednie materiały foliowe i na podłoża ujawniono np. w B.S. Glass-brenner Third Generation Solventless Laminating Adhesives for the Flexible Packaging Market, TAPPO 1996 Polymers, Laminations and Coating Conference, którego treść zostaje w niniejszym dokumencie powołana.
Laminaty typu folia-papier dla przemysłu poligraficznego, wykonywane z wykorzystaniem topliwych klejów do laminowania ujawniono na przykład w patencie USA nr 5.958.178.
W kontekście tego wynalazku może być szczególnie korzystnym użycie materiałów ulegających biodegradacji, a w szczególności ulegających biodegradacji, topliwych klejów i folii. Niektóre materiały ulegające biodegradacji ujawniono na przykład w dokumencie PCT/US94/09666 zgłaszającego, który to dokument zostaje powołany w niniejszym zgłoszeniu.
Topliwe lepiszcza jak wymienione oraz innych rodzajów mogą być wykorzystywane w tym sposobie powlekania do wytwarzania mniejszej ilości monomerów lub lotnych substancji organicznych, bez etapów suszenia lub odparowywania rozpuszczalników, a także można uzyskać niskie poziomy powłoki lepiszcza. Jest to szczególnie ważne w przypadku opakowań do artykułów żywnościowych. Chociaż reaktywne emulsje na bazie rozpuszczalnika lub wody, a także bez-rozpuszczalnikowe reaktywne lepiszcza muszą być starannie przygotowywane, celem uzyskania klejów o niskich poziomach monomerów, oligomerów oraz innych zanieczyszczeń, łatwiej jest uzyskiwać takie niskie poziomy z materiałami termoplastycznymi nadającymi się na opakowania artykułów żywnościowych, zwłaszcza gdy stosowane są niewielkie ich ilości.
Lepiszcza korzystne w kontekście przedmiotowego wynalazku obejmują ujawnione w dokumencie PCT/EP98/01588. Jest korzystnym, by stosować nie-reaktywne topliwe lepiszcza na bazie kopolimerów olefin oraz kwasu metakrylowego; kopolimerów olefin i pochodnych kwasu metakrylowego; kopolimerów olefin i estrów kwasu metakrylowego; kopolimerów olefin i związków winylowych;
poli-a-olefin, a zwłaszcza ataktycznych poli-a-olefin (APAO); termoplastycznych kauczuków syntetycznych; polimerów katalizowanych metalocenem, zwłaszcza na bazie etylenów i/lub propylenu; jonomerów, a zwłaszcza kopolimerów; a także mieszanin dwóch lub więcej spośród tych polimerów termoplastycznych.
W szczególności, nadające się do tego wynalazku obejmują EMA, EnBA, EVA lub kopolimery etylenowe, mieszane z alifatycznymi żywicami węglowodorowymi, aromatycznymi żywicami węglowodorowymi, żywicami z drzew lub kalafonią oraz polietylenem czy woskiem polietylenowym czy też materiałami termoplastycznymi takimi jak poliolefiny, zwłaszcza polietylen, polipropylen, amorficzne poliolefiny takie jak Vestoplast 703.RTM (H^s) oraz temu podobne. Jednym ze szczególnie użytecz6
PL 211 871 B1 nych topliwych klejów jest Advantra®, w przypadku którego możliwa jest niska zawartość monomeru, wąski rozkład masy cząsteczkowej oraz niska lepkość do łatwiejszego powlekania, bez potrzeby stosowania dodatków i rozcieńczalników.
Szczególne korzyści można osiągnąć, gdy polimer termoplastyczny ma dwa lub nawet trzy różne składniki EnBA, które różnią się ilością estru, indeksem płynięcia czy też temperaturą topnienia lub też zakresem temperatury mięknienia. Jest szczególnie korzystnym, by termoplastyczny polimer zawierał co najmniej dwa EnBA, które różnią się współczynnikiem o co najmniej 4 a do 10 pod względem indeksu płynięcia (MFI) wyrażonym typowo w gramach na 10 minut.
Niepreparowane materiały termoplastyczne, takie jak poliolefiny, a zwłaszcza polietylen, polipropylen, amorficzne poliolefiny takie jak Vestoplast 70® (H^s), poliestry, poliamidy i temu podobne mogą nadawać się jako lepiszcza do laminowania według przedmiotowego wynalazku.
Korzystny rodzaj poliolefiny, typowo opisywany jako poliolefiny metalocenowe jest wytwarzany na jednomiejscowym katalizatorze, co skutkuje równomiernym rozkładem łańcuchów bocznych komonomeru oraz wąskim rozkładem masy cząsteczkowej, to jest rozkładem masy cząsteczkowej, Mw/Mn mniejszym lub równym 3, korzystnie mniejszym lub równym 2,5. Określenie metalocenowy nie ma w zamierzeniu ograniczać pod względem szczególnego katalizatora, jaki jest stosowany w procesie wytwarzania kopolimeru, a jedynie stanowi skrótowe określenie samych homogenicznie rozgałęzionych liniowych lub zasadniczo liniowych struktur polimerowych.
Poprzez określenie homogeniczny rozumie się, że dowolny komonomer jest przypadkowo rozproszony w danej cząstce interpolimeru i zasadniczo wszystkie cząstki interpolimeru mają tę samą proporcję etylen/komonomer w tym interpolimerze. Pik topnienia DSC homogenicznych, liniowych i zasadniczo liniowych polimerów etylenowych będzie rozszerzał się w miarę zmniejszania się gęstości i/lub zmniejszania się wartości średniej masy cząsteczkowej. Niemniej jednak, w przeciwieństwie do polimerów heterogenicznych, gdy polimer homogeniczny ma pik topnienia wyższy niż 115°C (jak w przypadku polimerów mających gęstość większą niż 0,940 g/cm3), polimery takie nie mają dodatkowo odmiennie niższej temperatury piku topnienia.
Dodatkowo lub alternatywnie, homogeniczność polimerów jest typowo określana przez SCBDI (Short Chain Branch Distribution lndex czyli indeks rozkładu krótkich łańcuchów bocznych) lub CDBI (Composition Distribution Branch lndex czyli indeks rozkładu łańcuchów bocznych w kompozycji) i jest podawana jako procent wagowy cząstek polimeru, mających zawartość komonomeru rzędu 50% przeciętnej całkowitej zawartości molarnej komonomeru. SCBDI polimeru oblicza się łatwo z danych uzyskiwanych za pomocą technik znanych w stanie techniki, takich jak na przykład elucyjne frakcjonowanie przy rosnącej temperaturze (w skrócie w niniejszym dokumencie wymieniane jako TREF), jak opisano na przykład w dokumencie Wild et al., Journal of Polymer Science, Poly. Phys. Ed., tom 20, str. 441 (1982), w patentach USA nr 4.798.081 (Hazlitt et al.) czy nr 5.089321 (Chum et al.), których ujawnienie zostaje w niniejszym dokumencie powołane. SCBDI czy CDBI dla homogenicznych liniowych lub zasadniczo liniowych polimerów etylen/a-olefina, jak stosuje się w przedmiotowym wynalazku, wynosi korzystnie ponad 50 procent.
Heterogenicznymi polimerami są interpolimery etylen/a-olefina charakteryzujące się tym, że mają szkielet liniowy oraz krzywą topnienia DSC o odmiennym piku topnienia wyższym niż 115°C, co można przypisać frakcji o dużej gęstości. Heterogeniczne interpolimery będą typowo miały Mw/Mn wynoszący powyżej 3 (gdy gęstość interpolimeru wynosi mniej niż około 0,960 g/cm3) i będą typowo miały CDBI niższy lub równy 50, co wskazuje, że takie interpolimery są mieszaniną cząstek mających różną zawartość komonomeru oraz różne ilości krótkich łańcuchów bocznych.
Homogeniczne polietyleny do wykorzystania w tym wynalazku można podzielić na dwie szersze kategorie: liniowe homogeniczne polietyleny oraz zasadniczo liniowe polietyleny. Obie te kategorie są znane.
Homogeniczne liniowe polimery etylenowe już od dawna są dostępne w handlu. Jak podano przykładowo w patencie USA nr 3.645.992 na rzecz Elston, homogeniczne liniowe polimery etylenowe mogą być przygotowywane w konwencjonalnych procesach polimeryzacji z zastosowaniem katalizatora typu Zieglera, jak na przykład układy katalizatorów cyrkono-wanadowych. W patentach USA nr 4.937.299 na rzecz Ewen et al. oraz nr 5.218.071 na rzecz Tsutsui et al. ujawnia się zastosowanie katalizatorów metalocenowych, takich jak układy katalizatorów na bazie hafnu do przygotowywania homogenicznych liniowych polimerów etylenowych. Homogeniczne liniowe polimery etylenowe charakteryzują się typowo rozkładem masy cząsteczkowej Mw/Mn wynoszącym około 2. Dostępne w handlu przykłady homogenicznych liniowych polimerów etylenowych obejmują sprzedawane przez Mitsui
PL 211 871 B1
Petrochemical industries jako żywice Tafmer™ oraz sprzedawane przez Exxon Chemical Company jako żywice Exact™.
