SE459405B - Foerpackningsfilm bestaaende av tvaa foerenade polyolefinfilmer - Google Patents

Description

459 405 2 en är en orienterad polypropenfilm och minst en av de tvâ filmerna är metalliserad på den sida som är i kontakt med den andra filmen.

De förenade filmer som sålunda erhålles har även om de utvisar utomordentliga mekaniska och fysikaliska -mekaniska egenskaper, såsom beständighet mot perforering, beständighet hos svetsen, värmesvetsbarhet etc., en ogenomtränglighet för gaser och àngor som icke är helt och hållet tillfredsställande för användningar vari kräves en mycket hög grad av ogenomtränglighet. Ändamålet enligt föreliggande uppfinning är sålunda att till- handahàlla förenade filmer eller folier baserade på polyolefi- niska filmer vilka, förutom att de oförändrade bibehåller de mekaniska och fysikaliska-mekaniska egenskaper som är typiska för dessa förenade filmer, även kommer att ha en hög beständíg- het mot diffusion av gaser och àngor.

Det har nu framkommit att detta och andra ändamål som kommer att tydligare framgå av följande beskrivning, uppnàs genom en förenad film bestående av två filmer av olefiniska polymerer, förenade till varandra med eller utan mellanliggande placering av ett lim, av vilka filmer minst en är en orienterad film och minst en av filmerna är belagd med en vinyllack och metallise- rad pá den sida därav som är i kontakt med den andra filmen, varvid den förenade filmen utmärkes av att lacken väljes bland vinylidensampolymerer med en halt vinylidenenheter större än 75 viktprocent eller polymerblandningar innehållande polyvinyl- alkohol med medelstor till hög hydrolysgrad.

Den orienterade filmen erhålles lämpligen genom strängsprutning och sträckning av polypropen övervägande bestående av isotak- tiska makromolekyler och som har ett smältindex som ligger mellan 0,5 och 5.

Den andra filmen kan vara en icke-orienterad film erhàllen genom strängsprutning av polypropen, polyeten, kristallina 459 405 3 propen-eten-sampolymerer övervägande innehållande propen antingen av slumpvis eller segment-typ, blandningar av poly- eten eller polypropen med varandra eller med propen-eten-sam- polymererna eller med andra polymerer, såsom exempelvis eten-vinylacetat-sampolymerer.

Till polymererna, sampolymererna eller blandningar av polyme- rer kan före filmsträngsprutningen sättas kända tillsatsmedel såsom: matteringsmedel, stabilisatorer, smörjmedel, fyllmedel, pigment etc.

Den icke-orienterade filmen kan även vara en biorienterad polypropenfilm, förutsatt att den har gjorts svetsbar anting- en genom sam-strängsprutning eller genom lackering.

För framställning av den icke-orienterade filmen har den an- vända polypropenen ett smältindex som företrädesvis ligger mellan 0,5 och 20, polyetenen ett smältindex av mellan 0,5 och 15 och eten-propen~sampolymererna ett smältindex mellan 7 och 20.

Etenhalten hos sampolymererna ligger företrädesvis mellan 0,1 och 15 viktprocent.

I blandningarna användes polyetenen eller sampolymererna i en proportion av l-50 viktprocent på den totala vikten av blandningen.

Tjockleken för de polyolefinfilmer som användes i föreliggan- de uppfinning ligger mellan 10 och 100 um. Lacken som verkar som ett spärrskikt mot gaser och ångor kan bestå av vilka som helst polymerer eller sampolymerer och blandningar av polymerer som har en sådan egenskap.

Särskilt tillfredsställande resultat har erhållits genom an- vändning av vinylidensampolymerer som har en halt vinyliden- enheter större än 75 viktprocent eller blandningar av poly- merer baserade på polyvinylalkohol med medelstor eller hög 459 405 hydrolysgrad. Bland de vinylidensampolymerer som är särskilt lämpliga är vinylidenklorid-akrylnitril-sampolymerer och vinylidenklorid-metyl-metakrylat-sampolymerer. Bland de po- lyvinylalkoholbaserade blandningar som är särskilt lämpliga är de som innehåller alkyleniminpolymerer, såsom polyetylen- imin, polypropylenimin och liknande.

