SE520187C2

SE520187C2 - Laminerat förpackningsmaterial, metod för dess framställning samt förpackningsbehållare framställd av förpackningsmaterialet

Info

Publication number: SE520187C2
Application number: SE0103370A
Authority: SE
Inventors: Mikael Berlin; Mats Bentmar; Ulf Lindqvist; Katarina Flemmer Karlsson
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2003-06-10
Also published as: US7482055B2; JP2005537147A; RU2297956C2; EP1448855A1; MXPA04003228A; RU2004114231A; JP4169694B2; UA81397C2; SE0103370D0; KR100904837B1; WO2003031720A1; ZA200402627B; US20050129930A1; BR0213137A; SE0103370L; AU2002343908B2; KR20040037258A; CN100362164C; CN1589353A

Description

25 30 35 520 187 _ 2 _ vinning, för att ersätta aluminiumfolien som gasbarriärmaterial i livsmedels- förpackningar.

En nackdel är att polyvinylalkoholen är fuktkänslig och snabbt för- lorar sina barriäregenskaper när den utsätts för fuktig miljö. Denna nackdel eliminerades tidigare enligt WO97/22536 genom att polyvinylalkohoien kombinerades med en eller flera i sig kända livsmedelsgodkända poly- merer, t ex sampolymer eten/akrylsyra (EAA) eller sampolymer styren/butadien. Dessa bildar i kombination med polyvinylalkohol ett sammanhängande och enhetligt skikt med överlägsna egenskaper som gasbarriär, särskilt mot syrgas, samtidigt som de önskade överlägsna gas- barriäregenskaperna hos polyvinylalkohoien bevaras även ifuktig miljö. Även om polymera gasbarriärmaterial kan ge goda gasbarriäregen- skaper åt ett förpackningslaminat, så är de ändå i någon mån genom- släppliga för syrgas, medan ett material av typ metall eller glas för burkar eller ﬂaskor har en syrgasgenomsläpplighet som är praktiskt taget noll. För att ytterligare förbättra gasbarriäregenskaperna kan man blanda det poly- mera gasbarriärmaterialet med ett oorganiskt lamellärt material. En sådan polymerkomposition för gasbarriärmaterial beskrivs exempelvis i EP-A-0 590 263, och har utmärkta barriäregenskaper mot gas och fukt. l EP-A-0 590 263 presenteras således ett förfarande för framställning av en polymerkomposition för ett gasbarriärmaterial, eller den formade produkten, tex en ﬂlm, varvid kompositionen innefattar en polymer och ett oorganiskt lamellärt material med en partikelstorlek på 5 um eller mindre och ett måttförhållande på 50 - 5000, och förfarandet innefattar att det oorganiska laminatmaterialet dispergeras i en polymer eller en polymerlösning i sådant tillstånd att det oorganiska lamellära materialet sväller eller spaltas upp i ett lösningsmedel/dispersionsmedel, varefter detta avlägsnas ur disperslonen, vid behov i form av en ﬁlm, samtidigt som det lamellära materialet förblir i svällt tillstånd.

Från JP 56004563 är det också känt ett plastmaterial som, i syfte att uppnå goda gas- och fuktbarriäregenskaper, belagts med en film av polyvinylalkohol (PVOH) och SiOz. Förhållandet SiOg/PVOH kan vara 5/95 - 80/20, Det anges också att storleken av SiOz-partiklarna ej utgör en begränsning, men att de bör ha en genomsnittsdiameter under 100 micron Det anges vidare att en vattendispersion som innehåller PVOH och SiOz utnyttjas för beläggningen, och att värmehärdning kan utföras t.ex. under en tid av upp till en timme i en temperatur av 80-200°C. 10 15 20 25 30 35 520 187 _ 3 _ I JP10-OO1515 avser man att tvärbinda huvudkedjorna i PVOH medelst SiOz. Syftet är att i ett laminat med stomskikt av kartong, förbättra gasbarriäregenskaper trots fuktig miljö.

WO 99/44826 beskriver ett laminat med ett stomskikt av biaxieilt orienterad polypropyien. Ett yttre skikt kan utgöras av en homo- eller copolymer av en vinylalkohol, vilken kan innefatta en "antib|ocking agent”.

