RS64587B1 - Postupak za proizvodnju metalne trake obložene polimerom i tako proizvedena metalna traka obložena polimerom - Google Patents

Postupak za proizvodnju metalne trake obložene polimerom i tako proizvedena metalna traka obložena polimerom

Info

Publication number
RS64587B1
RS64587B1 RS20230828A RSP20230828A RS64587B1 RS 64587 B1 RS64587 B1 RS 64587B1 RS 20230828 A RS20230828 A RS 20230828A RS P20230828 A RSP20230828 A RS P20230828A RS 64587 B1 RS64587 B1 RS 64587B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
layer
laminate
polymer
poly
heating
Prior art date
Application number
RS20230828A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Paul Penning
Daniel Roy Oosterman
Original Assignee
Tata Steel Ijmuiden Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=55862525&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RS64587(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tata Steel Ijmuiden Bv filed Critical Tata Steel Ijmuiden Bv
Publication of RS64587B1 publication Critical patent/RS64587B1/sr

Links

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
    • 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
    • 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
    • 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
    • B32B15/088—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 polyamides
    • 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
    • B32B15/18—Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • 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
    • B32B27/08—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 synthetic resin
    • 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
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • 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
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/15—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer being manufactured and immediately laminated before reaching its stable state, e.g. in which a layer is extruded and laminated while in semi-molten state
    • B32B37/153—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with at least one layer being manufactured and immediately laminated before reaching its stable state, e.g. in which a layer is extruded and laminated while in semi-molten state at least one layer is extruded and immediately laminated while in semi-molten state
    • 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
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/20—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of continuous webs only
    • B32B37/203—One or more of the layers being plastic
    • B32B37/206—Laminating a continuous layer between two continuous plastic layers
    • 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
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical 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
    • 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
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0012—Mechanical treatment, e.g. roughening, deforming, stretching
    • B32B2038/0028—Stretching, elongating
    • 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
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0036—Heat treatment
    • B32B2038/0048—Annealing, relaxing
    • 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
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • 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
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • 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
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
    • 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
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/20—Inorganic coating
    • B32B2255/205—Metallic coating
    • 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
    • B32B2307/308—Heat stability
    • 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
    • B32B2307/50—Properties of the layers or laminate having particular mechanical properties
    • B32B2307/54—Yield strength; Tensile strength
    • 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
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/60—In a particular environment
    • B32B2309/66—Fluid other than air
    • 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
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/30—Iron, e.g. steel
    • 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
    • B32B2323/04—Polyethylene
    • 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
    • B32B2323/10—Polypropylene
    • 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
    • B32B2439/66—Cans, tins
    • 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

