SE527531C2 - Material för förpackningsändamål, förfarande för framställning av materialet och förpackningsförfarande - Google Patents

Description

oo O oo: 0 o oo o o o OI IOII o o o! oo oooo oo I 0 o I I lo: I o I o att OIII Oo oo co o o o O o I o I o o o l o O! C000 10 15 20 25 30 REDOGÖRELSE FÖR UPPFlNNlNGEN Föreliggande uppfinning avser ett material för förpackningsändamäl, omfattande ett första skikt av termoplastisk polymer, ett andra skikt av termoplastisk po|ymer och ett mellanliggande barriärskikt i form av en primer, varvid det ena av nämnda första och andra skikt uppvisar en syrgaspermeabilitet (OTR) som är större än 6,0 och mindre än 45 cma /[m2 dag atm] vid 23° C, 50% relativ luftfuktighet och på plan folie, att nämnda barriärskikt i form av primer på endera av skikten bidrar till att nämnda material uppvisar en OTR som är mindre än 9,0 cma /[m2 dag atm] och att nämnda primer uppvisar adhesion mot det icke primerbehandlade skiktet och värmeförseglingsbarhet mot polyolefin-system och polyeestersystem.

Nämnda material är lämpligen ett flexibelt material i film- eller foliefomi som ' är användbart vid förpackning, t.ex. vid förpackning omfattande användning av svetsverktyg för försegling såsom värmebackar eller andra energiöverförande verktyg.

Vidare kan nämnda första skikt, exempelvis, vara av amorf polyester, expanerad polyester eller orienterad polyamid. Nämnda första skikt kan vara ett skikt som är termoformningsbart eller värmeresístent.

Nämnda andra skikt kan, exempelvis, vara av polyeten eller polypropen som är lämpligt då värmeförseglingsbarhet mot polyolefin-system önskas, och ha en tjocklek av 20 till 80 um. Är nämnda andra skikt värmeförseglingsbart, kan nämnda andra skikt såsom andra värmeförseglingsbara skikt värrneförseglas till ett objekt exempelvis genom användning av svetsverktyg såsom värmebackar. Nämnda objekt är, tex., av samma material som nämnda första skikt, exempelvis, amorf polyester. Polyolefin-system kan innefatta, exempelvis, polyeten (PE) eller polypropen (PP). Då nämnda andra skikt är av polyeten kan det även ge en ”peeP-effekt, vilket innebär att förpackningar innefattande denna ”peeP-effekt kan rivas upp. 000 0 00 00 00 00 0 0 0 0 0 0 0 0 O O I l 000 0 0 0 0 0 0 0 00 0000 00 0000 000 10 15 20 25 30 innefattar en Barriärskiktskompositionen i form av en primer adhesionskomponent samt en barriärkomponent.

Vidare uppvisar nämnda första skikt en syrgasperrneabilitet (OTR) som är större än 6,0 och mindre än 45 cma l[m2 dag atm] vid 23° C, 50% relativ luftfuktighet och på plan folie, vilket tillsammans med nämnda barriärskikt bidrar till att det färdiga materialet uppvisar en OTR som är mindre än 9,0 cma I [m2 dag atm].

