SE528263C2 - Förpackningsbehållare försedd med en remsa - Google Patents

Description

20 25 30 528 263 förpackningsprocesser med hög hastighet, vilka är väl kända för kartongförpack- ningar av typen Tetra Brik®, omforrnas en bana av förpackningslarninatet kontinuerligt till ett rör, fylls med innehåll och förseglas av till kuddformade förpackningsbehållare, genom ett steg med samtidigt värmeförsegling och kapning.

Därefter vilcformas normalt den kuddformade förpackningsbehållaren till en parallellepipedisk förpackningsbehållare. Den huvudsakliga fördelen med detta processkoncept med kontinuerlig formning av en tub, fyllning och fórsegling, är att banan kan steriliseras kontinuerligt, precis före formningen av tuben, vilket ger möjlighet till en aseptisk förpackningsprocess, dvs. en process i vilken vätskeinne- hållet som skall fyllas i, liksom materialet själv, uttöms på bakterier och den fyllda förpackningsbehållaren framställs under rena förhållanden, så att den fyllda förpackningen kan lagras under lång tid, till och med vid rumstemperatur, utan att tillväxt av mikroorganismer riskeras i den fyllda produkten. Det finns också varianter i vilka den formade och förseglade förpackningsbehållaren inkluderande dess livsmedelsinnehåll, retorteras. Även om det är generellt känt med remsor for att skydda längsgående fogar i förpackningsbehållare av de typer som nämns ovan, så finns det ingen remsa som är speciellt anpassad för dylika förpackningsbehållare i vilka de yttre värmeförseglings- bara skikten består av polypropylen (PP).

En remsa för en PP-baserad förpackningsbehållare bör uppfylla åtminstone något av, företrädesvis samtliga, följande krav: - Dess egenskap som syrbasbarriär bör vara god och inte underlägsen den för kända, PE-baserade remsor, - Den bör vara motståndskraftig mot åldrande och lagring under tropiska förhål- landen.

- Den bör uppvisa god körbarhet i fyllmaskiner som formar, fyller och förseglar förpackningsbehållaren.

I samband med utvecklandet av föreliggande uppfinning har några olika remsstrukturer testats utan goda resultat. Så t.ex. resulterade både en samextruderad remsstruktur av PP/tie/EVOH/tie/PP blåst film och en samextruderad remsstruktur av PP/tie/PA/tie/PP blåst film, i skador i remsstrukturen nära kanten av förpacknings- materialet. 10 15 20 25 30 528 263 KoRT REnoGöRELsE ÖVER UPPFINNINGEN Föreliggande uppfinning har till syfte att erbjuda en förpackningsbehållare försedd med en remsa som skyddar dess längsgående fog, vilken remsa har yttre ytor av PP, vilken uppfyller ovan nämnda krav.

Dessa och andra syften åstadkommes genom: En förpackningsbehållare med en behållarkropp som är utformad av ett förpackningsmaterial innefattande ett stomskikt av papper eller kartong och yttre värmeförseglingsbara skikt av polypropylen (PP), med en längsgående fog i vilken första och andra längsgående kanter av förpaclcningsmaterialet överlappar varandra och är värmeförseglade till varandra så att sagda första längsgående kant vetter mot det inre av behållarkroppen, varvid sagda första längsgående kant är skyddad av en remsa, vilken remsa är värmeförseglad i området för fogen. Remsan har en struktur av, i ordning, följande skikt - ett första skikt med en utåt vettande yta av polypropylen (PP), - ett första adhesivskikt, - ett stomskikt av en extruderbar syrgasbarriärpolymer, - ett andra adhesivskikt, - ett andra skikt med en utåt vettande yta av polypropylen (PP).

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Enligt en aspekt av uppfinningen, är remsan för förpackningsbehållaren symmetrisk i struktur och är sammansatt av tre förtillverkade filmer som är sammanfogade till varandra medelst adhesivskikten. Så som skall förstås längre ned, kan vissa av de förtillverkade filmema vara sammansatta av multiskikt.

Enligt en altemativ aspekt av uppfinningen är remsan symmetrisk i struktur och utformad av en enda förtillverkad film (stomskiktet av en extruderbar syrgasbar- riärpolymer) som på båda sidoma är belagd med adhesivskikten, varefter de första och andra skikten med utåt vettande ytor av PP extrusionsbeläggs på adhesivskikten.