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Description

Opis
[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju metalne trake obložene polimerom i tako proizvedenu metalnu traku obloženu polimerom.
[0002] U industriji ambalaže sve je češća upotreba supstrata obloženih polimerom u proizvodnji limenki. Supstrat obložen polimerom može se proizvesti ekstrudiranjem rastopljenog polimernog filma direktno na metalnu podlogu ili proizvodnjom termoplastičnog polimernog filma koji se naknadno laminira, kao čvrsti film, na metalnu podlogu u integrisanom ili odvojenom koraku postupka laminacije.
[0003] Laminacija se obično izvodi provođenjem polimernog filma i supstrata kroz prorez za laminaciju formiran od dva ili više valjaka koji pritiskaju omotač na metalnu traku. Alternativno, mogu se koristiti i postupci kao što je ekstruziono oblaganje ili kombinacija livenja filma i laminiranja. U ovim postupcima često je potrebno primeniti tretman naknadnog zagrevanja ili tretman žarenjem (zajedno su označeni kao naknadno zagrevanje u ovom kontekstu) na termoplastični polimerni omotač nakon nanošenja ovog omotača. Poželjno, takav tretman naknadnim zagrevanjem se izvodi iznad tačke topljenja polimera sa najvišom tačkom topljenja da bi se termoplastični omotač potpuno otopio. Potpunim topljenjem postiže se odlična adhezija između polimera i metalne podloge i mogu se dobiti druga povoljna svojstva polimernog-metalnog laminata, kao što su sposobnost oblikovanja i atraktivan izgled. Međutim, tokom termičkog tretmana može doći do termičke degradacije materijala za oblaganje, što dovodi do neželjenog gubitka svojstava omotača, kao što je gubitak barijernih svojstava, adhezije, mogućnost oblikovanja i izgleda. U ovom kontekstu metalna traka sa polimernim omotačem na jednoj ili obe glavne površine se naziva laminat.
[0004] EP0312302-A1 opisuje postupak u kome je metalna traka na jednoj strani obložena termoplastičnim poliestarskim omotačem, a sa druge strane termoplastičnim poliolefinskim omotačem. Dobro poznati termoplastični poliestarski materijal za oblaganje koji se često koristi za oblaganje metala je poli(etilen tereftalat) koji ima tačku topljenja od oko 260°C. Termički tretman ove vrste omotača obično uključuje temperature u opsegu od 270 - 300°C. S druge strane, termička stabilnost poliolefina kao što su polietilen ili polipropilen je ograničena na oko 250°C, čak i pri kratkom vremenu izlaganja. Dakle, temperatura posle tretmana naknadnog zagrevanja koja je potrebna za poliestarski omotač dovodi do prekomerne degradacije poliolefinskog omotača.
[0005] US9186875-B1 opisuje postupak laminiranja u kome se traka oblaže na prethodno zagrejanu metalnu podlogu sa polimernim filmom sa jedne ili obe strane korišćenjem para valjaka sa prorezom, nakon čega sledi naknadno zagrevanje gde se traka zagreva do krajnje temperature vezivanja.
[0006] Cilj ovog pronalaska je da obezbedi postupak za proizvodnju metalne trake koja je sa obe strane obložena termoplastičnim polimernim omotačem, uključujući tretman naknadnog zagrevanja da bi se postigla odlična adhezija, sposobnost oblikovanja i izgled konačnog proizvoda, dok se minimizira stepen termičke degradacije polimernog omotača.
[0007] Takođe je cilj ovog pronalaska da obezbedi postupak za proizvodnju metalne trake koja je sa obe strane obložena termoplastičnim polimernim omotačem, gde obe strane omotača imaju suštinski različite tačke topljenja, uključujući tretman naknadnog zagrevanja da bi se postigla odlična adhezija, sposobnost oblikovanja i izgled finalnog proizvoda, dok se stepen termičke degradacije polimernog omotača minimizira.
[0008] Jedan ili više od ovih ciljeva se postiže postupkom proizvodnje laminata u liniji za oblaganje koji sadrži sledeće korake:
- obezbeđivanja metalne trake;
- prethodnog zagrevanja metalne trake do temperature od najmanje 100°C;
- proizvodnje laminata lepljenjem prvog sloja termoplastičnog polimera na jednu glavnu površinu trake i drugog sloja termoplastičnog polimerog omotača na drugoj glavnoj površini trake pri čemu prvi sloj termoplastičnog polimernog omotača sadrži ili se sastoji od polimera sa tačkom topljenja ispod 200°C;
- zagrevanja laminata u neoksidirajućoj gasnoj atmosferi u koraku naknadnog zagrevanja do najmanje tačke topljenja polimera ili polimera u drugom sloju polimernog omotača, i do najmanje 220°C;
- brzog hlađenja ili gašenja laminata do temperature ispod 50°C.
[0009] Treba napomenuti da se termin 'neoksidirajući' koristi u vezi sa polimerom ili polimerima koji se nalaze u prvom i drugom sloju polimernog omotača. Pronalazači su otkrili da termička degradacija materijala za oblaganje koja se može desiti tokom naknadnog zagrevanja posle laminacije može da se spreči ako atmosfera u kojoj se vrši naknadno zagrevanje sadrži malo ili nimalo kiseonika. Opasnost od termičke degradacije je naročito prisutna kada prvi sloj omotača sadrži ili se sastoji od polimera sa niskom tačkom topljenja, a drugi sloj omotača sadrži ili se sastoji od polimera čija je tačka topljenja znatno veća. Da bi se postigla željena svojstva laminata, kao što su odlična adhezija, sposobnost oblikovanja i izgled, važno je da se ne samo prvi sloj omotača, već i drugi sloj omotača koji ima višu tačku topljenja potpuno istopi u tretmanu naknadnog zagrevanja. Posle potpunog topljenja i brzog hlađenja ili gašenja, stepen kristalizacije drugog sloja omotača je poželjno najviše 20 tež.%, poželjno najviše 15 tež.%, poželjnije najviše 10 tež.%. Postupkom prema pronalasku izbegava se opasnost od termičke degradacije, dok se i dalje postiže niska kristalnost u drugom sloju omotača.
[0010] Brzo hlađenje laminata nakon naknadnog zagrevanja ima za cilj da spreči, bar delimično, kristalizaciju rastopljenih polimera. Sloj amorfnog polimera, barem deo, pokazuje poboljšanu adheziju za podlogu. Brzo hlađenje se može postići provođenjem laminata nakon naknadnog zagrevanja kroz uređaj za hlađenje, koji može biti vodeno kupatilo. Na ovaj način se, na primer, formira amorfna struktura u poliestru ili minimalna kristalna struktura u poliolefinu. Brzina hlađenja tokom gašenja je poželjno najmanje 100°C/s.
