SK10162002A3

SK10162002A3 - Baliaci materiál vyrobený z biaxiálne orientovanej polyolefínovej fólie, spôsob jeho výroby a použitie

Info

Publication number: SK10162002A3
Application number: SK1016-2002A
Authority: SK
Inventors: Thomas Dries; Wolfgang Eiser
Original assignee: Trespaphan Gmbh
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2003-01-09
Also published as: EP1254022B1; KR20020071945A; CZ303263B6; DE50102127D1; WO2001054895A1; NO20023537D0; NO328119B1; NZ519751A; PL203862B1; CA2394143C; CA2394143A1; ES2223786T3; US6749933B2; HUP0204234A2; CZ20022566A3; SK287078B6; EP1254022A1; US20030003296A1; ZA200206760B; DE10003423A1

Description

BALIACI MATERIÁL VYROBENÝ Z BIAXIÁLNE ORIENTOVANEJ POLYOLEFÍNOVEJ FÓLIE, SPÔSOB JEHO VÝROBY A POUŽITIE

Oblasť techniky

Predmetný vynález sa týka baliaceho materiálu vyrobeného z biaxiálne orientovanej polyolefínovej fólie.

Doterajší stav techniky

Polyolefínové fólie sa v súčasnej dobe široko využívajú ako baliaci materiál. Úspech týchto materiálov je založený na dobrých optických a mechanických vlastnostiach uvedených fólií a na ich ľahkej zvárateľnosti. Okrem zvárania nabralo na dôležitosti aj tepelné spájanie. Tepelne spojiteľné fólie obsahujú vonkajšiu vrstvu tvorenú polymérom, ktorého kryštalit má nižšiu teplotu topenia ako polymér tvoriaci základnú vrstvu uvedenej fólie. Za účelom tepelného spojenia sa jednotlivé vrstvy fólie kladú jedna na druhú a zahrievajú sa na teplotu, ktorá je len o 10 °C až 20 °C nižšia, ako je teplota topenia daného kryštalitu, tzn., že nedochádza k úplnému roztaveniu vonkajšej vrstvy.. Adhézia takto tepelne spojených vrstiev, ktorá sa dosiahne, je výrazne nižšia ako v prípade zvarenia rovnakého materiálu, avšak je dostatočná pre mnoho rôznych aplikácií (pozri publikáciu Kunststoff - Handbuch, Volume IV, Carl , ₍ I

Hanser Verlag, Mníchov, 1969, str. 623-640).

Okrem použitia tepelne spojiteľných vrstiev je známe aj použitie tzv.

vrstiev spojiteľných za studená. Za studená spojiteľné vrstvy sa používajú najmä v prípadoch, keď sa daná fólia používa pri balení obsahu citlivého na teplo, ako je napríklad čokoláda. Použitie za studená spojiteľných vrstiev predstavuje ďalší výrobný krok, ktorý výrazne zvyšuje náklady výroby obalu.

31797/H T

Nezávisle na týchto obalových technológiách, ako je zváranie, tepelné spájanie, alebo spájanie za studená, boli v posledných rokoch vyvinuté spôsoby označovania polymérnych materiálov. Materiály tohto typu obsahujú aditívum citlivé na žiarenie, ktoré spôsobuje farebnú zmenu materiálov, pri vystavení materiálu žiareniu s určitým rozsahom vlnových dĺžok. Vhodnými aditívami pre toto použitie sú napríklad laserové pigmenty.

Okrem toho sú z doterajšieho stavu techniky známe taktiež spôsoby spájania plastových komponentov pomocou laserov, pri ktorých dochádza k nízkemu tepelnému a mechanickému zaťaženiu uvedených komponentov. Pre mnoho aplikácií sa začalo používať zváranie pomocou transmisného lasera. Pri tomto type zvárania prechádza laserový lúč bez zábran cez priehľadný komponent a naráža na spájacieho partnera, ktorý absorbuje laserové žiarenie. Účinok laserového lúča spôsobuje, že sa plast tvoriaci uvedeného absorbčného partnera taví a pri ochladení sa spája s partnerom. Pri tomto procese sa používajú diódové lasery, alebo kryštálové lasery s vlnovou dĺžkou v blízkej infračervenej oblasti.

Podstata vynálezu

Cieľ predmetného vynálezu teda spočíva v opísaní baliaceho materiálu vyrobeného z polyolefínovej fólie, ktorý eliminuje nevýhody spojené so spájaním za studená, ale je tiež vhodný aj na balenie produktov citlivých na teplo.

Uvedený cieľ sa dosiahne pomocou baliaceho materiálu, ktorý je vyrobený z mnohovrstvovej, orientovanej polyolefínovej fólie, ktorá zahŕňa základnú vrstvu a aspoň jednu prvú vonkajšiu vrstvu, pričom táto prvá vonkajšia vrstva je v styku sama so sebou, alebo je v styku s opačným povrchom uvedenej fólie alebo je v styku s ďalšou fóliou, pričom charakteristickým rysom uvedenej fólie je, že zahŕňa v uvedenej prvej vonkajšej

31797/H T vrstve aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, takže pri miestnom ožiarení fólie týmto laserom dochádza v ožiarenej oblasti k zvýšeniu teploty v takom rozsahu, že polyolefín tvoriaci uvedenú prvú vonkajšiu vrstvu mäkne, alebo sa taví a po ochladení sa viaže k ďalšej vrstve.

Ďalším cieľom predmetného vynálezu je opísať výhodný obal zahrňujúci nádobu s vekom.

Uvedený cieľ sa dosiahne pomocou baliaceho materiálu, ktorý je vyrobený z mnohovrstvovej, orientovanej polyolefínovej fólie, ktorá zahŕňa základnú vrstvu a aspoň jednu prvú vonkajšiu vrstvu, pričom charakteristickým rysom uvedenej fólie je, že zahŕňa v uvedenej prvej vonkajšej vrstve aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, takže pri miestnom ožiarení fólie týmto laserom dochádza v ožiarenej oblasti k zvýšeniu teploty v takom rozsahu, že polyolefín tvoriaci uvedenú prvú vonkajšiu vrstvu mäkne, alebo sa taví a po ochladení sa viaže k ďalšej vrstve.

Okrem pigmentu absorbujúceho laserové žiarenie, zvyčajne obsahuje uvedená vonkajšia vrstva fólie podľa predmetného vynálezu aspoň 80 percent hmotnostných, výhodne od 85 percent hmotnostných do menej ako 100 percent hmotnostných, výhodnejšie od 90 percent hmotnostných do 98 percent hmotnostných polyolefínu, pričom uvedené percentá hmotnosti sú vždy vztiahnuté na celkovú hmotnosť danej vrstvy.

