SE530801C2 - Förpackningslaminat innehållande ljusabsorberande partiklar för skydd mot UV-ljus samt metod att framställa detta - Google Patents

Description

530 801 av polyolefin och pà sin andra sida uppvisar en andra yttre beläggning av polyolefin som i ljustäthetsförhöjande syfte innehàller ljusabsorberande partiklar av kol. Den partikelinnehâllande polyolefinbeläggningen är laminerad till pappers- eller kartongskiktet genom ett extruderat lamineringsskikt. För att dölja den svärtade partikelinnehållande polyolefinbeläggningen när förpackningslaminatet genom vikformnlng och värmeförsegling omformas till en förpackningsbehållare viks förpackningslaminatet därför på sådant sätt att den svarta beläggningen vänds inàt i förpackningen.

Om den partikelinnehàllande polyolefinbeläggningen av något skäl innehåller sådana ljusabsorberande partiklar i en överdrivet stor mängd, kan det vara nödvändigt att komplettera förpackningslaminatet med åtminstone ett ytterligare skikt och/eller att förse åtminstone något av de i förpackningslaminatet redan ingående materialskikten med visuella egenskaper för att dölja den svarta polyolefinbeläggningen så att den varken syns eller ens kan skönjas från förpackningens utsida. Enligt WO 2006/073341 förses det extruderade lamineringsskiktet mellan pappers- eller kartongskíktet och den svarta polyolefinbeläggningen med sådana kompletterande visuella egenskaper genom inblandning av ljusreflekterande vita partiklar av titandioxid. Genom inblandningen av ' de ljusreflekterande vita partiklama i lamineringsskiktet ges förpackningen ett både ”renare” och vitare utseende, samtidigt som förpackningens tryckbarhet för dekortiyck och liknande genom sin kontrastförhöjande vithet förbättras.

WO 2006/073344 beskriver ett ytterligare exempel på ett känt förpackningslaminat enligt ovan. Detta kända förpackningslaminat har ett relativt tunt pappers- eller kartongskikt som på sin ena sida uppvisar en första yttre beläggning av polyolefin och på sin andra sida uppvisar en andra yttre beläggning av polyolefin som i ljusbarriärförhöjande syfte innefattar ljusabsorberande partiklar av kol. Den partikelinnehàllande svärtade polyolefinbelâggningen är laminerad till pappers- eller kartongskiktet genom ett extruderat lamineringsskikt. Enligt WO 2006/073344 dölis den svarta polyolefinbeläggningen genom att den förstnämnda polyolefinbeläggningen kompletteras med ljusreflekterande partiklar av titandioxid. Ännu ett förpackningslaminat av det ovan beskrivna slaget år känt genom WO 2006/073343. Detta kända förpackningslaminat innefattar ett relativt tunt pappers- eller kartongskikt som pà sin ena sida har en första yttre beläggning av polyolefin och på sin andra sida har en andra yttre beläggning av polyolefin som i 530 801 ljusbarriârförhöjande syfte innehàller ljusabsorberande partiklar av kol. Den partikelinnehàllande polyolefinbeläggningen är laminerad till pappers- eller kartongskiktet genom ett extruderat lamineringsskikt. Enligt WO 2006/073343 kompletteras såväl den förstnämnda yttre polyolefinbeläggningen som det extruderade lamlneringsskiktet med ljusreflekterande partiklar av titandioxid för att dölja den svarta polyolefinbeläggningen.

De ovan beskrivna kända förpackningslaminaten framställs genom en lamineringsprocess där en förtillverkad partikelinnehàllande polyolefinfilm lamineras till ena sidan av en pappers- eller kartongbana medelst ett lamineringsskikt av polyolefin som extruderas mellan filmen och banan och där slutligen banans andra sida beläggs med en polyolefinbeläggning genom extrudering.