[0011] U jednom primeru izvođenja pronalaska, prvi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od poliolefinskog sloja ili slojeva, ili prvi i drugi sloj polimernog omotača sadrže ili se sastoje od poliolefinskog sloja ili slojeva. Poliolefini imaju relativno nisku tačku topljenja. Osim toga, oni su relativno podložni termičkoj degradaciji, a ova opasnost može nastati i ako su obe strane metalne trake obložene poliolefinom. Poliolefini obično imaju visoku molekulsku težinu i kao rezultat toga imaju relativno spor protok u rastopljenom stanju. Shodno tome, naknadno zagrevanje za poliolefine mora biti znatno veće od njihovih odgovarajućih tačaka topljenja i može biti potrebno naknadno zagrevanje od najmanje 220°C. Na ovim višim temperaturama nakon zagrevanja, ponašanje poliolefina je u velikoj meri ubrzano, a neoksidirajuća atmosfera sprečava termičku degradaciju. Termička degradacija dovodi do smanjenja molekulske težine poliolefina i kao rezultat toga trpi poroznost i otpornost na sterilizaciju laminata. Sprečavanje termičke degradacije je stoga ključno za postizanje dobrih performansi kao materijala za proizvodnju konzervi.
[0012] Treba napomenuti da poliolefinski sloj treba da sadrži najmanje jedan adhezioni sloj koji sadrži vezujuću smolu kao što je kiselinom ili anhidridom funkcionalizovan poliolefin koji sadrži karboksilnu kiselinu ili anhidridne grupe, ili olefinski kopolimer koji sadrži karboksilnu kiselinu ili anhidridne grupe. Sloj koji sadrži smolu za vezivanje je u kontaktu sa metalnom podlogom u laminatu. Adhezioni sloj se može naneti odvojeno, ili već biti deo sistema polimernog omotača dobijenog, na primer, koekstruzijom.
[0013] U jednom primeru izvođenja pronalaska, prvi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od polietilena, polipropilena, ili kopolimera etilena i propilena, ili mešavina polietilena i polipropilena i/ili pri čemu drugi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od polietilena, polipropilena ili kopolimeri etilena i propilena, ili mešavina polietilena i polipropilena. Ponašanje protoka ovih poliolefina je u velikoj meri stimulisano visokom temperaturom posle zagrevanja koja je dozvoljena u postupku prema pronalasku bez rizika od termičke degradacije. Opet može biti prisutan sloj sa smolom za vezivanje. U ovom konkretnom primeru izvođenja pronalaska, temperatura posle zagrevanja od najmanje 220°C je poželjna da bi se stimulisalo ponašanje protoka, pre nego da se smanji kristalnost drugog sloja polimernog omotača. Ako bi naknadno zagrevanje bilo izvedeno u konvencionalnoj atmosferi, visoke temperature bi rezultirale ozbiljnom termičkom degradacijom i prvog i drugog sloja polimernog omotača. Dakle, ovo je druga prednost istog pronalaska.
[0014] U poželjnom primeru izvođenja, drugi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od termoplastičnog polimera sa tačkom topljenja iznad 200°C. Primeri ovih slojeva omotača sadrže ili se sastoje od aromatičnog poliestra, kao što je poli(etilen tereftalat), poli(trimetilen tereftalat), poli(butilen tereftalat), poli(etilen naftalat) i poli(butilen naftalat); kiselinom modifikovani poli(etilen tereftalat) kopoliestri koji sadrže izoftalat; glikol-modifikovani poli(etilen tereftalat) kopoliestri koji sadrže cikloheksandimetanol, 2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciklobutandiol ili izosorbid; i mešavine koje sadrže dva ili više od gore navedenih homo- ili kopolimera. Dodatni primeri slojeva omotača koji imaju tačku topljenja iznad 200°C sadrže ili se sastoje od određenih poliamida, uključujući polikaprolaktam (poliamid-6), poli(heksametilen adipamid) (poliamid-6,6), poli(tetrametilen adipamid) (poliamid-4,6), poli(heksametilen dodekanoamid) (poliamid-6,12), poli(m-ksililen adipamid) (MXD6) i njihove mešavine.
[0015] Razlika između tačaka topljenja polimernog sloja na jednoj glavnoj i na drugoj strani metalne trake je sada znatno veća, a postupak prema pronalasku omogućava da se drugi sloj polimernog omotača zagreje iznad tačke topljenja bez termičke degradacije prvog sloja polimernog omotača, ali takođe umanjuje svaki rizik za drugi sloj polimernog omotača.
[0016] U jednom primeru izvođenja pronalaska slojevi polimernog omotača se nanose na sledeći način:
a. laminat se proizvodi presovanjem filma prvog i drugog sloja polimernog omotača na metalnu traku pomoću valjaka za laminiranje pri čemu se vrši laminacioni pritisak na laminat u prorezu između valjaka za laminiranje, ili
b. laminat se proizvodi ekstrudiranjem prvog i drugog sloja polimernog omotača na metalnu traku, izborno nakon čega sledi korak laminiranja pomoću valjaka za laminiranje pri čemu se vrši laminacioni pritisak na slojeve ekstrudiranog polimernog omotača u prorezu između valjaka za laminiranje, ili
c. jedna strana laminata se proizvodi prema postupku iz koraka a. i druga strana laminata je proizvedena prema postupku iz koraka b.
[0017] U jednom primeru izvođenja pronalaska, atmosfera neoksidacionog gasa se sastoji od inertnog gasa, kao što je azot, sa najviše 1 vol.% kiseonika. Na ovom nivou, stepen termičke degradacije je već znatno smanjen. Poželjno je da je sadržaj kiseonika manji da bi se izbegla interakcija između kiseonika i polimera. Dakle, poželjno je da sadržaj kiseonika u inertnom gasu bude 0.5 vol.%, poželjnije 0.25 vol.% i još poželjnije 0.1 vol.% (1000 ppm). Održavanje neoksidirajuće gasne atmosfere zahteva instalaciju i mnogo pravilnog održavanja. Što je manji sadržaj kiseonika, to su troškovi veći. Mora se uspostaviti ravnoteža između ovih troškova i rezultirajućeg kvaliteta laminata.
[0018] U jednom primeru izvođenja pronalaska u kome metalna traka je čelična traka za proizvodnju ambalaže (npr. limenke, kontejneri) od nje, kao što je bela ploča, crna ploča, ECCS (TFS) ili čelična podloga opremljena slojem Cr-CrOx omotača pre nanošenja polimernog omotača. Postupak prema pronalasku se takođe može koristiti za proizvodnju laminata za primenu bez pakovanja, kao što su nameštaj, zidni paneli itd.
[0019] U sledećem primeru izvođenja pronalaska, drugi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od alifatičnog termoplastičnog poliestra, kao što je polimlečna kiselina ili polilaktid (PLA), polihidroksialkanoat (PHA) kao što je polihidroksibutirat, polihidroksivalerat i poli(hidroksivale-3-hidroksibutirat), polikaprolakton (PCL). Ovi polimeri imaju nisku tačku topljenja i takođe su podložni termičkoj degradaciji. Neoksidirajuća atmosfera nudi zaštitu od ove termičke degradacije.