En dylik "antiblocking agent” kan utgöras av sfäriska SiOz-partiklar i stor- leksintervallet 1-6 um, i en mängd av 0,1-2 vikts-%.

EP 761 876 beskriver ett förpackningslaminat för t.ex. en förpack- ning för vätskeformigt livsmedel, vilket laminat är uppbyggt med en stomme av kartong. Ett beläggningsskikt på kartongen, vilket beläggningsskikt inne- fattar PVOH och amorf SiOg, har till syfte att verka som fukt- och arom- sparr.

Kort redogörelse över uppﬂnninqen Föreliggande uppfinning syftar till att ijämförelse med känd teknik ytterligare optimera gasbarriäregenskaperna hos ett skikt som är uppbyggt av polyvinylalkohol (PVOH) och partiklar av amorf SiOz. Speciellt syftar uppfinningen till att hos ett dylikt skikt uppnå ökad syrgasbarriär och ökad vätskeresistens. Det har nämligen befunnits i samband med utvecklandet av uppfinningen att en överraskande god effekt kan uppnås vid vissa urvalskriterier för skiktets sammansättning. Enligt uppfinningen avses ett dylikt optimerat skikt utnyttjas i ett laminerat förpackningsmaterial med utmärkta barriäregenskaper, särskilt mot gaser, vilket förpackningsmaterial i sin tur avses utnyttjas i en förpackning med utmärkta barriäregenskaper.

Förpackningsmaterialet som förses med ett skikt av PVOH + SiOg enligt uppfinningen kan innefatta ett stomskikt, dvs det skikt som ger det största bidraget till materialets tjocklek och till dess mekaniska egenskaper, vilket stomskikt utgöres av ett skikt av papper eller kartong, eller ett skikt av ett polymert material.

De för den förbättrade barriäreffekten erforderliga urvalskriterierna redovisas i patentkrav 1, riktat mot ett laminerat förpackningsmaterial. Även patentkraven avseende en metod för framställning av detsamma, samt en förpackningsbehållare framställd av förpackningsmaterialet redovisar dessa urvalskriterier.

Enligt uppfinningen optimeras således ett barriärskikt innefattande PVOH och amorf SiOz i termer av mängden SiOz i skiktet och även partikelstorleken hos SiOg-partiklarna. Det har även visat sig att den valda typen av SiOg-partiklarna samt eventuellt även formen på SiOg-partiklarna 10 15 20 25 30 35 520 187 _ 4 _ kan inverka på barriäregenskaperna, varvid det ﬁnns indikationer om att formen bör vara sfärisk eller i huvudsak sfärisk. Det skall dock ej utelsutas att även andra former kan ge den uppfinningsenliga effekten. Enligt uppfinningen har det överraskande visat sig att avsevärt bättre barriär- egenskaper avseende syrgas kan uppnås än de barriäregenskaper som kan förväntas utifrån en vedertagen beräkningsmodell för påverkan av fyllmedel i ett PVOH-skikt.

Utan att binda upp uppfinningen till en viss teori, antages det att de kollodiala partiklarna av SiOg fungerar som groddbildare för kristalltillväxt hos polyvinylalkoholen, med förbättrad kristallinitet som följd och därmed förbättrad syrgasbarriäreffekt samt förbättrad vätsketålighet. Dock saknas teorier beträffande anledningen till det optimum som hittats vid vissa mängder S102 och vissa partikelstorlekar - resultaten är i sanning överraskande.

Barriärskiktet enligt uppfinningen kan utnyttjas för förbättrade barriäregenskaper hos förpackningslaminat av konventionell typ, med konventionella ytvikter hos barriärskiktet och/eller kan utnyttjas för bibehållna barriäregenskaper hos ett förpackningslaminat av känd typ, med mindre ytvikter än tidigare.

Förutom de redan nämnda fördelarna medför uppﬁnningen att den förbättrade vätskeresistansen och den ökade syrgasbarriären hos skiktet av PVOH + SiOz kan uppnås utan ökade kostnader, eftersom kiseldioxiden inte är dyrare än polyvinylalkoholen. Vidare uppnås fördelen att torrhalten hos dispersionen av PVOH kan höjas utan att viskositeten försämras (dvs utan att den ökas). Detta är en fördel eftersom det innebär minskad tork- energi samtidigt som goda egenskaper för applicering av skiktet bibehålles.