Nämnda barriärskikt verkar som en barriär för gas- och/eller ånga. Det har visats sig att nämnda barriärskikt effektivt har kunnat bildats på nämnda första eller andra skikt genom behandlingen med en barriärskiktskomposition i form av en primer. Därigenom har genom nämnda material mängden komponenter i det färdiga materialet samt antalet maskinoperationer vid dess tillverkning minskat i jämförelse med tidigare kända likvärdiga material. Med "mängden" menas här mängd enligt gängse betydelse, men här kan också "mängden" mena antal. Vidare menas här med komponenter allt som ingår i det färdiga materialet enligt föreliggande uppfinning och i varje specifikt tidigare känt likvärdigt material. I För har även nämnda material mängden övrigt genom tillverkningskomponenter samt antal tillverkningssteg som ingär i framställningen av nämnda material minskat i jämförelse med vad som ingår i framställning av tidigare kända material. Här är ”mängden” definierad som tidigare och ”tillverkningskomponenter” definierade som ”komponenter” tidigare men som ingående i tillverkningen av materialet istället. Genom valet i nämnda material av specifika termoplastiska polymerer som tillverkningskomponenter för nämnda första skikt, varvid nämnda första skikt uppvisar en syrgaspermeabilitet (OTR) som är större än 6,0 och mindre än 45 cma /[m2 dag atm], har en perfekt balans uppnåtts mellan graden av syrgasbarriär i det första skiktet och förekomst av små områden som saknar primer i nämnda barriärskikt. Dessa kan liknas vid ”pinho|es' i barriärskiktet, 10 15 20 25 30 527 531 vilka minskar barriärskiktet barriäregenskaper, uppkommer då barriärskiktet bildas pà det första eller andra skiktet. Perfekt balans innebär här att syrgaspermeabiliteten (OTR) hos nämnda första skikt tillsammans med förekomsten av "pinho|es” i nämnda barriärskikt ger ett försumbart bidrag till nämnda materials syrgaspermeabilitet (OTR), samtidigt som dyrare tillverkningskomponenter med ännu lägre syrgaspermeabilitet (OTR) för tillverkning av det första skiktet har kunnat undvikas. Med andra ord har tillverkningskomponenter som har "lagom bra" barriäregenskaper valts för nämnda första skikt.

Syrgaspermeabiliteten (OTR) hos nämnda första skikt är t.ex. cirka 18 cma/lmz dag atm] som hos amorf eller expanderad polyester, och ”pinholes” utgör cirka 10 % av nämnda barriärskikt. Således blir det bidrag som nämnda första skikts syrgaspermeabilitet (OTR) tillsammans med nämnda barriärskikts ”pinholes” ger till nämnda materials syrgaspermeabilitet (OTR) i ett material enligt föreliggande uppfinning cirka _1,8 cm° l[m2 dag atm]. Om polypropen, som har en syrgaspermeabilitet (OTR) pà cirka 2500 cma/[mz dag atm], istället skulle användas i det första skiktet blir motsvarande bidrag cirka 250 cma/[mz dag atm], vilket ger ett material med dåliga barriäregenskaper. Alltså om tillverkningskomponenter, orienterad PET eller orienterad polypropylen (PP), som har för hög syrgaspermeabilitet (OTR) skulle väljas för nämnda första skikt i ett material för förpackningsändamàl, så skulle ett material med en OTR som är mycket hög, dvs betydligt större än 9,0 cm: /[m2 dag atm], erhållas. t.ex.

Vidare har det också visats sig att nämnda material enligt föreliggande uppfinning går att framställa i ett steg, och därvid kan man med mycket enkla medel erhålla ett material med ett lågt OTR. Nämnda material även visats sig ha egenskaper som gör att materialet lämpars sig för svetsning, exempelvis vid förpackning medelst materialet.

M... ....._..___...._..__._,. 10 15 20 25 30 -527 531 Med ett material enligt föreliggande uppfinning har överraskande för första gången ett material för förpackningsändamàl erhållits som i ett och samma alla de ovan beskrivna fördelaktiga material innehar, eller medför, egenskaperna, dvs att nämnda första skikt uppvisar ”lagom bra" barriäregenskaper, dvs en syrgaspermeabilitet (OTR) som är större än 6,0 och mindre än 45 cm3 /Imz dag atm] vid 23° C, 50 % relativ luftfuktighet och på plan folie, och att nämnda barriärskikt bidrar till att nämnda material uppvisar en OTR som är mindre än 9,0 oma l[m2 dag atm], minskning av mängden komponenter, tillverkningskomponenter, och antal arbetsoperationer eller tillverkningssteg som ingår i dess framställning, värmeförseglingsbarhet mot polyolefin-system, samt lämplighet för att bearbetas med svetsning.

Att nämnda första skikts OTR är mindre än 45 cm3 /[m2 dag atm], vilket innebär att det i sig självt uppvisar relativt bra barriäregenskaper, är nödvändigt för att erhålla ett material med nämnda barriärskikt framställt pà nämnda första eller andra skikt, varvid materialet har en OTR som är mindre än 9,0 cma/[mz dag atm]. Om nämnda första skikt istället uppvisar alltför dåliga barriäregenskaper, dvs skikt med en OTR som ofta är betydligt större än 45 cms l[m2 dag atm], erhålls dä material med barriärskikt vilka material har en OTR som ofta är betydligt större än 9,0 cma l[m2 dag atm]. Material som har en OTR som är större än 9,0 cm° l[m2 dag atm] uppvisar prestanda som är otillräckliga vid mànga förpackningsändamâl.

