RU2852503C1

RU2852503C1 - Multilayer barrier film material for food packaging

Info

Publication number: RU2852503C1
Application number: RU2025104692A
Authority: RU
Inventors: Константин Владимирович Липин; Искандер Ильдарович Муратов; Самат Азатович Гильфанов; Алёна Игоревна Тептина; Алиса Рафисовна Агафонова; Алсу Вакифовна Галимова; Максим Львович Верижников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ДАНАФЛЕКС-НАНО" (ООО "ДАНАФЛЕКС-НАНО")
Filing date: 2025-02-26
Publication date: 2025-12-09

Abstract

FIELD: polymer materials.

SUBSTANCE: invention relates to a multilayer barrier material for food packaging. The material comprises layers arranged one after another in the following order: a polymer film made of polyethylene terephthalate with a thickness of 10-23 mcm, a layer of deposited aluminium oxide with a thickness of 0.020-0.100 mcm, a protective layer with a thickness of 1-3 mcm based on a polycondensation product of 3-aminopropyltriethoxysilane, a printed image, a layer of adhesive composition, and a heat-sealable polyolefin film with a thickness of 40-130 mcm.

EFFECT: development of a barrier polymer material for food packaging that does not lose its barrier properties after mechanical deformation.

1 cl, 2 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к полимерным материалам, а именно к многослойному барьерному пленочному материалу для упаковки пищевых продуктов.The invention relates to polymeric materials, namely to a multilayer barrier film material for packaging food products.

Барьерные пленочные материалы - это полимерные пленки или комбинированные ламинаты на их основе, используемые в пищевой промышленности в качестве барьера для проникновения кислорода, воды, водяного пара, углекислого газа и различных ароматов. Барьерные пленочные материалы вносят важный вклад, увеличивая срок годности продуктов питания и обеспечивая герметичность упаковки. Многие полимеры сами по себе могут использоваться в качестве барьерных пленочных материалов. Часто используемые полимеры для барьерных пленок, такие как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), образуют хороший барьер для проникновения водяного пара внутрь упаковки и, таким образом, могут помочь предотвратить высыхание влажных продуктов или увлажнение сухих продуктов. Однако кислородопроницаемость этих материалов слишком высока, в результате чего газовая смесь или вакуум не сохраняются достаточно долго для достижения желаемого срока годности продуктов. Такие материалы, как полиэтилентерефталат (ПЭТФ) и полиамид (ПА), представляют собой барьерные пластики, которые часто подходят для удержания газов, используемых при упаковке для изменения атмосферы в пищевой упаковке, но не для удержания водяного пара.Barrier film materials are polymer films or composite laminates based on them, used in the food industry as barriers to the permeation of oxygen, water, water vapor, carbon dioxide, and various aromas. Barrier film materials play an important role in extending the shelf life of food products and ensuring the integrity of packaging. Many polymers can be used as barrier film materials themselves. Commonly used polymers for barrier films, such as polyethylene (PE) and polypropylene (PP), form a good barrier to the permeation of water vapor into the packaging and thus can help prevent the drying of wet products or the dampening of dry products. However, the oxygen permeability of these materials is too high, resulting in the gas mixture or vacuum not being maintained long enough to achieve the desired shelf life of the products. Materials such as polyethylene terephthalate (PET) and polyamide (PA) are barrier plastics that are often suitable for retaining gases used in packaging to modify the atmosphere within food packaging, but are not suitable for retaining water vapor.

Для увеличения срока годности пищевых продуктов можно комбинировать несколько материалов. Так, для упаковки пищевых продуктов, требующих длительного срока хранения, необходима полимерная пленка, обеспечивающая барьер к проникновению кислорода и водяного пара.To extend the shelf life of food products, several materials can be combined. For example, packaging food products requiring a long shelf life requires a polymer film that provides a barrier to oxygen and water vapor.