[0020] Visoka temperatura posle zagrevanja može dovesti do starenja metalne podloge, posebno čelične. Ovaj proces starenja dovodi do promene mehaničkih svojstava i to se dešava brže što je temperatura viša. Temperature od 220°C ili više će verovatno izazvati starenje u vrstama čelika koji sadrže slobodni ugljenik i/ili azot u matrici, kao što su niskougljenični čelici ili čelici sa izuzetno niskim sadržajem ugljenika. Nakon formiranja ovih starih podloga u primenu za pakovanje, mogu se razviti Lüders-ove linije. Lüders-ove linije su izdužene površinske oznake ili udubljenja, često vidljiva golim okom, koja se formiraju duž dužine uzorka pod uglom od približno 45° u odnosu na osu opterećenja. Izazvane lokalizovanom plastičnom deformacijom, one su rezultat diskontinualnog (nehomogenog) popuštanja. Ove Lüders-ove linije su estetski neprivlačne i moraju se izbegavati na gotovim proizvodima. U jednom primeru izvođenja pronalaska, laminat (tj. nakon oblaganja slojevima polimera) se dalje obrađuje podvrgavanjem laminata operaciji istezanja pri čemu se operacija istezanja postiže:
a. propuštanje materijala kroz dresir i primenom smanjenja debljine između 0 - 3%, poželjno od najmanje 0.2%; ili
b. propuštanjem materijala kroz nosač-nivelator.
[0021] Pronalazači su iznenađujuće otkrili da, suprotno konvencionalnim postupcima u kojima se supstrat temperira valjcima ili nosačem-niveliše pre nego što je polimerni omotač nanet na supstrat, supstrat se može temperirati valjcima ili nosačem-nivelirati dok je podloga već obložena polimernim omotačem. Postupak prema pronalasku eliminiše rizik da se fenomen diskontinualnog prinosa vrati ili javi kao rezultat naknadnog zagrevanja laminata. Operacija istezanja nema štetnih efekata na sam polimerni omotač, niti na njeno prijanjanje na podlogu. Ne dolazi do pucanja ili oštećenja.
[0022] Čelična traka može biti crna ploča, bela ploča, ECCS ili TFS crna ploča je osnovna komponenta bele ploče i ECCS: lim ili traka od čelika bez omotača. Može se koristiti kao takva, ili prekrivena metalnim ili organskim omotačima. Možda će biti potrebna površinska obrada da bi se aktivirala površina metalne trake neposredno pre laminacije. Bela ploča je tanak lim ili traka od mekog čelika obložena elektrolitički sa obe strane slojem kalaja. Čelik obložen hromom je čelični lim ili traka elektrolitički obložena tankim slojem hroma. Prvobitno nazvan TFS (Čelik bez kalaja), sada je poznat pod akronimom ECCS (Electrolitic Chromium Coated Steel). Sadržaj hroma u omotaču na ECCS je poželjno između 50 i 150 mg/m<2>i poželjno između 70 i 110 mg/m<2>. Organski omotači generalno imaju odlična adhezivna svojstva na ECCS i stoga se koriste posebno za limenke i standardna dna konzervi za hranu. Čelični supstrat može takođe da se sastoji od podloge obložene u skladu sa WO2012/045791 (FeSn), WO2014/079909 (Bela ploča sa Cr-CrOx-slojem) ili WO2014/079910 (crna ploča sa Cr-CrOx-slojem). Sadržaj hroma u sloju Cr-CrOx je poželjno najmanje 50 mg/m<2>, a poželjno najmanje 100 mg/m<2>i poželjno najviše 200 mg/m<2>.
[0023] Poželjno, čelična podloga je ugljenični čelik, poželjno čelik sa niskim sadržajem ugljenika, čelik sa izuzetno niskim sadržajem ugljenika, čelik sa ultra niskim sadržajem ugljenika ili HSLA čelik. Debljina čelične podloge je obično između 0.10 i 0.49 mm. Ovi nelegirani (ULC, LC i ELC) ili mikrolegirani (HSLA) čelici su relativno jeftine podloge i pružaju dobru čvrstoću i mogućnost oblikovanja. Čelici se proizvode pomoću opšte poznatih postupaka kao što su livenje, toplo valjanje i hladno valjanje. Čelici sa niskim sadržajem ugljenika tipično sadrže 0.05 do 0.15 tež.% C i ekstra niskougljenični čelici tipično sadrže 0.02 do 0.05 tež.% C. Ultra niskougljenični čelici obično sadrže ispod 0.01 tež.% C. Drugi elementi mogu biti prisutni pored ugljenika u skladu sa EN 10020-2000 koji propisuje koliko određenog elementa može biti prisutno da bi se i dalje smatrao nelegiranim čelikom.
[0024] Prema drugom aspektu, pronalazak je takođe predstavljen u laminatu proizvedenom prema pronalasku i u proizvodu proizvedenom od laminata prema pronalasku. Ovi proizvodi mogu biti pakovanje, kao što je limenka, ili kontejner, ili proizvod bez pakovanja kao što je panel. Ovi proizvodi se razlikuju od najsavremenijih po tome što su naknadno zagrejani na višoj temperaturi i to po tome što imaju bolje performanse i poboljšana svojstva omotača u smislu poroznosti (manje) i otpornosti na sterilizaciju (veća) u poređenju sa prethodnim laminatima. Ovo je direktan rezultat odsustva termičke degradacije u postupku prema pronalasku. Ova razlika između prethodnog stanja tehnike i inventivnog proizvoda je jasno prikazana u primerima, a posebno na slikama 2 i 3.
[0025] U jednom primeru izvođenja, laminat je obezbeđen sa prvim termoplastičnim polimernim slojem za oblaganje na jednoj glavnoj površini trake i drugim slojem termoplastičnog polimera na drugoj glavnoj površini trake pri čemu prvi sloj termoplastičnog polimera sadrži ili se sastoji od poliolefina, i pri čemu drugi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od aromatičnog poliestra, pri čemu je stepen kristalnosti poliestra najviše 20 tež.%, poželjno najviše 15 tež.%, poželjnije najviše 10 tež.%, i
- pri čemu poroznost sloja poliolefinskog omotača je 1 mA ili niža, i/ili
- pri čemu je odnos (Mw, posle naknadnog zagrevanja/Mw, pre naknadnog zagrevanja) najmanje 0.9, poželjno najmanje 0.93, poželjnije najmanje 0.95.
[0026] Laminati koji nisu proizvedeni u skladu sa postupkom pronalaska pokazuju značajnu poroznost kada se žare na temperaturama iznad 220°C i veliki stepen termičke degradacije, što se može jasno uočiti kada se posmatra odnos (Mw, posle naknadnog zagrevanja, Mw, pre naknadnog zagrevanja) koji mogu biti i 0.1, ili pokazuju previsoku kristalnost poliestra (videti npr., tabelu 4).
[0027] Pronalazak je sada dalje objašnjen pomoću sledećih, neograničavajućih primera.
