SE526512C2 - Transparant förpackningslaminat i plast och med gasbarriär - Google Patents

Description

20 25 30 526 512 2 förpackningsbehållaren till en parallellepipedisk förpackningsbehållare. Den huvudsakliga fördelen med detta processkoncept med kontinuerlig formning av en tub, fyllning och försegling, är att banan kan steriliseras kontinuerligt, precis före formningen av tuben, vilket ger möjlighet till en aseptisk förpacknings- process, dvs. en process i vilken vätskeinnehållet 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 mikroorga- nismer riskeras i den fyllda produkten. En viktig faktor för långtidslagring är naturligtvis också gasbarriåregenskaperna hos den fyllda och förseglade förpackningsbehållaren, vilket i sin tur är starkt beroende av gasbarriåregen- skaperna hos förpackningslaminatet själv, men också av kvaliteten på förseglingar och öppningsanordning hos den färdiga förpackningen. En annan viktig fördel med förpackningsprocessen av typen Tetra Brik® är, såsom sagts ovan, möjligheten till ett kontinuerlig förpackande vid hög hastighet, vilket har en avsevärd påverkan på kostnadseffektivitet. De dryckesförpackningar av påstyp som finns tillgängliga på marknaden idag, tillverkas dock typiskt genom andra, icke aseptiska, mera komplexa och dyra processer av mindre kontinuerlig karaktär. lnom känd teknik är det också känt att applicera gasbarriärbeläggningar av SiOx på ett substrat, medelst plasma-förstärkt kemisk ångavsättning (eng. plasma enhanced chemical vapour deposition, PECVD). Fördelarna med ett gasbarriärskikt av SiOx jämfört med andra gasbarriärmaterial, är för det första att det har en positiv miljöprofil och för det andra att det inte påverkas då det kommer i kontakt med omgivande fukt eller vätska, det år transparant och eftersom det appliceras i mycket tunna skikt är det också flexibelt och motstånds- kraftigt mot sprickor då det böjs eller viks.

Det är känt från EP-A-385054 att laminera samman två gasbarriärskikt av en kiselförening, såsom kiseldíoxid, som vetter mot varandra, medelst ett mellan- liggande bindeskikt. Detta dokument säger dock inget om laminatets styvhets- egenskaper och beskriver inte ett tjockare eller styvare mellanliggande skikt.

Vidare är de skikt av kiseldioxid (SiO2) som beskrivs väsentligt annorlunda än de genom PECVD belagda skikt av SiOx som avses enligt föreliggande uppfinning. 10 15 20 25 30 526 512 33:; __ 3 Det finns således ett behov av ett tunt, transparant och gastätt förpack- ningslaminat utan metallfolie, vilket har lämpliga egenskaper för en aseptisk, kontinuerlig, höghastighets-förpackningsprocess liknande förpackningsprocessen för Tetra Brik® Aseptic. En viktig faktor i en dylik process är förpacknings- Iaminatets styvhet och stabilitet. Om laminatbanan är alltför flexibel och lätt att förskjutai höghastighets-tubformningsprocessen, kommer processen inte att kunna köras på ett säkert och kontinuerligt sätt. Å andra sidan, om förpacknings- laminatet, i syfte att erhålla den erfordrade styvheten, är alltför tjockt, så kan det vara svårt att genomföra tubformningsprocessen. Det är vidare naturligtvis sä att materialets kostnadseffektivitet i sig, kommer att reduceras med ökande tjocklek.

De dryckesförpackningar av påstyp som idag är tillgängliga på marknaden, har ofta en laminerad konstruktion inkluderande ett enda gasbarriärskikt av t.ex. en etylenvinylalkoholpolymer (EVOH) och har inte de krav på styvhetsegenskaper som ställs enligt föreliggande uppfinning.

Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att erbjuda ett förpackningslaminat som mildrar ovan diskuterade nackdelar och problem.

Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att erbjuda ett transparant förpackningslaminat med gasbarriäregenskaper som är lämpliga för aseptiskt förpackande och làngtidsförvaring, liksom med tillräcklig böjstyvhet för att vara lämpligt för kontinuerligt höghastighetsförpackande av flytande livsmedel medelst en kontinuerlig tubformningsprocess.

Det är ett vidare syfte med uppfinningen att erbjuda ett förpacknings- laminat som har den erfordrade styvheten med som är tillräckligt tunt för vikformning av förpackningen i åtminstone en ände av densamma.

Uppfinningen är också riktad mot en förpackningsbehàllare fylld med dryck eller flytande livsmedel, vilken framställts av det uppfinningsenliga förpacknings- laminatet enligt uppfinningen, liksom mot en metod för tillverkning av det laminerade förpackningsmaterialet enligt uppfinningen.