Såsom skall förstås längre ned, kan det första och andra skiktet med utåt vettande ytor av PP vara sammansatta av multiskikt. 10 15 20 25 30 528 263 Enligt en ytterligare aspekt av remsan, kan således sagda första och andra skikt med utåt vettande ytor av PP vara antingen homogena monoskikt av PP eller PP- sampolymer eller multiskikt med utåt vettande ytor av PP eller PP-sampolymer.

I en föredragen utföringsform är sagda första och andra skikt med utåt vettande ytor av PP multiskikt som vart och ett innefattar ett första utåt vettande delskikt av PP eller PP-sampolymer, liksom ett andra delskikt som direkt vetter mot respektive adhesivskikt, och eventuellt ett eller flera mellanliggande delskikt. Företrädesvis vetter sagda andra delskikt direkt mot ett respektive adhesivskikt och är sammansatt av en polymeri gruppen som består av PP, ympad PP, metallocenpolyetylen, poly- etylensampolymer och PP-sampolymer. Det är tänkbart att ett eventuellt mellanlig- gande delskikt är ett skikt med barriärförrnåga mot syrgasgenomträngning.

Företrädesvis utgörs sagda första och andra skikt med utåt vettande ytor av PP av skikt av (sam)extruderade, blåsta filmer. Det är dock också tänkbart att sagda första och andra skikt med utåt vettande ytor av PP utgörs av skikt av gjutna filmer, eller att de är exrusionsbelagda direkt på adhesivskikten.

Enligt ännu en aspekt av sagda första och andra skikt med utåt vettande ytor av PP, har vart och ett av de två skikten en total tjocklek av 10-50 um, företrädesvis 20- 40 um och mest föredraget 22-28 um.

Vidare är sagda första och andra skikt med utåt vettande ytor av PP identiska med varandra, även om de företrädesvis är spegelvända om de utgörs av multiskikt.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen, är sagda första och andra adhesivskikt företrädesvis skikt av polyuretanadhesiv, och utgör de tunnaste skikten av remsan, varvid de företrädesvis är tunnare än 5 um vardera och mest föredraget tunnare än 3 um vardera. Det är också tänkbart att adhesivskikten är mycket tunna, dvs. tunnare än 0,5 um, varvid de kan betecknas som skikt av "primer". I tillverkningsprocessen för remsan beläggs det första och det andra adhesivskiktet på stomskíktet av en extruderbar syrgasbarriärpolymer.

Företrädesvis är sagda stomskikt av en extruderbar syrgasbarriärpolymer ett skikt av polyetentereftalat (PET), mera föredraget av biaxiellt orienterad polyeten- tereftalat (BOPET). Det är dock också tänkbart att sagda stomskikt av en extruderbar syrgasbarriärpolymer är ett skikt av polyamid (PA) eller etenvinylalkohol (EVOH), som oavsett vilken företrädesvis är biaxiellt orienterad (BOPA, BOEVOH). 10 15 20 25 30 528 263 Stomskiktet har en tjocklek av 6-25 um, företrädesvis 8-19 um och mest föredraget 10-15 um.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen har remsan en total tjocklek av 35-120 um, företrädesvis 50-80 pm och mest föredraget 60-70 um.

Remsan för förpackningsbehållaren enligt uppfinningen är företrädesvis förtillverkad genom adhesivlarninering av tre filmer, innan den slitsas till remsor av typiskt 6-10 mm bredd och appliceras på förpackningsbehållaren enligt uppfinningen, för vilken den är avsedd. Alternativt kan remsan vara tillverkad genom extrusionsbeläggning av de yttre PP-skikten på adhesivskikten som har belagts på stomskiktet, före det att den resulterande filmen slitsas såsom nämnts.

Det är önskvärt att remsan har en syrgasgenomsläpplighet av mindre än 120, företrädesvis mindre än 100 cm3/(m2*24h), 1 atm 02. I fall av en bättre syrgasbaniär, såsom ett stomskikt av (BO)EVOH, eller ett mellanliggande, speciellt barriärskikt i det första och det andra skiktet med utåt vettande ytor av PP, är syrgasgenomsläpp- ligheten dock ännu lägre, såsom mindre än 70 och mest föredraget mindre än 50 cm3/(m2*24h), 1 ann 02.