Ako príklad vhodných olefínových polymérov na vytvorenie vonkajšej vrstvy podľa predmetného vynálezu je možné uviesť propylénové homopolyméry, etylénové homopolyméry, kopolyméry etylénu a propylénu alebo kopolyméry etylénu a 1 - butylénu, alebo kopolyméry propylénu a 1 buténu alebo terpolyméry etylénu, propylénu a 1 - butylénu alebo zmes dvoch, alebo viacerých uvedených homopolymérov, kopolymérov a terpolymérov. Na vytvorenie vonkajšej vrstvy podľa predmetného vynálezu sa výhodne používajú najmä štatistické etylén/propylénové kopolyméry obsahujúce od 1 percenta

31797/H T hmotnostného do 10 percent hmotnostných etylénu, výhodne od 2,5 percent hmotnostných do 8 percent hmotnostných etylénu, alebo štatistické propylén/1 - butylénové kopolyméry obsahujúce od 2 percent hmotnostných do 25 percent hmotnostných butylénu, výhodne od 4 percent hmotnostných do 20 percent hmotnostných butylénu, vo všetkých prípadoch vztiahnuté na celkovú hmotnosť daného kopolyméru, alebo štatistické etylén/propylén/1 - butylénové terpolyméry obsahujúce od 1 percenta hmotnostného do 10 percent hmotnostných, výhodne od 2 percent hmotnostných do 6 percent hmotnostných etylénu a od 2 percent hmotnostných do 20 percent hmotnostných, výhodne od 4 percent hmotnostných do 20 percent hmotnostných 1 - butylénu, vo všetkých prípadoch vztiahnuté na celkovú hmotnosť daného terpolyméru, alebo zmes etylén/propylén/1 - butylénového terpolyméru a propylén/1 - butylénového kopolyméru obsahujúceho od 0,1 hmotnostného percenta do 7 percent hmotnostných etylénu, od 50 percent hmotnostných do 90 percent hmotnostných propylénu a od 10 percent hmotnostných do 40 percent hmotnostných 1 - butylénu, vztiahnuté vo všetkých prípadoch na celkovú hmotnosť danej polymérnej zmesi.

Hodnota indexu toku taveniny hore opísaných kopolymérov a/alebo terpolymérov, ktoré sa používajú v prvej vrstve fólie podľa tohto vynálezu, je zvyčajne v rozmedzí od 1,5 gramu/10 minút do 30 gramov/10 minút, výhodne v rozmedzí od 3 gramov/10 minút do 15 gramov/10 minút. Teplota topenia týchto polymérov je zvyčajne v rozmedzí od 120 °C do 140 °C. Vyššie opísaná zmes kopolymérov a terpolymérov má zvyčajne index toku taveniny v rozmedzí,

J, ' . I * od 5 gramov/10 minút do 9 gramov/10 minút a teplotu topenia v rozmedzí od 120 °C do 150 °C. Hodnoty všetkých vyššie uvedených indexov toku taveniny sa týkajú výsledkov meraní uskutočnených pri teplote 230 °C a zaťažení 21,6 newtona (t.j. v súlade so štandardom DIN 53 735).

31797/H T

Propylénové homopolyméry, ktoré sa používajú vo vonkajšej vrstve fólie podľa predmetného vynálezu, majú index toku taveniny v rozmedzí od 1,5 gramu/10 minút do 30 gramov/10 minút, výhodne v rozmedzí od 3 gramov/10 minút do 15 gramov/10 minút. Teplota topenia uvedených homopolymérov je v rozmedzí od 150 °C do 170 °C, výhodne v rozmedzí od 155 °C do 165 °C. Výhodne sa podľa tohto vynálezu používajú izotaktické homopolyméry, ktorých izotakticita je vyššia ako 92 percent, výhodne v rozmedzí od 94 percent do 98 percent. Obsah frakcie extrahovateľnej n - heptánom v uvedených izotaktických propylénových homopolyméroch je menší ako 10 percent hmotnostných, výhodne v rozmedzí od 1 percenta hmotnostného do 8 percent hmotnostných, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedeného homopolyméru. Hodnoty všetkých vyššie uvedených indexov toku taveniny sa týkajú výsledkov meraní uskutočnených pri teplote 230 °C a zaťažení 21,6 newtona (t.j. v súlade so štandardom DIN 53 735).

V prípade potreby môže jedna, alebo viac vonkajších vrstiev fólie podľa predmetného vynálezu obsahovať účinné množstvá bežne používaných aditív, ako sú antistatické činidlá, neutralizačné činidlá, lubrikačné činidlá a/alebo stabilizačné činidlá, a v prípade potreby môže byť do jednej alebo viac týchto vrstiev dalej pridané účinné množstvo antiblokačných činidiel.

Podstatným rysom tohto vynálezu je, že absorbčná vonkajšia vrstva fólie podľa tohto vynálezu zahŕňa aditívum, ktoré absorbuje žiarenie s vlnovou dĺžkou v oblasti vlnových dĺžok žiarení produkovaných lasermi. V ďalšom texte ¹ ‘ 1 .

sú aditíva tohto typu označované výrazom pigmenty alebo laserové pigmenty“.

Začlenenie laserových komponentov vyššie opísaného typu do vonkajšej vrstvy fólie podľa predmetného vynálezu vedie k tomu, že pri ožiarení uvedenej fólie dochádza k absorpcii žiarenia, t.j. k absorpcii energie. Z doterajšieho stavu techniky je známe, že pri vhodnej vlnovej dĺžke zanecháva laserový lúč v pigmentovom plaste viditeľnú stopu vo forme bielej alebo zafarbenej čiary.

31797/H T

Tento efekt sa v súčasnej dobe využíva na označovanie plastových komponentov a plastových fólií pomocou laseru. V súvislosti s vývojom predmetného vynálezu bolo teraz zistené, že ožarovanie na sebe ležiacich fólií laserovým lúčom vedie k vzniku pevného spojenia medzi týmito dvoma

I · . , fóliovými vrstvami, a to podobným spôsobom ako v prípade tepelného spájania alebo zvárania, ak aspoň jedna z týchto fólií zahŕňa vonkajšiu vrstvu obsahujúcu laserový pigment a zároveň ak táto vrstva obsahujúca laserový pigment je obrátená k druhým fóliám takým spôsobom, že táto pigmentová vonkajšia vrstva je v kontakte s druhou fóliovou vrstvou. Bolo zistené, že na vytvorenie spájacieho šva je zvlášť výhodné, ak obe vonkajšie vrstvy, ktoré sú spolu v kontakte, obsahujú zodpovedajúci, výhodne rovnaký, absorbčný pigment.

Celkom neočakávateľne sa zistilo, že laserový lúč prechádza ostatnými vrstvami fólie podľa tohto vynálezu bez toho, aby v týchto vrstvách zanechával viditeľnú stopu, ako je známe z laserového označovania, a bez toho, aby akokoľvek poškodzoval tieto vrstvy. Celkom neočakávateľné bolo taktiež zistenie, že absorbciu laserového žiarenia je možné zosilniť do tej miery, že daná fólia absorbuje také množstvo energie, aké je dostatočné na zmäknutie alebo ohriatie uvedenej vonkajšej vrstvy. Pri vývoji tohto vynálezu panovali pochybnosti najmä o tom, či celkové množstvo laserových pigmentov obsiahnutých v danej tenkej vonkajšej vrstve bude dostatočné na uľahčenie homogénneho tavenia uvedenej vonkajšej vrstvy prostredníctvom absorbcie laserového žiarenia. Zároveň bolo zistené, že ohrievanie alebo tavenie danej vonkajšej vrstvy je stále veľmi zreteľne obmedzené iba na ožiarenú oblasť. Táto skutočnosť umožňuje pri výrobe obalov včleniť do štruktúry daného obalu laserom vytvorený spojový šev na konkrétne miesto, kde je prítomnosť tohto švu želaná.

31797/H T

Tepelné zaťaženie zabalených produktov vplyvom pôsobenia laserového lúča, je v tomto prípade výhodne vylúčené. Nová technológia podľa predmetného vynálezu je preto vhodná na nahradenie známych, za studená spájaných povlakov, ktoré sa používajú na balenie produktov citlivých na teplo.