En nackdel vid framställningen av dessa kända förpackningslaminat är att en polyolefinblandning innehållande partiklar kräver överdrivet noggrann processövervakning och komplicerad extruderingsutrustning för att säkerställa en enhetlig jämn fördelning av partiklar genom hela laminerings- respektive polyolefinskiktet. En sådan enhetlig partikelfördelning kräver bland annat god omblandning av polyolefin och partiklar vilket inte utan betydande svårigheter kan uppnås utan användning av en komplicerad extruderskruv. Vidare kräver den goda omblandningen speciell övervakning och inställning av polyolefinsmältans viskositet för att möjliggöra ett jämnt flöde av smältan genom extrudern. En inblandning av partiklar och även annat fast material iden smälta polymeren ökar dessutom risken för överdriven förslitning och skada pà särskilt känsliga delar av processutrustningen, samtidigt som den vanligtvis även kräver åtminstone en separat förbehandling eller kompatibilisering av partiklama för att göra dessa kompatibla med den aktuella polyolefinen.

Det finns således behov av ett förpackningslaminat för livsmedel, speciellt vätskeformiga mejeriprodukter, som säkerställer erforderligt skydd mot produktskadliga UV-stràlar, men som samtidigt kan framställas genom en enkel lamineringsprocess utan krav på överdrivet noggrann processövervakning eller komplicerad processutrustning. 530 8011 Uggfinningens ändamål Ett ändamål med uppfinningen är således att tillmötesgå det ovannämnda önskemålet.

Ett annat ändamål är att tillhandahålla ett förpackningslaminat av det beskrivna slaget från vilket kan framställas kostnadseffektiva förpackningsbehållare med erforderligt produktskydd för livsmedel, speciellt vätskeforrniga mejeriprodukter.

Ytterligare ett annat ändamål är att tillhandahålla ett förpackningslaminat för en flexibel kudd- eller påsliknande förpackningsbehållare för en vätskeformlg mejeriprodukt, såsom mjölk eller yoghurt, med goda täthetsegenskaper mot produktskadllga UV-strålar. Ännu ett annat ändamål är att tillhandahålla ett enkelt sätt att framställa ett förpackningslaminat för flexibla kostnadseffektiva förpackningsbehållare med erforderligt produktskydd för livsmedel, speciellt vätskeforrniga mejeriprodukter.

Dessa jämte även andra ändamål och fördelar uppnås enligt uppfinningen genom ett förpackningslaminat enligt oberoende patentkravet 1 respektive genom ett sätt enligt oberoende patentkravet 11.

Fördelaktiga och föredragna utföringsformer av förpackningslaminatet och sättet enligt uppfinningen har de l underkraven 2-10 respektive 12-15 angivna kännetecknen.

Kort beskrivnjno av gppfinninden l en aspekt tillhandahåller således uppfinningen ett förpackningslamínat innefattande ett skikt av papper eller kartong och yttre vätsketäta beläggningar av polyolefin av vilka den ena polyolefinbeläggningen innehåller ljusabsorberande partiklar av kol. Förpackningslaminatet kännetecknas av, att pappers- eller kartongskiktet innehåller ljusreflekterande partiklar vilka är inbäddade i och spridda genom hela pappers- eller karlongskiktet.

Genom de ljusreflekterande vita partiklamai pappers- eller kartongskiktet ”övertar” således fiberskiktet rollen att dölja den svarta polyoleflnbeläggningen, med den fördelaktiga följden att såväl lamineringsskiktet som den ena yttre polyolefinbelåggningen kan extruderas från ”rena” polyolefiner, dvs polyolefiner utan inblandning av partiklar. Genom detta rollövertag möjliggörs således en enkel framställning av förpackningslaminatet enligt uppfinningen, utan att kravet 530 801 pà förpackningslaminatets goda ljustäthet och ”rena” och vitaktiga utseende äventyras.

