NO793786L - Laminat, saerlig egnet for lukking av emballasje av plastmaterial. - Google Patents

Description

"Laminat, særlig egnet for lukking av emballasje av plastmaterial".

Foreliggende oppfinnelse vedrører laminater særlig egnet

for fremstilling av kapsler for lukking av emballasje av plastmaterial, f.eks. flasker.

Det er kjent at man for å lukke hul-legemer som f.eks. ut-gjøres av plastmaterialer, eller andre typer av emballasje,

å anvende kapsler som enten er runde eller har en hvilken som helst- annen form, skåret ut fra laminatene, for tett lukking av de nevnte emballasjer. De materialer som generelt anvendes for fremstilling av tetningskapslene er polyetylen, polypropylen, polyvinylklorid eller polystyren. Lukkingen av emballasjene ved hjelp av den nevnte kapsel oppnås ved sammensmelting av laminatet og emballasjen ved hjelp av varmforsegling.

De laminater som anvendes omfatter i grunntrekkene et tynt lag av aluminium, et lag av lim og en film av plastmaterial.

Ved hjelp av kapsler fremstilt fra slike laminater, varmforseglet på emballasjene under passende betingelser, oppnås en tett lukking som er nødvendig for god konservering av produktet inneholdt i emballasjen.

Denne type av laminater passer godt for dette formål, bare den lukkede emballasje ikke deretter utsettes for en termisk behandling unødvendig for konservering av produktet, som f.eks. sterilisering ved høy temperatur i tilfellet med melk.

Nødvendigheten av en tett lukking medfører imidlertid flere ulemper for kapslene.

Spesielt er åpningen av emballasjen når produktet skal brukes, lite praktisk og det bør anvendes et spisst eller skjærende instrument for å perforere kapselen. Hvis man ikke disponerer et slikt instrument kan man eventuelt perforere kapselen ved hjelp av en finger eller en negl, men i tilfellet hvor de fremstilte produkter skal holdes sterile så lenge som mulig, anbefales ikke disse metoder.

Videre, når emballasjen først er åpnet, kan de ikke lukkes

og åpnes på nytt, uten ved hjelp av andre lukkemidler. Selv når man oppbevarer produktet i et kjøleskap, er det ikke be-skyttet hverken mot forurensninger eller lukt, uten anvendelse av andre lukkemidler enn kapselen.

Den foreliggende oppfinnelse avhjelper disse ulemper ved at den tilveiebringer et laminat, som på grunn av tettheten oppnådd ved varmforseglingen på halsen av beholderen, frembyr det spesielle trekk at det kan "skrelles av", dvs. at det lett kan rives av manuelt fra overflaten av halsen ved den første åpning av emballasjen..

Oppfinnelsen vedrører således et laminat, særlig egnet for fremstilling av kapsler eller lokk for å lukke en beholder,

og det særegne ved laminatet i henhold til oppfinnelsen er at det omfatter et metallark og et klebemiddel-lag som ut-gjøres av en blanding av to forbindelser A og B.

Forbindelsen A er en forbindelse som har meget god klebeevne overfor metall-arket og den beholder hvorpå laminatet skal forsegles.

Forbindelsen B er en forbindelse som nedsetter klebeevnen

av forbindelsen A overfor metall-arket og/eller beholderen og tillater at laminatet kan rives av.

I henhold til oppfinnelsen er forbindelsen A en kopolymer

av et alifatisk mono-olefin og en monoetylenumettet karboksylsyre.

Denne kopolymer kan spesielt oppnås ved polymerisering av etylen eller propylen med etterfølgende påpoding av en liten mengde, vanligvis mindre enn 5 vektprosent, av en monoetylenumettet karboksylsyre. Denne syre kan f.eks. være akrylsyre eller metakrylsyre.

Når olefinet er etylen er forbindelsen A foretrukket polyetylen med høy densitet påpodet mindre enn.5 vektprosent akrylsyre.

Forbindelsen B velges alt etter naturen av forbindelsen

A og materialet i beholderen hvorpå laminatet skal forsegles.

Når forbindelsen A er en kopolymer av etylen og akrylsyre, eller når laminatet er bestemt for lukking av en beholder av polyetylen, kan forbindelsen B spesielt velges blant gruppen som utgjøres av:

- polyetylen med lav densitet

- polyetylen méd høy densitet

- polyisobutylen

- polystyren

blandinger av mettede hydrokarboner som skriver seg fra raffinering av råolje og som er kjent under betegnelsen "parafin" eller "voks".