KoRT REooGöRELsE Av UPPF|NN|NGEN Ovan nämnda syften åstadkoms genom de kännetecknande särdragen enligt patentkrav 1. Föredragna utföringsformer av förpackningslaminatet enligt uppfinningen specificeras i de beroende kraven 2-18. 10 15 20 25 30 4 Lösningen till ovan nämnda problem och behov är således att erbjuda ett tunt, transparant förpackningslaminat med goda gasbarriäregenskaper genom laminering av de två polymera bärarskiktsfilmerna, som är belagda med gas- barriårskikten av SiOx, till att tillsammans med ett mellanliggande skikt bilda ett I- balksarrangemang, varvid det mellanliggande skiktet i jämförelse med de andra, omgivande laminatskikten är ett relativt tjockt distansskikt av en polyolefin av hög styvhet och varvid Iaminatet dessutom har yttre, värmeförseglingsbara skikt av termoplastpolymer.

De polymera bärarskikten innefattar företrädesvis polyester- eller polyamidmaterial och har därför en viss grad av inneboende styvhet, även om andra relativt styva polymerer också kan utnyttjas för bärarskikten enligt uppfinningen. Mera föredraget är de orienterade filmer och har således en högre grad av kristallinitet än vad icke orienterade polymerfilmer har. Olefinpolymeren i det mellanliggande skiktet bidrar också i sig med en viss grad av styvhet till förpackningslaminatet som helhet. Det så kallade l-balks-arrangemanget av två relativt styva bärarskikt som år laminerade vid var sin sida av ett tjockare och relativt styvt, mellanliggande polymerskikt, sörjer för ett laminat som har förvånande god böjstyvhet i förhållande till sin tjocklek. Dessutom har arran- gemanget av de två PECVD-avsatta SiOx-skikten visat sig resultera i en mycket mer än fördubblad gasbarriär jämfört med ett laminat eller en film som endast innehåller ett SiOx-skikt. Arrangemanget av ett tjockare, mellanliggande skikt som också fungerar som en "buffert" för genomträngande av gas, i synnerhet syrgas, ger således en överraskande förbättring i gasbarriäregenskaper, vilket visar att en synergieffekt uppstår vid detta speciella arrangemang. Laminatet har således utmärkta gasbarriâregenskaper och är både ekonomiskt och enkelt att hantera i kontinuerliga höghastighets-förpackningsprocesser.

Företrädesvis utgör inte det mellanliggande skiktets tjocklek mer än från omkring 30 till omkring 55 % av den totala tjockleken av förpackningslaminatet, mera föredraget från omkring 35 till omkring 50 %. Det är således tydligt att den erfordrade böjstyvheten hos det resulterande förpackningslaminatet inte endast är ett resultat av tjockleken av det mellanliggande skiktet, utan att det uppkommer någon slags interaktion mellan skikten i Iaminatet, vilket vi känner till som den så kallade l-balkseffekten. 10 15 20 25 30 526 512 5 Företrädesvis utgör tjockleken av bärarskikten från omkring 5 till omkring 20, mera föredraget från omkring 5 till omkring 15 % av det totala förpacknings- laminatet, vilket visar att även bärarskikten inte bara genom sin tjocklek bidrar till den totala böjstyvheten av förpackningslaminatet, utan istället att de behöver bidra genom deras inneboende styvhetsegenskaper och deras interaktion med det tjockare mellanliggande skiktet.

Bärarfilmen av orienterad polymer är företrädesvis en förlillverkad film av polyester eller polyamid, såsom en gjuten film eller företrädesvis en mono- eller biaxiellt orienterad polyetylentereftalat (PET), polyetylennaftenat (PEN) eller polyamid (PA). Genom att använda förtillverkade, orienterade filmer som bärarskikt, säkerställs det att de har samma inherenta böjstyvhet relativt andra skikt i laminatet som är extrusions- eller samextrusionslaminerade.

Polymeren för det mellanliggande skiktet är också den företrädesvis en polyolefin med högre styvhetsegenskaper än t.ex. lågdensitetspolyetylen (LDPE), såsom t.ex. högdensitetspolyetylen (HDPE) eller polypropylen (PP). Genom användning av en polyolefin som har relativt högre inneboende böjstyvhets- egenskaper, i det mellanliggande skiktet, erhålls ett extra bidrag förutom I- balkseffekten, till förpackningslaminatet som helhet.

Polymeren för det mellanliggande skiktet är således företrädesvis en olefin-polymer med högre styvhet än LDPE och polymeren för bärarskiktet är en orienterad polyester eller polyamid.

Enligt en mest föredragen utföringsform av uppfinningen, är gasbarriâr- skikten av SiOx positionerade i laminatet på så sätt att de vetter emot varandra, med det mellanliggande polymerskiktet dem emellan. På detta sätt kan optimala gasbarriärskikt erhållas och skikten av SiOx kommer att skyddas på bästa sätt.

Det är dock också tänkbart med utföringsformer i vilka ett eller båda SiOx-skikten vetter utåt i laminatstrukturen.