Vonkajšia vrstva obsahujúca laserový pigment podľa predmetného vynálezu môže byť vytvorená tak na nepriehľadných, ako aj na priehľadných fóliách, ktoré sú samy o sebe známe, alebo na ich základnej vrstve alebo medzivrstve. V prípade nepriehľadných alebo bielych fólií bolo obzvlášť prekvapivé, že plnivá obsiahnuté v ďalších vrstvách, ktoré slúžia na zmatnenie alebo biele zafarbenie danej fólie, nebránia absorbcii laserového žiarenia v pigmentovej vonkajšej vrstve a zahrievaniu vonkajšej vrstvy, ktorá obsahuje laserový pigment. Absorbcia laserového žiarenia vo vrstvách obsahujúcich uvedené plnivo a/alebo pigment je veľmi nízka, alebo k nej vôbec nedochádza, takže nebolo pozorované žiadne negatívne ovplyvnenie vlastností laserového spoja, integrity fólie, alebo iných vlastností fólie vplyvom prechádzajúceho laserového lúča.

Na účely tohto vynálezu sa ako laserové pigmenty používajú nekompatibilné častice, ktoré sú inertné vzhľadom na daný matricový polymér a ktorých použitie nevedie k výraznej tvorbe dutiniek počas rozťahovania fólie. Stredná veľkosť častíc laserových pigmentov podľa tohto vynálezu je zvyčajne od 0,01 mikrometra do 4 mikrometrov, výhodne v rozmedzí od 0,1 mikrometra do 1 mikrometru. Vonkajšia vrstva podľa predmetného vynálezu zvyčajne zahŕňa laserový pigment v množstve od 0,01 percenta hmotnostného do 10 percent hmotnostných, výhodne v množstve od 0,5 percenta hmotnostného do 5 percent hmotnostných, výhodnejšie v množstve od 0,8 percenta hmotnostného do 3 percent hmotnostných, vzťahujúc na celkovú hmotnosť vonkajšej vrstvy. Ak je koncentrácia laserových pigmentov príliš nízka, dochádza iba k miernej absorpcii laserového žiarenia, čo sa prejaví len veľmi malou pevnosťou vytvoreného spojenia. Vysokou koncentráciou laserových

31797/H T pigmentov sa nedosiahnu žiadne ďalšie účinky, spojené s absorpciou laserového žiarenia. Pri vysokých koncentráciách sfarbených, kovových alebo čiernych pigmentov môže dochádzať k farebnému efektu (k vytvoreniu šedého zafarbenia), čo môže byť nevýhodné, avšak v prípade niektorých aplikácií, môže byť tento efekt želaný.

Laserovými pigmentami, ktoré sa používajú podľa predmetného vynálezu, sú výhodne kovové pigmenty, ako sú pigmenty na báze hliníka, medi alebo cínu, alebo zliatiny medi, ako je zliatina medi a zinku alebo medi a cínu, a čierne a sfarbené pigmenty, ako sú najmä sadze alebo grafit, oxidy železa, rutilové zmesové fázy, ultramaríny, spinely a kremičitanny zirkónia. Z vyššie uvedených pigmentov sa podľa tohto vynálezu obzvlášť výhodne používajú pigmenty na báze hliníka, zliatiny medi a zinku a sadze alebo grafit. Zistilo sa, že obzvlášť výhodný obsah pigmentu vo vonkajšej vrstve podľa predmetného vynálezu je v prípade použitia sadzí od 0,1 percenta hmotnostného do 1,0 percenta hmotnostného, v prípade použitia pigmentov na báze hliníka je tento obsah od 0,5 percenta hmotnostného do 1,5 percenta hmotnostného a v prípade použitia zliatin medi je tento obsah od 0,5 percenta hmotnostného do 3,0 percent hmotnostných, výhodnejšie od 1 percenta hmotnostného do 2 percent hmotnostných, vzťahujúc vo všetkých prípadoch na celkovú hmotnosť vonkajšej vrstvy.

Vyššie uvedené kovové, čierne alebo sfarbené pigmenty, ktoré absorbujú laserové žiarenie, sa môžu v prípade potreby používať vo forme zmesi s oxidmi kovov, ako sú biele pigmenty, ktorých príklady sú oxid titaničitý, oxid hlinitý, rôzne formy oxidu kremičitého, zodpovedajúce hydroxidy obsahujúce kov a hydráty oxidov kovov a príslušné uhličitany a kremičitany, ako je napríklad uhličitan vápenatý, kremičitan hlinitý (kaolín), kremičitan horečnatý (mastenec) alebo sľuda.

31797/H T

Použitie uvedených pigmentových zmesí je výhodné hneď z niekoľkých dôvodov. Za prvé sú tieto pigmentové zmesi charakteristické širokým absorbčným spektrom a to najmä v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaných používanými lasermi. Za druhé je v týchto prípadoch vyúžívaná vysoká absorbčná kapacita uvedených kovových, čiernych alebo sfarbených pigmentov, ktoré absorbujú laserové žiarenie, a zároveň je sfarbenie týchto pigmentov absorbujúcich laserové žiarenie zosvetlené prostredníctvom zodpovedajúcich bielych pigmentov. Svetlo rozptyľujúci účinok týchto bielych pigmentov zosiluje absorbčné vlastnosti uvedených kovových, čiernych alebo sfarbených pigmentov a podporuje zahrievanie danej vonkajšej vrstvy.

Zmiešavací pomer bielych pigmentov a čiernych, kovových alebo sfarbených pigmentov sa môže meniť v širokom rozmedzí a umožňuje vytvorenie optimálneho rozsahu, v ktorom je absorbované žiarenie, a to v závislosti na použitom lasere. Okrem toho umožňujú uvedené zmesi vytvorenie požadovaného zafarbenia danej fólie. V prípade potreby je možné zloženie zmesi rozšíriť do tej miery, že je vytvorený systém zahrňujúci viac zložiek. Tak môže byť napríklad pomer bieleho pigmentu a čiernych, kovových alebo sfarbených pigmentov v rozmedzí od 5:1 do 1:5, pričom v týchto zmesiach sa ako biely pigment na zosvetlenie výhodne používa oxid titaničitý.

Z pigmentových zmesí podľa predmetného vynálezu sa pomocou vhodných metód, ako napríklad mletím v guľovom mlyne, vytvárajú homogénne, zmesi. Súčasne s vytváraním týchto homogénnych zmesí, je možné dosahovať vhodné stredné veľkosti častíc a vhodnú šírku distribúcie veľkosti častíc tvoriacich danú zmes.

Ďalej je možné pigmenty, alebo pigmentové zmesi podľa tohto vynálezu potiahnuť, napríklad pre zvýšenie adzézie k danej polymérnej matrici, a pretože je známe, že uvedené častice niekedy vyvolávajú vznik dutiniek, uvedeným zvýšením adhézie sa zabráni vzniku trhlín a dutiniek počas rozťahovania fólie.

31797/H T

Potiahnutie, napríklad živicami alebo voskami, sa obzvlášť výhodne používa v prípade kovových pigmentov, ako je napríklad práškový hliník. Potiahnutím častíc sa rovnako zabráni neželanému vytváraniu prachových zmesí, ktoré môžu predstavovať riziko z hľadiska ľudského zdravia a rovnako riziko z hľadiska možnosti výbuchu takýchto zmesí. Okrem toho vyššie spomínané voskové poťahy zlepšujú disperzibilitu uvedených pigmentov v danom polymére (t.j. spôsobujú deaglomeráciu častíc) a ďalej zlepšujú zmerateľnosť pigmentov pri výrobe predzmesí. Zvyčajne sú komerčne dostupné kovové pigmenty už vybavené voskovými a/alebo živicovými povlakmi tohto typu. Spôsoby výroby pigmentových povlakov uvedeného typu sú známe z predchádzajúceho stavu techniky. Pri týchto spôsoboch sa pigmenty zmáčajú uvedenými voskami, alebo živicami s nízkou viskozitou a v prípade potreby sú týmito voskami alebo živicami prevlhčené, čo je výhodné z hľadiska disperzibility častíc daného pigmentu.