Zasadniczo liniowe polimery etylenowe (SLEP) są homogenicznymi polimerami mającymi długie łańcuchy boczne. Ujawnione są one w patentach USA nr 5.272.236 oraz nr 5.272.272, których ujawnienie powołuje się w niniejszym dokumencie. SLEP są dostępne od The Dow Chemical Company jako polimery wykonywane przez Insite™. Process and Catalyst Technology, jak plastomery poliolefinowe (POP) Affinity™. SLEP mogą być przygotowywane w roztworze, zawiesinie lub w fazie gazowej, korzystnie w fazie roztworu, przez polimeryzację etylenu i jednego lub więcej opcjonalnych komonomerów α-olefinowych w obecności katalizatora o ograniczonej geometrii, takiego jak ujawniony w europejskim zgłoszeniu patentowym 416.815-a, powołanym w niniejszym dokumencie. Katalizatory o ograniczonej geometrii opisano szczegółowo dalej.
Określenie zasadniczo liniowy oznacza, że, oprócz krótkich łańcuchów bocznych przypisywanym włączeniu homogenicznego komonomeru, polimer etylenowy charakteryzuje się ponadto posiadaniem długich łańcuchów bocznych, a szkielet polimeru jest podstawiony przeciętnie 0,01 do 3 długimi łańcuchami bocznymi/1000 atomów węgla. Korzystne zasadniczo liniowe polimery nadające się do wykorzystania w tym wynalazku są podstawione od 0,01 długiego łańcucha bocznego/1000 atomami węgla do 1 długiego łańcucha bocznego/1000 atomów węgla, a korzystniej od 0,05 długiego łańcucha bocznego/1000 atomów węgla do 1 długiego łańcucha bocznego/1000 atomów węgla. W przeciwieństwie do terminu zasadniczo liniowy, określenie liniowy oznacza, że polimer nie ma mierzalnych czy znaczących długich łańcuchów bocznych, to jest polimer jest podstawiony przeciętnie mniej niż 0,01 długiego łańcucha bocznego/1000 atomów węgla.
W przypadku interpolimerów etylen/a-olefina, długi łańcuch boczny jest dłuższy niż krótki łańcuch boczny, co skutkuje włączeniem α-olefiny (a-olefin) do szkieletu polimeru. Każdy długi łańcuch boczny ma taki sam rozkład komonomeru jak szkielet polimeru i może być tak długi jak szkielet polimeru, do którego jest przyłączony.
Obecność długich łańcuchów bocznych może być określana w polimerach etylenowych poprzez zastosowanie spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego (spektroskopia NMR) C13 i jest określana za pomocą sposobu opisanego w dokumencie Randall (Rev. Macromol. Chem. Phys., C.29, tomy 2&3, str. 285-297), którego ujawnienie zostaje powołane w niniejszym dokumencie.
W praktyce za pomocą obecnej spektroskopii jądrowego rezonansu magnetycznego C13 nie można określić długości długiego łańcucha bocznego, który jest dłuższy od sześciu atomów węgla. Niemniej jednak istnieją inne znane techniki nadające się do określania obecności długich łańcuchów bocznych w polimerach etylenowych, łącznie z interpolimerami etylen/1-okten. Dwie z takich metod to chromatografia żelowa połączona z detektorem rozproszenia niskokątowego światła laserowego (GPC-LALLS) oraz chromatografia żelowa w połączeniu z różnicowym detektorem lepkości (GPCDV). Zastosowanie tych technik do wykrywania długich łańcuchów bocznych oraz odpowiednie teorie zostały dokładnie udokumentowane w literaturze fachowej. Patrz np. Zimm, G.H. i Stockmayer, W.H., J. Chem. Phys., 17, 1301 (1949) oraz Rudin, A., Modern Methods of Polymer Characterization, John Wiley & Sons, New York (1991) str. 103-112, przy czym oba te dokumenty zostają powołane w niniejszym zgłoszeniu. Co więcej oraz w szczególności, A. Willem de Groot oraz P. Steve Chum, obaj z The Dow Chemical Company, 04 października 1994 r. podczas konferencji Federation of Analytical Chemistry and Spectroscopy Society (FACSS) w St. Louis, MO, zaprezentowali dane wskazujące, że GPC-DV jest użyteczną techniką określania obecności długich łańcuchów bocznych w zasadniczo liniowych polimerach etylenowych.
Efekt empiryczny obecności długich łańcuchów bocznych w zasadniczo liniowych interpolimerach etylen/a-olefina, stosowanych w przedmiotowym wynalazku przejawia się w postaci poprawionych właściwości Teologicznych, które przedstawiane są i wyrażane w niniejszym dokumencie jako wyniki reometrii gazowej wytłaczania (GER) i/lub indeks płynięcia l10/l2, które mogą być zmienne niezależnie od Mw/Mn.
Zasadniczo liniowe polimery etylenowe charakteryzują się ponadto posiadaniem:
(a) proporcji indeksów szybkości płynięcia wynoszącej l10/l2, większej lub równej 5,63;
(b) rozkładu masy cząsteczkowej, Mw/Mn oznaczonego drogą chromatografii żelowej i zdefiniowanego równaniem:
(Mw/Mn) (l10/l2)-4,63;
PL 211 871 B1 (c) krytyczne naprężenie ścinania przy ekstrapolowanym początku efektu pękania objętościowego, jak określa się przez reometrię wytłaczania, wynoszące ponad 4x106 dyn/cm2 lub reologię gazową wytłaczania tak, że krytyczny współczynnik ścinania przy ekstrapolowanym początku zjawiska pękania powierzchniowego materiału płynnego dla zasadniczo liniowego polimeru etylenowego wynosi co najmniej 50 procent więcej niż krytyczny współczynnik ścinania przy ekstrapolowanym początku zjawiska pękania powierzchniowego materiału płynnego dla liniowego polimeru etylenowego, przy czym ten zasadniczo liniowy polimer etylenowy oraz liniowy polimer etylenowy zawierają ten sam komonomer lub komonomery, liniowy polimer etylenowy ma l2, Mw/Mn oraz gęstość w zakresie 10% zasadniczo liniowego polimeru etylenowego, przy czym odpowiednie krytyczne współczynniki ścinania SLEP oraz liniowego polimeru etylenowego są mierzone przy tej samej temperaturze topnienia z wykorzystaniem reometrii gazowej wytłaczania, a także (d) pojedynczy pik topnienia wykazywany w różnicowej kalorymetrii skaningowej, DSC, znajdujący się pomiędzy -30 a 150°C.
Zależność na wykresie naprężenia ścinającego od współczynnika ścinania jest wykorzystywana do określenia zjawiska pękania materiału płynnego oraz określenia krytycznego współczynnika ścinania oraz krytycznego naprężenia ścinającego dla polimerów etylenowych.
W dokumencie Ramamurthy, Journal of Rheology, 30(2), 337-357, 1986, ujawnienie którego zostaje powołane w niniejszym dokumencie, podano, że powyżej pewnego krytycznego natężenia przepływu obserwowane usterki wytłoczki mogą być szeroko klasyfikowane w dwie główne grupy: pękanie powierzchniowe materiału płynnego oraz pękanie objętościowe materiału płynnego.
Pękanie powierzchniowe materiału płynnego występuje w pozornie stabilnych warunkach płynięcia i waha się od utraty zwierciadlanego połysku folii do poważniejszej postaci szorstkiej. W niniejszym dokumencie, jak określono z wykorzystaniem wyżej określonego GER, ekstrapolowany początek zjawiska pękania powierzchniowego materiału płynnego (OSMF) charakteryzuje się na początku utratą połysku wytłoczki, przy której szorstkość powierzchni wytłoczki może być wykrywana jedynie przy 40-krotnym powiększeniu. Krytyczny współczynnik ścinania przy ekstrapolowanym początku zjawiska pękania powierzchniowego materiału płynnego dla zasadniczo liniowych polimerów etylenowych wynosi co najmniej 50% więcej niż krytyczny współczynnik ścinania przy ekstrapolowanym początku zjawiska pękania powierzchniowego materiału płynnego liniowego polimeru etylenowego mającego zasadniczo taki sam l2 oraz Mw/Mn.
Pękanie objętościowe materiału płynnego występuje w niestabilnych warunkach płynięcia w wytłaczarce i waha się od regularnego (naprzemiennie szorstki i gładki, spiralny itp.) do przypadkowo rozłożonych odkształceń. Celem uzyskania dopuszczalności handlowej i uzyskania maksymalnych właściwości wytrzymałościowych folii, powłok i elementów formowanych, defekty powierzchniowe powinny być minimalne, jeśli nie w ogóle wyeliminowane. Krytyczne naprężenie ścinające przy ekstrapolowanym początku zjawiska pękania objętościowego materiału płynnego dla zasadniczo liniowych polimerów etylenowych, a zwłaszcza mających gęstość większą niż 0,910 g/cm3, stosowanych w przedmiotowym wynalazku, wynosi ponad 40 N/cm2. Krytyczny współczynnik ścinania przy ekstrapolowanym początku zjawiska pękania powierzchniowego materiału płynnego (OSMD) oraz ekstrapolowanym początku zjawiska pękania objętościowego materiału płynnego (OGMF) będzie podawany w podawany w niniejszym dokumencie w oparciu o zmiany szorstkości powierzchni oraz konfiguracje wytłoczek wytłaczanych przez GER. Korzystnie zasadniczo liniowy polimer etylenowy będzie charakteryzowany poprzez krytyczny współczynnik ścinania, gdy jest stosowany jako pierwszy polimer etylenowy według wynalazku oraz poprzez krytyczne naprężenie ścinania, gdy jest stosowany jako drugi polimer etylenowy według wynalazku.