Vid t.ex. 60% inblandning av kiseldioxid kan torrhalten ökas från 10% till 18%, från 12% till 20,7% eller från 15% till 24% med bibehållen viskositet.

Utöver detta uppnås fördelen att skikt av aluminiumfolie, eller annat gasbarriärskikt förutom det uppfinningsenliga, kan undvikas i förpacknings- laminatet.

Detaljerad redogörelse över uppﬁnningen Barriärskiktet innefattar över 40 vikt-%, företrädesvis över 45 vikt-%, än mer föredraget över 50 vikt-% och mest föredraget över 55 vikt-%, dock mindre än 80 vikt-%, företrädesvis mindre än 75 vikt-%, än mer föredraget mindre än 70 vikt-% och mest föredraget mindre än 65 vikt-% partiklar av amorf, kollodial SiOz, räknat på torr vikt. I exemplen redovisas den urvals- effekt som uppnås vid de föredragna halterna av SiOg. 10 15 20 25 30 35 520 187 _ 5 _ Den undre gränsen för partikelstorleken hos SiOz-partiklarna bestäms i praktiken av hur små partiklar som går att tillverka. Partikel- storleken är därför minst 3 nm, företrädesvis minst 4 nm och än mer föredraget minst 5 nm, även om ännu mindre partiklar skulle kunna ut- nyttjas om de gär att tillverka. Den övre gränsen sätts av att partiklarna skall kunna föreligga i en stabil kollodial sol. Partikelstorleken är därför högst 150 nm, företrädesvis högst 100 nm och än mer föredraget högst 70 nm.

Det har vidare visat sig att även typen av SiOz-partiklar är av betydelse för den uppfinningsenliga effekten. Eka Chemicals inom Akzo Nobel-gruppen, saluför kollodiala SiOg soler under varunamnen Bindzi|® samt Nyacol®, av vilka åtminstone en del är speciellt lämpliga för utnyt- tjande i samband med föreliggande uppfinning. Dessa soler innehåller SiOZ-partiklar i ovan angivna storleksintervall i halter av 7-50 vikt-% och uppvisar viskositeter av högst 50 MPas, i de flesta fall högst 20 MPas.

Bindzil-typen uppvisar vidare en specifik areavikt mellan 80 och 500 m2/g.

Polyvinylalkoholen bör uppvisa en hydrolysgrad av minst 98% och en molvikt av mellan 16000 g/mol och 200000 g/mol.

En tillsats, exempelvis ett dispersionsstabiliserande medel, kan också ingå i gasbarriärkompositionen, företrädesvis i en mängd som inte överstiger omkring 1 viktprocent av den torra beläggningen.

Enligt en aspekt av uppfinningen kan kompositionen för barriär- skiktet, förutom polyvinylalkohol och partiklar av SiOg, även innefatta eten/akrylsyrasampolymer (EAA) och/eller oorganiskt lamellärt material, så kallade nanopartiklar. EAA-sampolymeren fär företrädesvis ingå i barriär- skiktet i andelen ca 1 - 20 vikt-%, räknat pà torr vikt hos beläggningen. Ett eventuellt utnyttjat oorganiskt lamellärt material bör uppvisa de särdrag som redovisas i WO 00/01715.

Stomskiktet i förpackningsmaterialet utgöres företrädesvis av papper eller kartong, normalt med en ytvikt pä ca 100 - 500 g/mz, företrädesvis ca 200-300 g/mz. Det är dock också tänkbart att stomskiktet kan utgöras av ett polymert material, företrädesvis med motsvarande ytvikt.

Barriärskiktet anbringas företrädesvis som en vätskefilm av en vattenbaserad komposition, innefattande en dispersion eller lösning av en barriärpolymer samt partiklar av SiOg.

Barriärskiktet läggs företrädesvis direkt på stomskiktet eller pà ett bärarskikt med hjälp av bestrykningsteknik, i en ytvikt av omkring 1 till 10 g/mz, mer föredraget omkring 1 till 8 g/mz mest föredraget omkring 10 15 20 25 30 35 520 187 _ 5 _ 1 till 5 g/mz räknat på torr vikt. Om det pålagda skiktet är för tunt kan gas- barriäregenskaperna vara för dåliga, och om det är för tjockt finns risk för att barriärskiktet blir styvt och att sprickor bildas däri.