Častice pigmentu môžu mať guľový, valcový alebo lupienkový tvar. Veľkosť, tvar a orientácia častíc môže mať potom vplyv na chovanie pri absorpcii laserových lúčov.

Vo výhodnom uskutočnení polyolefínová fólia podľa predmetného vynálezu obsahuje ďalšiu druhú vonkajšiu vrstvu zahrňujúcu polyméry olefínov obsahujúcich od 2 do 10 atómov uhlíka, ktorá je nanesená na opačnú stranu, ako je uvedená vrstva obsahujúca vyššie opísaný laserový pigment. Vo výhodnom uskutočnení tohto vynálezu má uvedená druhá vonkajšia vrstva také zloženie, že v podstate neabsorbuje žiadne žiarenie v rozsahu vlnových dĺžok žiarení produkovaných lasermi, ktoré sa používajú na spájanie danej fólie. Na výrobu obalov podľa predmetného vynálezu je kľúčové, aby laserový lúč prechádzal cez vyššie opísanú pigmentovú vrstvu, takže môže dochádzať k zodpovedajúcej absorbcii laserového žiarenia.

31797/H T

Ako príklad vhodných olefínových polymérov na vytvorenie druhej vonkajšej vrstvy podľa predmetného vynálezu, je možné uviesť propylénové homopolyméry, kopolyméry etylénu a propylénu, kopolyméry etylénu a 1 butylénu alebo terpolymér etylénu, propylénu a 1 - butylénu alebo zmes dvoch alebo viac vyššie uvedených homopolymérov, kopolymérov a terpolymérov, pričom obzvlášť výhodne sa pre vytvorenie druhej vonkajšej vrstvy fólie podľa tohto vynálezu používajú rovnaké polyméry, ktoré sa výhodne používajú na výrobu vyššie opísanej pigmentovej vonkajšej vrstvy. Okrem toho sú pre vytvorenie tejto druhej vonkajšej vrstvy vhodné rovnako polyetylény, ako je vysokohustotný polyetylén (HDPE), strednohustotný polyetylén (MDPE) a nízkohustotný polyetylén (LDPE), ktoré môžu byť v prípade potreby zmiešané s propylénovými polymérmi.

Hodnota indexu toku taveniny vyššie opísaných kopolymérov a/alebo terpolymérov, ktoré sa používajú v druhej vonkajšej vrstve fólie podľa tohto vynálezu, je zvyčajne v rozmedzí od 1,5 gramu/10 minút do 30 gramov/10 minút, výhodne v rozmedzí od 3 gramov/10 minút do 15 gramov/10 minút. Teplota topenia týchto polymérov je zvyčajne v rozmedzí od 120 °C do 140 °C. Vyššie opísaná zmes kopolymérov a terpolymérov má zvyčajne index toku taveniny v rozmedzí od 5 gramov/10 minút do 9 gramov/10 minút a teplotu topenia v rozmedzí od 120 °C do 150 °C. Hodnoty všetkých vyššie uvedených indexov toku taveniny sa týkajú výsledkov meraní uskutočnených pri teplote 230 °C a zaťažení 21,6 newtona (t.j. v súlade so štandardom DIN 53 735).

V prípade potreby môže druhá vonkajšia vrstva fólie podľa predmetného vynálezu obsahovať účinné množstvá bežne používaných aditív, ako sú antistatické činidlá, neutralizačné činidlá, lubrikačné činidlá a/alebo stabilizačné činidlá, a v prípade potreby môže byť do tejto vrstvy ďalej pridané účinné množstvo antiblokačných činidiel.

31797/H T

V ďalšom uskutočnení tohto vynálezu môže druhá vonkajšia vrstva taktiež zahŕňať pigment, ktorý absorbuje žiarenie s vlnovou dĺžkou laserového žiarenia. Pri tomto uskutočnení je však dôležité, že laserové pigmenty obsiahnuté v druhej vonkajšej vrstve absorbujú žiarenie v inom rozsahu vlnových dĺžok, ako laserový pigment opačne umiestnenej vonkajšej vrstvy. Fólie tohto typu je možné výhodne použiť najmä v kombinovaných procesoch, pri ktorých sa na jednej strane pomocou lasera vytvárajú spojové švy a v ďalších stupňoch daného procesu dochádza pomocou druhého lasera k rezaniu, označovaniu a/alebo perforácii uvedenej fólie. Pri takýchto procesoch sa používajú lasery, ktoré produkujú žiarenie s rôznymi vlnovými dĺžkami.

Základná vrstva viacvrstvovej fólie podľa tohto vynálezu zahŕňa v podstate polyolefín, výhodne propylénový polymér, a v prípade potreby účinné množstvá znepriehľadňujúcich plnív a ďalších aditív. Zvyčajne uvedená základná vrstva zahŕňa aspoň 50 percent hmotnostných, výhodne od 60 percent hmotnostných do 99 percent hmotnostných, výhodnejšie od 70 percent hmotnostných do 98 percent hmotnostných polyolefínu, pričom uvedené percentuálne hodnoty sú vo všetkých prípadoch vztiahnuté k celkovej hmotnosti uvedenej vrstvy.

Výhodnými polyolefínmi podľa tohto vynálezu sú propylénové polyméry. Tieto propylénové polyméry zahŕňajú od 90 percent hmotnostných do 100 percent hmotnostných, výhodne od 95 percent hmotnostných do 100 percent hmotnostných, výhodnejšie od 98 percent hmotnostných do 100 percent hmotnostných propylénových jednotiek, ktorých teplota topenia je 120 °C a viac, výhodne v rozmedzí od 150 °C do 170 °C, a ich index toku taveniny je zvyčajne od 0,5 gramu/10 minút do 8 gramov/10 minút, výhodne od 2 gramov/10 minút do 5 gramov/10 minút, merané pri teplote 230 °C a zaťažení

21,6 newtona (v súlade so štandardom DIN 53 735). Ako propylénový polymér na vytvorenie základnej vrstvy fólie podľa tohto vynálezu, sa výhodne používa izotaktický propylénový homopolymér obsahujúci 15 percent hmotnostných,

31797/H T alebo menej ataktického podielu, kopolyméry etylénu a propylénu obsahujúce 10 percent hmotnostných alebo menej etylénu, kopolyméry propylénu a a olefínov obsahujúcich od 4 do 8 atómov uhlíka, ktoré obsahujú 10 percent hmotnostných alebo menej a - olefínov, terpolyméry propylénu, etylénu a butylénu, ktoré obsahujú 10 percent hmotnostných alebo menej etylénu a 15 percent hmotnostných alebo menej butylénu. Výhodne sa používa najmä izotaktický propylénový homopolymér. Všetky hore uvedené percentuálne hodnoty sa vzťahujú na celkovú hmotnosť daného polyméru.

Rovnako vhodné je použitie zmesi uvedených propylénových homopolymérov a/alebo kopolymérov a/alebo terpolymérov a ďalších polyolefínov, najmä polyolefínov vyrobených z monomérov obsahujúcich od 2 do 6 atómov uhlíka, pričom uvedená zmes zahŕňa aspoň 50 percent hmotnostných, výhodne aspoň 75 percent hmotnostných propylénového polyméru. Ďalšími vhodnými polýolefínmi na použitie v uvedenej polymérnej zmesi sú polyetylény, najmä HDPE, LDPE, VLDPE a LLDPE, pričom podiel týchto polyolefínov v každom prípade prevyšuje 15 percent hmotnostných, vzťahujúc na celkovú hmotnosť danej polymérnej zmesi.