Mängden ljusreflekterande vita partiklar i pappers- eller kartongskiktet kan variera inom vida gränser, men skall i varje enskilt fall vara tillräckligt stor för att göra de svarta kolpartiklarna i den partikelinnehällande polyolefinbeläggningen praktiskt taget helt osynliga genom pappers- eller kartongskiktet. Företrädesvis skall mängden vara tillräckligt stor för att även ge förpackningslaminatet en kontrastförhöjande vitaktig bakgrund och därigenom en förbättrad tryckbarhet för tryckfärg som i dekorativt och/eller informativt syfte skall tryckas på förpackningslaminatet. l praktiken har det visat sig fördelaktigt om mängden ljusreflekterande partiklar är minst 7 vikt-%, räknat pä fiberskiktets totala vikt, för att ge förpackningslaminatet såväl erforderlig ljustäthet som önskat vitaktigt utseende och tryckbarhet med god kontrastverkan. Å andra sidan bör mängden ljusreflekterande partiklar inte vara större än ca 20 vikt-%, räknat pá fiberskiktets totala vikt, eftersom fiberskiktet vid ökande mängder blir allt sprödare och successivt förlorar mekaniska styrkeegenskaper. En föredragen mängd av ljusreflekterande partiklar i fiberskiktet är därför 7-20 vikt-%, räknat pà fiberskiktets totala vikt.

Ett föredraget exempel pä ljusreflekterande partiklar för användning i förpackningslaminatet enligt uppfinningen är partiklar av titandioxid.

Exempel på polyolefiner som kan användas i de yttre beläggningarna vid förpackningslaminatet enligt uppfinningen är polyeten och polypropen. Företrâdesvis är polyolefinen vald frän den grupp som består av làgdensitetspolyeten (LDPE), linjär lägdensitetspolyeten (LLDPE) och metallocenpolyeten (mPE).

Exempel pä polyolefiner som kan användas i lamineringsskiktet vid förpackningslaminatet enligt uppfinningen är polyeten och polypropen. Företrädesvis är polyolefinen vald fràn den grupp som består av lägdensitetspolyeten (LDPE), linjär lägdensitetspolyeten (LLDPE) och metallocenpolyeten (mPE). l en annan aspekt tillhandahåller uppfinningen ett sätt att framställa ett förpackningslaminat innefattande ett skikt av papper eller kartong och yttre vätsketäta beläggningar av polyolefin av vilka den ena innehåller ljusabsorberande partiklar av kol. Sättet kännetecknas av, att en förtillverkad film av polyolefin innehållande ljusabsorberande kolpartiklar lamineras till ena sidan av en bana av papper eller kartong medelst ett lamineringsskikt av polyolefin som extruderas mellan filmen och 530 8Ü1 banan, och att banans obelagda sida beläggs med en beläggning av polyolefin genom extrudering.

Sättet enligt uppfinningen har fördelen att det kan genomföras utan krav på överdrivet noggrann processövervakning eller komplicerad extruderingsutrustning och att det lätt kan genomföras med användning av enbart enkel processutrustning.

Ytterligare ändamål, fördelar och detaljer av uppfinningen framgår från den följande beskrivningen av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar.

Kort figurbeskrivning Figur 1 visar schematiskt ett tvärsnitt av ett förpackningslaminat enligt uppfinningen; och Figur 2 visar schematiskt framställningen av förpackningslaminatet i figur 1 pà sättet enligt uppfinningen.

Detaljerad figurbeskrivning Även om uppfinningen kommer att beskrivas med speciell hänvisning till de bifogade ritningarna, är den inte begränsad till enbart dessa visade utföringsexempel. För en fackman på området är det uppenbart att enskilda detaljer i de visade och beskrivna utföringsexemplen kan modifieras med ledning av beskrivningen, utan att frängä uppfinningstanken. Uppfinningstanken definieras därför enbart av de efterföljande patentkraven.

Figur 1 visar således schematiskt ett tvärsnitt av ett förpackningslaminat enligt uppfinningen med den allmänna beteckningen 10. Förpackningslaminatet 10 har ett tunt skikt 11 av papper eller kartong och yttre vätsketäta beläggningar 12 och 13 av polyolefin av vilka den ena beläggningen 12 innehåller ljusabsorberande kolpartiklar i tillräcklig mängd för att ge förpackningslaminatet 10 erforderliga täthetsegenskaper mot ljus, speciellt UV-stràlar. Den partikelinnehållande beläggningen 12 är laminerad till pappers- eller kartongskiktet 11 genom ett lamineringsskikt 14 av polyoletín.

Pappers- eller kartongskiktet 11 har företrädesvis en ytvikt eller bärarvikt av ca 50-70 g/mz och kan vara kraftpapper.