I det fall att bärarskikt utnyttjas för bildandet av det uppfinningsenliga barriärskiktet, kan detta bestå av papper eller plast eller plastbelagt papper.

Om papper används är det företrädesvis tunt. Enligt ett alternativ består bärarskiktet företrädesvis av papper med ytvikten ca 5 - 35 g/mz, t ex 7 - 25 g/mz, mer föredraget ca 10 - 20 g/mz.

Bärarskiktet med barriärmaterialet och stomskiktet kan fogas samman på olika sätt i enlighet med det som beskrivs i WO 00/01715.

Enligt en annan utföringsform av uppﬁnningen kan det uppﬁnnings- enliga barriärskiktet lamineras vid stomskiktet medelst ett mellanliggande polymert skikt. Ett sådant mellanliggande skikt, av exempelvis polyeten, kan appliceras på stomskiktet i ett första steg, företrädesvis medelst extrudering, varefter gasbarriärskiktet appliceras på det mellanliggande skiktet i ett andra steg.

Enligt en aspekt av uppfinningen uppnås en mycket god vätske- resistans hos barriärskiktet även utan värmebehandling av detsamma och en överraskande god vätskeresistans uppnås efter värmebehandling. Det är därför föredraget att värmebehandling utföres på barriärsskiktet, efter det att detta applicerats på stomskiktet eller på en bärare, och torkats. Banyt- temperaturen för värmebehandlingen (härdningen) är företrädesvis minst 170°C och än mer föredraget minst 200°C, varvid dock tiden bör vara så kort som möjligt, typiskt i storleksordningen millisekunder, t.ex. högst 100 ms och företrädesvis högst 50 ms.

Mest föredraget torkar man först material som innefattar PVOH och partiklarna av SiOz vid banyttemperaturer på 80 till 160°C (helst 140 - 160°C) i ett första steg, följt av härdning vid banyttemperaturer på 170 till 230°C i ett andra steg, vilket ger upphov till en förbättrad gasbarriär vid 80% RH. Eventuellt kan bärarmaterial och barriärmaterialet kylas mellan de båda stegen.

Företrädesvis innefattar förpackningslaminatet ett polymert skikt, företrädesvis termoplast, tex polyeten, laminerat direkt mot gasbarriär- skiktet. Helst är denna plast LDPE. Andra termoplaster som kan användas är andra slag av polyeten (bland annat LLDPE, ULDPE, VLDPE, M-PE och HDPE), polypropen och polyetentereftalat.

På stomskiktets andra sida, dvs den sida som avses utgöra utsida i förpackningsbehållaren, kan det anordnas ett eller flera andra skikt, ink- 10 15 20 25 30 35 520 187 _ 7 _ lusive ett skikt för värmeförsegling, t.ex. av en av nyss nämnda termo- plaster.

Enligt en aspekt av uppﬁnningen erbjuds också en förpacknings- behållare som framställts genom vikformning av ett ark eller en bana av laminerat förpackningsmaterial enligt uppﬁnningen.

Kort figurbeskrivning Föreliggande uppﬂnning kommer nedan att beskrivas närmare, under hänvisning till en föredragen utföringsform och medhänvisning till bifogade ritningsﬁgurer, av vilka: Figuren 1 schematiskt visar ett tvärsnitt av ett laminerat förpackningsmaterial enligt en föredragen utföringsform av uppﬁnningen; Figuren 2 schematiskt illustrerar en metod för framställning det laminerade förpackningsmaterialet enligt uppﬁnningen.

Detaljerad ﬂgurbeskrivninq Det skall först noteras att det förpackningsmaterial som visas i Fig. 1 inte på något sätt begränsar uppfinningens omfång, utan endast är avsett att illustrera en tänkbar, mycket enkel, utföringsform av uppﬁnningen.

Således kan antalet skikt i förpackningslaminatet varieras och även deras sammansättning kan varieras fritt i enlighet med önskad slutprodukt.

Fig. 1 visar schematiskt ett tvärsnitt av ett laminerat förpack- ningsmaterial enligt föreliggande uppﬁnning, vilket generellt betecknas 10. I det illustrerade, enkla, fallet innefattar det laminerade förpackningsma- terialet ett stomskikt 11 av ﬁbermaterial eller annat lämpligt material, t.ex. polymert material.

