NO892049L - POLYMER MOVIES WITH HOEY OXYGEN BARRIERS. - Google Patents
POLYMER MOVIES WITH HOEY OXYGEN BARRIERS.Info
- Publication number
- NO892049L NO892049L NO89892049A NO892049A NO892049L NO 892049 L NO892049 L NO 892049L NO 89892049 A NO89892049 A NO 89892049A NO 892049 A NO892049 A NO 892049A NO 892049 L NO892049 L NO 892049L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- layer
- copolymer
- ethylene vinyl
- film
- vinylidene chloride
- Prior art date
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 86
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 86
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 86
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 431
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 206
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 claims description 158
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 155
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 73
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 56
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 50
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 50
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 34
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 33
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 31
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 21
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 17
- 229920001986 Vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer Polymers 0.000 claims description 13
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 11
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 11
- 229920006225 ethylene-methyl acrylate Polymers 0.000 claims description 10
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 9
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 claims description 9
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims description 8
- HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenyl acetate Chemical class C=C.CC(=O)OC=C HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 claims description 4
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002998 adhesive polymer Substances 0.000 claims description 2
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 2
- 229920012753 Ethylene Ionomers Polymers 0.000 claims 2
- WJGVWFOXHWYCHL-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloroethene;methyl prop-2-enoate Chemical group ClC(Cl)=C.COC(=O)C=C WJGVWFOXHWYCHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241000102542 Kara Species 0.000 claims 1
- DHZSIQDUYCWNSB-UHFFFAOYSA-N chloroethene;1,1-dichloroethene Chemical compound ClC=C.ClC(Cl)=C DHZSIQDUYCWNSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 description 17
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 12
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 11
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 10
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 9
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 9
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 229920003300 Plexar® Polymers 0.000 description 5
- 239000005043 ethylene-methyl acrylate Substances 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 229920005629 polypropylene homopolymer Polymers 0.000 description 3
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009459 flexible packaging Methods 0.000 description 2
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 2
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 2
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- HGVPOWOAHALJHA-UHFFFAOYSA-N ethene;methyl prop-2-enoate Chemical compound C=C.COC(=O)C=C HGVPOWOAHALJHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229920005653 propylene-ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse gjelder polymere filmer og spesielt slike filmer som tilveiebringer en høy oksygenbarriere. Foreliggende oppfinnelse er spesielt rettet mot slike filmer som er utsatt for fuktighet på et visst punkt under deres ventede brukstid. The present invention relates to polymeric films and in particular such films which provide a high oxygen barrier. The present invention is particularly directed to such films which are exposed to moisture at some point during their expected useful life.
Det er kjent at etylenvinylalkoholkopolymerer (EVOH) virker som en oksygenbarriere i flersjiktsfilmer. Det er også kjent at vinylidenkloridkopolymerer (VDC) har oksygenbarriereegenskaper. Oksygenbarriereegenskapene hos VDC- og EVOH-kopolymerene påvirkes imidlertid forskjellig av fuktigheten i de omgivelser i hvilke polymerene anvendes. VDC-kopolymeren har relativt mindre oksygenbarriere enn EVOH-kopolymerer med lavt etyleninnhold, og i noen tilfeller høyere etyleninnhold, men den er relativt ufølsom for forandringer i fuktighet. Dens oksygenbarriereegenskaper er nemlig generelt omtrent den samme ved høye fuktigheter som ved lave fuktigheter. Mens det er noen variasjoner i oksygenbarrieren når fuktigheten forandres, er disse variasjonene ganske moderate. Ethylene vinyl alcohol copolymers (EVOH) are known to act as an oxygen barrier in multilayer films. Vinylidene chloride copolymers (VDC) are also known to have oxygen barrier properties. The oxygen barrier properties of the VDC and EVOH copolymers are, however, affected differently by the humidity in the environments in which the polymers are used. The VDC copolymer has relatively less oxygen barrier than EVOH copolymers with low ethylene content, and in some cases higher ethylene content, but it is relatively insensitive to changes in humidity. Namely, its oxygen barrier properties are generally about the same at high humidities as at low humidities. While there are some variations in the oxygen barrier as the humidity changes, these variations are quite moderate.