Часто полимерные пленки комбинируют с неорганическими материалами, такими как алюминиевая фольга или оксид алюминия, чтобы добиться оптимального барьера к проникновению как кислорода, так и водяного пара. Для сохранения барьерных свойств пленочных материалов основное внимание уделяется использованию многослойных структур с металлизированными слоями и защитными покрытиями. Применение алюминиевой фольги в барьерной упаковке приводит к удорожанию продукта, непрозрачности упаковочного материала и невозможности вторичной переработки. Нанесение нанометрового слоя оксида алюминия на полимерную пленку позволяет сохранить барьерные свойства, при этом упаковочный материал остается прозрачным. Полимерная упаковка, и особенно пищевая, часто в процессе использования и перевозки подвергается механическим воздействиям. Один из недостатков покрытия из оксида алюминия - потеря барьерных свойств после механических деформаций. Поэтому активно ведется поиск новых композиционных материалов, обладающих барьерными свойствами и стойкостью к механическим воздействиям.Polymer films are often combined with inorganic materials such as aluminum foil or aluminum oxide to achieve optimal barrier properties against both oxygen and water vapor. To maintain the barrier properties of film materials, the primary focus is on the use of multilayer structures with metallized layers and protective coatings. The use of aluminum foil in barrier packaging increases product costs, makes the packaging material opaque, and makes it impossible to recycle. Applying a nanometer-thick aluminum oxide layer to the polymer film preserves the barrier properties while maintaining transparency. Polymer packaging, especially food packaging, is often subject to mechanical stress during use and transportation. One of the drawbacks of aluminum oxide coatings is the loss of barrier properties after mechanical deformation. Therefore, the search for new composite materials with barrier properties and resistance to mechanical stress is actively underway.

Известна многослойная гибкая пленочная структура, используемая для получения упаковочного изделия для хранения жидкотекучих продуктов в условиях окружающей среды, включающая барьерный слой, УФ-защитный слой, отражающий слой в разных комбинациях [Патент RU2505411, В32В 27/30, В32В 27/20, В32В 27/32, В29С 47/04, 2014]. Недостатком данной структуры является применение винилиденхлоридных полимеров. Также данная упаковка предназначена только для жидких продуктов.A multilayer flexible film structure is known for producing packaging for storing liquid products in ambient conditions, including a barrier layer, a UV-protective layer, and a reflective layer in various combinations [Patent RU2505411, B32B 27/30, B32B 27/20, B32B 27/32, B29C 47/04, 2014]. A disadvantage of this structure is the use of vinylidene chloride polymers. This packaging is also intended only for liquid products.

Известен способ изготовления высокобарьерной металлизированной соэкструзионной пленки, который включает образование последовательно расположенных слоев материала. На верхнюю предварительно обработанную поверхность одного из которых, выполненного из двуосно-ориентированного полипропилена, наносят в вакууме металлизированный слой с оптической плотностью 2,4 и толщиной 120-140 мкм, а на его нижнюю поверхность при температуре 105-140°С наносят термосвариваемый слой [Патент RU2555040, В32В 15/00, В32В 27/32, 2015]. Недостаток данного изобретения - высокая толщина слоев образующейся пленки и низкий барьер к проницаемости кислорода.A method for producing high-barrier metallized coextruded film is known, which involves the formation of sequentially arranged layers of material. A metallized layer with an optical density of 2.4 and a thickness of 120-140 μm is vacuum-deposited onto the upper, pre-treated surface of one of the layers, made of biaxially oriented polypropylene, and a heat-sealable layer is applied to its lower surface at a temperature of 105-140°C [Patent RU2555040, B32B 15/00, B32B 27/32, 2015]. A disadvantage of this invention is the high thickness of the layers of the resulting film and a low barrier to oxygen permeability.