I föreliggande uppfinning beräknas nämnda materials OTR enligt: 1/( materialets OTR)=1/( första skiktets OTR)+1/(barriärskiktets OTR) j I n I' "g an: nu! 0' 'g . . . .'. . .. g - Ü . o n 0 0 ' ; u o n I ' ' g a a. nu 00 OI Il to 000: 0A c 0 I i u n o 0 o 0 n a u a n o I O n o oo nova 0000 Oc In n I 10 15 20 25 I ett ytterligare utförande avses ett material för förpackningsändamål enligt föreliggande uppfinning, varvid det ena av nämnda första och andra skikt uppvisar en syrgaspermeabilitet (OTR) som är större än 10 och mindre än 30 cm” /[m2 dag atm] vid 23° C, 50% relativ luftfuktighet och pà plan folie.

Ett ytterligare utförande enligt föreliggande uppfinning avser ett material, varvid nämnda material uppvisar en OTR som är mindre än 8,0 cms l[m2 dag atm]. l en utföringsform enligt föreliggande uppfinning avses ett material, varvid nämnda primerbehandlade skikt är av amorf polyester, och nämnda primerbehandlade skikt kan då, exempelvis, ha en tjocklek som ligger i ett intervall fràn 90 till 800 um. l en ytterligare utföringsform enligt föreliggande uppfinning avses ett material, varvid nämnda primerbehandlade skikt är av expanderad polyester, och nämnda primerbehandlade skikt kan då, exempelvis, ha en tjocklek som ligger i ett intervall från 300 till 1000 pm.

Ytterligare en utföringsform enligt föreliggande uppfinning avser ett material, varvid nämnda primerbehandlade skikt är av orienterad polyamid, och nämnda primerbehandlade skikt kan då, exempelvis, ha en tjocklek som ligger i ett intervall fràn 8 till 100 pm.

Ett ytterligare utförande enligt föreliggande uppfinning avser ett material, varvid nämnda icke-primerbehandlade skikt är av polyeten, polypropen eller polyester.

OOOO O' O I O I I I I 0 0 a 000 0 00 0000 000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 I 0 OI III! OO ÛOIO COD IIOI OI 10 15 20 25 30 Ännu ett ytterligare utförande enligt föreliggande uppfinning avser ett material, varvid nämnda icke-primerbehandlade skikt har en tjocklek som ligger i ett intervall frän 20 till 80 pm.

Vidare avser föreliggande uppfinning ett förfarande för framställning av ett material som här har beskrivits, varvid nämnda förfarande innefattar bildande av nämnda första skikt samt nämnda andra skikt med konventionell teknik och därefter bildande av nämnda barriärskikt på nämnda första skikt eller andra skikt genom behandling av nämnda första eller andra skikt med nämnda primer, varvid det första och andra skiktet lamineras till varandra med barriärskiktet mellanliggande.

Ett ytterligare utförande enligt föreliggande uppfinning avser ett förfarande varvid nämnda behandling innefattar ett primerverk. Primerverket kan innefatta en tryckvals, och barriärprimerkompositionen kan, t.ex., vara vattenlöslig och/eller löslig i alkohol.

Föreliggande uppfinning avser även ett förfarande för att förpacka, varvid ett material som här har beskrivits användes för nämnda förfarande.

Vidare kan nämnda förfarande för att förpacka med nämnda material innefatta, exempelvis, termoformning, värmeförsegllng mot kompatibelt material, t.ex., ett förpackningstråg, svetsning och/eller liknande.