EVOH med lavt etyleninnhold har en meget bedre oksygenbarriere enn VDC ved lav fuktighet. EVOH med høyere etyleninnhold har bedre oksygenbarriere enn noen VDC-kopolymerer ved lav fuktighet. EVOH-kopolymerene er imidlertid ganske følsomme for den fuktighet de er utsatt for, slik at ved høye fuktigheter, f.eks. over ca. 75-80$, er EVOH-kopolymerens oksygenbarriereegenskaper mindre effektive, og er således mindre ønskelige enn egenskapene til VDC-kopolymeren. Ved fuktigheter over ca. 75-80$ er nemlig oksygenoverføringshastigheten for EVOH-kopolymeren typisk høyere enn oksygenoverførlngshastighetene for VDC-kopolymeren . EVOH with a low ethylene content has a much better oxygen barrier than VDC at low humidity. EVOH with higher ethylene content has a better oxygen barrier than some VDC copolymers at low humidity. However, the EVOH copolymers are quite sensitive to the humidity to which they are exposed, so that at high humidity, e.g. over approx. 75-80$, the oxygen barrier properties of the EVOH copolymer are less effective, and are thus less desirable than the properties of the VDC copolymer. At humidity above approx. 75-80$ namely the oxygen transfer rate for the EVOH copolymer is typically higher than the oxygen transfer rates for the VDC copolymer.
Oksygenoverføringshastigheter slik de beskrives og dis-kuteres her, er basert på sammenligning av 0,025 mm EVOH-kopolymer mot 0,025 mm VDC-kopolymer, bortsett fra der annet er angitt. Oxygen transfer rates as described and discussed herein are based on comparison of 0.025 mm EVOH copolymer versus 0.025 mm VDC copolymer, except where otherwise noted.
Mens EVOH-kopolymerer med lavt etyleninnhold således generelt foretrekkes for bruk 1 omgivelser med lav fuktighet, anses VDC-kopolymeren typisk å være bedre for film som vil bli utsatt for omgivelser med høy fuktighet. Thus, while low ethylene content EVOH copolymers are generally preferred for use in low humidity environments, the VDC copolymer is typically considered better for film that will be exposed to high humidity environments.
EVOH-kopolymerer med høyere etyleninnhold har noe høyere oksygenoverføringshastigheter enn både PVOH med lavt etyleninnhold og noen VDC-kopolymerer. EVOH med høyere etyleninnhold har en midlere fuktighetsfølsomhet. Siden EVOH generelt er lettere å behandle enn VDC-kopolymeren, foretrekkes derfor i noen tilfeller EVOH-kopolymerer med høyere etyleninnhold for konvensjonell anvendelse. Higher ethylene EVOH copolymers have somewhat higher oxygen transfer rates than both lower ethylene PVOH and some VDC copolymers. EVOH with a higher ethylene content has a medium moisture sensitivity. Therefore, since EVOH is generally easier to process than the VDC copolymer, in some cases EVOH copolymers with higher ethylene content are preferred for conventional application.
Det har imidlertid generelt vært praksis å anvende VDC-kopolymerer for filmer som vil bli utsatt for omgivelser med høy fuktighet i en viss periode av deres brukstid, for å vinne minst de barriereegenskaper som følger med VDC-kopolymeren, mens de høyere oksygenoverføringshastighetene til PVOH-kopolymeren unngås i omgivelser med høyere fuktighet. Når det ventes konstant lav fuktighet på yttersiden av pakningen, foretrekkes på den annen side den lavere oksygen-overføringshastigheten til PVOH med lavt etyleninnhold generelt, f for å oppnå forlenget holdbarhet. However, it has generally been the practice to use VDC copolymers for films that will be exposed to high humidity environments for some period of their service life, in order to gain at least the barrier properties that come with the VDC copolymer, while the higher oxygen transfer rates of PVOH- the copolymer is avoided in environments with higher humidity. On the other hand, when constant low humidity is expected on the outside of the package, the lower oxygen transfer rate of PVOH with low ethylene content is generally preferred, f to achieve extended shelf life.