В изобретении [Патент RU2717423, С23С 28/00, C25D 5/00, 2020] описан полуфабрикат с атмосферостойким полимерным покрытием, содержащим основной металлический слой. К недостаткам данного полуфабриката можно отнести довольно сложный состав, который значительно ограничивает его промышленную применимость.The invention [Patent RU2717423, C23C 28/00, C25D 5/00, 2020] describes a semi-finished product with a weather-resistant polymer coating containing a base metal layer. The disadvantages of this semi-finished product include its rather complex composition, which significantly limits its industrial applicability.

Наиболее близким к заявленному является материал, описанный в патенте [Патент RU2764617, В32В 15/08, В32В 15/085, В32В 15/09, 2022]. Согласно изобретению, материал содержит слои, расположенные один за другим в следующем порядке: полимерная основа в виде полимерной пленки из сложного полиэфира - полиэтилентерефталата, слой осажденного оксида алюминия, полимерный защитный слой, печатное изображение, слой клеевой композиции и покрывная полиолефиновая пленка, содержащая УФ-абсорбер. Защитный слой выполнен на основе акрилового сополимера с боковыми гидроксильными группами, полученного радикальной полимеризацией бутилметакрилата и глицидилметакрилата в этилацетате, с вязкостью 12-14 секунд. Недостаток описанного материала - повышение кислородопроницаемости после механического воздействия в виде многократного скручивания (Gelbo Flex тест).The closest material to the claimed one is described in the patent [Patent RU2764617, B32B 15/08, B32B 15/085, B32B 15/09, 2022]. According to the invention, the material contains layers arranged one after the other in the following order: a polymer base in the form of a polymer film made of polyester - polyethylene terephthalate, a layer of precipitated aluminum oxide, a polymer protective layer, a printed image, a layer of adhesive composition and a coating polyolefin film containing a UV absorber. The protective layer is based on an acrylic copolymer with side hydroxyl groups, obtained by radical polymerization of butyl methacrylate and glycidyl methacrylate in ethyl acetate, with a viscosity of 12-14 seconds. The disadvantage of the described material is an increase in oxygen permeability after mechanical impact in the form of repeated twisting (Gelbo Flex test).

Задачей данного изобретения является разработка многослойного полимерного материала с барьерными свойствами к проникновению кислорода, который будет более устойчив к механическим деформациям по сравнению с известными аналогами. Такие материалы могут быть использованы для хранения продукции с повышенными требованиями защиты от проникновения кислорода, например, гибкой упаковки для пищевых продуктов.The objective of this invention is to develop a multilayer polymer material with oxygen barrier properties that is more resistant to mechanical deformation than known analogues. Such materials can be used for storing products with increased oxygen barrier requirements, such as flexible food packaging.

Техническим результатом является разработка полимерного материала пригодного для пищевой упаковки, препятствующего проникновению кислорода и не теряющего своих барьерных свойств после механических деформаций.The technical result is the development of a polymer material suitable for food packaging, which prevents oxygen penetration and does not lose its barrier properties after mechanical deformation.

Технический результат достигается тем, что многослойный барьерный материал для упаковки пищевых продуктов согласно изобретению, включает в себя слои, расположенные один за другим в следующем порядке: полимерная пленка из полиэтилентерефталата толщиной 10-23 мкм, слой осажденного оксида алюминия толщиной 0,020-0,100 мкм, защитный слой толщиной 1-3 мкм на основе продукта поликонденсации 3-аминопропилтриэтоксисилана, печатное изображение, слой клеевой композиции, термосвариваемую полиолефиновую пленку толщиной 40-130 мкм.The technical result is achieved in that the multilayer barrier material for packaging food products according to the invention includes layers arranged one after the other in the following order: a polymer film made of polyethylene terephthalate with a thickness of 10-23 μm, a layer of precipitated aluminum oxide with a thickness of 0.020-0.100 μm, a protective layer with a thickness of 1-3 μm based on a polycondensation product of 3-aminopropyltriethoxysilane, a printed image, a layer of adhesive composition, a heat-sealable polyolefin film with a thickness of 40-130 μm.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с известными показывает, что в разработанном материале за счет использования слоя защитного покрытия на основе продукта поликонденсации 3-аминопропилтриэтоксисилана уменьшается кислородопроницаемость и увеличивается стойкость нанослоя оксида алюминия к растрескиванию при механических деформациях.A comparative analysis of the claimed solution with known ones shows that in the developed material, due to the use of a protective coating layer based on the polycondensation product of 3-aminopropyltriethoxysilane, oxygen permeability is reduced and the resistance of the aluminum oxide nanolayer to cracking under mechanical deformation is increased.