[0028] U sledećim primerima se koristi ECCS traka, koja je opremljena slojem metalnog hroma i slojem hrom-oksida sa obe strane, i gde je ukupna količina hroma u omotaču na svakoj strani približno 90 mg/m<2>. Primećeno je da pronalazak deluje podjednako dobro na metalnoj traci kao što je proizvedena postupkom WO2014079910-A1.
[0029] Jedna strana metalne trake je obložena poliestarskim (PET) filmom. Ovo je komercijalno dostupan PET film koji nosi naziv Hostaphan<®>RHSL20, obezbeđen od strane Mitsubishi Polyester Film GmbH. RHSL20 je biaksijalno orijentisan poliestarski film visoke kristalnosti i debljine 20 µm.
[0030] Druga strana trake je obložena troslojnim polipropilenskim (PP) filmom. Film se dobija u postupku livenog filma korišćenjem tri odvojena ekstrudera od kojih svaki unosi specifičnu polimernu kompoziciju u blok za punjenje i matricu. Ekstrudirani film ima A/B/C strukturu sloja čiji je odnos debljine sloja A:B:C = 4:17:4 i liven je brzinom od 160 m/min da bi se dobila konačna ukupna debljina od 25 µm. U ovim primerima su korišćene dve različite kompozicije filma, označene kao PP1 i PP2, kao što je opisano u tabeli 1.
Tabela 1. Kompozicije PP filma korišćene u ovim primerima (% u tež.%)
• Smola 1 je PP smola modifikovana anhidridom maleinske kiseline pod nazivom Toyo-Tac M-100, komercijalno dostupna iz Toyobo Co., Ltd. (MFI = 7.0 g/10 min*)
• Smola 2 je izotaktički PP homopolimer označen kao PPH7060, komercijalno dostupan iz Total Petrochemicals (MFI = 12 g/10 min*)
• Aditiv 1 je glavna serija koja sadrži antioksidans, oznaka proizvoda T8823AO od A. Schulman, Inc. (MFI = 5.0 g/10 min*)
• Aditiv 2 je glavna serija koja sadrži aditiv protiv blokiranja, oznaka proizvoda ABPP10 od A. Schulman, Inc. (MFI = 5.0 g/10 min*)
<∗>MFI = indeks protoka rastopa, prema ISO1133 na 230°C/2.16 kg Kao što se može videti iz tabele 1, glavna razlika između ova dva filma je u tome što film
[0031] PET i PP folije se laminiraju na čeličnu traku postupkom koji je šematski prikazan na slici 1. Metalna traka (1) se propušta kroz prvi uređaj (2) za zagrevanje gde se temperatura metalne trake podiže na vrednost pogodnu za laminacija, T1. U ovim primerima T1 je izabran da bude 190°C, ali ova temperatura može da varira u širokom opsegu u zavisnosti od proizvoda koji se pravi. Namotaj PET filma (3a) i namotaj PP filma (3b) se istovremeno odmotavaju i prolaze, zajedno sa prethodno zagrejanom metalnom trakom, kroz par valjaka (4a, 4b) za laminiranje. Laminirani proizvod (5) prolazi kroz drugi uređaj za zagrevanje (naknadno zagrevanje 6) koji se može pročistiti i napuniti gasnom atmosferom (7). U ovim primerima, vazduh i azot su korišćeni kao gasna atmosfera za drugi uređaj za zagrevanje. Nakon uređaja za naknadno zagrevanje, laminirani proizvod se brzo hladi pomoću uređaja (8, nije prikazan) za gašenje kao što je rezervoar napunjen hladnom vodom. Postupak prethodnog zagrevanja metalne trake u prvom uređaju za zagrevanje nije posebno ograničen i može uključivati prelazak trake preko zagrejanih valjaka, provodno zagrevanje, induktivno zagrevanje, radijaciono zagrevanje itd. Postupak naknadnog zagrevanja laminiranog proizvoda u drugom uređaju za zagrevanje je poželjno beskontaktni postupak, kao što je zagrevanje u okruženju vrućeg gasa ili induktivno zagrevanje.
[0032] Da bi se demonstrirao ovaj pronalazak, eksperimenti su sprovedeni korišćenjem različitih podešavanja kao što je navedeno u tabeli 2. U svim slučajevima, jedna strana trake je laminirana PET filmom RHSL20, dok je suprotna strana trake laminirana PP filmom, koji je PP1 ili PP2 kao što je gore navedeno. Naknadno zagrevanje laminiranog proizvoda u drugom uređaju za zagrevanje je obavljeno u dva različita tipa gasne atmosfere, vazduha i azota koji sadrže manje od 0.1 vol.% kiseonika, respektivno. Temperatura T2 naknadne termičke obrade u drugom uređaju za zagrevanje je izabrana da bude ili 200°C, što je ispod tačke topljenja poliestarskog filma, ili 280°C, što je iznad tačke topljenja poliestarske folije.
1
Tabela 2. Uslovi postupka koji se koriste u ovim primerima
[0033] Gotovi metal-polimerni laminati su okarakterisani dole navedenim postupcima. Za neke postupke potrebno je analizirati samostojeći film omotača oslobođen od metalne podloge. Samostojeći omotači su dobijeni stavljanjem panela gotovog metal-polimer laminata u hlorovodoničnu kiselinu u koncentraciji od 18% HCl da bi se metalna podloga rastvorila. Nakon rastvaranja metalne podloge, filmovi za oblaganje su temeljno isprani i osušeni.
[0034] Kristalinitet poliestarskog omotača: Da bi se postigla željena svojstva proizvoda za metal-polimerni laminat, kao što su prijanjanje, sposobnost oblikovanja i izgled, važno je da poliestarski omotač bude u suštini amorfan, tačnije da poliestarski omotač ima vrednost kristalnosti koja je niža od 10 tež. %. Kristalnost poliestarskog omotača je određena diferencijalnom skenirajućom kalorimetrijom (DSC) izvedenom korišćenjem Mettler Toledo DSC821e instrumenta. DSC uzorci se pripremaju stavljanjem dela slobodnostojećeg polimernog filma od oko 4 - 10 mg težine u aluminijumsku posudu za uzorke od 40 µL. DSC termogrami se snimaju zagrevanjem uzorka od -10°C do 300°C pri brzini zagrevanja od 10°C/min. Tipičan DSC spektar dobijen na ovaj način pokazuje (egzotermni) pik rekristalizacije na temperaturama između 80 i 130°C i (endotermni) pik topljenja na temperaturama između 240 i 260°C. Kristalnost X poliestarskog filma se zatim izračunava iz:
gde je ΔHri ΔHmodgovaraju odgovarajućim površinama ispod pikova rekristalizacije i topljenja (tj. toplote rekristalizacije i topljenja, respektivno) i ΔH0je toplota fuzije savršeno kristalnog polimera. Vrednost ΔH0= 115 J/g za PET se koristi u ovom proračunu (videti "Polymer Handbook", J. Brandrup, E. H. Immergut and E. A. Grulke eds., Wiley Interscience, 4th ed (1999), Section VI, Tabela 7).
[0035] Molekulska težina PP omotača: Da bi se odredila molekulska težina i distribucija molekulske težine PP omotača nakon različitih uslova postupka, samostojeći PP filmovi su podvrgnuti analizi pomoću ekskluzione hromatografije po veličini (SEC). SEC analiza je izvedena korišćenjem hromatografa Polymer Laboratories PL-GPC220 opremljenog viskozimetrom PL BV-400, detektorom indeksa prelamanja i infracrvenim detektorom Polymer Char IR5. Za kalibraciju sistema korišćeni su standardi od linearnog polietilena (PE). Kalibracija PP molarne mase je dobijena nakon konverzije iz PE u PP korišćenjem Mark-Houwink konstanti PE i PP. Rezultat SEC analiza je dat u smislu prosečnog broja molekulske težine (Mw) i prosečne težine molekulske težine (Mw) PP omotača, izražene kao kg/mol.