Lacken kan anbringas till den orienterade filmen förbehandlad med kontinuerliga och icke-perforerande elektriska urladdning- ar eller behandlad med låga eller med andra system (exempel- vis genom kemisk oxidation). Nämnda lack kan anbringas även till den icke-sträckta filmen, eller på en film som sträckts endast i en riktning i vilket senare fall sträckningen eller sträckningarna kan genomföras före beläggningen.

Lacken kan oberoende anbringas antingen till en eller båda sidor av polypropenfilmen. Lacken kan anbringas enligt kän- da metoder, ur lösningar eller dispersioner av polymeren el- ler sampolymeren eller blandning av dessa,i vatten eller organiska lösningsmedel, genom sprutning, utspridning, ned- sänkning eller liknande. Den totala tjockleken för lacken kan variera från l till 20um- Metalliseringen genomföres under vakuum, före eller efter lackeringen, med sådana metaller som: aluminium, zink, guld, palladium och kadmium. I det fall metalliseringen genomföres före lackering skall filmen företrädesvis först utsättas för en behandling med elektriska icke-perforerande urladdningar eller för verkan av en oxiderande låga eller för verkan av kemiska oxidationssystem, varefter den belägges med ett grundningsmedel enligt kända metoder.

Den metallisering som är mest lämpad och mest ekonomisk för förpackningsändamàl är den som genomföras med aluminium.

Tjocklekcn för metallskiktet är sådant att en som ligger mellan l och 5 ohm säkerställes. ytresistivitet 459 405 Den metalliserade filmen, belagd med lacken som har egenska- pen att hindra passagen av gaser och ângor kan eventuellt tryckas med färger och denna tryckning kan genomföras anting- en före eller efter lackeringen.

De förenade filmerna framställes i allmänhet genom laminering av de tvâ filmerna tillsammans, utan eller med inskjutning mellan filmerna av lim, genom att man leder dem mellan val- sar upphettade till en temperatur som ligger mellan 30 och 9o°c.

Förbindningen av de två filmerna utan mellanliggande placering av lim, samt beläggning av en av filmerna med ett värmesvets- ningsskikt kan även genomföras enligt strängsprutningsbelägg- ningsmetoden.

När lim användes anbringas dessa på en sida av filmerna en- ligt kända metoder, i synnerhet genom smetning, utgående från deras lösningar eller dispersioner i vatten eller i organiska lösningsmedel. Varm-smältlim kan användas som lim. I allmän- het användes limlösningar som kommer att ha en koncentration som ligger mellan 5 och 40 viktprocent så att man har en mängd lim på filmen som ligger mellan l och lO g/m2 filmyta.

De lim som visat sig särskilt lämpliga är de syntetiska lim som består av termoplastiska hartser, såsom cellulosaestrar och-etrar, alkyl- och akrylestrar, polyamider, polyuretaner, polyestrar, eller som består av värmehärdande hartser, såsom epoxihartser, urea/formaldehydhartser, fenol/formaldehyd- -hartser, melamin/formaldehyd-hartser eller som består av syntetgummin.

Som lösningsmedel för limmet användes i synnerhet kolväten , såsom ligroin och toluen, estrar, såsom etylacetat eller ke- toner, såsom aceton oth metyletylketon.

De förenade filmerna, som utgör ändamålet enligt föreliggande 459 405 uppfinning, är särskilt lämpliga inom omrâdet för förpack- ning av livsmedel, inklusive förpackning av produkter under vakuum. vid det praktiska utförandet av föreliggande uppfinning kan vidsträckta förändringar och variationer göras utan att man . I u I nu a I avviker fran idex och ramen for uppfinningen.

Uppfinningen åskâdliggöres närmare medelst följande exempel.