V prípade, že sa podľa tohto vynálezu vyrábajú nepriehľadné fólie, zahŕňa nepriehľadná základná vrstva fólie plnivá v maximálnom množstve 40 percent hmotnostných, výhodne v množstve od 1 percenta do 30 percent hmotnostných, výhodnejšie potom v množstve od 2 percent hmotnostných do 20 percent hmotnostných, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej nepriehľadnej vrstvy. Na účely tohto vynálezu sú uvedenými plnivami pigmenty a/alebo častice vyvolávajúce vznik dutiniek.

Na účely tohto vynálezu sa ako pigmenty v uvedenej základnej vrstve používajú nekompatibilné častice, ktorých použitie v podstate nevedie k tvorbe dutiniek počas rozťahovania fólie a ktorých stredná veľkosť častíc je zvyčajne od 0,01 mikrometra do 1 mikrometra. Základná vrstva podľa predmetného vynálezu zvyčajne zahŕňa pigmenty v množstve od 0,5 percenta hmotnostného do 10 percent hmotnostných, výhodne v množstve od 1 percenta hmotnostného

31797/H T do 8 percent hmotnostných. Medzi bežne používané pigmenty patrí napríklad oxid hlinitý, síran hlinitý, síran bárnatý, uhličitan vápenatý, uhličitan horečnatý, rôzne kremičitany, ako je kremičitan hlinitý (kaolín) a kremičitan horečnatý (mastenec), oxid kremičitý a oxid titaničitý, pričom z týchto pigmentov sa obzvlášť výhodne používajú biele pigmenty, ako je oxid titaničitý, uhličitan vápenatý, oxid kremičitý a síran bárnatý.

Plnivami vyvolávajúcimi vznik dutiniek“ sú pevné častice, ktoré sú nekompatibilné s polymérnou matricou a ktorých použitie vedie k vytváraniu dutiniek pri rozťahovaní danej fólie. Minimálna veľkosť častíc plniva vyvolávajúceho vznik dutiniek je zvyčajne 1 mikrometer. Zvyčajne je stredná veľkosť častíc týchto plnív od 1 mikrometra do 6 mikrometrov. Plnivá vyvolávajúce vznik dutiniek sú prítomné v množstve od 0,5 percenta hmotnostného do 25 percent hmotnostných, výhodne od 1 percenta hmotnostného do 15 percent hmotnostných. Bežnými plnivami vyvolávajúcimi vznik dutiniek sú anorganické a/alebo organické materiály, ktoré sú nekompatibilné s polypropylénom, ako je oxid hlinitý, síran hlinitý, síran bárnatý, uhličitan vápenatý, uhličitan horečnatý, rôzne kremičitany, ako je kremičitan hlinitý (kaolín) a kremičitan horečnatý (mastenec), a oxid kremičitý, pričom z týchto látok sa výhodne používa uhličitan vápenatý a oxid kremičitý.

Vhodnými organickými plnivami podľa tohto vynálezu, sú zvyčajne používané polyméry, ktoré sú nekompatibilné s polymérom, ktorý tvorí základnú vrstvu fólie podľa tohto vynálezu, najmä potom také polyméry, ako je HDPE, kopolyméry cyklických olefínov, ako sú kopolyméry norbornénu alebo tetracyklododecénu s etylénom alebo propénom (COC), polyestery, polystyrény, polyamidy a halogénované organické polyméry, pričom výhodne sa používajú polyestery, ako sú napríklad polybutyléntereftaláty, a cykloolefínové kopolyméry. Na účely tohto vynálezu sa nekompatibilnými materiálmi alebo nekompatibilnými polymérmy rozumie, že materiál alebo polymér je v danej fólii prítomný vo forme oddelených častíc alebo vo forme oddelenej fázy.

31797/H T

Fólia podľa predmetného vynálezu zahŕňa aspoň jednu vonajšiu vrstvu, ktorá obsahuje laserový pigment. Celkovo má fólia podľa predmentého vynálezu výhodne trojvrstvovú, štvorvrstvovú alebo päťvrstvovú štruktúru. Vo výhodnom uskutočnení tohto vynálezu všetky ostatné vrstvy v uvedenej fólii v podstate prepúšťajú použité laserové žiarenie.

Hrúbka prvej vonkajšej vrstvy (ktorých môže byť prípadne viac), ktorá obsahuje laserový pigment, je všeobecne väčšia ako 0,1 mikrometra a výhodne je táto hrúbka od 0,3 mikrometra do 6 mikrometrov. Druhá, opačná vonkajšia vrstva môže mať rovnakú alebo rozdielnu hrúbku. Hrúbka tejto druhej vonkajšej vrstvy je výhodne v rozmedzí od 0,3 mikrometra do 3 mikrometrov.

Celková hrúbka polyolefínovej fólie podľa predmetného vynálezu, sa môže meniť v širokom rozmedzí a závisí na zamýšľanom použití danej fólie. Výhodne je celková hrúbka fólie podľa tohto vynálezu od 4 mikrometrov do 100 mikrometrov, výhodnejšie od 5 mikrometrov do 80 mikrometrov, výhodnejšie od 10 mikrometrov do 50 mikrometrov, pričom základná vrstva tvorí zvyčajne od približne 40 percent do 100 percent z celkovej hrúbky danej fólie.

Ďalším aspektom tohto vynálezu je spôsob výroby polyolefínovej fólie podľa tohto vynálezu extruzným spôsobom, ktorý je sám o sebe známy, spôsobom výroby plochej fólie alebo spôsobom výroby vyfukovanej fólie.

Spôsob výroby plochej fólie zahŕňa koextrudovanie tavenín, ktorých zloženie zodpovedá zloženiu jednotlivých, vrstiev, cez pozdĺžnu štrbinu, odoberanie vzniknutej fólie cez jeden alebo viac chladiacich valcov, pričom počas tejto operácie dochádza k stuhnutiu fólie, následné rozťahovanie (orientáciu) uvedenej fólie, tepelnú stabilizáciu roztiahnutej fólie a v prípade potreby ošetrenia povrchu vrstvy, ktorá je pre takéto ošetrenie určená, v koróne alebo plameňom.

Biaxiálne rozťahovanie (t.j. orientácia) fólie sa uskutočňuje postupne alebo simultánne. Výhodne sa používa postupné biaxiálne rozťahovanie, pri

31797/H T ktorom sa fólia najprv rozťahuje v pozdĺžnom smere (t.j. v smere zariadenia) a potom v priečnom smere (t.j. kolmo na zmer zariadenia). Simultánne rozťahovanie je možné uskutočňovať pri spôsobe výroby plochej fólie, napríklad pomocou technológie LISIM®, alebo pri spôsobe výroby vyfukovanej fólie. Výroba fólie podľa tohto vynálezu, je dalej opísaná na príklade extrudovania plochej fólie s následným postupným rozťahovaním tejto fólie.

Najprv sa teda polyméry, alebo polymérne zmesy tvoriace jednotlivé vrstvy fólie stlačujú a skvapalňujú v extrudéri, pričom laserové pigmenty a všetky ostatné aditíva už môžu byť v uvedených polyméroch alebo polymérnych zmesiach prítomné, alebo je možné tieto laserové pigmenty a ostatné aditíva pridávať do polymérov, alebo polymérnych zmesí počas tejto operácie. Získané taveniny sa potom simultánne pretláčajú cez štrbinu na výrobu plochej fólie (t.j. cez pozdĺžnu štrbinu) a extrudovaná viacvrstvová fólia je odoberaná cez jeden, alebo viac chladiacich valcov, a to pri teplote od 10 °C do 100 °C, výhodne pri teplote od 20 °C do 50 °C, pričom počas tejto operácie dôjde k jej ochladeniu a stuhnutiu.