UTFÖRINGSEXEMPEL Exemgel 1 Tillverkning av ett material för förpackningsändamál, omfattande ett första skikt av amorf polyester, ett andra skikt av polyeten, och ett barriärskikt i form av en primer mellan nämnda första och andra skikt oo o o oo o o o n o o oono o o o o n o o n oo oooo oon oooo on oo o o o o o o o o oo oooo 10 15 20 25 30 Först bildas ett första skikt med en tjocklek på 300 pm av amorf polyester med konventionell teknik och därefter bildas ett barriärskikt på det första skiktet genom behandling av det första skiktet med en primer innefattande en adhesionskomponent och en barriärkomponent. Därefter bildas ett andra skikt med en tjocklek på 40 pm av polyeten med konventionell teknik, varvid det andra skiktet lamineras på barriärskiktet.

Exempel 2 Tillverkning av ett material för förpackningsändamål, omfattande ett första skikt av expanderad polyester, ett andra skikt av polyeten, och ett barriärskikt i form av en primer mellan nämnda första och andra _ skikt Materialet i Exempel 2 tillverkades på samma sätt som materialet i Exempel 1 med skillnaden att här har det första skiktet en tjocklek på 800 um och är av expanderad polyester.

Exemgl 3 fillverkning av ett material för förpackningsändamál, omfattande ett första skikt av orienterad polyamid, ett andra skikt av polyeten, och ett barriärskikt i form av en primer mellan nämnda första och andra skikt Materialet i Exempel 3 tillverkades pà samma sätt som materialet i Exempel 1 med skillnaden att här har det första skiktet en tjocklek på 12 pm och är av orienterad polyamid.

Claims (13)

10 15 20 25 30 527 531 PATENTKRAV

1. Material för förpackningsändamál, omfattande ett första skikt av termoplastisk polymer, ett andra skikt av termoplastisk polymer och ett mellanliggande barriärskikt i form av en primer, k ä n n e t e c k n at a v att det ena av nämnda första och andra skikt uppvisar en syrgaspermeabilitet (OTR) som är större än 6,0 och mindre än 45 cm° l[m2 dag atm] vid 23° C, 50% relativ luftfuktighet och pä plan folie, att nämnda barriärskikt i form av primer pà endera av skikten bidrar till att nämnda material uppvisar en OTR som är mindre än 9,0 cm3 /[m2 dag atm] och att nämnda primer uppvisar adhesion mot det icke primerbehandlade skiktet och vämieförseglingsbarhet mot polyolefin-system och polyeestersystem.

2. Material enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at a v att nämnda material uppvisar en OTR som är mindre än 8,0 cma llmz dag atm].

3. Material enligt något av patentkrav 1 till 2, k ä n n e t eckn at av att nämnda primerbehandlade skikt är av amorf polyester.

4. Material enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda primerbehandlade skikt har en tjocklek som ligger i ett intervallfrän 90 till 800 pm.

5. Material enligt något av patentkrav 1 till 2, k ä n n ete ck n at a v att nämnda primerbehandlade skikt är av expanderad polyester.

6. Material enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n at a v att nämnda primerbehandlade skikt har en tjocklek som ligger i ett intervall från 300 till 1000 um. 10 15 20 25 527 531 10

7. Material enligt något av patentkrav 1 till 2, k ä n n et e ck n at a v att nämnda primerbehandlade skikt är av orienterad polyamid.

8. Material enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n at a v att nämnda primerbehandlade skikt har en tjocklek som ligger i ett intervall frân 8 till 100 LLITI.

9. Material enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att nämnda icke-primerbehandlade skikt är av polyeten, polypropen eller polyester.

10. Material enligt patentkrav 9, k ä n n et e c k n at a v att nämnda icke- primerbehandlade skikt har en tjocklek som ligger i ett intervall från 20 till 80 pm.

11. Förfarande för framställning av ett material enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att nämnda förfarande innefattar bildande av nämnda första skikt samt nämnda andra skikt med konventionell teknik och därefter bildande av nämnda barriärskikt på nämnda första skikt eller andra skikt genom behandling av nämnda första eller andra skikt med nämnda primer, varvid det första och andra skiktet lamineras till varandra med barriärskiktet mellanliggande.

12. Förfarande enligt patentkrav 11, k ä n n e t e c k n at a v att nämnda behandling innefattar ett primerverk.

13. Förfarande för att förpacka, k ä n n e t e c k n at a v att ett material enligt något av patentkrav 1 till 10 användes för nämnda förfarande.