SiOx-skiktet avsätts företrädesvis medelst PECVD-teknik, varvid x = 1,7 - 2,0, med en tjocklek av från omkring 50 till omkring 500 Å, företrädesvis från omkring 80 till omkring 300 Å. Det finns alternativa metoder att avsätta oorganiska skikt, såsom SiOx, på polymerfilmer, vilka dock generellt resulterar i tjockare och mindre flexibla skikt av SiOx. Detta resulterar i sin tur, på grund av sprickor i SiOx-skiktet, generellt i laminat av lägre kvalitet avseende 10 15 20 25 30 526 512 6 syrgasbarriäregenskaper. Det är således föredraget enligt uppfinningen att gasbarriärskikten av SiOx appliceras medelst den kontinuerliga metoden för plasma-förstärkt kemisk ångavsättning (eng. plasma enhanced chemical vapour deposition), PECVD, av SiOx från plasma av en organisk klselförening såsom hexadimetylsiloxan (HDMSO).

Tjockleken av det polymera bärarskiktet är företrädesvis från omkring 7 till omkring 30 pm, mera föredraget från omkring 8 till omkring 20, mest föredraget från omkring 8 till omkring 15 pm och enligt en föredragen utföringsform har de två bärarskikten av polymer ungefär samma eller precis samma tjocklek. Det är känt att PECVD-processen fungerar optimalt vid ovan nämnda tjocklek hos bärar- skiktet, vilken också är föredraget ur ekonomisk synvinkel. För att säkerställa ett symmetriskt och tillförlitligt beteende ifyllnads- och förpackningsprocessen, är det bäst att utnyttja bärarskikt, dvs. de yttre skikten av l-balksarrangemanget, som har ungefär samma eller precis samma tjocklek, även om det kan vara möjligt för vissa önskade egenskaper att använda bärarsklkt av olika tjocklek eller böjstyvhet.

Företrädesvis är tjockleken av det mellanliggande skiktet frán omkring 40 till omkring 80 pm, mera föredraget från omkring 40 till omkring 60 pm, mest föredraget fràn omkring 40 till omkring 55 pm och detta företrädesvis medan den totala tjockleken av förpackningslaminatet är fràn omkring 100 till omkring 150 pm, mest föredraget från omkring 110 till omkring 130 pm.

För optimal l-balkseffekt bör tjockleken av det mellanliggande skiktet vara från omkring 40 till omkring 60 pm, då det mellanliggande skiktet innefattar en polymer såsom t.ex. HDPE eller PP. För andra alternativa, mellanskiktspolymerer kan det vara lämpligt att använda tjockare mellanliggande skikt, såsom upp till 80 pm, speciellt om förpackningslaminatets totala tjocklek önskas vara fràn omkring mer än 130 till omkring 150 pm.

Tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) är från 40 till 60 pm, tjock- leken av det polymera bärarskiktet (11, 12) är från 8 till 15 pm, tjockleken av utsidesskikten av värmeförseglingsbar olefin-polymer (16, 17) är från 10 till 15 pm respektive från 18 till 25 pm och den totala tjockleken av förpackningslaminatet är från 110-130 pm. 10 15 20 25 30 5 2 6 512 :rf f. . . 7 Mera föredraget är tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) från 40 till 50 pm, tjockleken av det polymera bärarskiktet (11, 12) är från 12 till 15 pm, tjockleken av utsidesskikten av värmeförseglingsbar olefin-polymer (16, 17) är fràn 10 till 15 pm respektive frán 18 till 25 pm och den totala tjockleken av förpackningslaminatet är från 1 10-130 pm.

Alternativt är tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) 50 till 60 pm, tjockleken av det polymera bärarskiktet (11, 12) är från 8 till 12 pm, tjockleken av utsidesskikten av värmeförseglingsbar olefin-polymer (16, 17) är från 10 till 15 pm respektive fràn 18-25 pm och den totala tjockleken av förpackningslaminatet är från 110-130 pm.

För att utifrån l-balksarrangemanget erhålla en optimal böjstyvhet, är företrädesvis tjockleksförhàllandet mellan det mellanliggande skiktet och bärarskiktet från 4 till 7 och förhållandet mellan förpackningslaminatets totala tjocklek och det mellanliggande skiktets tjocklek är fràn 2 till 2,8, då den totala tjockleken är från 110 till 130 pm, eller också är tjockleksförhållandet mellan det mellanliggande skiktet och bärarskiktet frán 3 till 6 och förhållandet mellan förpackningslaminatets totala tjocklek och tjockleken av det mellanliggande skiktet är från 1,8 till 2,3 dà den total tjockleken är från 130 till 150 pm.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen erbjuds en förpackningsbehàllare som år fylld med dryck eller flytande livsmedel, företrädesvis en aseptisk förpackningsbehàllare, framställd av förpackningslaminatet enligt uppfinningen.

Denna aspekt specificeras i patentkrav 19.