Lepiszcze może również zawierać do 100% co najmniej jednego EMA, EnmBA lub homogenicznego polimeru liniowego. Korzystnie składnik w postaci termoplastycznego polimeru zawiera co najmniej dwa, korzystnie trzy różne składniki EnBA, przy czym jeden składnik EnBA ma indeks płynięcia wynoszący co najmniej cztery razy i do 10 razy więcej niż indeks płynięcia co najmniej jednego składnika EnBA, przy czym wymieniony indeks płynięcia wyrażony jest w gramach na 10 minut. Jeżeli polimer termoplastyczny zawiera więcej niż jeden składnik EnBA, wymieniony składnik EnBA różni się pod względem zawartości estru, indeksu płynięcia i/lub temperatury topnienia czy temperatury mięknienia.
Mogą być stosowane żywice klejące i są one wybierane spośród alifatycznych i aromatycznych żywic węglowodorowych, a zwłaszcza uwodornionych alifatycznych żywic węglowodorowych oraz żywic α-metylostyrenowych, żywic z drzew iglastych oraz estrowych żywic z drzew iglastych, a zwłaPL 211 871 B1 szcza uwodornionych takich żywic z drzew iglastych i estrowych żywic z drzew iglastych. Korzystną żywicą klejącą jest uwodorniona alifatyczna żywica węglowodorowa oraz żywica α-metylo-styrenowa, w ilościach od około 10 do około 40% wag.
Topliwe lepiszcze do laminowania może dodatkowo zawierać co najmniej jeden polimer, a zwłaszcza poliolefinę taką jak polietylen lub wosk polietylenowy.
Ilość korzystnych składników obecnych w lepiszczu skalkulowano w następujący sposób:
korzystna bardziej korzystna
| Termoplastyczny (ko-)polimer | 10-100% | 20-80% | 35-60% |
| Alifatyczna żywica węglowodorowa | 0-50% | 0-45% | 0-40% |
| Aromatyczna żywica węglowodorowa | 0-20% | 0-15% | 0-10% |
| Żywica z drzew iglastych | 0-40% | 0-35% | 0-30% |
| Polietylen lub wosk polietylenowy | 0-20% | 0-15% | 0-10% |
jak również w pewnych przypadkach niewielkie ilości typowych dodatków.
Folia lepiszcza jest ciągła, nawet przy niskich ciężarach powłoki, a laminat niełatwo ulega oderwaniu czy de-laminowaniu po połączeniu. Wytrzymałość na odrywanie lepiszcza wynosi w zakresie od 0,5 N/15 mm do zniszczenia folii, zależnie od podłoża, składu wykorzystanego lepiszcza, a także kąta i współczynnika odrywania.
Struktura urządzenia może być podobna do pokazanej na fig. 1A-1C. Na fig. 1A i 1B pokazano przykład wykonania, w którym kompozycja termoplastyczna jest uwalniana z zespołu powlekającego 3 na pierwsze podłoże 1, a następnie umieszcza się drugie podłoże 4 na wolnej powierzchni powleczonego lepiszcza za pomocą walca chwytającego 5. Należy rozumieć, że taki układ może ulegać modyfikacjom w innych przykładach wykonania wynalazku, a w szczególności wtedy, gdy drugie podłoże 4 nie musi być zawsze stosowane. Następnie walec chwytający 5 może być wykorzystywany do dociskania kompozycji termoplastycznej bezpośrednio na pierwszym podłożu. W przypadku takich przykładów wykonania wynalazku, walec chwytający 5 będzie miał powłokę rozdzielającą, np. może być walcem stalowym z politetrafluoroetylenową warstwą powierzchniową.
Jak bardziej szczegółowo pokazano na fig. 1A i 1B, pierwsze podłoże 1 przechodzi przez szereg walców luźnych 2, celem uzyskania właściwego ustawienia wstęgi przed zbliżeniem się jej do zespołu powlekającego 3. Opcjonalnie powoduje się przywieranie drugiego podłoża 4 do powierzchni powlekającej za pomocą walca chwytającego 5. Podłoże 1 jest określone jako pierwsze podłoże, które kontaktuje się z zasadniczo ciągłą folią termoplastyczną. Pierwszym podłożem może być dowolne podłoże, które jest zasadniczo dostarczane na walec, takie jak włóknina, papier, a w tym papier z powłoką rozdzielającą, a także szeroki wybór folii, warstewek i innych materiałów. Przykład wykonania wynalazku według fig. 1A, w którym walec chwytający 5 jest usytuowany nieco dalej od punktu kontaktu folii lepiszcza z pierwszym podłożem, nadaje się szczególnie do powlekania podłoży porowatych. Przykład wykonania wynalazku według fig. 1B nadaje się szczególnie w sytuacji, gdy pierwsze podłoże jest nie-porowate, co oznacza, że powietrze nie przechodzi łatwo przez to podłoże. W przypadku laminowania folii, pierwsze podłoże jest typowo folią. Drugie podłoże może być również dostarczane na walec i być takie samo lub z innego materiału niż pierwsze podłoże.
Na fig. 1C pokazano przykład wykonania wynalazku, w którym folia lepiszcza jest najpierw dociskana na pierwszym podłożu 1 przez walec chwytający 5, stanowiący część stanowiska dociskania, jak dalej wskazano za pomocą walców A i B na fig. 2-10.
Drugie podłoże 4 jest następnie umieszczane na wolnej powierzchni bez kontaktowania się z pierwszym podłożem 1, w stanowisku laminowania uformowanym przez walce C i D. W przypadku tego rodzaju urządzenia możliwe jest dociskanie folii lepiszcza bezpośrednio do pierwszego podłoża 1 za pomocą walca chwytającego 5 lub dociskanie drugiego podłoża 4 do pierwszego podłoża i lepiszcza, ponownie za pomocą walca chwytającego 5. Podczas testów wypróbowano oba sposoby. Temperatura podawanego gorącego materiału płynnego może wynosić w zakresie wynoszącym od około 90°C do około 200°C, korzystnie od około 110°C do około 140°C, zależnie od składu, grubości i prędkości powlekania.
Właściwe są prędkości urządzenia wynoszące do około 500 m/minutę, korzystnie około 350 m/minutę, a korzystniej około 300 m/minutę. Podczas procesu powlekania, folia lepiszcza jest uwalniana z powlekającej dyszy szczelinowej w różnych odległościach od pierwszego podłoża 1, które ma być powlekane lepiszczem. Również odległość dyszy szczelinowej od podłoża może być różna od kilku
PL 211 871 B1 milimetrów do 500 mm i więcej, korzystnie od około 10 milimetrów do około 300 milimetrów, a korzystniej od około 20 milimetrów do około 100 milimetrów, bez znaczącego wpływu na jakość powlekania.
Gdy folia lepiszcza uwalniana z powlekającej dyszy szczelinowej jest powlekana bezpośrednio na pierwsze podłoże za pomocą walca dociskającego 5 zaopatrzonego w powłokę rozdzielającą, lepiszcze nie wykazuje tendencji do przywierania do walca chwytającego. Ciśnienie dociskania może również być różne i wynosić około 10 bar, korzystnie około 8 bar, a korzystniej około 7 bar, gdy walec chwytający dociska podłoże.
Zasadniczo stwierdzono, że gdy lepiszcze powleczone na pierwsze podłoże opuszcza stanowisko dociskania, pomiędzy lepiszczem a pierwszym podłożem nie zostaje zamknięte powietrze.
W kolejnym aspekcie wynalazku drugie podłoże może być powlekane na warstwę lepiszcza za pomocą drugiego zestawu walców usytuowanych w ścieżce przepływu strumienia podłoża, walca chwytającego 5. Również takie laminaty nie wykazują spękań, zamkniętego powietrza czy innych usterek związanych z laminowaniem.
Głowica powlekająca może znajdować się około 0,5 mm od podłoża, korzystnie około 2 mm, bardziej korzystnie około 10 mm, a najkorzystniej nie więcej niż 20 mm.
Temperatura, w której lepiszcze kontaktuje się z podłożem wynosi korzystnie nie więcej niż 150°C, korzystniej nie więcej niż 120°C, a najkorzystniej nie więcej niż 110°C, jak jest to pożądane do zastosowania jako podłoża folii polimerowej, która albo jest cienka albo jest materiałem foliowym o niskich temperaturach topnienia.
Na fig. 2-10 zilustrowano różne korzystne przykłady wykonania przedmiotowego wynalazku, w których wytłaczana kompozycja termoplastyczna, taka jak topliwe lepiszcze, jest nakładana na pierwsze podłoże i następnie laminowana w drugim podłożu. Na wszystkich tych ilustracjach drugie podłoże jest opcjonalne w tym sensie, że wynalazek ten może alternatywnie obejmować pojedynczą, ciągłą nie-porowatą folię uformowaną w wyniku sposobu powlekania bez-kontaktowego i powleczoną na pojedynczym substracie. W przypadku braku drugiego podłoża, na fig. 5B przedstawiono powlekanie przy przesuwaniu, ponieważ płynna kompozycja jest najpierw nakładana na walec z powłoką rozdzielającą, który następnie kontaktuje się z pierwszym podłożem przy dociskaniu. Pierwsze podłoże może następnie być laminowane z drugim podłożem w kolejnym etapie. W przypadku wielu laminatów na opakowania, sposób folia-folia pokazany na fig. 2-5A jest obecnie najkorzystniejszym sposobem laminowania.