Напыление покрытия оксида алюминия на пленку осуществляют методом реактивного физического осаждения из паровой фазы (Reactive Physical-Chemical Vapor Deposition), основанным на испарении алюминия в вакууме с резистивных нагревательных элементов. Нанесение покрытия также может осуществляться плазменно-химическим осаждением из газовой фазы (Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition) и методом реактивного электронно-пучкового испарения (Reactive Electron Beam Evaporation).Aluminum oxide coating is deposited on the film using reactive physical-chemical vapor deposition (RPCVD), a process based on the evaporation of aluminum from resistive heating elements in a vacuum. Coating can also be applied using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and reactive electron beam evaporation (REB).

Защитный слой в виде лаковой композиции, полученной поликонденсацией 3-аминопропилтриэтоксисилана в присутствии воды и пропанола-2 при комнатной температуре в течение 24 часов, наносится на слой оксида алюминия валковым методом. Полученный лак хранится в закрытой емкости. Прозрачная вязкая жидкость. Условная вязкость 13 с. Плотность 1.078 г/см³. Сухой остаток 12,6%.A protective layer in the form of a varnish composition obtained by polycondensation of 3-aminopropyltriethoxysilane in the presence of water and propanol-2 at room temperature for 24 hours is applied to a layer of aluminum oxide using a roller method. The resulting varnish is stored in a closed container. It is a transparent viscous liquid. The nominal viscosity is 13 s. Density is 1.078 g/ ^cm3 . Dry residue is 12.6%.

Условная вязкость определяется в соответствии с ГОСТ 8420-74 «Материалы лакокрасочные. Методы определения условной вязкости» при помощи вискозиметра В3-246.Conditional viscosity is determined in accordance with GOST 8420-74 "Paints and varnishes. Methods for determining conditional viscosity" using a B3-246 viscometer.

Плотность определяется в соответствии с ГОСТ 31992.1-2012 «Материалы лакокрасочные. Метод определения плотности. Часть 1. Пикнометрический метод».Density is determined in accordance with GOST 31992.1-2012 "Paints and varnishes. Method for determining density. Part 1. Pycnometric method."

Сухой остаток определяется в соответствии с ГОСТ 17537-72 «Материалы лакокрасочные. Методы определения массовой доли летучих и нелетучих, твердых и пленкообразующих веществ».The dry residue is determined in accordance with GOST 17537-72 "Paints and varnishes. Methods for determining the mass fraction of volatile and non-volatile, solid and film-forming substances."

Печатное изображение наносится методом флексографической, ротогравюрной или цифровой печати, при этом изображение может наноситься как на всю поверхность пленки, так и частично с образованием прозрачных участков.The printed image is applied using flexographic, rotogravure or digital printing, and the image can be applied to the entire surface of the film or partially, creating transparent areas.

Клеевая композиция наносится валковым методом. В качестве клеевой композиции используют двухкомпонентные полиуретановые клеи, подходящие как для сольвентной, так и бессольвентной ламинации.The adhesive is applied using a roller method. Two-component polyurethane adhesives are used, suitable for both solvent-based and solvent-free lamination.

Термосвариваемая полиолефиновая пленка может состоять из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), линейного полиэтилена низкой плотности (ЛПЭНП) или полипропилена (ПП).Heat sealable polyolefin film can be made of high density polyethylene (HDPE), low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE) or polypropylene (PP).