Den partikelinnehällande beläggningen 12 kan inbegripa en polyolefin av polyeten eller polypropen, och är företrädesvis en polyeten som valts frän den grupp som består av làgdensitetspolyeten (LDPE), linjär lågdensitetspolyeten (LLDPE), 530 80'l Very Low Density Polyethylene (VLDPE), Ultra Low Density Polyethylene (ULDPE) och metallocenpolyeten (mPE). Företrädesvis har den partikelinnehàllande beläggningen 12 en beläggningsvikt (ytvikt) av ca 15-30 g/mz. Mängden ljusabsorberande kolpartiklar i beläggningen 12 bör ligga inom området ca 0,2-2 g/mz.

Det extruderade lamineringsskiktet 14 kan inbegripa en polyolefín av polyeten eller polypropen och är företrädesvis en polyeten som valts fràn den grupp som består av lágdensitetspolyeten (LDPE), linjär làgdensitetspolyeten (LLDPE), Very Low Density Polyethylene (VLDPE), Ultra Low Density Polyethylene (ULDPE) och metallocenpoiyeten (mPE). Lamíneringsskiktet 14 har företrädesvis en beläggnrngsvlkr (ywiki) av 1o-so g/m? Den partikelfria beläggningen 13 kan i likhet med beläggningen 12 inbegripa en polyolefin av polyeten eller polypropen och är företrädesvis en polyeten som valts från den grupp som består av lägdensitetspolyeten (LDPE), linjär làgdensitetspolyeten (LLDPE), Very Low Density Polyethylene (VLDPE), Ultra Low Density Polyethylene (ULDPE) och metallocenpolyeten (mPE). Beläggningen 13 har företrädesvis en belâggningsvikt (ytvikt) av ca 10-20 g/mz. i För att dölja den av kolpartiklarna svärtade beläggningen 12 och göra denna osynlig genom pappers- eller kartongskiktet 11 innehåller pappers- eller kartongskiktet 11 ljusabsorberande vita partiklar, företrädesvis titandioxidpartiklar, vilka är inbäddade i och spridda genom hela fiberskiktet 11.

Mängden ljusreflekterande vita partiklar i pappers- eller kartongskiktet 11 kan variera inom vida gränser, men skall i varje enskilt fall vara tillräckligt stor för att göra de svarta kolpartiklarna i den partikelinnehàllande polyolefinbeläggningen praktiskt taget helt osynliga genom pappers- eller kartongskiktet 1 1. Företrädesvis skall mängden även vara tillräckligt stor för att även ge förpackningslaminatet 10 en kontrastförhöjande vitaktig bakgrund mot tryckfàrg som i dekorativt och/eller informativt syfte skall tryckas på förpackningslaminatet 10.

I praktiken har det visat sig fördelaktigt att mängden ljusreflekterande vita partiklar är minst 7 vikl-%, räknat på fiberskiktets totala vikt, för att ge förpackningslaminatet 10 såväl erforderlig ljustäthet som önskat vitaktigt utseende och tryckbarhet med god kontrastverkan. Å andra sidan bör mängden ljusreflekterande vita partiklar inte vara större än ca 20 vikt-%, räknat pà fiberskiktets 11 totala vikt, eftersom fiberskiktet 11 vid ökande mängder blir allt sprödare och 530 804 successivt förlorar mekaniska styrkeegenskaper. En föredragen mängd av ljusreflekterande vita partiklar i fiberskiktet 11 är därför 7-20 vikt-%, räknat på fiberskiktets 11 totala vikt.