W przykładach wykonania wynalazku, w których powłoka termoplastyczna lub topliwe lepiszcze kontaktuje się z pierwszym podłożem przy nieobecności drugiego podłoża, jak zilustrowano na fig. 6 i 7, ważne jest, by istniała powłoka rozdzielająca, taka jak krzem, teflon czy papier rozdzielający na walcu (walcach), znajdująca się w kontakcie z klejącym lub porowatym podłożem, celem zapobieżenia przywieraniu kompozycji termoplastycznej do walca. Walec chwytający wyciska powietrze spomiędzy folii powłoki termoplastycznej i podłoża, celem upewnienia się, że powietrze nie zostanie uwięzione pomiędzy pierwszym podłożem a kompozycją termoplastyczną. Walec A może być stalowym cylindrem ułatwiającym przekazywanie ciepła, natomiast walec B, typowo walec dociskający, jest wykonany z gumy. W wielu przypadkach będzie jednakże bardziej korzystnym, by walec A był gumowy, natomiast walec B był stalowym cylindrem z zewnętrzną powłoką rozdzielającą (fig. 5B do 10).
Na fig. 2-10 zademonstrowano, że położenie dyszy może być różne - od położenia prostopadłego do położenia równoległego względem położenia podłoża.
Na fig. 6-9 pokazano dalsze przykłady wykonania wynalazku, które w szczególności nadają się do laminatów folia-folia na opakowania do żywności.
Na fig. 8 i 9 zilustrowano drugie podłoże podczas laminowania na pierwszym podłożu, w położeniu dalszym od zespołu powlekającego. W tym przykładzie wykonania jest korzystnym, by walec C był ogrzewany, celem odtworzenia lub wydłużenia czasu pozostawania na powietrzu przed połączeniem topliwego lepiszcza lub powłoki termoplastycznej, zanim będą laminowane na drugim podłożu. Temperatura walca C może być różna w zakresie pomiędzy około 30-100°C do laminowania pomiędzy walcami C i D. Alternatywnie, walec C może być walcem zimnym, celem przyspieszenia prędkości zestalania się powłoki termoplastycznej lub topliwego lepiszcza. Może to być użyteczne, gdy powłoka jest wytwarzana do pośredniego przechowywania. Podłoże laminowane w walcach chwytających C i D może być albo w postaci wstęgi albo w postaci arkuszy (fig. 8 i 9). Jak pokazano na fig. 10, gdy walec C jest walcem zimnym, sposób według wynalazku może być wykorzystywany do wytwarzania podłoży takich jak folie powlekane na jednej stronie kompozycji termoplastycznej, która może być np. używana do zastosowań związanych ze zgrzewaniem. Gdy jest to pożądane, może być oczywiście
PL 211 871 B1 dodana kolejna warstwa papieru rozdzielającego, jak pokazano na fig. 9, celem zabezpieczenia materiału zgrzewanego, np. do przechowywania pośredniego.
Zespół powlekający jest usytuowany w pewnej odległości wynoszącej co najmniej 0,5 mm, korzystnie co najmniej 2 mm, od podłoża (lub od walca z powłoką rozdzielającą w przypadku powlekania z przesuwaniem przy nieobecnoś ci drugiego podł o ż a - fig. 5B). Maksymalna odległ o ść zespoł u powlekającego od podłoża może być ustalana jedynie z ograniczeniami natury praktycznej, zwłaszcza gdy zespół powlekający jest usytuowany zasadniczo pionowo. Korzystnie odległość ta wynosi mniej niż około 5 m, korzystnie mniej niż około 3 m, bardziej korzystnie mniej niż około 1 m, a jeszcze korzystniej mniej niż około 500 mm, zaś najkorzystniej od około 2 do 20 mm, zależnie od właściwości powlekanej kompozycji termoplastycznej. Jest typowo korzystnym, by obszar pomiędzy zespołem powlekającym a podłożem był ekranowany podczas powlekania przed zanieczyszczeniami pochodzącymi z powietrza i prą dami powietrznymi, celem zapobiegania odkształ ceniu powłoki przed jej kontaktowaniem się z podłożem. Ma to szczególnie miejsce w przypadku, gdy odległość pomiędzy zespołem powlekającym a podłożem jest większa niż około 500 mm.
Odległość ta jest znacznym stopniu determinowana przez lepkość i czas pozostawania na powietrzu przed połączeniem powlekanej kompozycji termoplastycznej. W przypadku wytwarzania powłok folii na podłożach włóknistych w ten sposób, jest pożądanym, by kompozycja termoplastyczna ostygła dostatecznie, by zwiększała lepkość i wytrzymałość kohezyjną w takim zakresie, by wszelkie nitki czy włókna obecne na powierzchni podłoża nie przenikały tej powłoki, a jednocześnie kompozycja termoplastyczna musi być dostatecznie płynna, by odpowiednio przywierała do podłoża. Im większa odległość pomiędzy zespołem powlekającym a walcami chwytającymi, tym bardziej topliwe lepiszcze lub powleczenie będzie schłodzone przed wejściem w kontakt z pierwszym podłożem. W przypadku pewnych kompozycji lepiszcza, takie schłodzenie będzie niekorzystnie wpływało na przywieranie (czy też zakotwienie) do podłoża. Zatem podłoże może być przesuwane nad ogrzewanym walcem przed dociskaniem, lub też może być stosowany ogrzewany walec chwytający, jeżeli odległość pomiędzy walcem chwytającym a zespołem powlekającym powoduje schłodzenie powłoki lub lepiszcza w takim stopniu, ż e nie przywiera ono odpowiednio lub nie zakotwią się do podł o ż a. Również powlekanie przy przesuwaniu, jak pokazano na fig. 5B może być stosowane, przy czym walec chwytający B z powłoką rozdzielającą może mieć temperaturę kontrolowaną za pomocą układu grzewczo-chłodzącego takiego jak układ przepuszczający płyn chłodzący przez walec B.
Średnica walców A i B wynosi korzystnie około 15 mm do około 50 mm.
Zatem dostatecznie schłodzona powłoka kontaktuje się z powierzchnią podłoża i przywiera do tej powierzchni bez głębokiego wnikania w podłoże. Jeżeli powłoka termoplastyczna jest z takiej kompozycji, że zasadniczo przestaje być lepka po dostatecznym schłodzeniu, laminat z powleczonego podłoża w ten sposób wykonany może być rolowany i składowany.
Alternatywnie, może to zostać osiągnięte poprzez umieszczenie powleczonego warstwą rozdzielającą drugiego podłoża, takiego jak papier powleczony krzemem, na powierzchni powłoki lepiszcza. Laminat może być następnie wykorzystywany później. Laminat ten może być wiązany za pomocą dowolnej stosownej techniki spajania, w tym spajanie ultradźwiękami, zgrzewanie czy też bardziej powszechne spajanie lepiszczem.
Korzystnie powlekanie wykonuje się w układzie ciągłej linii produkcyjnej, bezpośrednio przed jakąkolwiek dalszą obróbką. Przykład tego typu procesu, do którego wyjątkowo nadaje się przedmiotowy wynalazek można znaleźć w dokumencie DE 195 46 272 C1 na rzecz Billhofer Maschinenfabrik GmbH, który zostaje powołany w niniejszym dokumencie. Stosowne dysze szczelinowe, produkowane przez INATEC GmbH z Lagenfeld, Niemcy, pokazano w dokumencie USA 5.958.178.
Korzystnie materiał do laminowania jest syntetycznym materiałem foliowym, a w szczególności klarownym i przezroczystym materiałem foliowym, jak stosuje się typowo do takich laminatów.
Typowo takie materiały foliowe zawierają płaskie lub wygniatane folie, które przynajmniej zasadniczo wykonane są z orientowanego polipropylenu, polietylenu, poliestrów takich jak Mylar®, polioctanu, nylonu, acetylocelulozy i tak dalej, mających grubość wynoszącą około 5 mikronów do około 50 mikronów. Folie takie są typowo laminowane lub klejone do drukowanego papieru lub kartonu. Materiały kompozytowe są typowo wytwarzane z zastosowaniem układu folia-folia, folia-warstewka, a metalizowane podłoża są powszechnie stosowane w laminatach. Tego rodzaju laminaty są typowo znajdowane w takich gałęziach przemysłu jak poligrafia i opakowania. Przy zastosowaniu sposobu według tego wynalazku laminaty te mogą być wytwarzane z zastosowaniem niereaktywnego topliwego lepiszcza zamiast powszechnie stosowanych klejów reaktywnych.