Förpackningsbehàllaren enligt uppfinningen är en påse eller 'stående påse” eller liknande och är hållbar vid hantering och distribution och motstånds- kraftig mot fukt och syrgas under långtidsförvaring, på grund av det högkvalitativa förpackningslaminatet, som i sin tur också ger hög kvalitet hos förseglingar och utmärkta gasbarriäregenskaper. Ytterligare en viktig fördel hos förpacknings- behàllare som framställts från förpackningslaminatet enligt uppfinningen, är att de tål kokning eller upptining medelst mikrovågor, liksom retorlering.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen erbjuds en metod att tillverka det laminerade förpackningsmaterialet enligt uppfinningen. Denna aspekt täcks av metoden som definieras i något av patentkraven 20-24. 10 15 20 25 30 8 DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ytterligare fördelar och fördelaktiga, karakteriserande särdrag hos föreliggande uppfinning kommer att bli uppenbara utifrån följande detaljerade beskrivning, med hänvisning till de bilagda figurerna, av vilka: Fig. 1 'a'r en tvärsnittsvy av ett föredraget laminerat förpackningsmaterial enligt föreliggande uppfinning, Fig. 2 visar ett föredraget exempel på en förpackningsbehållare som framställts från förpackningslaminatet enligt uppfinningen, och Fig. 3a, 3b och 3c visar alternativa, föredragna utföringsformer av metoder att tillverka förpackningslaminatet.

Fig. 1 visar således ett transparant förpackningslaminat 10, innefattande ett första och andra bärarskikt 11; 12 som är filmer av en företrädesvis orienterad polyester, såsom t.ex. polyetylentereftalat (PET), eller filmer av en företrädesvis orienterad polyamid (PA), på vilka beläggningar av ett tunt gasbarriärskikt av Si0x 13; 14 har applicerats medelst plasma-förstärkt kemisk ångavsättning (eng. plasma enhanced chemical vapour deposition, PECVD). De två Si0x-skikten är företrädesvis vända mot laminatets inre och vetter således mot varandra. Mellan de två bärarskikten som är belagda med gasbarriärskikt, är ett mellanliggande skikt 15 laminerat, vilket skikt utgörs av en relativt styv olefinpolymer, såsom t.ex. högdensitetspolyetylen (HDPE) eller polypropylen (PP). Det mellanliggande skiktet är tjockare än något av de omgivande skikten iförpackningslaminatet, och fungerar därigenom som ett distanselement mellan de två bârarskiktfilmerna av orienterad polymer. Då de är orienterade, har de föredragna, orienterade polymerfilmerna en viss grad av inherent styvhet och kan därför ha en relativt sett högre grad av kristallinitet än icke orienterade polymerfilmer. Olefinpolymeren i det mellanliggande skiktet bidrar också i sig med en viss grad av styvhet till förpackningslaminatet som helhet. Det så kallade l-balks-arrangemanget av två relativt styva bärarskikt som är laminerade på var sin sida av ett tjockare och relativt styvt, mellanliggande polymerskikt, sörjer för ett laminat som har förvånande god böjstyvhet i förhållande till sin tjocklek. Dessutom har arran- gemanget av de två PECVD-avsatta Si0x-skikten visat sig resultera i en mycket mer än fördubblad gasbarriär jämfört med ett laminat eller en film som endast innehåller ett Si0x-skikt. Arrangemanget av ett mellanliggande skikt som också 10 15 20 25 30 O oo! Oo 9 fungerar som en "buffert" för genomträngande av gas, i synnerhet syrgas, ger således en överraskande förbättring i gasbarriåregenskaper, vilket indikerar att en synergieffekt uppstår vid detta speciella arrangemang.

På utsidan av pappers- eller kartongskiktet 11, som kommer att utgöra utsidesvägg i en förpackningsbehàllare som framställs från förpacknings- laminatet, appliceras åtminstone ett skikt 16 av en värmeförseglingsbar olefin- polymer, företrädesvis en làgdensitetspolyetylen (LDPE) eller en linjär làg- densitetspolyetylen (LLDPE), som också inkluderar så kallad metallocen- katalyserade LLDPE (m-LLDPE), dvs. LLDPE-polymerer katalyserade medelst en enkelsäteskatalysator. Andra exempel pà altemativa polymerer för utsidesskiktet i förpackningsväggen, kan vara en polyetylen med medelhög densitet (MDPE) eller polypropylen (PP).

På utsidan av bårarskiktet 13, som kommer att utgöra insidesvåggen i en förpackningsbehållare som framställs från förpackningslaminatet, appliceras åtminstone ett skikt 17 av en värmeförseglingsbar olefin-polymer, företrädesvis ett skikt av LDPE eller mera fördraget ett skikt av LLDPE och mest föredraget ett första delskikt 17a av LDPE och ett andra, yttre delskikt 17b av LLDPE.

Utsidesskikten 16, 17 appliceras vart och ett i en mängd av från omkring 10 till omkring 25 pm, för att erhålla optimala värrneförseglingsegenskaper i förhållande till kostnadseffektivitet.