Förpackningslamlnatet 10 i figur 1 framställs pà det sätt som schematiskt visas i figur 2. Från vänster i figuren avrullas från en icke-visad förràdsrulle en bana 20 av papper innehållande liusreflekterande partiklar samtidigt som en bana eller film 21 av polyolefin innehållande ljusabsorberande kolpartiklar avrullas frán en icke-visad förràdsrulle till höger i figuren. De båda banorna 20 och 21 sammanförs med varandra och lades tillsammans genom nypet mellan två roterbara kylvalsar 22,23 samtidigt som en lamineringsfilm 24 av polyolefin extruderas mellan banorna 20 och 21 medelst en extruder 25 för att laminera dessa till varandra. Efter passage genom nypet mellan de båda kylvalsarna 22,23 leds de laminerade banorna 20 och 21 via en brytrulle 26 till en beläggningsstation vid A där den obelagda sidan av pappersbanan 20 beläggs med en film 27 av polyolefin som extruderas på banan medelst en extruder 28 till bildande av förpackningslaminatet för vidare transport och hantering. l praktiken kan de ljusreflekterande partiklarna i pappersbanan 20 vara titandioxid, varvid mängden av dessa titandioxidpartiklar skall vara minst 7 vikt~%, räknat på pappersbanans 20 totala vikt. Mängden titandioxidpartiklar bör dock inte vara större än ca 20 vikt-%, räknat på pappersbanans 20 totala vikt, eftersom banan 20 successivt förlorar mekaniska styrkeegenskaper vid ökande mängder partiklar.

Det praktiska mângdomràdet för de ljusreflekterande partiklarna är således vara ca 7-20 vil kolpartiklarna i den underliggande polyolefinfilmen 21 samtidigt som de ljusreflekterande partiklarna ger förpackningslaminatet ett rent vitaktigt utseende och god tryckbarhet.

Såväl den partikelinnehàllande polyolefinfilmen 21 som lamineringsfilmen 24 och den partikelfria polyolefinfilmen 27 kan inbegripa polyeten eller polypropen, men innefattar företrädesvis en polyeten som valts från den grupp som består av làgdensitetspolyeten (LDPE), linjär làgdensitetspolyeten (LLDPE) och metallocenpolyeten (mPE). Mest föredraget är polyolefinen en làgdensitetspolyeten (LDPE).

Föredragna beläggningsmängder (ytvikter) av de iförpackningslaminatet ingående materialskikten framgår från tabellen nedan: 539 80? 9 Materlalsklkt Beläggnlngsmängd (g/m“) Partikelfri polyoleflnbeläggning 10-20 Partikelinnehàllande pappersskikt 30-100 Lamineringsskikt 1 0-30 Partikelinnehàllande beläggning 15-30 Från förpackningslaminatet enligt uppfinningen framställs, såsom tidigare nämnts, flexibla tunnväggiga förpackningsbehâllare för transport och förvaring av vätskeformiga mejeriprodukter, tex mjölk och yoghurt, genom vikformning och värmeförsegling av förpackningslaminatet på i och för sig känt sätt.

Fràn exempelvis en bana av förpackningslaminatet framställs dylika kudd- eller päsliknande förpackningar genom att banan först omformas till en tub genom värmeförsegling längs tubens längsgående kanter. Tuben fylls med den aktuella produkten och avclelas i fyllda kuddformiga förpackningar genom upprepade värmeförseglingar tvärs tubens längdaxel. De kuddformiga förpackningarna separeras därefter från varandra genom snitt eller klipp inom de tvârförseglade tubzonema.

Ett välkänt exempel pà en sådan kuddformig flexibel förpackning är den tidigare nämnda Tetra Fino® förpackningen ivilken vàtskeformiga mejeriprodukter, såsom mjölk och yoghurt, säkert kan transporteras och förvaras utan risk för inträngning av skadliga UV-strålar. Ãven om uppfinningen har beskrivits i detalj med hänvisning till de bifogade ritningama, år den inte begränsad till enbart dessa visade och beskrivna utföringsexempel. För en fackman är det med ledning av beskrivningen ovan uppenbart att många modifikationer och ändringar är möjliga, utan att fràngà uppfinningstanken. Alla sådana modifikationer och ändringar omfattas sålunda av uppfinningstanken såsom denna definieras genom de efterföljande patentkraven.

Industriell användbarhet Förpackningslaminatet enligt uppfinningen är speciellt användbart för flexibla tunnväggiga förpackningsbehållare för vätskeformiga mejeriprodukter, såsom 530 8131 10 exempelvis mjölk och yoghurt, men kan givetvis användas för att förpacka och transportera även andra typer av vätskeformiga livsmedel, t ex juice, vin, matolja etc.