Takto získaná fólia sa následne rozťahuje v pozdĺžnom a priečnom smere, vzťahujúc k smeru extrudovania, čo vedie k poskladaniu molekulových reťazcov. Pozdĺžne rozťahovanie sa výhodne uskutočňuje pomocou dvoch valcov, ktoré sa otáčajú rôznymi rýchlosťami, pričom veľkosť rozdielu rýchlosti otáčania jednolitvých valcov zodpovedá cieľovému pomeru roztiahnutia. Priečne rozťahovanie sa potom výhodne uskutočňuje pomocou vhodného napínacieho rámu. Pomer roztiahnutia v pozdĺžnom smere je v rozmedzí od 4 do 8, výhodne od 5 do 6. Pomer roztiahnutia v priečnom smere je od 5 do 10, výhodne od 7 do 9. Pozdĺžne rozťahovanie fólie sa výhodne uskutočňuje pri teplote od 80 °C do 150°C a priečne rozťahovanie sa výhodne uskutočňuje pri teplote od 120 °C do 170 °C.

31797/H T

Po rozťahovaní fólie nasleduje jej tepelná stabilizácia (alebo tepelné ošetrenie), pri ktorom sa fólia po dobu približne 0,1 sekundy až 10 sekúnd zahrieva na teplotu od 100 ’C do 160 ’C. Potom sa fólia štandardným spôsobom s využitím vhodného zariadenia navíja.

Po vyššie opísanom biaxiálnom rozťahovaní je možné prípadne jeden, alebo oba povrchy danej fólie ošetriť v koróne alebo plameňom, a to jedným zo známych spôsobov tohto ošetrenia. Intenzita ošetrenia je zvyčajne od 37 milinewtonov/meter do 50 milinewtonov/meter, výhodne od 39 milinewtonov/meter do 45 milinewtonov/meter. Ošetrenie povrchu fólie je ďalej opísané na príklade ošetrenia fólie v koróne.

Pri korónovom ošetrení sa výhodne používa postup, keď fólia prechádza medzi dvoma vodivými prvkami, ktoré slúžia ako elektródy. Medzi uvedenými elektródami sa tak aplikuje vysoké napätie, zvyčajne striedavé napätie (od približne 5 kilovoltov do 20 kilovoltov s frekvenciou 5 až 30 kilohertzov), čím medzi týmito elektródami môže dochádzať k iskreniu alebo koránovým výbojom. Vďaka iskreniu alebo koránovým výbojom dochádza k ionizácii vzduchu nad fóliou a vzniknutý ozón reaguje s molekulami na povrchu fólie, čím vznikajú polárne inklúzie vo v podstate nepolámej polymérnej matrici.

Na výrobu obalu podľa predmetného vynálezu sa vyššie opísané fólie spracovávajú tak, že dve prvé pigmentované vonkajšie vrstvy fólie podľa tohto vynálezu, alebo prvá pigmentovaná vonkajšia vrstva a druhá vonkajšia vrstva sa uvádzajú do vzájomného kontaktu. Počas následného ožarovania laserom prechádza laserový lúč cez ostatné vrstvy fólie kým nenarazí na uvedené vonkajšie vrstvy, ktoré sú spolu v kontakte, pričom jedna alebo obe tieto vrstvy sú pigmentované. Pigmenty obsiahnuté v jednej alebo oboch uvedených vrstvách spôsobujú absorpciu žiarenia, čo sa prejavuje zahriatím danej vrstvy obsahujúcej pigmenty, podobne ako je tomu v prípade použitia čeľustí pre tepelné spájanie fólií. Ak sa fólia alebo laserový lúč pohybujú zodpovedajúcim smerom, dochádza v tomto smere k vytvoreniu spoja, ktorý je podobný klasickému tepelnému spoju a ktorý je vhodný na uzavretie daného obalu.

31797/H T

Na vytvárenie laserového lúča sa vhodne používajú komerčne dostupné Nd : YAG, diódové, eximérové alebo CO² lasery, ktorých výkon je upravený podľa typu použitého polyméru, procesnej rýchlosti a typu pigmentu obsiahnutého vo vnútornej vrstve fólie podľa predmetného vynálezu. V princípe je možné použiť tak pulzné, ako aj kontinuálne lasery. Konkrétne je zvlášť vhodné použitie diódových laserov, a to vďaka ich robustnosti a vďaka tomu, že produkujú žiarenie s vlnovou dĺžkou v blízkej infračervenej oblasti. Šírka oblastí, ktoré majú byť spojené, môže byť nastavovaná zmenou zaostrenia laserového lúča. V tomto prípade je nevyhnutné uskutočniť úpravu energetickej hustoty lasera. Vytvorený laserový lúč sa zaostruje na fólii, ktorá má byť spojená, pomocou štrbinových membrán a pomocou vhodného optického zariadenia. Zodpovedajúce membrány umožňujú vygenerovať paralelné laserové lúče, ktoré sa používajú na vytvorenie viacerých zvarov a spojových švov počas jedného stupňa. V prípade potreby je možné do celého postupu začleniť ďalšie stupne, ako je napríklad laserové rezanie, alebo laserová perforácia fólie.

Celkom neočakávateľne bolo zistené, že interakciu medzi laserovým lúčom a fóliou je možné regulovať tak, že na jednej strane laserový lúč už nie je absorbovaný v základnej vrstve fólie, ale namiesto toho prechádza požadovaným spôsobom voľne cez ďalšie vrstvy, avšak na druhej strane absorbčný prierez v zodpovedajúcej vonkajšej vrstve, je dostatočne veľký na to, aby spôsobil roztavenie uvedenej vonkajšej vrstvy, čím dochádza ku vzniku spojového šva. Absorbčný prierez je v tomto prípade celkom neočakávateľne dostatočne veľký na to, aby zabalený produkt a najmä i produkt citlivý nä teplo, nebol poškodený prechádzajúcim laserovým lúčom.

Charakterizácia surovín a fólií z nich vyrobených bola uskutočnená nasledujúcimi meraniami:

31797/H T

Index toku taveniny

Index toku taveniny bol meraný v súlade so štandardom DIN 53 735 pri zaťažení 21,6 newtona a teplote 230 °C.

Stredná veľkosť častíc

Stredná veľkosť častíc bola stanovená zobrazovacou analýzou. Za týmto účelom bola vzorka častíc dispergovaná vo vode a nanesená na sklenenú doštičku. Potom sa vzorka usušila a študovala sa pod rastrovacím elektónovým mikroskopom. Jednotlivé častice boli vizualizované pomocou vhodného nastavenia kontrastu a jasnosti vo forme šedého tieňovaného obrazu. Merala sa plocha jednotlivých častíc nachádzajúcich sa na ploche s veľkosťou 10 mm², zistená plocha každej častice bola vzatá ako plocha kruhu, z ktorej bol vypočítaný zodpovedajúci priemer častice. Tieto namerané hodnoty boli roztriedené podľa rozmedzí s veľkosťou a vyjadrovali distribúciu veľkosti častíc. Stredný priemer častíc bol stanovený ako stred distribučnej krivky.

Teplota topenia

Teploty topenia boli stanovené pomocou DSC merania ako maximálne hodnoty taviacich kriviek. Rýchlosť zahrievania pri uvedených meraniach bola 20 °C/minútu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Vynález bude ďalej opísaný pomocou nasledujúcich príkladov, ktoré slúžia iba na ilustráciu a nijako neobmedzujú jeho rozsah.

Porovnávací príklad 1

Koextrúziou a následnou postupnou orientáciou v pozdĺžnom a priečnom smere sa vyrobila nepriehľadná, päťvrstvová fólia, ktorá mala asymetrickú štruktúru a celkovú hrúbku 33 mikrometrov. Vonkajšia vrstva A mala hrúbku 1,2 mikrometra a podkladová medzivrstva B mala hrúbku 3,5 mikrometra.