"Parafin" er en blanding av mettede hydrokarboner, med en krystallinsk struktur og med smeltepunkt mellom 3 5 og 66°C.Hoveddelen av "parafinet" utgjøres av mettede lineære ali-fatiske hydrokarboner. Innholdet av olje er vanligvis mindre enn 5 vektprosent og foretrukket mindre enn 1 %.

"Voksen" er en blanding av mettede hydrokarboner med høyere molekylvekter enn i parafinet. En voks inneholder flere cykliske og forgrenede molekyler og er likeledes mer rik på olje enn parafinet. Voksen er amorf, og smeltepunktet ut-gjør mellom 66 og 100°C.

Når forbindelsen A er en kopolymer av propylen og akrylsyre, eller når laminatet skal lukke en beholder av polypropylen, kan forbindelsen B spesielt velges blant gruppen bestående av:

- kopolymerer av etylen og propylen

- kopolymer av etylen og den akrylsyre som er anvendt som forbindelse A når beholderen er av polyetylen.

Sammensetningen av klebemiddellaget velges som funksjon av naturen av forbindelsene A og B, og som funksjon av den på-tenkte anvendelse av laminatene. Klebemiddellaget skal inneholde tilstrekkelig av forbindelsen A til å være klebende, men tilstrekkelig av forbindelsen B til at laminatet lar seg skrelle av.

Klebemiddellaget kan generelt inneholde 10 - 90 vektprosent av forbindelsen A og 90 - 10 vektprosent av forbindelsen B.

Eksempler på sammensetninger av klebemiddellaget er gitt i den etterfølgende tabell I:

Klebemiddellaget har en liten tykkelse, foretrukket 20 mikrometer og metallarket, f.eks. et ark av aluminium, har en tykkelse foretrukket mellom 3 0 og 80 mikrometer.

Laminatene fremstilles foretrukket ved hjelp av en fremgangsmåte som spesielt omfatter følgende trinn: a) fremstilling av en suspensjon av forbindelsen A i.en organisk væske, idet suspensjonen inneholder forbindelsen

B i suspensjon eller løsning,

b) påsmøring av suspensjonen av forbindelsen A på metall-arket, idet suspensjonen inneholder forbindelsen B i

suspensjon eller løsning,

c) fjernelse av den organiske væske, og

d) smelting av forbindelsene slik at det oppnås et kontinuerlig lag av forbindelsene på metallarket.

Suspensjonen av forbindelsen A inneholdende forbindelsen B kan oppnås ved oppløsning av forbindelsene A og B i en organisk væske og etterfølgende avkjøling av den oppnådde løsning, idet avkjølingen foretrukket foretas hurtig.

Forbindelsen B kan være oppløselig ved vanlig temperatur i den organiske væske. I dette tilfelle kan den tilsettes til suspensjonen av forbindelsen A oppnådd som angitt ovenfor.

Påsmøringen på metallarket kan gjennomføres ved hjelp av kjente midler, f.eks. ved hjelp av en påsmøringsvalse.

Den organiske væske som inneholdes i suspensjonen kan deretter fjernes fra metallarket, ved tørking av underlaget, f.eks. ved oppvarming i en varmetunnel.

Metallarket bringes deretter til en temperatur tilstrekkelig til at forbindelsene smelter. Når klebemiddellaget er sammensatt av polyetylen og podet polyetylen, er denne temperatur i nærheten av 150°C. Smeltingen av laget av forbindelser kan oppnås ved å føre metallarket over en sylinder oppvarmet til tilstrekkelig høy temperatur.

Laminatene kan anvendes for fremstilling av kapsler for lukking av beholdere. Laminatene kan festes på beholderne ved hjelp av en varmforseglings-operasjon.

Varmforseglingen består i å utsette laminatet på beholderen i meget kort tid (noen sekunder) for en temperatur som av-henger av naturen av laminatet og beholderen. Temperaturen skal være tilstrekkelig til at laminatet kleber godt til beholderen, men skal ikke være for høy, idet laminatet skal kunne rives av. Når temperaturen er for lav er det ikke lenger mulig å rive av laminatet.

For en beholder av polyetylen er temperaturen ved varmforseglingen mellom 160 og 210°C.

For en beholder av polypropylen er temperaturen for varmforseglingen mellom 170 og 250°C.

I tilfellet med en anvendelse av laminatene for fremstilling av kapsler for lukking av beholdere, kan man fordelaktig på-føre en avrivnings tunge på kapselen for å lette opp-rivningen av denne.

Avrivningen kan f.eks. foregå partielt, slik at kapselen forblir i ett stykke med beholderen. Man kan da på nytt lukke beholderen med kapselen, etter åpningen.

Laminatene egner seg for lukking av beholdere med en hvilken som helst form, som krukker, flasker, etc. og er vel egnet

for fremstilling av kapsler for lukking av flasker inneholdende flytende produkter (sterilisert melk, fruktsaft,

etc.) .