[0036] Poroznost PP omotača: Poroznost PP omotača u metal-polimernom laminatu određena je elektrohemijskim ispitivanjem poroznosti. Za ovaj test, Erichsen kupola od 5 mm se nanosi na metal-polimerni laminat, tako da je PP omotač na konveksnoj strani kupole. Uzorak se stavlja u elektrolitsku ćeliju sa konveksnom stranom kupole unutar ćelije, a metalna baza je povezana kao anoda. Ćelija je napunjena vodenim rastvorom koji sadrži 20 g/l anhidrovanog natrijum sulfata i 0.25 g/l dioktil natrijum sulfosukcinata (C20H37NaO7S, CAS 577-11-7) i kontraelektroda (katoda) od nerđajućeg čelika se naknadno postavlja u rastvor naspram uzorka. Izložena površina uzorka je 12.5 cm<2>. Primenjuje se jednosmerna struja od 6.3 V tokom 4 sekunde i električna struja se snima. Uzorak prolazi test ako električna struja ostaje ispod 1 mA.
[0037] Otpornost na sterilizaciju PP omotača: Za ovaj test, serija kuglica sa radijusom savijanja od oko 1 mm se nanosi na uzorak metalno-polimernog laminata na takav način da PP strana omotača uzorka odgovara konveksnoj strani kuglice. Uzorak se stavlja u vodeni rastvor koji sadrži 1 zapreminski % sirćetne kiseline u zatvorenoj posudi i potom steriliše na 120°C tokom 60 min. Nakon sterilizacije, uzorci se ohlade, ispreru i osuše, a površina sa PP obloženom stranom uzorka se vizuelno pregleda uz pomoć 10x lupe. Stepen korozije je izražen sistemom ocenjivanja koji karakteriše količinu i veličinu mehurova i/ili mrlja korozije na uzorku posle sterilizacije, kao što je navedeno u tabeli 3.
Tabela 3. Sistem ocenjivanja za karakterizaciju stepena korozije nakon sterilizacije
Ocena Količina mehura (% pokrivene Veličina mehura
[0038] Rezultati za uporedne primere 1 do 4, gde se vazduh koristi kao gasni medijum tokom koraka naknadnog zagrevanja postupka laminacije, dati su u tabeli 4. Rezultati za inventivne primere 1 do 4 ovog pronalaska, gde se azot koristi kao gasni medijum tokom koraka naknadnog zagrevanja postupka laminacije, dati su u tabeli 5. Kao što se može videti iz uporednih primera 1 i 3, naknadno zagrevanje na T2 = 200°C u vazdušnoj atmosferi dovodi do toga da PP omotači imaju dovoljno visoku molekularnu težinu sa Mn od oko 50 kg/mol i Mw od oko 250 kg/mol. Performanse ovih PP omotača u pogledu poroznosti i otpornosti na sterilizaciju su odlične. Međutim, kristalnost PET omotača je veoma visoka, više od 40 tež.% u svim slučajevima, dok je vrednost kristalnosti ispod 10 tež.% potrebna da bi se postigla odgovarajuća adhezija, sposobnost oblikovanja i izgled finalnog proizvoda obloženog polimerom. Zbog toga, ova podešavanja postupka dovode do neprihvatljivog ukupnog kvaliteta proizvoda PET/PP obloženog proizvoda.
[0039] Podizanjem temperature posle zagrevanja iznad tačke topljenja PET omotača, tj. T2 = 280°C kao u uporednim primerima 2 i 4, PET omotač je zaista potpuno pretopljen i u suštini postaje amorfan sa vrednostima kristalnosti koje su jasno ispod 10 tež.%. Uporedni primeri 2 i 4 pokazuju da, kada se takav korak naknadnog zagrevanja sprovodi na vazduhu, kao što je uobičajena praksa, dolazi do jake termičke degradacije PP omotača. Postoji izraženo smanjenje molekulske težine polimera do vrednosti Mn od 5 kg/mol ili manje i vrednosti Mw od 26 kg/mol ili manje. Vrednosti poroznosti omotača se dramatično povećavaju na nekoliko desetina ili čak stotina mA. Učinak sterilizacije u sirćetnoj kiselini je izuzetno loš sa više od 40% površine prekrivenim velikim mehurima. Izražena degradacija PP omotača nije primetno ublažena upotrebom antioksidansa u recepturi PP filma (film PP2, uporedni primer 4).
1
[0040] Prilikom sprovođenja tretmana naknadnog zagrevanja na visokoj temperaturi na T2 = 280°C u atmosferi inertnog gasa u skladu sa ovim pronalaskom (Inventivni primeri 2 i 4), ne dolazi do značajne molekularne degradacije PP omotača. U ovim primerima, molekulska težina PP omotača odgovara Mn = 50 kg/mol ili više i Mw = 240 kg/mol ili više, tj. uporediva je sa molekulskom težinom PP omotača nakon zagrevanja na mnogo nižoj T2 temperaturi od 200°C (bilo u vazduhu ili u atmosferi azota). Vidi se da je učinak PP omotača u ovim primerima odličan, sa nultom vrednošću poroznosti i veoma dobrom otpornošću na sterilizaciju u sirćetnoj kiselini. Zbog visoke T2 temperature, PET omotač je potpuno pretopljen i u suštini amorfan sa vrednostima kristalnosti koje su jasno ispod 10 tež.%.
[0041] Uticaj gasne atmosfere koja se koristi tokom tretmana naknadnog zagrevanja na molekulsku težinu i distribuciju molekulske mase PP omotača je ilustrovan na Sl.2 i 3.
[0042] U zaključku, primena atmosfere inertnog gasa tokom tretmana naknadnog zagrevanja na visokoj temperaturi dovodi do povoljne kombinacije svojstava omotača uključujući suštinski amorfni PET omotač u kombinaciji sa PP omotačem u kome se zadržava molekulska težina i koji pokazuje odlična svojstva omotača u uslovima poroznosti i otpornosti na sterilizaciju. Upotreba atmosfere inertnog gasa pruža veoma širok prozor za naknadno zagrevanje PET/PP dvostruko obloženih proizvoda i ne postavlja ograničenja u formulaciji bilo PET ili PP omotača.
Tabela 4. Uporedni primeri
Tabela 5. Primeri ovog pronalaska
[0043] Na slici 2 prikazana je distribucija molekulske mase PP omotača nakon tretmana naknadnog zagrevanja na vazduhu na 200°C i 280°C respektivno. Film tipa PP2 sadrži antioksidans. Na Slici 3 distribucija molekulske težine PP omotača nakon tretmana naknadnog zagrevanja u atmosferi azota koja sadrži manje od 0.1 vol.% kiseonika na 200°C i 280°C respektivno. Film tipa PP2 sadrži antioksidans. Na slici 4 (preuzeto iz brošure "Steel for packaging applications - Product range & technical specifications" kompanije Tata Steel
1
(www.tatasteeleurope.com) prikazani su različiti tipovi čelika za pakovanje prema standardima. Svi ovi čelici se mogu koristiti kao metalna traka u pronalasku.
1