31797/H T

Vonkajšia vrstva E mala hrúbku 0,5 mikrometra a podkladová vrstva D mala hrúbku 0,1 mikrometra. Jednotlivé vrstvy mali nasledujúce zloženie:

Základná vrstva:

87,0 percent hmotnostných	izotaktického propylénového homopolyméru s teplotou topenia 195 °C a indexom toku taveniny 3,4 gramu/10 minút
9,0 percent hmotnostných	kriedovej predzmesi (Omyalite 90T) zahrňujúcej 28 percent hmotnostných propylénového homopolyméru a 72 percent hmotnostných uhličitanu vápenatého.
Medzivrstvy B a D:
100,0 percent hmotnostných	izotaktického propylénového homopolyméru s teplotou topenia 159 °C a indexom toku taveniny 3,4 gramu/10 minút.
Vonkajšia vrstva A
100 percent hmotnostných	štatistického etylén/propylénového kopolyméru obsahujúceho 5 percent hmotnostných etylénu, ktorého kryštalit mal teplotu topenia 125 °C a index toku taveniny 6,5 gramu/10 minút.
Vonkajšia vrstva E
98,8 percent hmotnostných	i- štatistického etylén/propylén/butylénového terpolyméru obsahujúceho 3 hmotnostné percentá etylénu a 7 percent hmotnostných butylénu (zvyšok bol tvorený propylénom), ktorého kryštalit mal teplotu topenia 150 °C a index toku taveniny 7g/10 min.

31797/H T

V jednotlivých stupňoch výrobného procesu boli použité nasledujúce podmienky:

Extrudovanie:	Teploty	Základná vrstva	260 °C
		Medzivrstvy	255 °C
		Vonkajšie vrstvy	240 °C
	Teplota odoberacieho valca	20 °C
Pozdĺžne
rozťahovanie:	Teplota		110°C
	Podiel roztiahnutia
	v pozdĺžnom smere		5,5
Priečne
rozťahovanie:	Teplota		160 °C
	Podiel roztiahnutia
	v priečnom smere		9
Stabilizácia	Teplota zmrštenia		150 °C
	Zmrštenie		5%

Príklad 1

Fólia bola vyrobená postupom podľa porovnávacieho príkladu 1. Na rozdiel od porovnávacieho príkladu 1, fólia obsahovala vo vonkajšej vrstve E 0,6 hmotnostného percenta sadzí, vztiahnuté na celkovú hmotnosť uvedenej vrstvy. Ostávajúce zloženie a výrobné podmienky boli rovnaké ako v porovnávacom príklade 1.

31797/H T

Príklad 2

Fólia bola vyrobená postupom podľa porovnávacieho príkladu 1. Na rozdiel od porovnávacieho príkladu 1, fólia obsahovala vo vonkajšej vrstve E zmes sadzí a rutilu (TiO₂) (v hmotnostnom pomere 1:1). Celkový obsah zmesi sadzí a rutilu vo vonkajšej vrstve E bol 0,6 percenta hmotnostného, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej vrstvy. Ostávajúce zloženie a výrobné podmienky boli rovnaké ako v porovnávacom príklade 1.

Príklad 3

Fólia bola vyrobená postupom podľa porovnávacieho príkladu 1. Na rozdiel od porovnávacieho príkladu 1, fólia obsahovala vo vonkajšej vrstve E 0,8 percenta hmotnostného, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej vrstvy, strieborného pigmentu, ktorý sa skladal z hliníkových doštičiek. Ostávajúce zloženie a výrobné podmienky boli rovnaké ako v porovnávacom príklade 1.

Porovnávací príklad 2

Fólia bola vyrobená postupom podľa porovnávacieho príkladu 1. Na rozdiel od porovnávacieho príkladu 1, fólia obsahovala vo vonkajšej vrstve E

2,5 percenta hmotnostného, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej vrstvy, jemne rozomletej kriedy (Socal). Ostávajúce zloženie a výrobné podmienky boli rovnaké ako v porovnávacom príklade 1.

Porovnávací príklad 3

2,5 percenta hmotnostného, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej vrstvy, živca (Minex). Ostávajúce zloženie a výrobné podmienky boli rovnaké ako v porovnávacom príklade 1.

31797/H T

Príklad 4

Fólia bola vyrobená postupom podľa porovnávacieho príkladu 1. Na rozdiel od porovnávacieho príkladu 1, fólia obsahovala vo vonkajšej vrstve E 1,0 percento hmotnostné, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej vrstvy, zliatiny medi a zinku, ktorá slúžila ako zlatý pigment. Ostávajúce zloženie a výrobné podmienky boli rovnaké ako v porovnávacom príklade 1.

Príklad 5 (varianta s vonkajšou vrstvou tvorenou kopolymérom)

Fólia bola vyrobená postupom podľa porovnávacieho príkladu 1. Na rozdiel od porovnávacieho príkladu 1, fólia obsahovala vo vonkajšej vrstve A 0,8 percenta hmotnostného, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej vrstvy, strieborného pigmentu. Ostávajúce zloženie a výrobné podmienky boli rovnaké ako v porovávacom príklade 1.

Fólie vyrobené spôsobmi opísanými vo vyššie uvedených príkladoch a v porovnávacích príkladoch boli na kovovej doske položené jedna na druhú v dvoch vrstvách. Fóliové vrstvy boli usporiadané tak, že fólia umiestnená priamo na kovovej doske sa tejto kovovej dosky dotýkala svojou nepigmentovanou vonkajšou vrstvou (vonkajšia vrstva A v porovnávacích príkladoch 1 äž 3 a v príkladoch 1 až 4; vonkajšia vrstva E v príklade 5), pričom protiľahlá, pigmentovaná vonkajšia vrstva danej fólie bola v kontakte s druhou fóliovou vrstvou. Táto druhá fóliová vrstva bola vyrobená z rovnakej fólie a bola umiestnená tak, že jej pigmentovaná vonkajšia vrstva bola v kontakte s pigmentovanou vonkajšou vrstvou prvej fóliovej vrstvy. Uvedené dve vonkajšie vrstvy, ktoré obsahovali pigment, boli teda spolu vo vzájomnom kontakte. Okrem toho bola na tieto dve fóliové vrstvy položená priehľadná polyetylénová doska, ktorá k sebe mierne pritláčala uvedené dve fóliové vrstvy. Táto zostava bola následne ožarovaná, a to tak kontinuálne prostredníctvom diódového laseru, ktorý produkoval žiarenie s vlnovou dĺžkou 980 nanometrov a laserovým výkonom od 15 do 25 wattov, ako aj CO² laserom, ktorý produkoval žiarenie s vlnovou dĺžkou 10 600 nanometrov a laserovým výkonom

31797/H T od približne 50 do 80 wattov s dĺžkou pulzu od 10 do 14 mikrosekúnd. Počas ožarovania boli fóliové vrstvy preťahované konštantnou rýchlosťou cez uvedené dve dosky, pričom boli zároveň k sebe neustále mierne pritláčané. Rýchlosť posuvu fólií sa menila od 0,4 metra/minútu do 4 metrov/minútu. ,

Pri použití CO² laseru došlo v prípade všetkých fólií k vytvoreniu linkového spojového švu s dobrou pevnosťou. Avšak bolo zrejmé, že súčasne došlo k deformácii uvedeného spojového švu, ktorá bola spôsobená roztavením celej fólie, a k poškodeniu povrchu fólie.