Vidare kan remsan antingen, beroende på typen av förpackningsbehållaren i vilken den används, vikas kontinuerligt 180° omkring den första längsgående kanten av förpackningsmaterialet, före det att förpackningsmaterialet kapas till ämnen och sagda första längsgående kant värmeförseglas på insidan av, och därmed förenas med, den andra längsgående kanten, till bildande av en hylsa med en längsgående fog; eller också kan den värmeförseglas kontinuerligt huvudsakligen plant över sagda längsgående fog, på insidan av förpackningskroppen, efter eller i samband med värmeförseglingen och därmed bildandet av sagda fog, som i så fall kan göras kontinuerligt, dvs. inte på ämnen utan genom en kontinuerlig forma-fyll-försegla- process utifrån en bana av ett förpackningsmaterial.

Då förpackningsbehållaren enligt uppfinningen formas som en hylsa, från ett ämne av ett förpackningsmaterial, är den företrädesvis försedd med en plasttopp som innefattar en öppningsanordning och som är värmeförseglad vid insidan av behållar- kroppen, vid ena änden därav, varigenom plasttoppen således är värmeförseglad vid en motsvarande ände av sagda längsgående fog. I enlighet med syftena för uppfin- ningen, innefattar plasttoppen yttre skikt av PP. 10 15 20 25 30 528 263 Förpackningsbehållaren enligt uppfinningen är företrädesvis aseptisk, före- trädesvis genom sterilisering. Eventuellt kan “den retorteras efter det att den fyllts och förseglats.

KORT FIGURBESKRIVNING Föreliggande uppfinning kommer nedan att beskrivas närmare, under hänvis- ning till en föredragen utföringsfonn och med hänvisning till bifogade ritnings- figurer. I de bifogade ritningsfigurema: Fig. 1 visar ett tvärsnitt av strukturen av den föredragna remsan; Fig. 2 visar ett ämne av ett förpackningsmatefial med en remsa applicerad på en längsgående kant därav; Fi g. 3 visar ett tvärsnitt av en överlappsfog hos vilken den inre längsgående kanten av förpackningsmateiialet skyddas av en remsa; Fi g. 4 visar en förpackningsbehållare inkluderande en remsa som skyddar dess längsgående fog. ' BESKRIVNING AV DEN FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMEN Den föredragna remsan 36 för förpackningsbehållaren enligt uppfinningen och vilken remsa visas i Fig. 1, är av symmetrisk struktur 10 och är tillverkad genom adhesivlarninering av tre förtillverkade filmer 12, 14, 16. Det förtillverkade stomskiktet 12 har en tjocklek av 12 um och är gjort av biaxiellt orienterad PET- film.

De utåt vettande ytorna av remsan 10 utgörs av delskikt l4a och 16a av PP, vika har samextruderats och blåsts tillsammans med delskikt 14b respektive 16b av ympad PP, för att bilda de förtillverkade 25 pm filmerna 14 respektive 16. Del- skikten 14b och 16b av ympad PP vetter direkt mot ett adhesivskikt 18, 20 vardera, och är anpassade att binda väl till dessa adhesivskikt, tack vare den ympade naturen hos delskikten 14b, 16b av ympad PP. Exempel på väl fungerande PP-kvaliteter är i Inspire 112 från Dow, Inspire 114 från Dow, PP4352F1 från Exxon Mobil eller PPH306O från Atofina. Ett exempel på en välfungerande kvalitet av ympad PP är Admer QF830E från Mitsui. 10 15 20 25 30 528 263 Adhesivskikten 18, 20 om 2 um vetteri sin tur direkt mot (är direkt app- licerade/belagda på) sagda stomskikt 12. Exempel på väl fungerande adhesiv- kvaliteter är SWIFI' EC2 1340R / EC2 1367D - en polyuretanadhesiv från Forbo Swift Adhesives SA, ADCOTE 545 / Catalyst F - en polyuretanadhesiv från Rohm&Haas, ADCOTE S45 / Coreactant 20OC från RohmåzHaas, ADCOTE 585K~ 60+Catalyst F - en polwretanadhesiv från Rohm&Haas, samt MOR-FREE BIM 415A+CR-190 - en polyuretanadhesiv från Rohm&Haas.