Spesielt er enkelte laminater egnet for lukking av beholdere hvori produkter som dessert-produkter eller yougurt underkastes varmebehandling. Produktene kan be-handles ved temperatur på fra 40 - 10 0°C i krukker av polypropylen. Når man anvender vanlige laminater for lukking av beholderne, vil man på grunn av den temperatur som innholdet utsettes for etter innføringen på mellom 40 og 100°C oppnå at laminatene kleber dårlig, hvis man ikke tar den for-holdsregel at beholderne skal holdes ved en lavere temperatur. Anvendelsen av laminatene tillater fremstilling av beholdere av polypropylen, inneholdende dessert-produkter eller yougurt, som holder tett, selv om de utsettes for be-handlingstemperaturer angitt ovenfor, og som tillater å nedsette behandlingstiden til et minimum.

De etterfølgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

EKSEMPEL I.

Dette eksempel illustrerer fremstilling av laminater i henhold til oppfinnelsen.

Man fremstiller en oppløsning inneholdende forbindelsen A og eventuelt forbindelsen B, ved varm oppløsning av forbindelsen A og eventuelt forbindelsen B i et løsningsmiddel ved 140°C.

Oppløsningen avkjøles deretter hurtig til under 50°C.

Det oppnås da en suspensjon av forbindelsen A og eventuelt av forbindelsen B.

Når forbindelsen B ikke er oppløst samtidig som forbindelsen A i det varme løsningsmiddel oppløses denne i den oppnådde suspensjon av forbindelsen A.

Man påfører deretter de oppnådde suspensjoner ved hjelp av en påføringsvalse på et aluminiumark. Man kan deretter føre det belagte ark av aluminium gjennom en tunnel ved 120°C for. å fjerne løsningsmidlet, og deretter over en sylinder oppvarmet til 240°C for å smelte forbindelsene A og B.

Man har fremstilt åtte laminater hvor betingelsene for fremstillingen og deres egenskaper er gitt i den etter-følgende tabell II.

Forkortelser i tabell II:

(1) PEG: Polyetylen med høy densitet (d = 0,960) påpodet akrylsyre (1 vektprosent).

(2) PEBD: Polyetylen med lav densitet (d = 0,918).

(3) PIB:. Polyisobutylen med dénsitet 0,916.

(4) Parafin 56 - 58: "Parafin" med densitet 0,895 med smeltepunkt 57°C.

(5) P.S.: Polystyren med densitet 1,11.

(6) PEHD: Polyetylen med høy densitet (d = 0,960).

(7) PPG: Polypropylen (d = 0,910) påpodet 1 vektprosent akrylsyre. (8) EP:Kopolymer av etylen-propylen med densitet 0,88.

EKSEMPEL II.

Dette eksempel vedrører forsøk med tetthet og avrivbarhet gjennomført med beholdere lukket ved hjelp av laminatene fra eksempel I.

En flaske av polyetylen med høy densitet (d = 0,960) eller av polypropylen fylles med vann og lukkes deretter hermetisk ved hjelp av laminatet, varmforsegles på flaskehalsen. Flaskehalsen er rund og dens diameter er 4 4 mm med tykkelse 2,5 mm.

For laminatene 11, 12, 21, 31, 41 og 51 anvendes en flaske av polyetylen.

For laminatene 61 og 71 anvendes en flaske av polypropylen.

Varmforseglingen gjennomføres ved at laminatet på flaskehalsen ved hjelp av en varmeplate oppvarmes i 2 sekunder og med et trykk slik at flasken sammentrykkes 2 mm.

Varmeplaten er oppvarmet til 200°C for laminatene 11, 12, 21, 31, 41 og 51 og til 220°C for laminatene 61 og 71.

A. Tetthetsforsøk.

Flasken legges på siden og det finnes at den er tett i kapselen når den utsettes for vekten av en person.

Flasker som er varmforseglet med laminatene i henhold til oppfinnelsen finnes å være tette.

B. Avrivningsforsøk.

Man gjennomfører to typer tester, nemlig kvalitative og kvantitative tester.

1. Kvalitative tester.

De varmforseglede flasker som anvendes ved tetthetstestene utsettes for prøver med manuell åpning, ved hjelp av en opprivningstunge som kapslene tildannet fra laminatene er forsynt med. Det fastslås at laminatene lett kan rives av.