För optimal adhesion mellan de olika skikten i förpackningslaminatet, används företrädesvis bindeskikt av adhesivpolymerer, tie-skikt och primers, som är kända i teknikomràdet. Dylika bindeskikt och primers är anpassade till de specifika valen av polymer i de olika skikten och kan väljas från polyolefiner och modifierade polyolefiner, företrädesvis polyetylenbaserade polymerer, såsom t.ex. LDPE och modifierad LDPE. l bindeskikten 18, 19 mellan skikten av SiOx 13; 14 och det mellanliggande polyolefinskiktet 15, används företrädesvis en polyetylenbaspolymer, som är ympmodifierad medelst en omättad alkoxysilanförening, så som beskrivs i US Patent nr. 5,731 ,O92 som inkorporeras häri genom referens. Se speciellt kolumn 1, rad 39 till kolumn 3, rad 21 och Exempel 1 och 2.

Andra exempel på bindeskikt är homo- eller sampolymerer av LDPE eller ympade sampolymerer av polyetylen, ympade med monomerer som innefattar 10 15 20 25 30 526 512 10 funktionella grupper av karboxyl- eller glycidyltyp, såsom akrylmonomerer eller maleinsyraanhydridmonomerer (MAH), t.ex. etylen(met)akrylsyrasampolymer (E(M)AA), etylen-glycidyl(met)akrylatsampolymer (EG(M)A)) eller MAH-ympad polyetylen (MAH-g-PE).

Vilken som helst av de ovan diskuterade polymererna kan också användas i eventuella bindeskikt 20; 21 mellan de yttre, värmeförseglingsbara polyolefin- skikten 16; 17 och de polymera bärarskikten 11; 12.

Fig. 2 visar ett föredraget exempel på en förpackningsbehållare 20 som framställts från förpackningslaminatet 10 enligt uppfinningen.

Förpackningsbehållaren är speciellt lämpligt för små dryckesförpackningar för direktanvândning medelst ett sugrör eller liknande. En dylik förpackning har typiskt en volym av omkring 330 ml eller mindre, företrädesvis från omkring 100 till omkring 250 ml, t.ex. omkring 125 ml, 200 ml eller omkring 250 ml. Den kan vara en pàse av vilken form som helst, men är företrädesvis kilformad 21, så att den är enkel att hantera och dimensionsstabil dä den placeras på en hylla i livsmedelslagret eller på ett bord eller liknande. För att åstadkomma en dylik "kilform", formas bottendelen 22 av förpackningen så att den tvärgående värmeförseglingen 24 i bottnen, göms under de trekantiga hörnflikarna 23, vilka viks och förseglas mot förpackningens botten.

Fig. 3 visar en föredragen utföringsform 30a av en metod att framställa förpackningslaminatet 10 enligt uppfinningen.

En första bana 331 av ett polymert bärarskikt 332 som är belagt med ett gasbarriärskikt 333 av SiOx och en andra bana 334 av ett polymert bärarskikt 335 som är belagt med ett gasbarriärskikt 336 av SiOx, förs framåt mot en extruderingsstation 337, varvid de tvà SiOx-skikten 333 och 336 företrädesvis vetter mot varandra, och lamineras till varandra genom extrudering av ett mellanliggande polymerskikt 338 dem emellan och sammanpressning av de två banoma 331, 334 och det mellanliggande skiktet 338 vid passering genom ett valsnyp efter extruderingsstationen 337. Det mellanliggande polymerskiktet 338 kan samextruderas tillsammans med intilliggande skikt av bindepolymer 339 för förbättrad bindning till SiOx-skikten på de två banoma 331 och 334. Den resulterande laminerade banan 340 förs fram mot en extruderingsstation 341, där ett utsidesskikt av en värmeförseglingsbar polyolefin 342 extruderas på utsidan 10 15 20 25 30 526 512 11 av det polymera bärarskiktet 335. Den resulterande banan 343 förs vidare fram mot en extruderingsstation 344, där ett utsidesskikt av en värmeförseglingsbar polyolefin 345 extruderas pâ utsidan av det polymera bärarskiktet 332.

Det resulterande förpackningslaminatet 346 kommer sedan att rullas upp på och lagras pà en haspel, inte visat.

Fig. 3 visar en annan föredragen utföringsform 30b av en metod att framställa förpackningslaminatet 10 enligt uppfinningen.

En första bana 331 av ett polymert bärarskikt 332 som är belagt med ett gasbarriârskikt 333 av Si0x och en andra bana 334 av ett polymert bärarskikt 335 som är belagt med ett gasbarriârskikt 336 av Si0x, förs framåt mot en extruderingsstation 337, varvid de två SiOx-skikten 333 och 336 företrädesvis vetter mot varandra, och lamineras till varandra genom extrudering av ett mellanliggande polymerskikt 338 dem emellan och sammanpressning av de tvà banorna 331, 334 och det mellanliggande skiktet 338 vid passering genom ett valsnyp efter extruderingsstationen 337. Det mellanliggande polymerskiktet 338 kan samextruderas tillsammans med intilliggande skikt av bindepolymer 339 för förbättrad bindning till SiOx-skikten pá de tvá banorna 331 och 334. Den resulterande, laminerade banan 340 förs fram till ett hett valsnyp 341 ', där ett utsidesskikt av en förtillverkad film som innefattar åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin 342', lamineras till utsidan av det polymera bärarskiktet 335, genom anbringande av värme och tryck i det heta valsnypet 341'. Den resulterande banan 343' förs vidare fram till ett hett valsnyp 344', där ett utsidesskikt av en förtillverkad film som innefattar åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin 345', lamineras till utsidan av det polymera bärarskiktet 332, genom anbringande av värme och tryck i det heta valsnypet 344'.