Det skall naturligtvis förstås att strukturens tvärsnitt kommer att se likadan ut som i Fig. 1, även i fallet då remsan har tillverkats genom extrusionsbeläggning av 14 och 16 på adhesivskikten 18, 20, liksomi fallet med gjutna skikt 14, 16. Det skall också förstås att stomskiktet 12, i alternativa utföringsforrner, kan utgöras av någon annan extruderbar syrgasbarriärpolymer, såsom polyamid (PA) eller etylenvinyl- alkohol (EVOH), som oavsett vilken företrädesvis är bíaxiellt orienterad.

Fig. 2 visar ett ämne av ett förpackningsmaterial 30, vilket ämne håller på att formas till ett rör, varvid en första längsgående kant 32 av förpackningsmaterialet hamnar på insidan av röret och en andra längsgående kant 34 hamnar på utsidan av röret, i fogen 42 som skall bildas, se Fi g. 4. I den föredragna utföringsformen har ämnet av förpackningsmaterialet följande tvärsnittsstruktur, sett från insidan av röret/behållarkroppen och ut: PP/adhesiv/aluniiniumfolie/LDPE/kartong/PP. Många varianter är dock tänkbara, vilka alla dock har det gemensamt att de har ett bulkskikt av kartong och en utåt vettande yta av PP.

Den första längsgående kanten 32 av förpackningsmaterialeti Fig. 2 är skyddad mot livsmedelskontakt genom en remsa 36, vilken remsa 36 har vikts l80° omkring den första längsgående kanten 32 och har värmeförseglats därvid, på båda sidor av den första längsgående kanten 32, företrädesvis genom värmeförsegling medelst hetluft och/eller induktion. Den övre änden av röret som skall formas, och därmed den övre änden av den längsgående fogen, kommer att värmeförseglas till en topp som inkluderar en öppningsanordning, se Fig. 4, och den nedre änden av röret kommer att vikformas och värmeförseglas till att bilda en vätsketät botten.

Fig. 3 visar hur remsan 36 skyddar den längsgående kanten 32 i fogen. A-sidan är den sida som vetter mot det inre av förpackningsbehållaren och som därmed kom- 10 15 528 265 mer att exponeras för det flytande livsmedlet däri, och B-sidan är den sida som vetter mot det yttre av förpackningsbehållaren.

Fi g. 4 visar en förpackningsbehållare 40 inkluderande en remsa 36 som skyddar dess längsgående fog 42. En plasttopp 44 är värmeförseglad 48 till insidan av den övre änden av det kartongbaserade förpackningsmaterialet 30 som bildar röret eller behållarkroppen. Plasttoppen 44 uppvisar en öppningsanordníng 46. I den före- dragna utföringsformen har plasttoppen följande tvärsnittsstrulrtur, sett från insidan av toppen och ut: PP/adhesiv/EVOH/adhesiv/PP. Det yttre skiktet av PP är lämpligen tjockare än det inre skiktet av PP. Många varianter är dock tänkbara, vilka alla dock har det gemensamt att de har en utåt vettande yta av PP.