Сущность изобретения состоит в том, что многослойный барьерный материал для упаковки пищевых продуктов включает в себя слои, расположенные один за другим в следующем порядке: полимерная пленка из полиэтилентерефталата толщиной 10-23 мкм, слой осажденного оксида алюминия толщиной 0,020-0,100 мкм, защитный слой толщиной 1-3 мкм на основе продукта поликонденсации 3-аминопропилтриэтоксисилана, печатное изображение, слой клеевой композиции, термосвариваемую полиолефиновую пленку толщиной 40-130 мкм.The essence of the invention is that a multilayer barrier material for packaging food products includes layers arranged one after the other in the following order: a polymer film made of polyethylene terephthalate with a thickness of 10-23 μm, a layer of precipitated aluminum oxide with a thickness of 0.020-0.100 μm, a protective layer with a thickness of 1-3 μm based on a polycondensation product of 3-aminopropyltriethoxysilane, a printed image, a layer of adhesive composition, a heat-sealable polyolefin film with a thickness of 40-130 μm.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов.For a better understanding of the invention, we provide examples of specific implementation of a multilayer barrier material for food packaging.

Пример 1Example 1

Многослойный барьерный материал для упаковки пищевых продуктов формируют следующим образом:Multilayer barrier material for food packaging is formed as follows:

На пленку из сложного полиэфира - полиэтилентерефталата (ПЭТФ) толщиной 12 мкм наносят слой оксида алюминия (AlO_x) толщиной 0,040 мкм. Напыление покрытия на полимерную пленку осуществляют методом реактивного физического осаждения из паровой фазы (Reactive Physical-Chemical Vapor Deposition), основанным на испарении алюминия в вакууме с резистивных нагревательных элементов.A 0.040-µm-thick layer of aluminum oxide (AlO _x ) is applied to a 12-µm-thick polyester (polyethylene terephthalate) film. The coating is deposited on the polymer film using reactive physical-chemical vapor deposition (RPVD), a process based on the evaporation of aluminum from resistive heating elements in a vacuum.

На пленку из сложного полиэфира поверх слоя оксида алюминия наносят валковым методом защитный слой толщиной 1 мкм, состоящий из продукта поликонденсации 3-аминопропилтриэтоксисилана.A protective layer of 1 µm thickness, consisting of a polycondensation product of 3-aminopropyltriethoxysilane, is applied to the polyester film over the aluminum oxide layer using a roller method.

Лак для нанесения защитного слоя получают поликонденсацией 3-аминопропилтриэтоксисилана в присутствии воды и пропанола-2 при комнатной температуре в течение 24 часов. Полученный лак представляет собой прозрачную вязкую жидкость. Условная вязкость 13 с. Плотность 1.078 г/см³. Сухой остаток 12,6%.The varnish for applying the protective layer is obtained by polycondensation of 3-aminopropyltriethoxysilane in the presence of water and propanol-2 at room temperature for 24 hours. The resulting varnish is a clear, viscous liquid. The nominal viscosity is 13 s, the density is 1.078 g/ ^cm3 , and the dry residue is 12.6%.

На пленку из сложного полиэфира со слоем оксида алюминия и слоем защитного покрытия наносят печатное изображение толщиной 1 мкм методом ротогравюрной печати, при этом изображение может наноситься как на всю поверхность пленки, так и частично с образованием прозрачных участков.A 1-micron thick printed image is applied to a polyester film with an aluminum oxide layer and a protective coating layer using rotogravure printing. The image can be applied to the entire surface of the film or partially, creating transparent areas.

На пленку из полиэтилентерефталата толщиной 12 мкм со слоем оксида алюминия толщиной 0,040 мкм, защитным слоем толщиной 1 мкм и печатным изображением толщиной 1 мкм наносят слой клеевой композиции толщиной 2,5 мкм. В качестве клеевой композиции используют двухкомпонентный полиуретановый клей, подходящий как для сольвентной, так и бессольвентной ламинации.A 2.5-micron adhesive layer is applied to a 12-micron-thick polyethylene terephthalate film with a 0.040-micron-thick aluminum oxide layer, a 1-micron-thick protective layer, and a 1-micron-thick printed image. The adhesive used is a two-component polyurethane adhesive suitable for both solvent-based and solvent-free lamination.