PL 211 871 B1
Zasadniczo temperatura wyjścia kompozycji termoplastycznej będzie wynosiła niecałe około 240°C, a zatem mniej niż typowe temperatury wytłaczania polimerów rzędu około 300°C. Chociaż temperatura kompozycji termoplastycznej, gdy wychodzi ona z zespołu powlekającego, może wynosić w zakresie od około 80°C do około 180°C lub więcej, układ bez-kontaktowego powlekania według przedmiotowego wynalazku pozwala na dokonywanie powlekania przy wyjątkowo niskich temperaturach. W przypadku tego przykładu wykonania wynalazku jest korzystnym, by kompozycja termoplastyczna była powlekana w temperaturach wynoszących mniej niż 160°C, korzystniej mniej niż około 140°C, jeszcze korzystniej mniej niż około 120°C, a nawet jeszcze korzystniej mniej niż około 110°C. Jak wcześniej wspomniano, wrażliwe na ciepło materiały mogą być również powlekane w ten sposób, poprzez zastosowanie wyższych temperatur powlekania w połączeniu ze zwiększeniem odległości pomiędzy zespołem powlekającym a podłożem, które ma być powlekane, celem umożliwienia dostatecznego schłodzenia. Materiały, które zwykle są zbyt wrażliwe mechanicznie i/lub termicznie (np. bardzo cienkie folie) do typowych sposobów powlekania, mogą być zatem powlekane z wykorzystaniem sposobu według przedmiotowego wynalazku. Takie wrażliwe materiały obejmują cienkie materiały polietylenowe i temu podobne.
Zasadniczą zaletą przedmiotowego wynalazku jest to, że można wykonywać zasadniczo ciągłe warstwy powłokowe z materiałów topliwych przy bardzo niskich ciężarach powłoki. Nawet przy zastosowaniu typowych, dostępnych w handlu materiałów topliwych, można wytwarzać warstwy ciągłe o ciężarze powłoki wynoszącym w zakresie od około 0,5 g/m2 do 50-60 g/m2, korzystnie ciężary powłoki nie wynoszące więcej niż około 20 g/m2, bardziej korzystnie o ciężarze powłoki wynoszącym nie więcej niż 10 g/m2, jeszcze korzystniej pomiędzy 3 g/m2 a 5 g/m2, a najkorzystniej mniej niż 3 g/m2. Niemniej jednak, ciężary powłoki wyższe niż 60 g/m2 mogą być użyteczne dla innych zastosowań, gdy podstawowe znaczenie ma obniżenie naprężeń mechanicznych i naprężeń wywołanych przez ciepło.
Bardzo cienkie powłoki, które mogą być wytwarzane zgodnie z tym wynalazkiem, nie tylko przyczyniają się do korzyści ekonomicznych wynikających ze sposobu według wynalazku, ale też umożliwiają uzyskanie znacznie obniżonej sztywności materiału, co znacznie upodabnia taki materiał pod względem jego właściwości do podłoży nie powlekanych.
Wynalazek ten również dotyczy artykułów żywnościowych opakowanych zgodnie z tym wynalazkiem. Zastosowanie takich elastycznych materiałów do laminowania jako materiału na opakowania w przemyśle związanym z żywnością, napojami i lekami ma istotną zaletę polegającą na unikaniu zanieczyszczenia pakowanych artykułów przez lotne i/lub migrujące składniki materiału opakowania, takie jak monomery. Umożliwia to produkowanie laminowanych materiałów opakowaniowych dla przemysłu spożywczego, korzystnie z wolnych od rozpuszczalników, topliwych klejów do laminowania, bez ryzyka zanieczyszczenia żywności monomerami oraz produktami ich reakcji. Jednocześnie uzyskuje się bardzo korzystne wizualnie laminaty, które nie są gorsze, a często są lepsze pod tym względem od laminatów znanych ze stanu techniki.
W szczególności przedmiotowy wynalazek dotyczy zastosowania elastycznego materiału laminowanego zawierającego polimerowy materiał foliowy z tworzywa sztucznego, laminowanego na drugim podłożu za pomocą topliwego lepiszcza do laminatów, jako materiału na opakowania, celem zmniejszenia zanieczyszczenia pakowanych artykułów, a zwłaszcza żywności, lotnymi składnikami materiału opakowania, takimi jak monomery i oligomery. Takie lotne i/lub migrujące składniki mogą zawierać izocyjaniany i/lub aromatyczne aminy.
Artykuły żywnościowe mogą być wybierane ze wszystkich artykułów żywnościowych, które były pakowane, są pakowane i w przyszłości mogą być pakowane z zastosowaniem laminowanego materiału opakowania jak powyżej ujawniono. W szczególności będą to takie artykuły jak leki, przekąski i wyroby cukiernicze, żywność zawierająca wodę i wilgotna, żywność sucha, kawa, herbata oraz tego rodzaju artykuły spożywcze poddane obróbce cieplnej, na parze, jak również poddane obróbce w autoklawie, ale też i świeże owoce, świeże warzywa, świeże mięso, ryby i ser, jak również odpowiednie artykuły do głębokiego zamrażania oraz innego rodzaju niskotemperaturowej obróbki konserwującej. Należy uwzględnić również pakowanie próżniowe, a opakowane artykuły żywnościowe według tego wynalazku obejmują ponadto przygotowaną już żywność do odgrzewania, jak również napoje. Zatem wynalazek ten obejmuje opakowania mleka w torbach foliowych, jak również soki owocowe i warzywne i napoje alkoholowe takie jak wino.
Ponadto laminaty takie mogą być wykorzystywane jako elementy zamykające do różnego rodzaju opakowań na żywność, napoje i leki, jak również opakowania aseptyczne artykułów żywnościowych i napojów wymienionych powyżej. Zakres przedmiotowego wynalazku obejmuje również zastoPL 211 871 B1 sowania nie związane z żywnością, jak opakowania zabawek, na przykład dla małych dzieci i niemowląt, które mogą wkładać takie przedmioty do ust. Uwzględnione zostają również pudełka i woreczki na artykuły piekarnicze.
W przykładach 1-10 (tabela 1) podano skład wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego lepiszcza, zaś przykłady A-E ilustrują zastosowanie wymienionego lepiszcza (o składzie podanym w tabeli 1) do wytwarzania laminatów.
PRZYKŁADY
Wytworzono wstępnie formowane, niereaktywne, topliwe lepiszcze z różnych polimerów termoplastycznych, środków poprawiających lepkość oraz plastyfikatorów, jak pokazano w tabeli 1 poniżej:
T a b e l a 1
| Składniki lepiszcza | Przykłady | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| Lotryl® 17 BA 07, kopolimer EnBA | 23 | 40 | 35 | 10 | 23 | |||||
| Lotryl® 35 BA 40, kopolimer EnBA | 15 | - | - | 20 | 15 | 20 | 15 | 15 | - | - |
| Lotryl® 35 BA 320, kopolimer EnBA | 17 | - | - | 30 | 17 | 10 | 16 | 15 | 20 | 20 |
| Escorene® UL 150-19, kopolimer EVA | - | - | - | - | - | 20 | 24 | 23 | 45 | 45 |
| AC-8, wosk polietylenowy | 5 | 10 | - | - | 5 | - | 5 | - | 5 | - |
| AC 540, wosk polietylenowy | 5 | |||||||||
| Paraflint® C 80, wosk polietylenowy | - | - | - | - | - | 10 | - | - | - | - |
| Mobil Wax 145, wosk parafinowy | - | - | - | - | - | - | - | 5 | - | - |
| Escorez® 5300, żywica węglowodorowa | 28 | 38 | 38 | 38 | - | 23 | 28 | 30 | 20 | 20 |
| Foral® AX, kwaśna żywica kalafoniowa | 10 | 10 | 25 | - | 28 | 15 | 10 | 10 | - | - |
| Kristalex® F 85, żywica a-metylostyrenowa | - | - | - | 10 | ||||||
| Kristalex® F100, żywica a-metylostyrenowa | 10 | 10 |
Topliwe lepiszcza odpowiadające kompozycjom przedstawionym w przykładach 1 i 7 powlekano na podłożach, z zastosowaniem zmodyfikowanego urządzenia laminującego PAK 600 dostępnego od Kroenert, Hamburg, Niemcy. Budowa tego urządzenia jest zasadniczo podobna do pokazanej na fig. 1A-1C. W przypadku tego rodzaju urządzenia możliwe jest dociskanie folii lepiszcza bezpośrednio na pierwszym podłożu 1 za pomocą walca chwytającego 5 lub dociskanie drugiego podłoża 4 na pierwszym podłożu i lepiszczu, również za pomocą walca chwytającego 5. Podczas testów wypróbowano oba sposoby. Temperatura wyjściowa materiału płynnego wynosiła 140°C dla kompozycji według przykładu 1, a 110°C dla kompozycji według przykładu 7. Kompozycje te wykazywały korzystnie niską lepkość w przykładach 1 i 7.
Powłoki wykonano z folii poliestrowej (Polyester RN 36, wytwarzany przez Putz Folien, Tanusstein-Wehen, Niemcy) oraz polietylenowych folii o wysokiej gęstości (HDPE KC 3664.00, z Mildenberger & Willing, Gronau, Niemcy).
2
Ciężar powłoki wynosił 5 do 6 g/m2 przy prędkości urządzenia wynoszącej w przybliżeniu 70 m/minutę. (W oddzielnych testach uzyskano ciężar powłoki wynoszący 2 do 3 g/m2.)