En ulempe med denne praksis har vært at en pakning som er utsatt for høyere fuktighet i bare en del av dens brukstid konvensjonelt har brukt et VDC-kopolymer-barrieresJikt, og har således ikke vært i stand til å dra nytte av de lavere oksygenoverføringshastighetene til PVOH med lavt etyleninnhold under de perioder av brukstiden der den relative fuktigheten er lav nok til at pakningen og dens innhold kunne dra nytte av bruken av PVOH-kopolymer istedenfor VDC-kopolymer. Det ville derfor være ønskelig å fremstille en film som tilveiebringer den høye oksygenbarrieren til PVOH ved lavere fuktigheter, og hvor dens oksygenbarriereregen-skaper er mindre følsomme for fuktighetsvarlasjoner, og er spesielt mindre følsom for høy fuktighet. Det ville faktisk være ønskelig å ha en film som har fordelene med den lavere oksygenoverføringshastigheten til PVOH med lavt etyleninnhold ved lavere fuktighet, mens den også har fordelen med den mer stabile oksygenbarrieren som tilveiebringes av VDC-kopolymer ved høyere fuktigheter. A disadvantage of this practice has been that a gasket exposed to higher humidity for only a portion of its service life has conventionally used a VDC copolymer barrier layer, and thus has not been able to take advantage of the lower oxygen transfer rates of PVOH with low ethylene content during those periods of service life where the relative humidity is low enough for the gasket and its contents to benefit from the use of PVOH copolymer instead of VDC copolymer. It would therefore be desirable to produce a film which provides the high oxygen barrier of PVOH at lower humidities, and where its oxygen barrier properties are less sensitive to humidity variations, and is particularly less sensitive to high humidity. Indeed, it would be desirable to have a film that has the advantages of the lower oxygen transfer rate of low ethylene content PVOH at lower humidities, while also having the advantage of the more stable oxygen barrier provided by VDC copolymer at higher humidities.
Foreliggende oppfinnelse er således rettet mot polymere filmer med flere sjikt som har lave oksygenoverførings-hastigheter tilsvarende den barriere som tilveiebringes av EVOH ved lave fuktigheter, i kombinasjon med oksygen-overføringshastigheter som generelt tilsvarer den barriere som tilveiebringes av VDC-kopolymer ved høye fuktigheter. Filmene ifølge oppfinnelsen kan tilveiebringe minst barriereegenskapene til VDC-kopolymeren til alle tider, og kan fordelaktig tilveiebringe de bedre barriereegenskapene til EVOH under perioder når den relative fuktigheten er mindre enn, f.eks. ca. 75$. The present invention is thus aimed at polymeric films with several layers which have low oxygen transfer rates corresponding to the barrier provided by EVOH at low humidity, in combination with oxygen transfer rates which generally correspond to the barrier provided by VDC copolymer at high humidity. The films of the invention can provide at least the barrier properties of the VDC copolymer at all times, and can advantageously provide the better barrier properties of EVOH during periods when the relative humidity is less than, e.g. about. 75$.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en flersjikts polymer film med gode okygenbarriereegenskaper over et bredt område av fuktighetsbetingelser. Ifølge oppfinnelsen har en flersjikts polymer film et første sjikt av etylenvinylalkoholkopolymer, et andre sjikt av en vinylidenkloridkopolymer, og fortrinnsvis et tredje, adhesivt sjikt mellom det første og andre sjiktet. Det adhesive sjiktet tilveiebringer fortrinnsvis adhesjon på minst ca. 39,4 g/cm bredde, slik det bestemmes ved avskalingsstyrke, til minst ett av sjiktene av vinylidenkloridkopolymer og etylenvinylalkoholkopolymer. Eksempler på sammensetningen av det tredje adhesivsjiktet er EVA med høyt vinylacetat (VA)-innhold, spesielt større enn 15$ VA, blandinger og kopolymerer av polypropylen, homopolymer eller kopolymer (PP) med EVA, etylenmetylakrylat (EMA), anhydrid modifisert polypropylenhomopolymer