На пленку из полиэтилентерефталата последовательно со слоем оксида алюминия, защитным слоем, печатным изображением, слоем клеевой композиции наносят термосвариваемую полиэтиленовую пленку на основе ЛПЭНП толщиной 60 мкм.A heat-sealable polyethylene film based on LLDPE with a thickness of 60 μm is applied to the polyethylene terephthalate film sequentially with a layer of aluminum oxide, a protective layer, a printed image, and a layer of adhesive composition.

Общая толщина многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов составляет 76,5 мкм.The total thickness of the multilayer barrier material for food packaging is 76.5 microns.

Пример 2 аналогичен примеру 1, при этом:Example 2 is similar to example 1, except that:

Используют полиэтилентерефталатную пленку толщиной 10 мкм, слой осажденного оксида алюминия 0,020 мкм и защитный слой толщиной 2 мкм. Печатное изображение наносят методом флексографической печати. Термосвариваемую полиэтиленовую пленку на основе ПЭВП наносят толщиной 40 мкм.A 10-micron-thick polyethylene terephthalate film, a 0.020-micron-thick precipitated aluminum oxide layer, and a 2-micron-thick protective layer are used. The printed image is applied using flexographic printing. A 40-micron-thick heat-sealable HDPE-based polyethylene film is applied.

Общая толщина многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов составляет 55,5 мкм.The total thickness of the multilayer barrier material for food packaging is 55.5 microns.

Пример 3 аналогичен примеру 2, при этом:Example 3 is similar to example 2, except that:

Используют полиэтилентерефталатную пленку толщиной 23 мкм, слой осажденного оксида алюминия 0,100 мкм и защитный слой толщиной 3 мкм. Печатное изображение наносят методом цифровой печати. Термосвариваемую полиэтиленовую пленку на основе ПЭНП наносят толщиной 130 мкм.A 23-µm-thick polyethylene terephthalate film, a 0.100-µm-thick precipitated aluminum oxide layer, and a 3-µm-thick protective layer are used. The printed image is applied digitally. A 130-µm-thick heat-sealable LDPE-based polyethylene film is applied.

Общая толщина многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов составляет 159,6 мкм.The total thickness of the multilayer barrier material for food packaging is 159.6 microns.

Пример 4, аналогичен примеру 1, при этом:Example 4 is similar to example 1, however:

Используют слой клеевой композиции толщиной 3,5 мкм. Термосвариваемую полипропиленовую пленку наносят толщиной 70 мкм.A 3.5-micron-thick adhesive layer is used. A 70-micron-thick heat-sealable polypropylene film is applied.

Общая толщина многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов составляет 87,5 мкм.The total thickness of the multilayer barrier material for food packaging is 87.5 microns.

Пример 5 аналогичен примеру 1, при этом:Example 5 is similar to example 1, except that:

Печатное изображение толщиной 1 мкм наносят методом флексографической печати. Термосвариваемую полиэтиленовую пленку на основе ПЭНП наносят толщиной 130 мкм.A 1-micron-thick printed image is applied using flexographic printing. A heat-sealable LDPE-based polyethylene film is applied at a thickness of 130 microns.

Общая толщина многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов составляет 146,5 мкм.The total thickness of the multilayer barrier material for food packaging is 146.5 microns.

Пример 6 аналогичен примеру 1, при этом:Example 6 is similar to example 1, except that:

Используют слой клеевой композиции толщиной 3 мкм. Термосвариваемую полиэтиленовую пленку га основе ПЭНП наносят толщиной 100 мкм.A 3-micron-thick layer of adhesive is used. A 100-micron-thick heat-sealable polyethylene film based on LDPE is applied.