Claims (15)

Patentni zahtevi
1. Postupak za proizvodnju laminata u liniji za oblaganje koji sadrži sledeće korake:
- obezbeđivanja metalne trake (1);
- prethodnog zagrevanja metalne trake do temperature od najmanje 100°C;
- proizvodnje laminata (5) lepljenjem prvog sloja (3b) termoplastičnog polimerog omotača na jednu glavnu površinu trake i drugog sloja (3a) termoplastičnog polimernog omotača na drugu glavnu površinu trake pri čemu prvi sloj (3b) termoplastičnog polimernog omotača sadrži ili se sastoji od polimera sa tačkom topljenja ispod 200°C;
naznačen time što
- pre brzog hlađenja ili gašenja laminata do temperature ispod 50°C, laminat (5) se zagreva u neoksidirajućoj gasnoj atmosferi u koraku (6) naknadnog zagrevanja najmanje do tačke topljenja jednog ili više polimera u drugom sloju polimernog omotača, i najmanje 220°C.
2. Postupak prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što prvi sloj (3b) polimernog omotača sadrži ili se sastoji od poliolefinskog sloja ili slojeva, ili pri čemu prvi i drugi slojevi (3a, 3b) polimernog omotača sadrže ili se sastoje od poliolefinskog sloja ili slojeva.
3. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva naznačen time što prvi sloj (3b) polimernog omotača sadrži ili se sastoji od polietilena, polipropilena ili kopolimera etilena i propilena, ili mešavina polietilena i polipropilena i/ili pri čemu drugi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od polietilena, polipropilena ili kopolimera etilena i propilena, ili mešavina polietilena i polipropilena.
4. Postupak prema patentnom zahtevu 1 ili 2, naznačen time što drugi sloj (3a) polimernog omotača sadrži ili se sastoji od termoplastičnog polimera sa tačkom topljenja iznad 200°C.
5. Postupak prema patentnom zahtevu 4, naznačen time što drugi sloj (3a) polimernog omotača sadrži ili se sastoji od aromatičnog poliestra, kao što je poli(etilen tereftalat), poli(trimetilen tereftalat), poli(butilen tereftalat), poli(etilen naftalat) i poli(butilen naftalat); kiselinom modifikovanih poli(etilen tereftalat) kopoliestara koji sadrže izoftalat; glikol-modifikovanih poli(etilen tereftalat) kopoliestara koji sadrže cikloheksandimetanol, 2,2,4,4-tetrametil-1,3-ciklobutandiol ili izosorbid; i mešavina koje sadrže dva ili više od gore navedenih homo- ili kopolimera.
6. Postupak prema patentnom zahtevu 4, naznačen time što drugi sloj (3a) polimernog omotača sadrži ili se sastoji od poliamida, kao što je polikaprolaktam (poliamid-6), poli(heksametilen adipamid) (poliamid-6,6), poli(tetrametilen adipamid) (poliamid-4,6), poli(heksametilen dodekanoamid) (poliamid-6,12), poli(m-ksililen adipamid) (MXD6) i njihove mešavine.
7. Postupak prema patentnom zahtevu 1, naznačen time što drugi sloj (3a) polimernog omotača sadrži ili se sastoji od alifatičnog termoplastičnog poliestra, kao što je polimlečna kiselina ili polilaktid (PLA), polihidroksialkanoat (PHA) kao što je polihidroksibutirat, polihidroksivalerat i poli(hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat), polikaprolakton (PCL).
8. Postupak prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 7, naznačen time što:
a. laminat je proizvoden presovanjem prvog i drugog sloja filma (3a, 3b) polimernog omotača na metalnu traku (1) pomoću valjaka za laminiranje pri čemu se vrši presovanje laminata na laminat u prorezu između valjaka (4a, 4b) za laminiranje, ili
b. laminat se proizvodi ekstrudiranjem prvog i drugog sloja (3a, 3b) polimernog omotača na metalnu traku, nakon čega izborno sledi korak laminiranja pomoću valjaka (4a, 4b) za laminiranje pri čemu se vrši pritisak laminiranja na slojeve ekstrudiranog polimera omotača u prorezu između valjaka za laminiranje, ili
c. jedna strana laminata se proizvodi prema postupku iz koraka a. i druga strana laminata je proizvedena prema postupku iz koraka b.
9. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što se neoksidirajuća gasna atmosfera sastoji od inertnog gasa, kao što je azot, sa najviše 1 vol.% (10000 ppm) kiseonika.
10. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva naznačen time što metalna traka je čelična traka za proizvodnju njene ambalaže, kao što je bela ploča, crna ploča, ECCS (TFS) ili čelični supstrat obezbeđen slojem omotača Cr-CrOx pre nanošenja polimernog omotača.
1
11. Postupak prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva naznačen time što se laminat dalje obrađuje podvrgavanjem laminata operaciji istezanja pri čemu se operacija istezanja postiže:
a. propuštanjem materijala kroz dresir i primenom smanjenja debljine između 0 - 3%, poželjno od najmanje 0.2%; ili
b. propuštanjem materijala kroz nosač-nivelator.
12. Laminat proizveden prema postupku prema bilo kom od patentnih zahteva 1 do 11, naznačen time što je laminat opremljen prvim slojem termoplastičnog polimernog omotača na jednoj glavnoj površini trake i drugim slojem termoplastičnog polimernog omotača na drugoj glavnoj površini trake, pri čemu prvi sloj termoplastičnog polimernog omotača sadrži poliolefin ili se sastoji od poliolefina, i pri čemu drugi sloj polimernog omotača sadrži ili se sastoji od aromatičnog poliestra, pri čemu je stepen kristalnosti poliestra najviše 20 tež.%, poželjno najviše 15 tež.%, poželjnije najviše 10 tež.%, i pri čemu je poroznost sloja poliolefinskog omotača izmerena u skladu sa postupkom u opisu 1 mA ili niža, ili pri čemu je odnos (Mw, posle naknadnog zagrevanja/Mw, pre naknadnog zagrevanja) kao što je meren u skladu sa postupkom u opisu najmanje 0.9, poželjno najmanje 0.93, poželjnije najmanje 0.95.
13. Laminat prema patentnom zahtevu 12, naznačen time, što je poroznost sloja poliolefinskog omotača merena u skladu sa postupkom u opisu 1 mA ili niža, i pri čemu odnos (Mw, posle naknadnog zagrevanja/Mw, pre naknadnog zagrevanja) meren u skladu sa postupkom u opisu je najmanje 0.9, poželjno najmanje 0.93, poželjnije najmanje 0.95.
14. Laminat prema patentnom zahtevu 12 ili 13, naznačen time što je laminat nakon oblaganja slojevima polimera podvrgnut operaciji istezanja putem:
a. propuštanja materijala kroz dresir i primenom smanjenja debljine između 0 - 3%, poželjno od najmanje 0.2%; ili putem
b. propuštanja materijala kroz nosač-nivelator,
da bi se dobio laminat koji je bez izduženja tačke popuštanja.
1
15. Upotreba laminata prema bilo kom od patentnih zahteva 12 do 14 za proizvodnju limenke ili kontejnera, npr. konzerve za hranu, hranu za kućne ljubimce ili piće.
2
RS20230828A 2016-04-04 2017-03-21 Postupak za proizvodnju metalne trake obložene polimerom i tako proizvedena metalna traka obložena polimerom RS64587B1 (sr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16163683 2016-04-04
EP17711670.4A EP3439869B1 (en) 2016-04-04 2017-03-21 Process for producing a polymer-coated metal strip and a polymer-coated metal strip produced thereby
PCT/EP2017/056618 WO2017174345A1 (en) 2016-04-04 2017-03-21 Process for producing a polymer-coated metal strip and a polymer-coated metal strip produced thereby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS64587B1 true RS64587B1 (sr) 2023-10-31