eller —kopolymer (MPP), og anhydridmodifisert etylenvinylacetat (MEVA). I foretrukne utførelsesformer er vanndampoverførings-hastigheten (WVTR) mellom det første sjiktet av EVOH og en første ytre overflate av filmen, gjennom VDC-kopolymeren, mindre enn WVTR mellom EVOH-sjiktet og den andre, ytre overflaten av filmen, vekk fra VDC-kopolymeren. Typisk er forholdet mellom WVTR gjennom VDC til den første overflaten, og WVTR til den andre overflaten ikke mer enn ca. 0,25/1. The present invention provides a multi-layer polymer film with good oxygen barrier properties over a wide range of humidity conditions. According to the invention, a multilayer polymer film has a first layer of ethylene vinyl alcohol copolymer, a second layer of a vinylidene chloride copolymer, and preferably a third, adhesive layer between the first and second layers. The adhesive layer preferably provides adhesion of at least approx. 39.4 g/cm width, as determined by peel strength, of at least one of the layers of vinylidene chloride copolymer and ethylene vinyl alcohol copolymer. Examples of the composition of the third adhesive layer are EVA with a high vinyl acetate (VA) content, especially greater than 15$ VA, mixtures and copolymers of polypropylene, homopolymer or copolymer (PP) with EVA, ethylene methyl acrylate (EMA), anhydride modified polypropylene homopolymer or — copolymer (MPP), and anhydride-modified ethylene vinyl acetate (MEVA). In preferred embodiments, the water vapor transmission rate (WVTR) between the first layer of EVOH and a first outer surface of the film, through the VDC copolymer, is less than the WVTR between the EVOH layer and the second outer surface of the film, away from the VDC copolymer . Typically, the ratio of WVTR through VDC to the first surface, and WVTR to the second surface is no more than approx. 0.25/1.
Filmene ifølge oppfinnelsen omfatter fortrinnsvis et fjerde forseglingssjikt idet det andre sjiktet av vinylidenkloridkopolymer er mellom det første EVOH-sjiktet og det fjerde forseglingssjiktet. Foretrukne blandinger for forseglings-sj iktet velges fra gruppen bestående av olefinbaserte poly-merer og kopolymerer og blandinger derav. Eksempler på forsegl ingssj iktblandinger for bruk ved høye temperaturerer polypropylenhomopolymerer og -kopolymerer og polyetylen med en harpiksdensitet på minst ca. 0,940, fortrinnsvis minst ca. 0,950. Eksempler på forseglingssjiktblandinger for bruk ved lavere temperaturer er EVA, lavdensitetspolyetylen (LDPE), middels densitetspolyetylen (MDPE), ionomer, og lineært lavdensitetspolyetylen (LLDPE), inkludert densiteter så lave som, f.eks. ca. 0,890. Et femte adhesivsjikt kan plasseres mellom det andre sjiktet av VDC-kopolymer og det fjerde forseglingssjiktet. Eksempler på materialer som er anvendbare i blandingen i det femte sjiktet er EVA-kopolymerer omfattende mer enn ca. 15$ vinylacetat, blandinger og kopolymerer av PP og EVA, EMA, MPP og MEVA. The films according to the invention preferably comprise a fourth sealing layer, the second layer of vinylidene chloride copolymer being between the first EVOH layer and the fourth sealing layer. Preferred compounds for the sealing layer are selected from the group consisting of olefin-based polymers and copolymers and mixtures thereof. Examples of sealing layer compounds for use at high temperatures are polypropylene homopolymers and copolymers and polyethylene with a resin density of at least approx. 0.940, preferably at least approx. 0.950. Examples of sealing layer compounds for use at lower temperatures are EVA, low density polyethylene (LDPE), medium density polyethylene (MDPE), ionomers, and linear low density polyethylene (LLDPE), including densities as low as, e.g. about. 0.890. A fifth adhesive layer may be placed between the second layer of VDC copolymer and the fourth sealing layer. Examples of materials useful in the mixture in the fifth layer are EVA copolymers comprising more than approx. 15$ vinyl acetate, blends and copolymers of PP and EVA, EMA, MPP and MEVA.