Det resulterande förpackningslaminatet 346' kommer sedan att rullas upp pä och lagras pä en haspel, inte visat.

Fig. 3c visar en annan föredragen utföringsform 30c av en metod att framställa förpackningslaminatet 10 enligt uppfinningen.

En första bana 331 av ett polymert bärarskikt 332 som är belagt med ett gasbarriârskikt 333 av Si0x och en andra bana 334 av ett polymert bärarskikt 335 som är belagt med ett gasbarriârskikt 336 av Si0x, förs fram mot ett hett 10 15 20 25 30 526 512 -ë 12 valsnyp 337', varvid de två SiOx-skikten 333 och 336 företrädesvis vetter mot varandra, pà samma gång som en bana av en förtillverkad film av ett mellanliggande polymerskikt 338' förs fram mellan de tvâ banorna 331, 334 mot nypet 337'. De tre banorna lamineras till varandra genom anbringande av värme och tryck, då de passerar genom det heta valsnypet 337'. Det mellanliggande polymerskiktet 338' kan vara en förtillverkad film som har yttre skikt av bindepolymer 339' för förbättrad bindning till SiOx-skikten pá banorna 331, 334.

Den resulterande, laminerade banan 340' förs fram till ett hett valsnyp 341 ', där ett utsidesskikt av en förtillverkad film som innefattar åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin 342', lamineras till utsidan av det polymera bärarskiktet 335, genom anbringande av värme och tryck i det heta valsnypet 341'. Den resulterande banan 343' förs vidare fram till ett hett valsnyp 344', där ett utsidesskikt av en förtillverkad film som innefattar åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin 345', lamineras till utsidan av det polymera bärarskiktet 332, genom anbringande av värme och tryck i det heta valsnypet 344'.

Det resulterande förpackningslaminatet 346" kommer sedan att rullas upp på och lagras på en haspel, inte visat. l metoden 30a ovan kan extruderingsstationerna 341 och 344 passeras i motsatt ordning enligt en alternativ, föredragen utföringsform.

I var och en av metoderna 30b och 30c ovan, kan Iamineringen av de värmeförseglingsbara, utsides polyolefinfilmerna utföras motsatt ordning, dvs. genom att man först laminerar den förtillverkade filmen 345' till utsidan av det polymera bärarskiktet 332, i det heta valsnypet 344', vilket resulterar i en bana 347. Banan 347 förs vidare till ett hett valsnyp 341', i vilket den värmeförseglings- bara, förtillverkade utsidesfilmen 342' därefter lamineras till utsidan av det polymera bärarskiktet 335, vilket resulterar i förpackningslaminatet 346' eller 346".

Andra kombinationer av hetnypslaminering och extrusionslaminering är tänkbara inom konceptet för uppfinningen, så som definierat i de bifogade patentkraven, även om det inte visas i separata figurer. Så till exempel kan en metod i vilken det mellanliggande polymerskiktet 338' är en förtillverkad film som skall hetnypslamineras såsom beskrivs i Fig. 3c, kombineras med extrusions- 10 15 20 25 526 512 13 laminering av den ena eller båda de yttre, värmeförseglingsbara skikten 342 och 345, såsom beskrivs i samband med Fig. 3a.

Enligt andra föredragna utföringsformer av metoderna 30a, 30b och 30c, behandlas ytan av gasbarriärskiktet 333, 336 av SiOx medelst en ytoxiderande behandling såsom corona-behandling, i syfte att ge förbättrad adheslon till det mellanliggande polymerskiktet 338, 338' eller bindeskikten 339, 339'.

Enligt en alternativ utföringsform av metoden att tillverka förpacknings- laminatet enligt uppfinningen, lamineras de olika förtillverkade banorna 331, 334, 338', 342' och 345' till varandra medelst lösningsmedelslaminering.

Förpackningslaminatet 10 kan vara försett med ett tryckt dekorskikt, för att göra förpackningsbehàllaren mera attraktiv och informativ för konsumenter och för att skydda dess innehåll mot ljus, vilken tryckta dekor kan vara applicerad pà det SiOx-skikt 333 eller 336 som är riktat mot utsidan av en förpackning som utformas fràn förpackningslaminatet. Alternativt kan den appliceras på den andra sidan av bärarskiktet 332 eller på utsidesskiktet av värmeförseglingsbar polyolefin 342, 345, 342', 345'. l det senare fallet bör den tryckta utsidan företrädesvis vara täckt av ett tunt, transparant, skyddande polymerskikt.