Общая толщина многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов составляет 117 мкм.The total thickness of the multilayer barrier material for food packaging is 117 microns.

Пример 7 аналогичен примеру 1, при этом:Example 7 is similar to example 1, except that:

Многослойный барьерный материал формируют без печатного изображения.The multilayer barrier material is formed without a printed image.

Общая толщина многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов составляет 75,5 мкм.The total thickness of the multilayer barrier material for food packaging is 75.5 microns.

Данные по формированию многослойного барьерного материала для упаковки пищевых продуктов по примерам 1-7 приведены в Таблице 1.Data on the formation of multilayer barrier material for food packaging according to examples 1-7 are given in Table 1.

Полученный многослойный барьерный материал для упаковки пищевых продуктов по примерам 1-7 исследовали на прочность при растяжении, относительное удлинение, кислородопроницаемость. В примере 7 вследствие отсутствия слоя печатного изображения многослойный полимерный материал дополнительно исследован на светопроницаемость. Для оценки устойчивости к механическим деформациям полученный материал подвергали 5 циклам Gelbo Flex теста и затем измеряли кислородопроницаемость. Данные по свойствам многослойного полимерного материала сведены в Таблицу 2.The resulting multilayer barrier material for food packaging, as described in Examples 1–7, was tested for tensile strength, relative elongation, and oxygen permeability. In Example 7, due to the absence of a printed image layer, the multilayer polymer material was additionally tested for light transmittance. To assess its resistance to mechanical deformation, the resulting material was subjected to five cycles of the Gelbo Flex test, followed by oxygen permeability measurements. The properties of the multilayer polymer material are summarized in Table 2.

Как видно из данных Таблицы 2, полученный материал обладает повышенными барьерными свойствами относительно прототипа и позволяет снизить кислородопроницаемость от 30% до 70% по сравнению с решениями, описанными в [Патент RU2764617, В32В 15/08, В32В 15/085, В32В 15/09, 2022]. Также, благодаря защитному слою на основе продукта поликонденсации 3-аминопропилтриэтоксисилана, нанослой оксида алюминия меньше растрескивается при механических деформациях, что позволяет сохранить высокие барьерные свойства при транспортировке и использовании упаковки. Кислородопроницаемость полученного материала после 5 циклов Gelbo Flex теста ниже кислородопроницаемости прототипа на 67-87%.As can be seen from the data in Table 2, the resulting material exhibits enhanced barrier properties relative to the prototype and allows for a reduction in oxygen permeability by 30% to 70% compared to the solutions described in [Patent RU2764617, B32B 15/08, B32B 15/085, B32B 15/09, 2022]. Furthermore, thanks to the protective layer based on the polycondensation product 3-aminopropyltriethoxysilane, the aluminum oxide nanolayer is less susceptible to cracking under mechanical deformation, which helps maintain high barrier properties during transportation and use of the packaging. The oxygen permeability of the resulting material after 5 cycles of the Gelbo Flex test is 67-87% lower than that of the prototype.

Таким образом, предлагаемый многослойный материал обладает высокими барьерными свойствами и пригоден для упаковки пищевых продуктов. Разработанные пленочные материалы отличаются устойчивостью к действию механических деформаций, что особенно важно при создании упаковки для пищевых продуктов.Thus, the proposed multilayer material possesses high barrier properties and is suitable for food packaging. The developed film materials are resistant to mechanical deformation, which is especially important when creating food packaging.

Claims

A multilayer barrier material for food packaging, which includes layers arranged one after the other in the following order: a polymer film made of polyethylene terephthalate with a thickness of 10-23 μm, a layer of precipitated aluminum oxide with a thickness of 0.020-0.100 μm, a protective layer with a thickness of 1-3 μm based on the polycondensation product of 3-aminopropyltriethoxysilane, a printed image, a layer of adhesive composition, a heat-sealable polyolefin film with a thickness of 40-130 μm.