Den föredragna utföringsformen av remsan har befunnits fungera väl i en fyllmaskin för en sådan aseptisk förpackningsbehållare som har kartongbaserade _ väggar och botten, och en plasttopp. Speciellt gav remsan goda förseglingsegenskaper, värmestabilitet och mekaniska egenskaper, och gav inga strukturskador på grund av förseglingen av remsan omkring kanten av förpack- ningsmaterialet. Vidare uppvisade remsan en syrgasgenomsläpplighet av 100 cmß/(mfiuh), 1 arm 02.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 528 263 PATENTKRAV . Förpackningsbehållare (40) med en behållarkropp som är utformad av ett förpackningsmaterial (30) innefattande ett stomskikt av papper eller kartong och yttre värmeförseglingsbara skikt av polypropylen (PP), med en längsgående fog (42) i vilken första och andra längsgående kanter (32; 34) av förpaclmings- materialet överlappar varandra och är värmeförseglade till varandra så att sagda första längsgående kant (32) vetter mot det inre av behållarkroppen, varvid sagda första längsgående kant är skyddad av en remsa (36) som är värmeförsegladi området för fogen (42), k än n e te c kn ad av att sagda remsa (36) har en struktur (10) av, i ordning, följande skikt: - ett första skikt (14) med en utåt vettande yta av polypropylen (PP), - ett första adhesivskikt (18), - ett stomskikt (12) av en extruderhar syrgasbarriälpolymer, - ett andra adhesivskikt (20), - ett andra skikt (16) med en utåt vettande yta av polypropylen (PP). . Förpackningsbehållare enligt krav 1, k än n e t e c k n a d a v att sagda första och andra skikt (14; 16) med utåt vettande ytor av PP är identiska med varandra och företrädesvis spegelvända i förhållande till varandra. . Förpackningsbehållare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c kn ad a v att sagda första och andra skikt (14; 16) med utåt vettande ytor av PP är homogena monoskikt av PP eller PP-sarnpolymer. . Förpackningsbehållare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n ad a v att sagda första och andra skikt (14; 16) med utåt vettande ytor av PP är multiskikt som vart och ett innefattar ett första (14a; l6a) utåt vettande delskikt av PP eller PP- sampolymer, liksom ett andra (14b; l6b) delskikt som direkt vetter mot respektive adhesivskikt (18; 20), och eventuellt ett eller flera mellanliggande delskikt. 10 15 20 25 30 10. 11. 12. 528 265 10 Förpackningsbehållare enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda andra delskikt (14b; lób) som direkt vetter mot ett respektive adhesivskikt (18; 20) är sammansatt av en polymer i gruppen som består av PP, ympad PP, metallocenpolyetylen, polyetylensampolymer och PP-sampolymer. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda första och andra skikt (14; 16) med utåt vettande ytor av PP av skikt är skikt av (sarmextruderade, blåsta filmer. Pörpackningsbehållare enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda första och andra skikt (14; 16) med utåt vettande ytor av PP av skikt är skikt av gjutna filmer. i Förpackningsbehållare enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda första och andra skikt ( 14; 16) med utåt vettande ytor av PP är extrusionsbelagda skikt. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda första och andra skikt (14; 16) med utåt vettande ytor av PP har, vart och ett, en tjocklek av 10-50 p.m, företrädesvis 20-40 um och mest föredraget 22- 28 um. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e te c k n a d a v att sagda första och andra adhesivskikt ( 18; 20) är skikt av polyuretanadhesiv. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda första och andra adhesivskikt (18; 20) är de tunnaste skikten i remsan (36), företrädesvis tunnare än 5 ptm vardera och mest föredraget tunnare än 3 um vardera. Förpackníngsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda stomskikt (12) av en extruderbar syrgasbaniärpolymer är ett skikt av en 10 15 20 25 30 528 263 11 polymer i gruppen som består av polyetentereftalat (PET), polyamid (PA) och etylenvinylalkohol (EVOH), som oavsett vilken företrädesvis är biaxiellt orienterad. 13. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda stomskikt (12) av en extruderbar syrgasbarriärpolymer har en tjocklek av 6-25 pm, företrädesvis 8-19 pm och mest föredraget 10-15 mn. 14. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k än n e te c k n a d av att remsan (36) har en tjocklek av 35-120 um, företrädesvis 50-80 um och mest föredraget 60-70 pm. 15. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att remsan (36) att har en syrgas genomsläpplighet av mindre än 120, företrädesvis mindre än 100 cm3/(m2*24h), 1 atrn 02. 16. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k än n e te c kn ad av att sagda remsa (36) är vikt 180° och värmeförseglad omkring sagda första längsgående kant (32). 17. Förpackningsbehållare enligt något av kraven 1-15, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda remsa (36) är förseglad huvudsakligen plant över sagda längsgående fog, på insidan av förpackningsltroppen. 18. Förpackningsbehâllare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e te c kn a d a v att den har en plasttopp (44) som är värmeförseglad till insidan av behållarkroppen, vid ena änden därav, och därmed till en motsvarande ände av sagda längsgående fog (42), vilken p1asttopp(44) har yttre skikt av PP. 19. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e te c k n a d a v att den är aseptisk, företrädesvis genom sterilisering. 528 263 12 20. Förpackningsbehållare enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att den är retorterad. ø