2. Kvantitative tester.

Man måler opprivningskreftene for varmforseglede kapsler på et strekkprøveapparat for plastmaterialer av typen "INSTRON", idet apparatet er forsynt med et spesialutstyr som holder flasken fast ved halsen ved hjelp av en mobil nedre kjeve, idet en øvre kjeve holder kapselen fast ved tungen. Opprivningskreftene utøves i et plan omtrent perpendikulært på planet for sammensmeltingen av kapselen på flaskehalsen.

Kapslene rives deretter opp fra overflaten av flaskehalsene fullstendig og uten brudd. Trekk-kreftene utøves med en konstant hastighet på 500 mm/minutt.

Resultatene fra forsøkene er gjengitt i den etterfølgende tabell III som viser avrivningskreftene for hvert laminat.

Forsøkene viser at laminatene i henhold til oppfinnelsen sikrer tetning men likevel kan rives av, idet avrivningskreftene ved den anvendte test utgjør 0,6 til 1,25 daN som kan betraktes som tilfredsstillende verdier.

Claims (16)

1. Laminat, særlig egnet for lukking av emballasje av plastmaterial, omfattende et metallark og et klebemiddellag, karakterisert ved at klebemiddellaget ut-gjøres av en blanding av to forbindelser A og B: idet forbindelsen A er en kopolymer av et alifatisk mono- olefin og en monoetylen-umettet karboksylsyre og som har en god klebeevne overfor metallarket og beholderen, og forbindelsen B er en forbindelse egnet til å nedsette klebeevnen av forbindelsen A overfor metallarket og/eller beholderen.

2. Laminat som angitt i krav 1, karakterisert ved at forbindelsen A er en podet kopolymer oppnådd ved polymerisering av etylen og etterfølgende påpoding av akrylsyren.

3. Laminat som angitt i krav 1, karakterisert ved at forbindelsen A er en podet kopolymer oppnådd ved polymerisering av propylen med etterfølgende påpoding av akrylsyren.

4. Laminat som angitt i krav 2, karakterisert ved at forbindelsen A er polyetylen med høy densitet påpodet i det minste 5 vektprosent akrylsyre.

5. Laminat som angitt i krav 2 og 4, karakterisert ved at forbindelsen B velges fra gruppen bestående av: - polyetylen med lav densitet, - polyetylen med høy densitet, - polyisobutylen, polystyren, parafin, voks.

6. Laminat som angitt i krav 3, karakterisert ved at forbindelsen B velges fra gruppen bestående av: kopolymerer av etylen og propylen, kopolymerer oopnådd ved polymerisering av etylen med etterfølgende påpoding av akrylsyre.

7. Laminat som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at klebemiddellaget har en tykkelse under 10 mikrometer.

8. Laminat som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at metallarket er et ark av aluminium med tykkelse mellom 30 og 80 mikrometer.

9. Laminat som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at klebemiddellaget inneholder 10 til 90 vektprosent av forbindelse A og 90 til 10 vektprosent av forbindelse B.

10. Fremgangsmåte for fremstilling av det laminat som ér angitt i krav 1, karakterisert ved følgende trinn: a) det fremstilles en suspensjon av forbindelsen A i en organisk væske, idet suspensjonen inneholder forbindelsen B, b) metallarket påstrykes suspensjonen av forbindelsen A, idet suspensjonen inneholder forbindelsen B, c) den organiske væske fjernes, og d) forbindelsene smeltes slik at det oppnås et kontinuerlig lag av forbindelsene på metallarket.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at suspensjonen av forbindelser oppnås ved hurtig avkjøling av en oppløsning av forbindelsen A.

12. Anvendelse av laminatet som angitt i krav 5 for fremstilling av avrivbare lukkinger av beholdere av polyetylen, ved varmforsegling av laminatet på beholderen ved en tempera- o tur pa mellom 16 0 og 210 C.

13. Anvendelse som angitt i krav 12, karakterisert ved at klebemiddellaget ut-gjøres av 75 til 25 vektprosent av en kopolymer av etylen og akrylsyre og 25 til 7 5 vektprosent av polyetylen med lav densitet.

14. Anvendelse av laminatet angitt i krav 6 for fremstilling av avrivbare lukker for beholdere av polypropylen, ved varmforsegling av laminatet på beholderen med en temperatur mellom 170 og 250°C.

15. Anvendelse som angitt i krav 14, karakterisert ved at klebemiddellaget består av 80 til 10 0 vektprosent av en kopolymer av propylen og akrylsyre og 20 til 9 0 vektprosent av en kopolymer av etylen og akrylsyre.

16. Anvendelse som angitt i krav 14 eller 15, karakterisert ved at beholderne inneholder dessertprodukter eller yougurt innført i beholderen ved en temperatur mellom 40 og 100°C og at varmforseglingen gjennom-føres umiddelbart etter innføringen av produktet i beholderen.