I dessa exempel gäller följande: Transmittansmätningarna genomföres medelst spektroskopi.

Permeabiliteten för vattenånga bestämdes vid 25°C enligt ASTM E-96-standard.

Permeabiliteten för gaser bestämdes vid ZSOC i överensstämmel- se med ASTM D-l434-standard.

Smältindexet bestämdes enligt ASTM D-1238-65T.

Beständigheten för svetsning av de förenade filmerna bestäm- des enligt den så kallade "avskalningshâllfasthetstest"-me- toden varvid man med hjälp av en dynamometer av Instron- typ utvärderade dragbeständigheten hos svetsen.

Beständigheten mot perforering av de förenade filmerna mättes pá en dynamometer av Instron-typ med användning av en stans med 1.4 mm diameter och en 0,7 mm hâlkäl.

Exempel l En biorienterad film framställdes genom film-strängsprutning av en kristallin polypropen som övervägande bestod av iso- taktiska makromolekyler, framställd genom stereospecifik polymerisation av propen och med ett smältindex av 4, rest vid extraktion med heptan av 96,5%, En aska 75 ppm och genom en longitudinell och transversell sträckning av den erhållna 459 405 filmen. Filmen utsattes först för elektriska kontinuerliga icke-perforerande urladdningar, därefter lackades den med en polyvinylalkohol/polyetylenimin-blandning i en viktproportion av 80:20 för en tjocklek av 0,8 g/m2 och metalliserades slut- ligen under stivitet av 2 ohm. vakuum med aluminium tills man erhöll en ytresi- Den sålunda erhållna filmen (A) uppvisade följande egenskaper: tjocklek: longitudinell brottkraft: transversell brottkraft: longitudinell töjning: transversell töjning -rivbeständighet (Blmendorf): 25 pm 13 kg/mmz 28 kg/mmz iso % 45% l2 g/25 Um En andra film (B) framställdes genom film-strängsprutning av en polyeten med låg densitet som hade ett smältindex av 2.

Denna film utsattes för behandling med kontinuerliga icke- -perforerande elektriska urladdningar.

Ovanstående två filmer A och B förenades därefter till varand- ra genom att man placerade ett polyuretanlim däremellan, an- bringat i en tjocklek av 1,5 g/m2 och genom ledning av de förenade filmerna mellan valsar upphettade till 60°C.

De sålunda erhållna förenade filmerna uppvisade följande egenskaper: tjocklek: transmittans: permeabilitet för syre: permeabilitet för koldioxid: permeabilitct för vatten: svetsbarhetsomrâde: beständiqhet vid svetsen: beständighet mot perforering: 77 um 1% 2 cm3/m2 24 timmar atm 6 cm3/m2 24 timmar atm 2 g/m2 24 timmar 115-12s°c 1 600 g/cm 1200 g 459 405 Exempel 2 Exempel l upprepades med användning av en blandning beståen- de av vinylídenklorid/akrylnitril-sampolymer i ett molärt förhållande 80:20 för lackering av film A med en tjocklek av 1,5 g/m2.

Filmen belägges före lackering med ett grundningsmedel bestående av polyetylenimin.

Den sålunda erhållna förenade filmen uppvisade följande egenskaper: - tjocklek: 53 um - transmittans: 1% - permeabilitet för syre: 2 cm3/m2 24 timmar atm 8 cm3/m2 24 timmar atm 1,5 g/m2 24 timmar - permeabilitet för koldioxid: - permeabilitet för vatten: svetsbarhetsområde: ll5-l25oC - beständighet för svetsen: 600 g/cm - beständighet mot perforering: l200 g Exempel 3 Exempel l upprepades med användning som film B av en icke- -orienterad film som hade en tjocklek av 25 um, fram- ställd genom filmsträngsprutning av kristallin slumpvis eten-propen-sampolymer med 2,5 viktprocent eten, ett smält- index l2 och som före föreningen utsatts för en behandling med kontinuerliga icke-perforerande elektriska urladdningar.