Som et spesielt eksempel på en film ifølge oppfinnelsen kan det nevnes en polymer film med i rekkefølge et første sjikt omfattende EVOH, et andre sjikt omfattende et EVA med mer enn ca. 15$ vinylacetat, et tredje sjikt omfattende en VDC-kopolymer, et fjerde sjikt omfattende et EVA med mer enn ca. 15$ vinylacetat, og et femte sjikt omfattende LLDPE. As a particular example of a film according to the invention, mention can be made of a polymer film with, in order, a first layer comprising EVOH, a second layer comprising an EVA with more than approx. 15$ vinyl acetate, a third layer comprising a VDC copolymer, a fourth layer comprising an EVA with more than approx. 15$ vinyl acetate, and a fifth layer comprising LLDPE.
En andre spesielt eksempel på en film ifølge oppfinnelsen er en flersjikts film med i rekkefølge et første sjikt omfattende EVOH, et andre sjikt omfattende et anhydrid modifisert polypropylen, et tredje sjikt omfattende en VDC- kopolymer, et fjerde sjikt omfattende et anhydridmodifisert polypropylen og et femte polypropylen-basert sjikt. A second particular example of a film according to the invention is a multilayer film with, in order, a first layer comprising EVOH, a second layer comprising an anhydride modified polypropylene, a third layer comprising a VDC copolymer, a fourth layer comprising an anhydride modified polypropylene and a fifth polypropylene-based layer.
Et tredje spesielt eksempel på polymere filmer ifølge oppfinnelsen har i rekkefølge et første sjikt omfattende EVOH, et andre sjikt omfattende en anhydrid-modifisert EVA-kopolymer, et tredje sjikt omfattende en VDC-kopolymer, et fjerde sjikt omfattende en anhydrid-modifisert EVA-kopolymer og et femte sjikt omfattende LLDPE. A third particular example of polymeric films according to the invention has, in order, a first layer comprising EVOH, a second layer comprising an anhydride-modified EVA copolymer, a third layer comprising a VDC copolymer, a fourth layer comprising an anhydride-modified EVA copolymer and a fifth layer comprising LLDPE.
I de mange utførelsesformene av filmene ifølge oppfinnelsen foretrekkes det, selv om det ikke er nødvendig, at et enkelt adhesivsjikt er anbragt mellom sjiktene av PVOH og VDC-kopolymer, og er i overflate-til-overflatekontakt med både PVOH-sjiktet og VDC-sjiktet, og derved tilveiebringe en adhesjon på minst 39,4 g/cm bredde til både det første og andre sjiktet. In the many embodiments of the films according to the invention, it is preferred, although not necessary, that a single adhesive layer is placed between the layers of PVOH and VDC copolymer, and is in surface-to-surface contact with both the PVOH layer and the VDC layer , thereby providing an adhesion of at least 39.4 g/cm width to both the first and second layers.
I en familie av filmene ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter filmene en koekstrudert flersjikts film med et første sjikt omfattende vinylidenkloridkopolymer, og et andre sjikt som er koekstrudert med vinylidenkloridkopolymeren og omfattende etylenvinylalkohol. Det foretrekkes, selv om det ikke er nødvendig, at de koekstruderte filmene omfatter det foran nevnte, intermediære adhesivsjiktet anbragt mellom VDC-kopolymersjiktet og EVOH-sjiktet. In one family of films according to the present invention, the films comprise a coextruded multilayer film with a first layer comprising vinylidene chloride copolymer, and a second layer coextruded with the vinylidene chloride copolymer and comprising ethylene vinyl alcohol. It is preferred, although not necessary, that the coextruded films comprise the above-mentioned intermediate adhesive layer placed between the VDC copolymer layer and the EVOH layer.
I noen utførelsesformer av oppfinnelsen omfatter VDC-kopolymeren vinylidenklorid-vinylklorid-kopolymer. De andre utførelsesformer er en foretrukken kopolymer vinylidenklorid-metylakrylat-kopolymer. In some embodiments of the invention, the VDC copolymer comprises vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer. The other embodiments are a preferred copolymer vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer.