Claims (1)

1. 530 801 11 Patentkrav 1 . Förpackningslaminat innefattande ett skikt (11) av papper eller kartong och yttre vätsketäta beläggningar (12,13) av vilka den ena (12) innehåller ljusabsorberande kolpartlklar, kännetecknat av, att pappers- eller kartongskiktet (11) innehåller ljusreflekterande partiklar vilka är inbäddade i och spridda genom hela pappers- eller kartongskiktet (11). Förpackningslaminat enligt krav 1, kännetecknat av, att mängden ljusreflekterande partiklar i pappers- eller kartongskiktet (11) är tillräckligt stor för att göra den av kolpartiklarna svärtade belâggningen (12) osynlig genompappers- eller kartongskiktet (11). Förpackningslaminat enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av, att mängden ljusretlekterande partiklar i pappers- eller kartongskiktet (11) är tillräckligt stor för att ge förpackningslaminatet ett vitaktigt utseende. Förpackningslaminat enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att de Ijusreflekterande partiklarna i pappers- eller kartongskiktet (11) är titandioxidpartiklar. Förpackningslaminat enligt krav 4, kânnetecknat av, att mängden ljusreflekterande titandioxídpartiklar i pappers- eller kartongskiktet (11) är minst 7 vikt-%, räknat pà skiktets (11) totala vikt. Förpackningslaminat enligt krav 5, kännetecknat av, att mängden ljusreflekterande titandioxidpartiklar i pappers- eller kartongskiktet (11) är mindre än 20 vikt-%, räknat på skiktets (11) totala vikt. Förpackningslaminat enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att den partikelinnehållande belâggningen (12) är laminerad till pappers- eller kartongskiktet (11) genom ett lamineringsskikt (14). Förpackningslaminat enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att såväl beläggningarna (12 och 13) som lamineringsskiktet (14) inbegriper en polyolefin. Förpackningslaminat enligt krav 8, kännetecknat av, att nämnda polyolefin är vald från den grupp som består av lågdensitetspolyeten (LDPE), linjär làgdensitetspolyeten (LLDPE), Very Low Density Polyethylene (VLDPE), Ultra Low Density Polyethylene (ULDPE) och metallocenpolyeten (mPE). 10. Förpackningslaminat enligt något av föregående krav, kännetecknat av, att den partikelinnehàllande belâggningen (12) är en blåst film. 530 801 12 1 1.Sätt att framställa ett förpackningslaminat enligt något av kraven 1-10, kännetecknat av, att en förtillverkad bana eller film (21) av polyolefin innehållande ljusabsorberande kolpartiklar lamineras till en bana (20) av papper eller kartong innehållande Ijusreflekterande partiklar medelst ett lamineringssklkt (24) av polyolefin som extruderas mellan de båda nämnda banorna (20 och 21), och att den obelagda sidan av pappers- eller kartongbanan (20) beläggs med en film (27) av polyolefin. 12. Sätt enligt krav 11, kännetecknat av, att polyolefinfilmen (27) extruderas. 13. Sätt enligt krav 11 eller 12, kännetecknat av, att de ljusreflekterande partiklarna i pappers- eller kartongbanan (20) utgörs av titandioxidpartiklar. 14. Sätt enligt krav 13, kännetecknat av, att mängden titandioxidpartiklar i pappers- eller kartongbanan (20) år minst 7 vikt-%. 15. Sätt enligt något av kraven 11-14, kännetecknat av, att polyolefinen l såväl polyolefinfilmerna (21 och 27) som i lamineringsskiktet (24) väljes från den grupp som består av làgdensitetspolyeten (LDPE), linjär lågdensitetspolyeten (LLDPE) och metallocenpolyeten (mPE). 16. Sätt enligt något av kraven 11-15, kännetecknat av, att den partikelinnehàllande filmen (21) är en blåst film. 17. Flexibel kuddformig förpackningsbehållare för en vätskeformig mejeriprodukt, kännetecknad av, att den är framställd genom vikformning och värmeförsegling av ett förpackningslaminat enligt något av kraven 1-10.