NO803571L - Voksholdige sammensetninger for fremstilling av innpakningslaminater. - Google Patents

Abstract

Laminater egnet for innpakning av fettholdige matvare-1 produkter slik som smør , omfatter et lag av metallfolie festet til et lag av vegetabilsk pergament ved hjelp av et voksbasert adhesiv omfattene en fleksibel micro-krystallinsk voks med 2-20 vektprosent av en alfa-methylstyren-harpiks.Voksblanding som angitt ovenfor.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører vokser som er egnet for fremstilling av innpakningslaminater, spesiellt metallfolie/papir-laminater egnet for innpakning av fettprodukter, slik som smør.

Fettprodukter slik som smør kan innpakkes i laminater av metallfolie. vanligvis aluminiumsfolie, og papir.

Folien og papiret kan sammenføyes ved hjelp av et passende mid-del. Papiret som vanligvis benyttes for dette formål er vegetabilsk pergament, og kjent som svovelpapir. Papir av denne type er sammensatt utelukkende av vegetabilske fibre, og er blitt utsatt for behandling i suksesive bad av konsentrert svovel-syre for å fjerne resterende urenheter og for å modifisere cellulosekjedene og gjøre det resulterende produkt vantett. Papiret kan behandles med metallsalter eller /komplekser for

å forbedre bestandheten ovenfor vann eller fettstoffer. Behandlingen bevirkes vanligvis ved å bringe papiret i kontakt med en oppløsning av metallsalter eller komplekser.Kromsalter og / komplekser er spesiellt egnet i denne forbindelse, spesiellt kompleksene av kromclorid med langkjedede fettsyrer slik som stearinsyre. Behandlingen med metallsaltene eller /kompleksene kan utføres for bare å bevirke en overflatebehandling eller alternativt,for å impregnere papiret med metallforbindelsen.

Om nødvendig kan behandlingen med metallforbindelsen etter-følges av et oppvarmingstrinn.

Vegetabilsk pergament eller svovelpapir som ikke er behandlet med en av disse metallforbindelsene, har en lavere bestandhet overfor vann og fett enn det behandlede papir, og når det ikke- behandlede papir i innpakningslaminater er prod-uktet ofte utilfredstillende, idet det har en utilstrekkelig bestandhet ovenfor vann.

Det er nå funnet at tilsvarende innpakningslaminater for fettprodukter slik som smør kan fremstilles under anvendelse av et laminerende adhesive omfattende en fleksibel mokrokrystallinsk voks og 2/12vekstprosent,fortrinnsvis ca. 6 vektprosent med hensyn til voksen , av en alfa-methylstyren harpiks med mykningspunkt på mindre enn omkring 85°C. Papiret kan være av den behandlede eller ubehandlede typen, idet gode resultater oppnåes i hvert tilfelle,skjønt den overlegne vannstandhet som oppnåes med de foreliggende laminerende vokser muliggjør at de ubehandlede typer kan benyttes for et stort antall anvendelser.

Den microkrystallinske voks som er hovedbetand-delen i adhesivet.er , som velkjent , en komleks blanding av molekyler av parafinvoks og andre hydrokarbontyper. De fleks-ible microkrystallinske voksene som benyttes i foreliggende sammentsetninger har et smeltepunkt på 60/80°C,oljeinnhold

på 1/ 5 %,fortrinnsvis 3/ 5%, og en nålepenetrering på 40/60 ved 25 °C. Ved høyere temeraturer vil penetreringen være større, f.eks. ca. 250 ved 42°C. Penetreringen måles iflg. ASTM-D 1321 og måles i enheter på 0,1 mm.

Microkrystallinske vokser oppnåes generellt ved ekstrahering av tunge destilater fra den andre destilasjonen av råolje ved egnede selektive oppløsningsmidler slik som methyl ethyl ketone. Avhengig av betingelsene under destilla-sjonen og ekstraksjonen og beskaffenheten av oppløsnings-middelet og av det tunge destillat ( når det andre destillatet først er frigjort for dets aromat/og asfalt/komponenter), er det mulig å oppnå microkrystallinske vokser med forskjellige sammensetninger og egenskaper. Foreliggende sammensetninger benytter vokser av lamineringskvalitet , dvs.microkrystallinske vokser som anvendes for fremstilling av laminater. Disse vokser inneholder tilstrekkelig olje til å gi god fleksibilitet og høy bindestyrke til forskjellige substrater.