Podobne ožarovanie diódovým laserom viedlo v prípade fólií pigmentovaných sadzami a hliníkom podľa uvedených príkladov k vzniku linkového spojového švu“, zatiaľ čo v prípade fólií vyrobených podľa porovnávacích príkladov dochádzalo k prechádzaniu laserového lúča cez uvedené fólie bez zjavného účinku. V prípade fólií podľa príkladu 5 bolo na vytvorenie dostatočne pevného spojového švu nutné použiť trocha vyšší laserový výkon. Z porovnania príkladu 3 s príkladom 5 je zrejmé, že pre dosiahnutie danej pevnosti spojového švu bolo vďaka tomu, že pre spájanie boli použité suroviny s vyššou teplotou topenia (kopolymér), nutné použiť vyššiu laserovú energiu.

Pri detailnom preštudovaní fólií podľa vyššie opísaných príkladov sa zistilo, že tieto fólie vykazovali v zvarenej oblasti dobrú adhezívnu pevnosť. Miernymi zmenami rýchlosti preťahovania fólií bolo možné dosiahnuť zmeny v šírke vznikajúceho spájého švu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Obal vyrobený z mnohovrstvovej, orientovanej polyolefínovej fólie, ktorá zahŕňa základnú vrstvu a aspoň jednu prvú vonkajšiu vrstvu, vyznačujúcu sa tým, že uvedená polyolefínová fólia obsahuje v uvedenej prvej vonkajšej vrstve aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, takže pri miestnom ožiarení fólie týmto laserom dochádza v ožiarenej oblasti k zvýšeniu teploty v takom rozsahu, že polyolefín tvoriaci uvedenú prvú vonkajšiu vrstvu v ožiarenej oblasti mäkne, alebo sa taví a po ochladení sa viaže k ďalšej vrstve.
2. Obal podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že uvedená prvá vonkajšia vrstva obsahuje aspoň 80 percent hmotnostných propylénového polyméru, výhodne etylén/propylénového kopolyméru alebo terpolyméru.
3. Obal podľa nároku 1 a/alebo 2, vyznačujúci sa tým, že uvedené aditívum je prítomné v množstve od 0,01 percenta hmotnostného do 10 percent hmotnostných, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej prvej vonkajšej vrstvy, a stredný priemer častíc tohto aditíva je v rozmedzí ód 0,01 mikrometra do 4 mikrometrov.
4. Obal podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že hrúbka prvej vonkajšej vrstvy je od 0,1 mikrometra do 5 mikrometrov.

31797/H T

2Q
5. Obal podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že uvedeným aditívom je laserové žiarenie absorbujúce kovový, čierny alebo zafarbený pigment.

I
6. Obal podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že uvedená fólia je priehľadná.
7. Obal podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že uvedená fólia zahŕňa nepriehľadnú základnú vrstvu, ktorá obsahuje plnivá vyvolávajúce vznik dutiniek.
8. Obal podľa jedného alebo viacerých z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že uvedená fólia zahŕňa na opačnej strane druhú vonkajšiu vrstvu, ktorá obsahuje aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, pričom aditíva obsiahnuté v tejto druhej vrstve absorbujú žiarenie v inom rozsahu vlnových dĺžok, ako aditíva obsiahnuté v prvej vonkajšej vrstve.
9. Obal podľa jedného alebo viacerých z nárókov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že uvedená fólia obsahuje aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, iba v prvej vonkajšej vrstve a v žiadnej inej ďalšej vrstve.

31797/H T
10. Spôsob výroby obalu vyrobeného z mnohovrstvovej orientovanej polyolefínovej fólie, ktorá zahŕňa základnú vrstvu a aspoň jednu prvú vonkajšiu vrstvu, vyznačujúci sa tým, že uvedená polyolefínová fólia obsahuje v uvedenej prvej vonkajšej vrstve aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, a uvedená polyolefínová fólia sa ožaruje laserom tak, že v ožiarenej oblasti dochádza k lokálnemu zvýšeniu teploty a polyolefín tvoriaci uvedenú prvú vonkajšiu vrstvu v ožiarenej oblasti mäkne alebo sa 'taví a po ochladení sa viaže k ďalšej vrstve.
11. Spôsob výroby podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že uvedená polyolefínová fólia zahŕňa druhú, protiľahlú vonkajšiu vrstvu, ktorá obsahuje aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnového žiarenia produkovaného laserom, pričom spojový šev na uzavretie obalu sa vytvára pomocou lasera produkujúceho žiarenie s prvým rozsahom vlnových dĺžok a uvedená fólia sa označuje a/alebo reže a/alebo perforuje pomocou druhého lasera, ktorý produkuje žiarenie s iným rozsahom vlnových dĺžok aký má žiarenie produkované prvým laserom.
12. Spôsob výroby podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že spracovanie í

fólie pomocou niekoľkých laserov, ktoré produkujú žiarenie s rôznymi vlnovými dĺžkami, sa uskutočňuje simultánne.

31797/H T
13. Spôsob výroby obalu zahrňujúceho zásobník s vekom, v ktorom veko leží na okraji zásobníka a v ktorom je toto veko vyrobené z mnohovrstvovej, orientovanej polyolefínovej fólie, ktorá zahŕňa základnú vrstvu a aspoň jednu prvú vonkajšiu vrstvu, pričom táto prvá vonkajšia vrstva je v kontakte s okrajom zásobníka, vyznačujúci sa tým, že uvedená prvá vonkajšia vrstva obsahuje aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, takže pri miestnom ožiarení fólie týmto laserom dochádza v ožiarenej oblasti k zvýšeniu teploty v takom rozsahu, že polyolefín tvoriaci uvedenú prvú vonkajšiu vrstvu v ožiarenej oblasti mäkne alebo sa taví a po ochladení sa viaže k okraju zásobníka.
14. Mnohovrstvová, orientovaná polyolefínová fólia, ktorá zahŕňa základnú vrstvu a aspoň jednu prvú vonkajšiu vrstvu, vyznačujúcu sa tým, že uvedená prvá vonkajšia vrstva obsahuje pigment zahrňujúci zliatinu medi.
15. Mnohovrstvová, orientovaná polyolefínová fólia, vyznačujúca sa tým, že uvedenou zliatinou medi je zliatina medi a zinku a tento pigment je prítomný v množstve od 0,5 percenta hmotnostného do 3 percent hmotnostných, vzťahujúc na celkovú hmotnosť uvedenej vonkajšej vrstvy.
16. Mnohovrstvová, orientovaná polyolefínová fólia, vyznačujúca sa tým, že ďalšie vrstvy tejto fólie neobsahujú žiadny pigment, ktorý absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom.

31797/H T
17. Mnohovrstvová, orientovaná polyolefínová fólia, vyznačujúca sa tým, že uvedená prvá vonkajšia vrstva ďalej obsahuje biely pigment, výhodne oxid titaničitý.
18. Mnohovrstvová, orientovaná polyolefínová fólia, vyznačujúca sa tým, že základná vrstva obsahuje až 40 percent hmotnostných plnív, ktoré sú výhodne vybrané zo skupiny zahrňujúcej uhličitan vápenatý, oxid titaničitý, polyetyléntereftalát a polybutyléntereftalát.
19. Použitie mnohovrstvovej, orientovanej polyolefínovej fólie, ktorá zahŕňa základnú vrstvu a aspoň jednu prvú vonkajšiu vrstvu, kde uvedená polyolefínová fólia obsahuje v uvedenej prvej vonkajšej vrstve aditívum, ktoré absorbuje žiarenie v oblasti vlnových dĺžok žiarenia produkovaného laserom, na výrobu obalu.
20. Použitie fólie na výrobu obalu, ktorý obsahuje spojový šev vyrobený pomocou ožiarenia laserom.