Exempel på ﬁbermaterial utgöres av papper eller kartong av kon- ventionell kvalitet för förpackningslaminat, medan exempel på lämpliga polymera material för stomskiktet 11 utgöres av polyoleﬁn, t.ex. polyeten, polypropen och sampolymerer, oleﬁnmonomerer, polyester, polyamid etc. I det fall att stomskiktet 11 utgöres av ett polymert material kan detta material uppvisa en homogen, solid struktur eller också kan det bestå av en skummad eller expanderad polymer. Det polymera materialet kan också utgöras av en fylld polymer.

På båda sidor om stomskiktet 11 är det anordnat yttre vätsketäta beläggningsskikt 12, 13 av plast, vilka inte nödvändigtvis men företrädesvis utgöres av extruderbar termoplast, t.ex. polyeten, enligt ovan. Dessa skikt fungerar även som förseglingsskikt för värmeförsegling medelst konven- tionell teknik. 10 15 20 25 30 35 520 187 _ 8 _ Mellan stomskiktet 11 och det ena yttre vätsketäta beläggnings- skiktet 12, är det anordnat ett skikt av polyvinylalkohol (PVOH), vilket enligt uppfinningen innefattar ett optimerat innehåll av SiOg-partiklar enligt ovan.

Det i Fig. 1 illustrerade förpackningslaminatet 10 kan enligt uppfinningen framställas på det sätt som schematiskt illustreras i Fig. 2.

En bana av 11 av papper, kartong eller polymert material rullas av från en förrådsrulle 11' och ledes förbi en applikator 15, företrädesvis en bestrykare, som är anordnad intill banan och medelst vilken en lösning eller dispersion av polyvinylalkohol innefattande SiOg appliceras på ena sidan av banan 11 i form av ett väsentligen sammanhängande barriärskikt 14.

Det är generellt känt inom tekniken att bestrykning underlättar bildandet av mycket tunna skikt ijämförelse med t.ex. extrudering. Genom bestrykning kan välbildade skikt som är så tunna som 1 pm åstadkommas, medan skikt tunnare än omkring 5 um ej kan åstadkommas genom extrudering.

Banan 11 ledes därefter vidare förbi en torkningsapparat 16 som verkar på den belagda sidan av banan 11, t.ex. i form av en infraröd tork eller en hetluftsenhet, för avdrivning av vatten och torkning av det appli- cerade skiktet 14.

Företrädesvis hettas därefter den torkade banan upp till minst 170 °C, i en värmebehandlingsenhet 20, för härdning av skiktet 14. Tiden för härdningsbehandlingen kan vara mycket kort, motsvarande normalt an- vända banhastigheter. Härdningen genom värmebehandling resulterar också i avsevärt förbättrad adhesion mellan barriärskiktet 14 och stom- skiktet 11 eller ett mellanliggande skikt.

Den belagda, torkade och härdade banan 11 leds slutligen genom ett nyp mellan två roterande valsar 17, samtidigt som tunna plastfilmer 12 och 13 extruderas på båda sidor av banan 11, med hjälp av extrudrar 18 och 19, för bildande av det färdiga förpackningslaminatet 10 enligt före- liggande uppﬁnning. I Från ett ark eller ett banformigt förpackningslaminat 10, vilket på i sig känt sett försetts med blglinjer som underlättar vikformning, formas på i sig känt sett förpackningar genom rationell formnings-, fyllnings- och förseglingsteknik (ej visat). Från t.ex. en bana av förpackningslaminatet 10, kan förpackningsbehållare framställas i automatiska förpacknings- och fyllningsmaskiner på sådant sätt att den från förrådsrullen avrullade banan omformas till en tub genom att banans kanter förenas i en överlappsskarv, varefter den bildade tuben fylles med avsett fyllgods och avdelas till in- dividuella förpackningsbehållare genom upprepade, på avstånd från varandra och vinkelrätt mot tuben anordnade tvärförseglingar. Efter det att 10 15 20 25 30 520 187 _ g _ det tillförda fyllgodset på så sätt inneslutits i avförseglade delar av tuben frånskiljes dessa delar från tuben genom snitt i nämnda tvärförseglings- områden. De avdelade tubdelarna formas därefter genom vikning utmed i förpackningsmaterialet anordnade biglinjer till förpackningsbehållare med önskad form, t ex parallellepipedisk form.