Når microkrystallinske vokser med alle de

ønskede egenskaper ikke er tilgjengelig, er det mulig å benytte blandinger av microkrystallinske vokser. Ved å modifisere de relative mengdeforhold for to eller flere microkrystallinske vokser blir det derfor mulig å fremstille en laminerende voks som har den optimale kombinasjon av egenskapenene.

Alfa-methylstyren harpiksen som benyttes i de foreliggende sammensetninger er en homopolymer eller kopolymer av alfa-methylstyren . Kopolymerer med andre umettede monomerer er mulig , spesiellt som inneholder minst 50%enheter avledet fra alfa -methylstyren,men dets homopolymerer er foretrukket. Mykningspunktet for harpiksen bør være under 85°C.

Harpikser av denne type er komraersiellt tilgjengelig med

under varebetegnelsen "KRISTALEX" og " PICCOTEX ".

Alfa-methylstyren harpiksene som benyttes i foreliggende sammensetninger kan fukte papiret effektivt og hin-drer således dimmensjonsvariasjonen i papiret når det er i kontakt med vann og gir en bedre binding til metallfolien. Denne effekt er spesiellt bemerkelsesverdig med ubehandlet vegetabilsk pergament. Denne oppførsel står i kontrast'med den hos forskjellige syntetiske og trealifatiske harpikser (alifatiske lignin-harpikser )som forblir festet til folien etter at laminatet er nedsenket i vann.

Alfa-methylstyren-harpiksene er også i overen-stemmelse med kravene til materialer som skal anvendes for innpakning av smør,og tillater dermed deres anvendelse for dette formål.

Metallet som benyttes i laminatet vil normalt

være aluminium, og dette kan preges eller trykkes med mønst-eret eller tegn i flg. brukerens ønske. Folien kan lamineres til papiret under anvendelse av konvensjonelle laminerings-metoder for dette formål. Egnede lamineringsteknikker består vanligvis i belegging av metallfolien med en hensikstmessig pr©gsjonert mengde av voks/harpiks-blandingen og deretter an-bringelse av den belagte overflate i kontakt med det andre materiale og avkjøling av det hele for dermed å størkne voks-adhesivet , og sikre laminering. Driftsbetingelsene, fremdriftshastigheten, anbringelsestemperatur for blandingen, og avkjølingstemperatur vil lett kunne tilpasses i forhold til egenskapene til den adhesive blanding.

Foreliggende voks -sammensetninger gir god adhesjon mellom metallfolien of ubehandlede vegetabilske pergamenter, dvs. pergamenter som ikke fullstendig eller del-vis er blitt impregnert med kromsalter eller /komplekser.

Dette er en spesiell fordel fordi det muliggjør at tilfred-stillende laminater kan fremstilles under anvendelse av ubehandlet papir. Behandlet papir kan imidlertid anvendes om ønsket.Passende behandlingsmaterialer er stearinsyrekomplek-sene av kromklorid, f,eks.produkter emd varebetegnelsen

"QUILON".

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen,

idet den benyttede test besto av måling av den kraft(uttrykt i g/cm. prøvelengde) som skal til for å delaminere den vegetabilske pergament fra aluminiumsfolien. Testene ble utført både på tørre prøver av laminatet og etter nedsenkning i vann.

Eksempel 1.

Det ble fremstilt an blanding av to mikrokrystal-linske vokser med følgende egenskaper:

" MOBIL VOKS 2360 smeltepunkt (°C ): 75,4

penetrering ved 25°C(mm x 10 — 1) :26 penetrering ved 42°C(mm x 10 -1) :150 max. kinematisk viskositet ved 99°C(cSt): 11,4

" MOBIL VOKS 2370 smeltepunkt (°C ): 76,5

penetrering ved 25°C (mmx 10 — 1) :46

- penetrering ved 42°C(mm x 10 -1):220/250 kinematisk viskositet ved 99°C(cSt): 14,6

De relative mengder av disse to vokser i blandingen var 68 vektdeler av " MOBILVOKS 2370" og 20 vektdeler av " MOBILVOKS 2360 " .