Den sålunda erhållna förenade filmen uppvisade följande egen- skaper: - tjocklek: 52 um - transmittans: l% - permeabilitet för syre: 2 cm3/m2 24 timmar atm 6 cm3/m2 24 timmar atm 3 g/m2 24 timmar 135-i5s°c 650 g/cm - permeabilitet för koldioxid: - permeabilitet för vatten: omrâde för svetsbarhet: beständighet för svetsen: 459 405 - beständighet mot perforering: 1300 9 Exempel 4 Med användning av samma förfarande som i exempel 1 framställ- des en förenad film bestående av: Film A: En biorienterad polypropenfilm med 27,5 um tjocklek be- handlad med kontinuerliga icke-perforerande elektriska ur- laddningar, tryckt med nitrocellulosabaserade färger, grun- dad med polyetylenimin, lackad genom beläggning med en 0,8 g/m2 blandning av polyvinylalkohol/polyetylenimin (i ett vikt- förhàllande 80:20) och därefter metalliserad under vakuum med aluminium tills man uppnådde en ytresistivitet av 2 ohm.

Film B: En icke-orienterad film med 25 pm tjocklek framställd genom strängsprutning av en kristallin slumpvis eten-propen- -sampolymer med 3 viktprocent eten, ett smältindex 12 och som före föreningen utsatts för en behandling med kontinuerliga icke-perforerande elektriska urladdningar.

Den sålunda erhållna förenade filmen uppvisade följande egen- skaper: - tjocklek: 54 um - transmittans: l% - permeabilitet för syre: 15 cm3/m2 24 timmar atm - pannaabilicar för koldioxid; 45 cm3/m2 24 timmar atm - pafmaabilitat för vartan; 3 g/mz 24 timmar - område för svetsbarhet: 135-l55°C - beständighet för svetsen: 600 9/cm ~ beständighet mot perforering: l300 q.

Exempel 5 Film A i exempel l lackerad med en vinylidenklorid-akryl- nitril-sampolymer i ett molförhâllande av 80:20 förenades, med användning av samma förfaranden som i exempel l, med en 4559 4()5 10 icke-orienterad film B med 25 um tjocklek, framställd genom filmsträngsprutning av en kristallin slumpvis eten- -propen-sampolymer innehållande 2,5 viktprocent eten och med ett smältindex 12.

Den sålunda erhållna förenade filmen uppvisade följande egen- skaper: - tjocklek: 52 Um - transmittans: l% - permeabilitet för syre: 2 cm3/m2 24 timmar atm - permeabiiitet för ko1aioxia= s cm3/m2 24 timmar atm - permeabilitet för vatten: l g/m224 timmar - område för svetsbarhet: l35-l55°C - beständighet hos svetsen: 650 g/cm - beständighet mot perforering: 1300 g.

Exempel 6 En icke-orienterad film B, som hade en tjocklek av S0 pm framställd genom filmsträngsprutning av en kristallin slump- vis eten-propen-sampolymer med 2,5 viktprocent eten och ett smältindex 12, förenades, med användning av förfarandena i exempel l, med en biorienterad film A, erhållen genom film- strängsprutning av polypropen övervägande bestående av iso- taktiska makromolekyler och med ett smältindex av 4, en återstod efter extraktion med heptan av 96,5% och aska 75 ppm, behandlad med kontinuerliga icke-perforerande elektriska urladdningar, metalliserad under vakuum med aluminium (resi- . stivitet 2 ohm) och lackad genom beläggning av den metallise- rade ytan med 0,8 g/m2 av en 80:20 (vikt) p0lyvinylakohol/- polyetylenimin-blandning.

Den förenade film som sålunda erhölls uppvisade följande egenskaper: - tjocklek: 77 um - transmittans: 1% - permeabilitet för syre: 1 cm3/m2 24 timmar atm - permeabilitet för koldioxid: 4 cm3/m2 24 timmar atm ll permeabilitet för vatten: svetsbarhetsområde: beständighet för svetsen: beständighet mot perforering: Exemnel 7 .í-.hiíí 459 405 2 g/m2 24 timmar 135-1s5°c voo g/cm 1300 g.