Exempel 1 Det inledande försöket syftade till attjämföra verklig effekt av tillsats av kollodial SiO-g på syrgasbarriären hos ett barriärskikt av PVOH, ijäm- förelse med beräknad effekt i en fylld polymer. Beräkningsmodellen tar hänsyn till mängd och dimensioner av partiklar (vilka som helst), i en fylld polymer, och ger en uppskattning av förväntad syrgaspermeabilitet: Pfyud = Pp°|yme,/(1 + (längd/2 * höjd) * volymfraktion) Denna beräknade syrgaspermeabilitet jämfördes således med verklig syrgaspermeabilitet i ett barriärskikt. För barriärskiktet blandades polyvinylalkohol med kollodial kiseloxid i mängderna 5, 50, 60 och 80 vikt- %, vilket motsvarar volymfraktioner av 0,03, 0,35, 0,45 respektive 0,7.

Kiseloxidpartiklarna uppvisade en partikelstorlek (sfärisk) av 40 nm, dvs motsvarande 40 nm längd och 40 nm höjd i beräkningsmodellen. Poly- vinylalkoholen uppvisade en hydrolysgrad av 99% och en molvikt av 90000 g/mol. Blandningen beströks på 36 pm OPET-ﬁlm till ett 5 pm tjockt skikt (torrt räknat) och torkades vid 150°C, varefter det torkade bestryknings- skiktet värmebehandlades i 4 minuter vid 200°C. l tabell 1 redovisas jämförelsen mellan beräknad och verklig effekt på syrgaspermeabiliteten vid 23°C och 83% RH. Som synes erhålles ett överraskande gott resultat vid mätpunkterna 50 och 60 vikt-%, dvs syrgas- transmissioner som kraftigt understiger de från beräkningsmodellen för- väntade.

Tabell 1 Syrgastransmission SiOz Beräknad Observerad PVOH (cm3/m2*24h, vikt-% syrgastransmission syrgastransmission 1 aim.) (cm3/m2*24h, 1 arm.) (cm3/m2*24h, 1 arm.) 7,0 5 7,0 7,1 - 7,2 7,0 50 6,0 2,5 - 3,0 7,0 60 5,8 1,2-2,0 7,0 80 5,2 76 - 80 10 15 20 25 520 187 _10- Exempel 2 I en försöksserie bereddes en serie prover där en lösning i vatten av 10 viktprocent PVOH värmdes till 60°C och blandades med en rums- tempererad vattendispersion av SiOg-partiklar av typen Bindzil® 40/170 från Eka Chemicals. Polyvinylalkoholen uppvisade en hydrolysgrad av 99%, en viskositet av 15% vid 20°C i 4% lösning och en molvikt av 90000 g/mol.

Blandningen mixades i 4 minuter vid 10000 rpm. Efter mixningen ﬁck blandningen stå tiil nästa dag. Den erhållna blandningen användes för dispersionsbeläggning till bildande av ett 5 um skikt (torrt räknat) på en 36 um OPET-ﬁlm, vilket skikt torkades vid 150°C. Proven härdades i 4 minuter vid 200°C. Uppmätt syrgastransmission för olika halter SiO-z (torrt räknat) redovisas i tabell 2. Resultaten utgör medelvärden av två försök och visar att vid halter av SiOg upp till 40 vikt-% så förbättras ej syrgasbarriäregen- skaperna, utan tvärtom försämras. Mellan 50 och 70 vikt-% uppkommer en överraskande effekt, varvid syrgastransmissionen sjunker drastiskt. Bäst resultat erhålles vid omkring 60 vikt-% SiOz. Vid 80 vikt-% uppnåddes ingen syrgasbarriäreffekt alls.

Erhållen syrgastransmission har analyserats vid omkring 83 % RH i försöken, dvs vid en förhållandevis fuktig atmosfär. De goda resultat som föreligger trots denna fuktiga atmosfär visar att gasbarriärskiktet enligt uppﬁnningen uppvisar mycket god vätsketålighet samtidigt med goda gasbarriäregenskaper, vilket möjligen men ej klarlagt kan bero på en förhöjd kristallinitet hos polyvinylalkoholen.