Podczas różnych testów folię lepiszcza uwalniano ze szczelinowej dyszy powlekającej z różnych odległości od pierwszego podłoża 1, które miało być powlekane tym lepiszczem. W kolejnym zestawie testów stwierdzono, że odległość dyszy szczelinowej od podłoża mogła być różna w zakresie od kilku milimetrów do 500 mm i więcej, bez znaczącego wpływu na jakość powłoki.
PL 211 871 B1
Gdy podczas przeprowadzania tych doświadczeń, folię lepiszcza uwalnianą z powlekającej dyszy szczelinowej powlekano bezpośrednio na pierwszym podłożu za pomocą walca chwytającego 5 zaopatrzonego w powłokę rozdzielającą, stwierdzono, że lepiszcze nie przywiera do walca chwytającego. Nie mierzono ciśnienia dociskania, ale walec chwytający naciskał na podłoże z ciśnieniem laminowania wynoszącym 7 do 8 bar.
Stwierdzono, że lepiszcze powlekane na pierwszym podłożu opuszczało stanowisko laminowania bez powietrza uwięzionego pomiędzy lepiszczem a pierwszym podłożem.
W innych testach laminowano drugie podłoże na warstwę lepiszcza za pomocą drugiego zestawu walców, usytuowanych w ścieżce przepływu strumienia podłoża walca chwytającego 5. Również te laminaty, w których wykorzystano te same folie, badano pod względem powstawania spękań, zasysania powietrza czy też innych usterek związanych z laminatami.
Wszystkie laminaty tak wykonane były wolne od skaz. Za obserwowano brak spękań, uwięzionego powietrza czy też innych wad.
W podobny sposób wykonano laminaty z zastosowaniem tego samego rodzaju folii, ale z innymi lepiszczami wskazanymi w przykładach 2 do 10 w tablicy 1. Wyniki były równie dobre jak uzyskane w przypadku kompozycji lepiszcza według przykładów 1 do 7.
W kolejnych testach wytwarzano typowe artykuły opakowaniowe i testowano je następująco:
PRZYKŁAD A
Wytwarzano laminaty w zmodyfikowanym urządzeniu Billhofer Coat 2000 do laminowania, jak wspomniano powyżej, wyposażonym w dyszę szczelinową INATEC, z wykorzystaniem 20 μm folii OPP, dostępnych pod nazwą handlową Propafilm RGP z UCB Films.
Dla potrzeb prób laminowania jedna z folii była patrycowo drukowana, a druga była metalizowana, to jest powierzchnia drukowana jednej folii była laminowana do metalizowanej powierzchni drugiej folii. Zastosowana kompozycja topliwa odpowiada przykładowi 7 w tabeli 1. W jednej próbie ciężar powłoki dla gorącego materiału płynnego wynosił 5 g/m2, a w drugiej próbie 8 g/m2, natomiast w kolejnym przykładzie zastosowano 14 g/m2.
W ten sposób wykonane laminaty poddawano następnie testom zgrzewania stosowanego konwencjonalnie w przemyśle opakowań.
We wszystkich przypadkach wytworzone laminaty miały dobrą jakość i wykazywały brak tendencji do odrywania w próbach zgrzewania.
PRZYKŁAD B
Wytwarzano laminaty w urządzeniu jak w przykładzie A, z zastosowaniem 20 μm folii OPP, dostępnych pod nazwą handlową Propafilm EGP z UCB Films.
Dla potrzeb prób laminowania jedna z folii była patrycowo drukowana, a druga była metalizowana, to jest powierzchnia drukowana była laminowana do powierzchni metalizowanej (zastosowano odmienne tusze drukarskie, różniące się również od zastosowanych w przykładzie A.)
Zastosowana kompozycja topliwa odpowiada użytej w przykładzie 9 w tabeli 1. W jednej próbie ciężar powłoki dla gorącego materiału płynnego wynosił 5 g/m2, a w drugiej próbie zastosowano 10 g/m2.
W obu przypadkach wytworzone laminaty miały dobrą jakość i wykazywały brak tendencji do odrywania się w próbach zgrzewania (jak w przykładzie A).
PRZYKŁAD C
Wytworzono laminaty (jak powyżej) z dwóch 20 μm folii OPP, dostępnych pod nazwą handlową Trespaphan GND 20 od Trespaphan.
Dla potrzeb prób laminowania jedna z folii była patrycowo drukowana, a druga była niezadrukowana, to jest powierzchnia drukowana pierwszej folii była laminowana do niezadrukowanej powierzchni drugiej folii (farby drukarskie były odmienne od zastosowanych w przykładach A i B.)
Zastosowana gorąca kompozycja płynna odpowiada użytej w przykładzie 7 w tabeli 1. W jednej próbie ciężar powłoki gorącego materiału stopionego wynosił 2 g/m2, a w drugiej próbie 5 g/m2, natomiast w kolejnej próbie zastosowano 10 g/m2.
We wszystkich przypadkach wytworzone laminaty miały dobrą jakość i nie wykazywały tendencji do odrywania się podczas prób zgrzewania (jak opisano powyżej).
PRZYKŁAD D
Wytwarzano laminaty (jak powyżej) z zastosowaniem 40 μm folii PE dostępnej od Huhtamaki oraz 400 μm PVC od MKF. Obie folie były niezadrukowane. Laminaty takie są powszechnie stosowane do wytwarzania (przez formowanie na gorąco) zlewek, misek i pojemników, które mogą być zamyPL 211 871 B1 kane przez zgrzewanie wieczka. Dość powszechne stało się stosowanie APET (ataktycznych folii poliestrowych) zamiast PVC do wytwarzania opakowań na żywność.
Oba laminaty formowano w systemie ciągłej linii produkcyjnej, to jest laminowano folię PE, po nałożeniu na nią gorącego materiału płynnego, i dalej w sposób ciągły na folię PVC. W kolejnej próbie powleczoną gorącym materiałem płynnym folię PE nawijano na walec, a następnie (a zatem nie w układzie ciągłej linii produkcyjnej) powlekana folia PE była zgrzewana na folii PVC.
Zastosowana gorąca kompozycja płynna w tych próbach odpowiada przykładowi 10 w tabeli 1. Zastosowany ciężar powłoki wynosił 10 g/m2.
W obu przypadkach, to jest w przypadku laminatów wytwarzanych w systemie ciągłej linii produkcyjnej oraz laminatów wytwarzanych poza układem ciągłej linii produkcyjnej, uzyskano znakomitą klarowność i wytrzymałość laminatów, a także nie stwierdzono żadnych oznak odrywania po formowaniu laminatów na gorąco oraz zgrzewanie wieczek formowanych naczyń.
PRZYKŁAD E
Wytwarzano laminaty za pomocą konwencjonalnego powlekania bezpośredniego (to jest kontakt pomiędzy dyszą szczelinową a podłożem), z zastosowaniem 36 μm folii PETP dostępnych jako Mylar RN 36 od DuPont Teijin Films oraz 40 μm folii PE od Transpac.
Obie folie były niezadrukowane. Zastosowana gorąca kompozycja topliwa odpowiada przykładowi 7 w tabeli 1. W jednej próbie ciężar powłoki gorącego materiału płynnego wynosił 5 g/m2, w drugiej próbie 11 g/m2, a w kolejnym, przykładzie zastosowano 20 g/m2.
Wszystkie laminaty wykazywały wysoką wytrzymałość laminowania, bardzo dobrą klarowność i brak oznak odrywania w próbach zgrzewania (jak opisano powyżej).
Laminaty wykonane za pomocą sposobów bezpośredniego powlekania okazały się jednak być spękane, to jest lepiszcze nie formowało zamkniętej, idealnej warstwy pomiędzy dwiema foliami przy ciężarze powłoki wynoszącym poniżej 20 g/m2.
Laminaty jak opisano w przykładach A-C i E okazały się być bardzo użyteczne do typowych zastosowań formowanie-napełnianie-i-zamykanie. Laminaty takie doprowadzane są do urządzenia pakującego żywność (takiego jak urządzenie do workowania) i są wstępnie łączone, celem uformowania struktury podobnej do rury, w wyniku etapu zgrzewania wzdłużnego. Artykuł, który ma zostać opakowany umieszcza się następnie w odpowiedniej części foliowej rury, a pakowanie zostaje zakończone poprzez wykonywanie poprzecznych zgrzewań na rurze po każdej ze stron artykułów żywnościowych, dzięki czemu oddziela się od siebie te artykuły żywnościowe, a wtedy można odcinać taki opakowany artykuł od reszty rury.
Claims (19)
1. Zastosowanie wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego lepiszcza, do wytwarzania elastycznego laminatu opakowaniowego do pakowania artykułów takich jak żywność, napój, lek lub zabawka dla dzieci, przy czym topliwe lepiszcze zawiera polimer termoplastyczny wybrany z grupy obejmującej kopolimery olefin i kwasu metakrylowego; kopolimery olefin i pochodnych kwasu metakrylowego; kopolimery olefin i estrów kwasu metakrylowego; kopolimery olefin i związków winylowych; poli-a-olefiny; poliestry; poliamidy; termoplastyczne kauczuki syntetyczne; polimery katalizowane metalocenem, jonomery oraz mieszaniny dwóch lub więcej z tych polimerów termoplastycznych, zaś wytwarzany laminat zawiera pierwsze podłoże, mające lepiszcze na co najmniej jednej ze swoich powierzchni, oraz zawiera drugie podłoże, laminowane na powierzchni z lepiszczem pierwszego podłoża.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że pierwsze podłoże jest materiałem z folii polimerowej, zawierającym polimer termoplastyczny, zwłaszcza wybrany z grupy obejmującej poli-a-olefinę, poliester oraz ich mieszaniny.
3. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że materiał foliowy jest zadrukowany, zgrzewany i ewentualnie metalizowany.
4. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że materiał foliowy jest częściowo przezroczysty.
5. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że co najmniej jedno z wymienionych podłoży jest wybrane z grupy obejmującej folię, folię metalową warstwę metalową, papier, karton oraz ich połączenia.
PL 211 871 B1
6. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że laminat opakowaniowy ma postać wybraną z grupy obejmującej torbę, woreczek i pudełko.
7. Zastosowanie według zastrz. 6, znamienne tym, że laminat opakowaniowy stanowi laminat nadający się do szczelnego łączenia, a zwłaszcza do zgrzewania.
8. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że lepiszcze do laminowania jest nałożone jako zasadniczo zwarta folia na pierwszym podłożu, z zespołu aplikatora znajdującego się w takim odstępie od podłoża, że zespół aplikatora nie znajduje się zasadniczo w kontakcie z tym podłożem.
9. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że topliwe lepiszcze jest w postaci folii, której ciężar na jednostkę powierzchni wynosi nie więcej niż około 20 g/m2, zwłaszcza nie więcej niż około 10 g/m2, w szczególności nie więcej niż około 5 g/m2, bardziej korzystnie nie więcej niż 3 g/m2, a najkorzystniej nie więcej niż około 3 g/m2 i przy minimalnym ciężarze na jednostkę powierzchni wy2 noszącym co najmniej 0,5 g/m2.
10. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że polimer termoplastyczny jest wybrany z grupy obejmującej co najmniej jeden z kopolimerów etylen/metakrylan (EMA), kopolimerów etylen/octan winylu i kopolimerów etylen/akrylan N-butylu (EnBA).
11. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że topliwe lepiszcze dodatkowo zawiera co najmniej jeden składnik wybrany z grupy obejmującej żywice poprawiające lepkość, plastyfikatory, woski, olej, stabilizatory i przeciwutleniacze.
12. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że topliwe lepiszcze do laminowania zawiera dodatkowo co najmniej jeden polimer wybrany z grupy obejmującej polietylen, wosk polietylenowy oraz ich mieszaniny.
13. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że składnik w postaci polimeru termoplastycznego zawiera co najmniej dwa różne składniki EnBA, przy czym jeden składnik EnBA ma indeks płynięcia co najmniej cztery razy i do 10 razy wyższy niż indeks płynięcia co najmniej jednego drugiego składnika EnBA, przy czym wymieniony indeks płynięcia wyrażany jest w gramach na 10 minut.
14. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że elastyczny materiał laminowany do pakowania artykułów zawiera pierwsze podłoże, niereaktywne topliwe lepiszcze oraz drugie podłoże przyłączone do pierwszego podłoża poprzez niereaktywne topliwe lepiszcze, które jest wolne od monomerowych izocyjanianów, oligomerowych izocyjanianów oraz aromatycznych amin, zaś artykuły są wybrane z grupy obejmującej leki, zabawki, przekąski, wyroby cukiernicze, żywność zawierającą wodę i wilgotną, żywność suchą, mleko, kawę, herbatę, ser, świeże owoce, świeże warzywa, świeże mięso, ryby oraz odpowiadające towary mrożone.
15. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że obejmuje: a) umieszczanie dyszy szczelinowej w odstępie co najmniej 0,5 mm od pierwszego podłoża i przesuwanie tego podłoża wzdłuż ścieżki;
b) nakładanie lepiszcza na powierzchnię pierwszego podłoża z dyszy szczelinowej; oraz
c) łączenie drugiego podłoża z pokrytą lepiszczem powierzchnią pierwszego podłoża, do uformowania laminatu; oraz
d) pakowanie żywności, napoju, leku lub zabawki dla dzieci stosując laminat.
16. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że obejmuje:
a) umieszczanie dyszy szczelinowej w odległości co najmniej 0,5 mm od zespołu przenoszącego;
b) nakładanie lepiszcza na powierzchnię zespołu przenoszącego z wymienionej dyszy szczelinowej;
c) przenoszenie lepiszcza z wymienionego zespołu przenoszącego na powierzchnię pierwszego podłoża; oraz
d) łączenie drugiego podłoża z pokrytą lepiszczem powierzchnią pierwszego podłoża, do uformowania laminatu, oraz
e) pakowanie żywności, napoju, leku lub zabawki dla dzieci stosując laminat.
17. Zastosowanie według zastrz. 15 albo 16, znamienne tym, że dysza znajduje się w odstępie od zespołu przenoszącego wynoszącym nie więcej niż około 20 mm.
18. Zastosowanie według zastrz. 15 albo 16, znamienne tym, że topliwe lepiszcze kontaktuje się z pierwszym podłożem w temperaturze wynoszącej nie więcej niż około 150°C, zwłaszcza nie więcej niż około 120°C, w szczególności nie więcej niż około 100°C.
19. Zastosowanie według zastrz. 15 albo 16, znamienne tym, że topliwe lepiszcze tworzy ciągłą folię.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US25390300P | 2000-11-29 | 2000-11-29 | |
| PCT/EP2001/012879 WO2002043956A2 (en) | 2000-11-29 | 2001-11-07 | Food packaging laminates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL362174A1 PL362174A1 (pl) | 2004-10-18 |
| PL211871B1 true PL211871B1 (pl) | 2012-07-31 |
Family
ID=22962168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL362174A PL211871B1 (pl) | 2000-11-29 | 2001-11-07 | Zastosowanie wstępnie formowanego, niereaktywnego, topliwego spoiwa do wytwarzania elastycznego laminatu opakowaniowego |
Country Status (23)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070243293A1 (pl) |
| EP (1) | EP1377448B1 (pl) |
| JP (1) | JP4814481B2 (pl) |
| KR (1) | KR100856160B1 (pl) |
| AT (1) | ATE463344T1 (pl) |
| AU (3) | AU1907902A (pl) |
| BR (1) | BR0115714A (pl) |
| CA (1) | CA2429549A1 (pl) |
| CZ (1) | CZ20031377A3 (pl) |
| DE (1) | DE60141772D1 (pl) |
| EE (1) | EE200300258A (pl) |
| HR (1) | HRP20030399A2 (pl) |
| HU (1) | HUP0301951A3 (pl) |
| IL (1) | IL156035A0 (pl) |
| MX (1) | MXPA03004703A (pl) |
| NO (1) | NO334331B1 (pl) |
| PL (1) | PL211871B1 (pl) |
| RS (1) | RS51448B (pl) |
| RU (1) | RU2274553C2 (pl) |
| SK (1) | SK287937B6 (pl) |
| UA (1) | UA77951C2 (pl) |
| WO (1) | WO2002043956A2 (pl) |
| ZA (1) | ZA200304005B (pl) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100746926B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2007-08-08 | 이순진 | 저온에서 셀로판지와 정착필름을 접합하게 하는 저온수지 용융폴리에틸렌필름 제조방법과 그 접합방법 |
| US20080261061A1 (en) * | 2007-04-18 | 2008-10-23 | Hitoshi Sasaki | Laminated film and its manufacture |
| US20090078590A1 (en) | 2008-01-21 | 2009-03-26 | Smith Dennis R | Ultrasecure card package |
| EP2123443A1 (en) * | 2008-05-21 | 2009-11-25 | Alcan Technology & Management Ltd. | Process for manufacturing a flexible laminate for packaging |
| CN102137757A (zh) * | 2008-07-01 | 2011-07-27 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 膜、从该膜制得的制品、及其制备方法 |
| US10710773B2 (en) | 2009-09-11 | 2020-07-14 | Avery Dennison Corporation | Resealable laminate for heat sealed packaging |
| WO2012036765A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | Avery Dennison Corporation | Resealable laminate for heat sealed packaging |
| AU2010292022B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-09-24 | Avery Dennison Corporation | Resealable laminate for heat sealed packaging |
| US8697159B2 (en) * | 2010-01-25 | 2014-04-15 | General Mills, Inc. | Coated food product and method of preparation |
| DE102010055532A1 (de) | 2010-03-02 | 2011-12-15 | Plasma Treat Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials und Verfahren zum Auftragen eines Klebers sowie Vorrichtung dazu |
| DE102010030437A1 (de) | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Henkel Ag & Co. Kgaa | TPU-Kaschierklebstoff |
| RU2446951C1 (ru) * | 2010-07-29 | 2012-04-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | Слоистый упаковочный материал |
| JP2014515714A (ja) * | 2011-04-12 | 2014-07-03 | ザ プロクター アンド ギャンブル カンパニー | 再生可能資源に由来する可撓性バリアパッケージング |
| US8697164B2 (en) | 2011-04-18 | 2014-04-15 | Dole Fresh Vegetables, Inc. | Commercial lettuce packaging in the field |
| EP3414626B1 (en) * | 2016-07-21 | 2019-09-11 | HP Indigo B.V. | Labels |
| EP3494189A1 (en) * | 2016-08-05 | 2019-06-12 | Bostik, Inc. | Method of reducing adhesive build-up on roller surfaces |