Avslutningsvis skall det observeras att föreliggande uppfinning, som har beskrivits ovan med specifik hänvisning till de bilagda figurerna, inte är begränsad till dessa utföringsformer som endast beskrivits och visats såsom utgörande exempel, och att modifieringar och ändringar som är uppenbara för en fackman inom området är möjliga utan att awika från det uppfinningsenliga konceptet som framgår av de bilagda patentkraven.

Claims (24)

1. 0 15 20 25 30 526 512 fL/ Patentkrav

2. 1. Ett förpackningslaminat (10) med gasbarriär och erfordrad böjstyvhet, innefattande utsidesskikt av vårmeförseglingsbar olefin-polymer (16, 17), ett första gasbarriärskikt av SiOx (13), belagt på ett första polymert bärarskikt (11) och ett andra gasbarriärskikt av SiOx (14), belagt på ett andra polymert bärarskikt (12), varvid ett mellanliggande polymerskikt (15) av högre tjocklek relativt vart och ett av de omgivande skikten är laminerat mellan de två gasbarriärbelagda bärarskikten, så att den inherenta styvheten av vart och ett av bärarskikten (11, 12) genom så kallad l-balkseffekt interagerar med den inherenta styvheten liksom den högre tjockleken av det mellanliggande polymerskiktet (15), för att ge den erfordrade böjstyvheten och på så sätt göra förpackningslaminatet lämpligt för förpackande av flytande livsmedel och drycker i en kontinuerlig höghastighetsprocess, k ä n n ete c k n at av att sagda förpackningslaminat är ett transparant förpackningslaminat, i vilket sagda mellanliggande polymerskikt (15) har en tjocklek av från 40 till 80 pm samt består av en icke expanderad polyolefin som har högre styvhetsegen- skaper än lågdensitetspolyetylen. .

3. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) utgör fràn 30 till 55, företrädesvis från 35 till 50, % av den totala tjockleken av förpackningslaminatet (10). .

4. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av krav 1 eller 2, kä n n etec k n at av att tjockleken av ett bärarskikt (11,12) utgör från 5 till 20, företrädesvis från 5 till 15, % av den totala tjockleken av förpackningslaminatet (10). .

5. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att det polymera bärarskiktet (1 1, 12) är en film av orienterad polyester eller polyamid. 10 15 20 25 30 S" 526 512 Q t! Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, kä n n ete c k n at av att bärarskiktet (1 1, 12) av orienterad polymer är en film av en polymer vald från mono- eller biaxiellt orienterad polyetylentereftalat (PET), mono- eller biaxiellt orienterad polyetylennaftenat (PEN), mono- eller biaxiellt orienterad polyamid (PA).

6. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k å n n e t e c k n at a v att polymeren för det mellanliggande skiktet (15) är vald från högdensitetspolyetylen (HDPE) eller polypropylen (PP).

7. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att polymeren för det mellanliggande skiktet (15) är en olefin-polymer och polymeren för bärarskiktet (11, 12) är en orienterad polyester eller polyamid.

8. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att gasbarriärskikten (13, 14) av SiOx är belägna så i laminatet att de vetter emot varandra.

9. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at av att gasbarriärskiktet (13a) av SiOx är avsatt medelst PECVD, varvid x = 1,7 - 2,0 med en tjocklek av 50 - 500 Å, företrädesvis so - soo Å.

10. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att tjockleken av det polymera bårarskiktet (11, 12) är från 7 till 30 pm, företrädesvis från 8 till 20, mera föredraget från 8 till 15 pm.

11. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n ete c k n at av att de två bärarfilmerna (11, 12) av polymer har samma tjocklek. 10 15 20 25 30 526 512 ll-

12. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n ete c k n at av att tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) är från 40 till 60 pm och mera föredraget från 40 till 55 pm.

13. Ett transparant förpackningslaminat (10) med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e te c k n at a v att den totala tjockleken av förpackningslaminatet är från 100 till 150 pm, företrädesvis från 110 till 130 pm.

14. Ett transparant förpackningslaminat (10) med gasbarriär enligt något av föregående krav, kä n n e te c k n at a v att tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) är från 40 till 60 pm, tjockleken av det polymera bärarskiktet (1 1, 12) är från 8 till 15 pm, tjockleken av utsidesskikten av värmeförseglingsbar olefin-polymer (16, 17) är från 10 till 15 pm respektive från 18 till 25 pm och att den totala tjockleken av förpackningslaminatet är från 110-130 pm.

15. Ett transparant förpackningslaminat (10) med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at av att tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) är från 40 till 50 pm, tjockleken av det polymera bärarskiktet (11, 12) är från 12 till 15 pm och att tjockleken av utsidesskikten av värmeförseg- lingsbar olefin-polymer (16, 17) är från 10 till 15 pm respektive från 18 till 25 pm och att den totala tjockleken av förpackningslaminatet är från 110-130 pm.

16. Ett transparant förpackningslaminat (10) med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att tjockleken av det mellanliggande skiktet (15) är från 50 till 60 pm, tjockleken av det polymera bärarskiktet (11, 12) är från 8 till 12 pm och att tjockleken av utsidesskikten av värmeförseg- lingsbar olefin-polymer (16, 17) är från 10 till 15 pm respektive fràn 18-25 pm och att den totala tjockleken av förpackningslaminatet är från 110-130 pm.

17. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att det mellanliggande polymerskiktet 10 15 20 25 30 526 512 få* (15) är laminerat till de intilliggande skikten (13, 14) av SiOx, medelst ett bindeskikt (18, 19).

18. Ett transparant förpackningslaminat med gasbarriär enligt krav 13, kä n n e t ec k n at av att bindeskiktet (18, 19) innefattar en ympad sampolymer av alkoxysilan och polyetylen.

19. En förpackningsbehàllare (20), framställd av ett förpackningslaminat enligt något av kraven 1-18.

20. En metod (30a) att tillverka ett förpackningslaminat (10) enligt något av kraven 1-18, innefattande stegen att föra fram en första bana (331) innefattande ett första polymert bärarskikt (332) som är belagt med ett första gasbarriärskikt (333) av SiOx, samt en andra bana (334) innefattande ett andra polymert bärarskikt (335) som är belagt med ett andra gasbarriärskikt (336) av SiOx, mot varandra och mot en extruderingsstation (337), laminera de två banorna (331, 334) till varandra genom att extrudera ett mellanliggande polymerskikt (338), eventuellt tillsammans med ett bindeskikt (339) pà var sida av det mellanliggande polymerskiktet (338), mellan de två banorna och pressa samman dem vid extruderingsstationen (337), extrudera ett första utsidesskikt (342) innefattande en värmeförseglingsbar polyolefin, på utsidan av det första eller andra polymera bärarskiktet (332 eller 335), vid en extruderingsstation 341, och extrudera ett andra, motsatt utsidesskikt (345) innefattande en värmeförseglingsbar polyolefin, pà utsidan av det andra av det andra eller första polymera bärarskiktet (335 eller 332), vid en extruderingsstation 344.

21. .En metod (30b) att tillverka ett förpackningslaminat (10) enligt något av kraven 1-18, innefattande stegen att föra fram en första bana (331) innefattande ett första polymert bärarskikt (332) som är belagt med ett första gasbarriärskikt (333) av SiOx, samt en andra bana (334) innefattande ett andra polymert bärarskikt (335) som är belagt 10 15 20 25 30 526 512 I!! v med ett andra gasbarriârskikt (336) av SiOx, mot varandra och mot en extruderingsstation (337), laminera de tvâ banorna (331, 334) till varandra genom att extrudera ett mellanliggande polymerskikt (338), eventuellt tillsammans med ett bindeskikt (339) på var sida av det mellanliggande polymerskiktet (338), mellan de tvâ banorna och pressa samman dem vid extruderingsstationen (337), genom anbringande av värme och tryck laminera en förtillverkad film (342'), innefattande åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin, till utsidan av det första eller andra polymera bärarskiktet (332 eller 335), vid ett hett valsnyp (341 '), och genom anbringande av värme och tryck laminera en förtillverkad film (345'), innefattande åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin, till utsidan av det andra av det andra eller första polymera bärarskiktet (335 eller 332), vid ett hett valsnyp (344').

22. En metod (30c) att tillverka ett förpackningslaminat (10) enligt något av kraven 1-18, innefattande stegen att föra fram en första bana (331) innefattande ett första polymert bärarskikt (332) som är belagt med ett första gasbarriârskikt (333) av SiOx, samt en andra bana (334) innefattande ett andra polymert bârarskikt (335) som är belagt med ett andra gasbarriârskikt (336) av SiOx, mot varandra och mot ett hett valsnyp (337'), laminera de två banorna (331, 334) till en mellanliggande, förtillverkad bana (338') innefattande ett mellanliggande polymerskikt (338) och, eventuellt, ett bindeskikt (339) på var sida om det mellanliggande polymerskiktet (338), som förs fram mellan den första och andra banan (331 , 334) och anbringa värme och tryck i det heta valsnypet (337'), genom anbringande av värme och tryck laminera en förtillverkad film (342'), innefattande åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin, till utsidan av det första eller andra polymera bärarskiktet (332 eller 335), vid ett hett valsnyp (341'), och genom anbringande av värme och tryck laminera en förtillverkad film (345'), innefattande åtminstone ett skikt av en värmeförseglingsbar polyolefin, till 526 512 [f] r utsidan av det andra av det andra eller första polymera bårarskiktet (335 eller 332), vid ett hett valsnyp (344').

23. En metod enligt något av kraven 20-22, k ä n n ete c k n ad a v att den första 5 och andra banan (331, 334) innefattande ett polymert bärarskikt som är belagt med gasbarriärskikt av SiOx, förs fram mot varandra så att gasbarriärskikten (333, 336) av SiOx vetter mot varandra.

24. En metod enligt något av kraven 20-23, k ä n n e t e c k n a d a v att SiOx- 10 skikten (333, 336) behandlas genom ytaktiveringsbehandling, företrädesvis genom Corona-behandling, före laminering till de intilliggande skikten.