Tabell 2 SiOg (%) Syrgastransmission (cm3/m2*24h, 1 atm.) 0 6,3 10 7,1 20 9,2 30 8,1 40 6,0 50 3,7 60 1,3 65 2,5 70 3,5 80 Ingen barriär 10 15 520 187 Exempel 3 I en försöksserie bereddes en serie prover på samma sätt som i Exempel 2. Uppmätt syrgastransmission för olika typer och halter av SiOz (torrt räknat) redovisas i tabell 3. Resultaten utgör medelvärden av två försök och styrker det visade optimumet vid omkring 50-70 vikt-%. Även vid inblandning av nanopartiklar av oorganiskt lamellärt material uppnås den önskade effekten. Samtidigt visar resultatet att det ej är alla typer av SiOz- partiklar som ger den önskade effekten. Eka Np 090 ger t.ex. försämrad syrgasbarriär jämfört med referens och likaledes gör Bindzil NH3 30/220.

Med Bindzil 50/80 däremot uppnås den uppﬁnningsenliga effekten. (I beteckningen XX/YYY i Bindzilprodukterna utgör XX vikts-% SiOg i kiseldioxidsolen som blandas samman med polyvinylalkoholen, medan beteckningen YYY utgör specifik areavikt i mz/g SiOg-partiklarna.) Tabell 3 SiOz Syrgastransmission (cm3/m2*24h, 1 aim.) Ingen 6,7 5% Bindzil 40/170 7,3 50% Bindzil 40/170 2,8 60% Bindzil 40/170 1,3 70% Bindzil 40/170 3,5 80% Bindzil 40/170 Ingen barriär 50% Bindzil 40/170 + 1,9 10% nanopartiklar 50% Eka Np 090 9,8 50% Bindzil 50/80 3,7 60% Bindzil NH3 30/220 11,0 65% Bindzil NH3 30/220 27,4 70% Bindzil NH3 30/220 31,2 Uppfinningen är ej begränsad till de beskrivna utföringsformerna, utan kan varieras inom ramen för patentkraven.

Claims

10 15 20 25 30 35 520 187 _ 12 _ PATENTKRAV

1. Ett laminerat förpackningsmaterial (10) innefattande ett stomskikt (11) och ett barriärskikt (14) av polyvinylalkohol på stomskiktets ena sida, vilket barriärskikt också innefattar partiklar av amorf SiOz, k ä n n e t e c k n at av att sagda partiklar av amorf SiOg föreligger i kollodial partikelstorlek i sagda barriärskikt, i en halt över 40 vikt-% men mindre än 80 vikt-%.

2. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att sagda partiklar av amorf, kollodial SiOz föreligger i sagda barriärskikt (14) i en halt över 45 vikt-%, företrädesvis över 50 vikt-% och än mer föredraget över 55 vikt-%, men mindre än 75 vikt-%, företrädesvis mindre än 70 vikt-% och än mer föredraget mindre än 65 vikt-%.

3. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt krav 1 eller 2, k ä n n etec k n at a v att sagda partiklar av amorf, kollodial SiOg uppvisar en partikelstorlek av minst 3 nm, företrädesvis minst 4 nm och än mer föredraget minst 5 nm, men högst 150 nm, företrädesvis högst 100 nm och än mer föredraget högst 70 nm.

4. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt något av ovanstående krav, k ä n n ete c k n at a v att sagda partiklar av amorf, kollodial SiOZ uppvisar en speciﬁk areavikt av 80-500 mz/g.

5. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n at a v att sagda barriärskikt (14) uppvisar en ytvikt, torrt räknat, av omkring 1-10 g/mz, företrädesvis 1-8 g/mz än mer föredraget 1-5 g/mz.

6. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt något av ovanstående krav, kä n n ete c k n at a v att sagda stomskikt (11) utgöres av ett skikt av papper eller kartong.

7. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt något kraven 1-6, k ä n n e t e c k n at a v att sagda stomskikt (11) utgöres av ett skikt av ett polymert material. 10 15 20 25 30 35 520 187 _ 13 _

8. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n at a v att sagda barriärskikt (14) är i direkt kontakt med sagda stomskikt (11) och väl integrerat med detsamma, över väsentligen hela deras mot varandra vettande ytor.

9. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt något kraven 1-7, k ä n n ete c k n at a v att sagda barriärskikt (14) är indirekt anbringat mot sagda stomskikt (11) och väl integrerat med detsamma, över väsentligen hela deras mot varandra vettande ytor, varvid ett mellanliggande skikt av ett polymert material är anordnat dem emellan.

10. Ett laminerat förpackningsmaterial enligt något av ovanstående krav, k ä n n ete c k n at a v att det även innefattar yttre, vätsketäta beläggningar (12,13) av polymert material, företrädesvis termoplast.

11. 1 1. En förpackningsbehållare, företrädesvis för livsmedel, k ä n n ete c k n ad a v att den är utformad av ett laminerat förpackningsmaterial (10) enligt något av ovanstående krav.

12. Metod för att framställa ett laminerat förpackningsmaterial ( 10) innefattande ett stomskikt (11) och ett barriärskikt (14) av polyvinylalkohol på stomskiktets ena sida, vilket barriärskikt också innefattar partiklar av amorf SiOg, k ä n n ete c k n a d a v att ett barriärskikt av polyvinylalkohol, innefattande sagda partiklar av amorf SiOz, vilka uppvisar kollodial partikelstorlek, i en halt över 40 vikt-% men mindre än 80 vikt-%, torrt räknat, anbringas på stomskiktets (11) ena sida.

13. Metod enligt krav 12, kä n n ete c k n a d a v att sagda barriärskikt innefattar sagda partiklar av amorf, kollodial SiOZ i en halt över 45 vikt- %, företrädesvis över 50 vikt-% och än mer föredraget över 55 vikt-%, men mindre än 75 vikt-%, företrädesvis mindre än 70 vikt-% och än mer föredraget mindre än 65 vikt-%.

14. Metod enligt krav 12 eller 13, k ä n n ete c k n a d a v att sagda partiklar av amorf, kollodial SiOz uppvisar en partikelstorlek av minst 3 nm, företrädesvis minst 4 nm och än mer föredraget minst 5 nm, men högst 150 nm, företrädesvis högst 100 nm och än mer föredraget högst 70 10 15 20 25 30 520 187 _ 14- flm.

15. Metod enligt något av kraven 12-14, k ä n n ete c k n a d a v att sagda partiklar av amorf, kollodial SiOg uppvisar en specifik areavikt av 80-500 mz/g.

16. Metod enligt något av kraven 12-15, kä n n eteck n a d av att sagda partiklar av amorf, kollodial SiOg är sfäriska eller i huvudsak sfäriska.

17. Metod enligt något av kraven 12-16, kä n n eteck n a d av att sagda barriärskikt (14) anbringas med en ytvikt, torrt räknat, av omkring 1-10 g/mz, företrädesvis 1-8 g/mz och än mer föredraget 1-5 g/mz.

18. .Metod enligt något av kraven 12-17, kä n n ete c k n ad av att sagda barriärskikt (14) anbringas i form av en vätskeﬂlm av en flytande barriär- komposition, medelst en bestrykningsprocess (15).

19. Metod enligt något av kraven 12-18, kä n n eteck n a d a v att sagda barriärskikt (14) anbringas (15) i form av en vätskeﬁlm av en ﬂytande barriärkomposition, på åtminstone ena sidan av ett bärarskikt och torkas (16) under uppvärmning, varefter bärarskiktet med det anbringade tor- kade barriärskiktet (14) kombineras och förenas permanent med ena sidan av stomskiktet (11).

20. Metod enligt något av kraven 12-19, k ä n n ete c k n a d a v att sagda barriärskikt torkas (16), företrädesvis vid en banyttemperatur av 80- 160°C och än mer föredraget 140-160°C, i ett första steg, varefter sagda barriärskikt härdas genom värmebehandling (20) vid en banyt- temperatur av minst 170°C, företrädesvis minst 200°C, men högst 230°C.

21. Metod enligt något av kraven 12-20, kä n n eteck n a d av att förpackningslaminatet förses (17, 18, 19) med yttre, vätsketäta be- läggningar (12,13) av polymert material, företrädesvis termoplast.