Family

ID=55862525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20230828A RS64587B1 (sr) 2016-04-04 2017-03-21 Postupak za proizvodnju metalne trake obložene polimerom i tako proizvedena metalna traka obložena polimerom

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10899111B2 (sr)
EP (1) EP3439869B1 (sr)
JP (1) JP6999570B2 (sr)
KR (1) KR102357443B1 (sr)
CN (1) CN108883606A (sr)
BR (1) BR112018068626B1 (sr)
ES (1) ES2956710T3 (sr)
RS (1) RS64587B1 (sr)
WO (1) WO2017174345A1 (sr)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL238500B1 (pl) * 2017-12-08 2021-08-30 Dramers Spolka Akcyjna Sposób powlekania metalowego podłoża materiałem powłokowym, urządzenie do powlekania metalowego podłoża materiałem powłokowym i puszka z metalu
JP7480149B2 (ja) 2018-12-21 2024-05-09 タタ、スティール、アイモイデン、ベスローテン、フェンノートシャップ ポリマーコーティングされた金属ストリップを製造するための方法及び該方法により製造されたポリマーコーティングされた金属ストリップ
KR102799178B1 (ko) * 2019-01-02 2025-04-23 노벨리스 인크. 캔 뚜껑 원료를 라미네이트하기 위한 시스템 및 방법
EP3922455B1 (en) * 2019-02-07 2024-06-19 Nippon Steel Corporation Can lid made of resin laminate steel sheet for resin-metal composite container, can bottom made of resin laminate steel sheet for resin-metal composite container, and resin-metal composite container
CN113597481B (zh) * 2019-02-25 2024-11-15 塔塔钢铁艾默伊登有限责任公司 电解沉积氧化铬层的方法
WO2020182538A1 (en) 2019-03-14 2020-09-17 Tata Steel Ijmuiden B.V. Laminated steel product
IT201900020004A1 (it) * 2019-10-29 2021-04-29 Pasquale Papa Metodo di realizzazione di un prodotto metallico rivestito di materiale polimerico e prodotto metallico rivestito cosi’ ottenuto
MX2022007411A (es) * 2019-12-20 2022-09-19 Tata Steel Ijmuiden Bv Metodo para fabricar hojalata laminada, hojalata laminada producida por el mismo y uso de la misma.
US12528270B2 (en) * 2020-03-09 2026-01-20 Tata Steel Ijmuiden B.V. Method of producing a laminated metal sheet for packaging applications and laminated metal sheet for packaging applications produced thereby
EP3994060B1 (en) * 2020-04-06 2024-08-07 Workhorse Group Inc. Flying vehicle systems and methods
US11440679B2 (en) * 2020-10-27 2022-09-13 Cowden Technologies, Inc. Drone docking station and docking module
BR112023021889A2 (pt) * 2021-04-22 2023-12-19 Novelis Inc Material para tampa de lata resistente à fissura

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3594254A (en) * 1964-08-31 1971-07-20 Jerome H Lemelson Automatic manufacturing apparatus
US4142040A (en) 1978-04-21 1979-02-27 Owens-Illinois, Inc. Processing polyesters to minimize acetaldehyde formation
GB8724237D0 (en) 1987-10-15 1987-11-18 Metal Box Plc Laminated metal sheet
GB8724244D0 (en) * 1987-10-15 1987-11-18 Metal Box Plc Producing laminated materials
US5238517A (en) * 1987-10-15 1993-08-24 Cmb Foodcan Plc Production of laminated materials
US5234516A (en) * 1992-01-28 1993-08-10 Toyo Kohan Co., Ltd. Method for production of a polyethylene laminated metal sheet
JP3575117B2 (ja) * 1995-06-06 2004-10-13 東洋製罐株式会社 耐食性と耐フレーバー性の優れた２ピース絞りしごき缶およびその製造方法
NL1006109C2 (nl) * 1997-05-22 1998-11-25 Hoogovens Staal Bv Werkwijze voor met thermoplastisch bekledingsmateriaal bekleden van een metallisch substraat.
JP2000043190A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Toyobo Co Ltd フィルム被覆金属板及びその製造方法
JP3711815B2 (ja) * 1999-10-29 2005-11-02 東洋製罐株式会社 押出ラミネート材の製造方法
JP2003211536A (ja) 2002-01-17 2003-07-29 Toray Ind Inc 二軸配向ポリエステルフィルムの製造方法
US9358766B2 (en) * 2005-09-13 2016-06-07 Toray Plastics (America), Inc. Applying biaxially oriented polyester onto a metal substrate
US9186875B1 (en) * 2005-09-13 2015-11-17 Mark V. Loen Processing improvements in applying polyester onto a metal substrate
US9382636B2 (en) 2010-10-06 2016-07-05 Tata Steel Ijmuiden Bv Process for producing an iron-tin layer on a packaging steel substrate
BR112013027533B1 (pt) * 2011-04-28 2020-12-15 Tata Steel Ijmuiden Bv Processo para produzir um substrato de metal revestido com polímero
US9920446B2 (en) 2012-04-11 2018-03-20 Tata Steel Ijmuiden Bv Polymer coated substrate for packaging applications and a method for producing said coated substrate
BR112015011465B1 (pt) 2012-11-21 2021-07-27 Tata Steel Ijmuiden Bv Processo para produzir um substrato de aço revestido para aplicações em embalagem

Also Published As

Publication number Publication date
JP6999570B2 (ja) 2022-01-18
BR112018068626A2 (pt) 2019-02-05
US20190091969A1 (en) 2019-03-28
EP3439869A1 (en) 2019-02-13
CN108883606A (zh) 2018-11-23
KR102357443B1 (ko) 2022-01-28
EP3439869B1 (en) 2023-09-06
WO2017174345A1 (en) 2017-10-12
KR20180134879A (ko) 2018-12-19
ES2956710T3 (es) 2023-12-26
JP2019513582A (ja) 2019-05-30
BR112018068626B1 (pt) 2023-02-23
US10899111B2 (en) 2021-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RS64587B1 (sr) Postupak za proizvodnju metalne trake obložene polimerom i tako proizvedena metalna traka obložena polimerom
KR102095176B1 (ko) 폴리머 코팅된 금속 기재의 생산 방법 및 폴리머 코팅이 제공된 금속 스트립
KR20150035689A (ko) 냉간 성형용 폴리에스테르 필름 및 그 제조 방법
JPH04500185A (ja) 金属および重合体膜からなる積層板
EP1378344A1 (en) Metal sheet coated with thermoplastic resin and can obtained therefrom
US20050100749A1 (en) Metal sheet coated with thermoplastic resin and can obtained therefrom
JP6929847B2 (ja) ポリエステルフィルムを金属ストリップ基板へ積層する方法
US20230023925A1 (en) Method for manufacturing laminated tinplate, a laminated tinplate produced thereby and use thereof
EP0716920B1 (en) Metal-polyesterfilm laminate
JPH0542643A (ja) 金属ラミネート用フイルム
JP5863393B2 (ja) 二軸延伸ポリブチレンテレフタレートフィルムを含む缶用ラミネート金属板
TW202140610A (zh) 聚酯膜及其製造方法
JP3125157B2 (ja) 加工密着性に優れた樹脂被覆鋼板の製造方法
EP3390057B1 (en) Process for laminating a polymeric film to a metal strip substrate
WO2021020556A1 (ja) 樹脂被覆金属板及び容器
HK1191905B (en) Process for producing a polymer coated metal substrate and a metal strip substrate provided with a polymer coating