| DE102016122556A1 (de) * | 2016-11-23 | 2018-05-24 | Swedex GmbH | Hitzebeständige biobasierte Laminiertasche |
| KR20190097934A (ko) | 2018-02-13 | 2019-08-21 | 주식회사 그린동화 | 식품용 흡수시트 및 그 제조장치 |
| CN108639410A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-10-12 | 来安县祥瑞机电科技有限责任公司 | 全自动包装装置 |
| WO2020023696A1 (en) | 2018-07-26 | 2020-01-30 | Sun Chemical Corporation | Flexible food packaging laminates |
| WO2020084632A1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | Ashok Chaturvedi | A biodegradable polymeric substrate and a method of producing the substrate |
| CN111376577A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | 波士胶公司 | 减少设备表面上粘合剂积聚的方法 |
| WO2021137772A1 (en) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | Beşel Basim Sanayi̇ Ve Ti̇caret Anoni̇m Şi̇rketi̇ | Method of producing 100% recyclable packaging material with metalized coating |
Family Cites Families (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3239370A (en) * | 1962-05-14 | 1966-03-08 | Dow Chemical Co | Hot-melt extrusion coating of random copolymer of ethylene and mono-carboxylic acid |
| US3402086A (en) * | 1964-06-05 | 1968-09-17 | Dow Chemical Co | Hot-melt extrusion coating process |
| US3573125A (en) * | 1968-04-29 | 1971-03-30 | Milprint Inc | Extrusion-coating of ethylene-vinyl acetate coatings |
| US3795644A (en) * | 1972-08-15 | 1974-03-05 | Eastman Kodak Co | Hot melt adhesive composition |
| US3946871A (en) * | 1974-09-27 | 1976-03-30 | Alcan Aluminum Corporation | Sealable and sterilizable package |
| JPS546417A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-18 | Victor Co Of Japan Ltd | Magnetic recorder-regenerator |
| US4418123A (en) * | 1978-12-06 | 1983-11-29 | H. B. Fuller Company | Extrudable self-adhering elastic and method of employing same |
| JPS5858231B2 (ja) * | 1979-07-13 | 1983-12-23 | 東洋製罐株式会社 | 積層体の製造方法 |
| US4388349A (en) * | 1980-11-21 | 1983-06-14 | Permacel | Extrusion coating process |
| AU546437B2 (en) * | 1981-04-06 | 1985-08-29 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Plastic working of metals |
| JPS60240724A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-29 | Kuraray Co Ltd | 共重合ポリエステルフイルム並びに該フイルムからなるホツトメルト接着剤 |
| US4753840A (en) * | 1985-01-10 | 1988-06-28 | Kimberly-Clark Corporation | Coated fabric |
| US4718898A (en) * | 1985-04-03 | 1988-01-12 | National Starch And Chemical Corporation | Hot melt adhesive waste barrier |
| US4692161A (en) * | 1985-04-03 | 1987-09-08 | National Starch And Chemical Corporation | Hot melt adhesive waste barrier |
| US4627847A (en) * | 1985-04-03 | 1986-12-09 | National Starch And Chemical Corporation | Hot melt adhesive waste barrier |
| US4998928A (en) * | 1988-03-09 | 1991-03-12 | The International Group, Inc. | Barrier guard moisture-proof adhesive |
| US5346764A (en) * | 1988-07-30 | 1994-09-13 | Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. | Resin laminates |
| US4987014A (en) * | 1989-02-24 | 1991-01-22 | Felix Schoeller Jr Gmbh & Co. Kg | Chill roll printing |
| US5266394A (en) * | 1989-08-11 | 1993-11-30 | The Dow Chemical Company | Disposable articles of manufacture containing polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymers |
| US5272236A (en) * | 1991-10-15 | 1993-12-21 | The Dow Chemical Company | Elastic substantially linear olefin polymers |
| FR2675667B1 (fr) * | 1991-04-23 | 1993-08-20 | Claude Nofre | Agent edulcorant derivant a l'acide l-aspartique ou l-glutamique; son procede de preparation. |
| DE69317706T2 (de) * | 1992-07-08 | 1998-07-30 | Nordson Corp | Apparat und Verfahren zum Auftrag von diskontinuierlichen Beschichtungen |
| US5354378A (en) * | 1992-07-08 | 1994-10-11 | Nordson Corporation | Slot nozzle apparatus for applying coatings to bottles |
| US5830548A (en) * | 1992-08-11 | 1998-11-03 | E. Khashoggi Industries, Llc | Articles of manufacture and methods for manufacturing laminate structures including inorganically filled sheets |
| US5342469A (en) * | 1993-01-08 | 1994-08-30 | Poly-Bond, Inc. | Method of making a composite with discontinuous adhesive structure |
| JP2733180B2 (ja) * | 1993-02-09 | 1998-03-30 | 東洋製罐株式会社 | フレキシブル包装用ラミネート、その製造方法及びそれに用いる接着剤 |
| JPH09505615A (ja) * | 1993-10-15 | 1997-06-03 | エイチ．ビイ．フラー ライセンシング アンド ファイナンシング インク | 乳酸のポリエステルを含む生物分解性／肥料化可能なホットメルト接着剤 |
| JP3312984B2 (ja) * | 1994-01-25 | 2002-08-12 | 三菱化学株式会社 | 接着性樹脂組成物 |
| US5510138A (en) * | 1994-05-24 | 1996-04-23 | Delco Electronics Corporation | Hot melt conformal coating materials |
| SK22797A3 (en) * | 1994-08-22 | 1997-09-10 | Henkel Kgaa | Polyurethane compositions having a low content of monomer diisocyanates, their use and a process for its producing |
| US7078075B1 (en) * | 1995-02-23 | 2006-07-18 | H.B. Fuller Licensing & Financing Inc. | Method for producing a continuous thermoplastic coating and articles constructed therefrom |
| DE69637372T2 (de) * | 1995-02-23 | 2008-04-10 | H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc., St. Paul | Verfahren zur Herstellung einer kontinuierlichen Beschichtung aus thermoplastischem Material, und daraus hergestellte Gegenstände |
| SE504801C2 (sv) * | 1995-08-21 | 1997-04-28 | Sunds Defibrator Ind Ab | Mätanordning för raffinörer |
| DE19546272C1 (de) * | 1995-12-12 | 1997-05-07 | Billhofer Maschf Gmbh | Sichtkaschierung mit Thermokleber |
| DE19753266B4 (de) * | 1997-12-01 | 2010-10-07 | H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc., St. Paul | Verfahren zum Verbinden luftundurchlässiger Materialien |
| JP2000108278A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-18 | Nippon Polyolefin Kk | 食品・医療用包装材およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-07-11 UA UA2003054897A patent/UA77951C2/uk unknown
- 2001-11-07 DE DE60141772T patent/DE60141772D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-07 AU AU1907902A patent/AU1907902A/xx active Pending
- 2001-11-07 HU HU0301951A patent/HUP0301951A3/hu unknown
- 2001-11-07 KR KR1020037007051A patent/KR100856160B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-11-07 EE EEP200300258A patent/EE200300258A/xx unknown
- 2001-11-07 BR BR0115714-0A patent/BR0115714A/pt not_active Application Discontinuation
- 2001-11-07 MX MXPA03004703A patent/MXPA03004703A/es active IP Right Grant
- 2001-11-07 RS YUP-420/03A patent/RS51448B/sr unknown
- 2001-11-07 AU AU2002219079A patent/AU2002219079B2/en not_active Withdrawn - After Issue
- 2001-11-07 SK SK630-2003A patent/SK287937B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-11-07 CZ CZ20031377A patent/CZ20031377A3/cs unknown
- 2001-11-07 WO PCT/EP2001/012879 patent/WO2002043956A2/en active Application Filing
- 2001-11-07 RU RU2003119167/04A patent/RU2274553C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-11-07 PL PL362174A patent/PL211871B1/pl unknown
- 2001-11-07 IL IL15603501A patent/IL156035A0/xx unknown
- 2001-11-07 EP EP01998444A patent/EP1377448B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-11-07 JP JP2002545915A patent/JP4814481B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-11-07 AT AT01998444T patent/ATE463344T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-11-07 CA CA002429549A patent/CA2429549A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-05-19 HR HR20030399A patent/HRP20030399A2/hr not_active Application Discontinuation
- 2003-05-23 ZA ZA200304005A patent/ZA200304005B/en unknown
- 2003-05-28 NO NO20032427A patent/NO334331B1/no not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-04-18 AU AU2007201723A patent/AU2007201723B2/en not_active Ceased
- 2007-06-07 US US11/810,716 patent/US20070243293A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007201723B2 (en) | Food packaging laminates | |
| AU2002219079A1 (en) | Food packaging laminates | |
| KR100619535B1 (ko) | 열가소성 코팅 방법과 그 제품 | |
| US20040115318A1 (en) | Food packaging laminates | |
| WO2006017784A1 (en) | Polyamide adhesive and articles including the same | |
| WO2006022972A1 (en) | Heat-sealable polymeric films | |
| EP1339808A1 (en) | Amorphous polypropylene based adhesive | |
| WO2023228736A1 (ja) | 積層体、その製造方法、および成形体 |