Denne blanding av vokser ble blandet med forskjellige alfa-methylstyren-harpikser som følger: " Kristalex F 85 " - mykningspunkt omkring 85°C " Kristalex 3070 " - mykningspunkt omkring 70°C

" Piccotex 75" - mykningspunkt omkring 75°C

" Piccotex 100" - mykningspunkt omkring 100°C

" Piccotex 120" - mykningspunkt omkring 120°C

De resulater som ble opnnådd ved bruk av disse blandinger for fremstilling av laminater av ubehandlet vegetabilsk pergament og aluminiumsfolie, er gitt i nedenforstående tabell 1. Delamineringskraften er angitt både med tørt laminat og etter nedsenkning i vann i 12 og 24 timer.

Resultatene ovenfor demonstrerer ønskeligheten av å benytte harpikser med mykningspunkter under 85°C.

Eksempel 2

Blandinger av " MOBILVOKS 2360" og "MOBILVOKS 2370" KRISTALEX 85" og " KRISTALEX 3070" ble fremstilt og benyttet for laminering av aluminiumsfolie og ubehandlet vegetabilsk pergament slik som beskrevet i eksempel 1 . De resulterende laminater ble deretter testet for de- lamineringskraft med det tørre laminat og etter en times og 24 timers nedsenkning. Resultatene er vist i tabell 2.

To prøver av " Mobilvoks 2370 " med forskjellig binde styrker ble benyttet i dette eksempel. En prøve ( a ) hadde bindestyrke ( lik delamineringskraften i forsøkene beskrevet i eks 1. ) på 40 g/cm og var ellers lik i sine egenskaper til " Mobilvoks 2370 " beskrevet i eksempel 1.

Den andre prøven ( b ) hadde en bindestyrke på'28g/cm og var ellers lik " Mobilvoks 2370 " i eksempel 1.

Det ble fremstilt blandinger med 80 vektdeler av prøve a eller prøve b med 20 vektdeler av " Mobilvoks 2360". De to blandingene ble deretter blandet med " Kristalex 85"

i mengdeforholdet 94 vektdeler voks til 6 vektdeler harpiks. Resulterende blandinger,blandinger a og b, respektivt (basert på prøver a og b ), ble deretter benyttet for å fremstille laminater av folie med både behandlede og .ubehandlede vegetabilske pergamenter. Laminatene ble deretter testet slik som beskrevet ovenfor . Resulatene er angitt i tabell 3.

Claims (9)

1) Voksbasert sammensetning, karakterisert v e d at den omfatter en microkrystallinsk voks og 2-20 vektprosent med hensyn til voksen, av en alfa-methylstyrenharpiks med et mykningspunkt på under 85°C.

2) Sammensetning i flg. krav 1, karakterisert v e d at harpiksen omfatter en homopolymer av alfa-methylstyren .

3) Sammensetning iflg. krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter omtrent 6 vektprosent av harpiksen .

4) Sammensetning i flg. en hvilken som helst av kravene 1-3,kar' akterisert ved at den microkrystallinske voks har en penetrering på 40/60 (ASTM D-1321 ).

5) Sammensetning i flg. et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den microkrystallinske voks har et oljeinnhold på 3- 5 vektprosent.

6) Innpakningslaminat , karakterisert ved at det omfatter et lag metallfolie festet til et papir lag ved hjelp av en voks basert lamineringssammensetning i flg. hvilket som helst av kravene 1-5.

7) Laminat i flg .krav 6, karakterisert v e d at metallfolien er aluminiumsfolie.

8) Laminat i flg. krav 7, karakterisert ved at papiret er vegetabilsk pergament.

9) Laminat i flg. krav 8, karakterisert ved at papiret er ubehandlet vegetabilsk pergament.