Exempel 6 upprepades genom lackering av film A på den metal- liserade ytan med hjälp av en 1,5 g/m2 beläggning av en vinylidenklorid-akrylnitril-sampolymer i ett molförhållande 80:20.

Den sålunda erhållna förenade filmen uppvisaöe följande egenskaper: tjocklek: transmittans: permeabilitet för syre: permeabilitet för koldioxid: permeabilitet för vatten: beständighet för svetsen: beständighet mot perforering: svetsbarhetsområde: 77 Um 1% 2 cm3/m2 24 timmar atm 6 cm3/m2 24 timmar atm l g/m2 24 timmar 700 g/cm 1300 9 135-1ss°c.

Claims (12)

459 405 m* PATENTKRAV

1. Förenade filmer för förpackning vilka är ogenomträngliga för gaser och å^gor och består av t"â olefiniska polymerfilmer förenade till varandra med eller utan mellanliggande placering av ett lim, av vilka filmer minst en är en orienterad film och minst en av filmerna är belagd med en vinyllack och metallise- rad pà den sida därav som är i kontakt med den andra filmen, k ä n n e t e c k n a d e av att lacken väljes bland vinyli- densampolymerer med en halt vínylidenenheter större än 75 viktprocent eller polymerblandningar innehållande polyvinyl- alkohol med medelstor till hög hydrolysgrad.

2. Förenade filmer enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d e av att den orienterade filmen erhålles genom sträng- spru tning och sträckning av polypropen övervägande bestående av isotaktiska makromolekyler och med ett smältindex som ligger mellan 0,5 och 5.

3. Förenade filmer enligt patentkravet l eller 2, k ä n - n e r e c k n a d e av att den icke- orienterade filmen erhål- les genom strängsprutning av polypropen, polyeten, kristallina oropen-eten-sampolymerer med en övervägande halt propen, antingen av slumpvis typ eller segmenttyp, polyeten- eller polypropen-blandningar med varandra eller med andra polymerer eller sampolymerer, såsom propen-eten-sampolymerer och eten- -vinylacetat-sampolymerer. Forenade filmer enligt patentkravet l eller 2, k ä n - n e t e c k n a d e

4. av att en bi-orienterad polypropenfilm som gjorts svetsbar genom samsträngsprutning eller lackering, användes som en icke-orienterad film.

5. Förenade filmer enligt något av patentkraven l-4, n e t e c k n a d e k ä n - av att vinylidensampolymeren väljes bland vinyl1denklorid/akrylnitril-sampolymerer och vinyliden-metyl- netakrylat-sampolymerer. 459 405 lå

6. Förenade filmer enligt något av patentkraven l-4, k ä n - n e t e c k n a d e av att polymerblandningen omfattar poly- vinylalkohol och en polyalkylenimin, såsom polyetylenimin och polypropylenimin.

7. Förenade filmer enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d e av att lacken är anbringad på den orienterade filmen som förbehandlats genom kontinuerliga icke- -perforerande elektriska urladdningar, eller genom låga eller med andra system, såsom kemisk oxidation.

B. Förenade filmer enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d e av att tjockleken för lacken ligger mellan l och 20 um.

9. Förenade filmer enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d e av att metalliseringen genomförts med aluminium, under vakuum och üll en tjocklek som motsvarar en ytresistivitet som ligger mellan l och 5 ohm.

10. Förenade filmer enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d e av att den metalliserade eller lackbelagda filmen är tryckt med färger antingen före eller efter lackeringen.

ll. Förenade filmer enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d e av att de två filmerna sammanbun- dits med hjälp av ett lim som väljes bland syntetiska lim bestående av termoplaster och “varmsmältlim".

12. Förenade filmer enligt något av patentkraven 1-10, k ä n n e t e c k n a d e av att de två filmerna samman- kopplats med hjälp av "strängsprutningsbeläggning".