Når det gjelder fremstilling av filmene ifølge oppfinnelsen, er en fremgangsmåte for fremstilling av dem å koekstrudere EVOH- og VDC-kopolymeren, inkludert å forme EVOH til et første sjikt med en ringform ved en første temperatur, forme VDC-kopolymeren til et andre sjikt med en ringform ved en andre temperatur som er betydelig lavere enn den første temperaturen, kombinere det første og andre sjiktet for å danne en flersjikts film, og koekstrudere og avkjøle filmen. Fortrinnsvis er den første temperaturen for forming av EVOH-kopolymeren ca. 193°C til 216°C. EVOH- og VDC-kopolymer-sjiktene koekstruderes fortrinnsvis samtidig gjennom en enkel koekstrusjonsdyse, og formes fortrinnsvis til ringform på i det vesentlige samme tid. In terms of making the films of the invention, one method of making them is to co-extrude the EVOH and VDC copolymer, including forming the EVOH into a first layer with an annular mold at a first temperature, forming the VDC copolymer into a second layer with an annulus at a second temperature significantly lower than the first temperature, combining the first and second layers to form a multilayer film, and coextruding and cooling the film. Preferably, the first temperature for forming the EVOH copolymer is about 193°C to 216°C. The EVOH and VDC copolymer layers are preferably co-extruded simultaneously through a single co-extrusion die, and are preferably formed into a ring shape in substantially the same time.
En annen og foretrukken fremgangsmåte for fremstilling av flersjiktspolymerflimene ifølge oppfinnelsen omfatter trin-nene å behandle en første blanding omfattende EVOH i en første ekstruder og derved fremstille en første smeltestrøm, behandle en annen blanding omfattende en VDC-kopolymer i en andre ekstruder og derved fremstille en andre smeltestrøm, og behandle, i en tredje ekstruder, og derved fremstille en tredje smeltestrøm av en polymer blanding som kan bindes i smeltet tilstand til minst en av de første og andre blandingene for i fast tilstand å tilveiebringe en av avskalingsstyrke i kontaktflaten på minst ca. 39,4 g/cm bredde. Den første, andre og tredje smeltestrømmen mates så inn i en koekstrusjonsdyse, enten en ringformig dyse eller en lineær dyse. I dysen kombineres smeltestrømmene, idet det tredje smeltestrømmen er mellom den første og andre smeltestrømmen. De kombinerte smeltestrømmene formes deretter til en flersjikts film i dysen, og ekstruderes ut av dysen som en koekstrudert film og avkjøles deretter. Another and preferred method for producing the multilayer polymer films according to the invention comprises the steps of treating a first mixture comprising EVOH in a first extruder and thereby producing a first melt stream, treating a second mixture comprising a VDC copolymer in a second extruder and thereby producing a second melt stream, and process, in a third extruder, thereby producing a third melt stream of a polymeric mixture which can be bound in the molten state to at least one of the first and second mixtures to provide in the solid state one of peel strength in the contact surface of at least about . 39.4 g/cm width. The first, second and third melt streams are then fed into a coextrusion die, either an annular die or a linear die. In the die, the melt streams are combined, the third melt stream being between the first and second melt streams. The combined melt streams are then formed into a multi-layer film in the die, and extruded out of the die as a co-extruded film and then cooled.
Oppfinnelsen kan også beskrives som et innpakningssystem omfattende et flersjikts innpakningsmateriale som i samarbeid avgrenser en pakning, idet innpakningsmaterialet omfatter en første sjikt omfattende EVOH, og et andre sjikt omfattende en VDC-kopolymer anbragt mellom det første sjiktet og produktet, et produkt i pakningen, og omgivelse på den ytre overflaten av innpakningsmaterialet med en lavere fuktighet enn fuktigheten på inneroverflaten av innpakningsmaterialet. I innpakningsmaterialet er den trinnvis voksende WVTR mellom det første sjiktet av EVOH og en første overflate av innpaknings-matrialet, gjennom VDC-kopolymeren, mindre enn den trinnvis voksende WVTR mellom EVOH-sjiktet og den andre overflaten av filmen, vekk fra VDC-kopolymeren. The invention can also be described as a packaging system comprising a multi-layered packaging material which cooperatively defines a package, the packaging material comprising a first layer comprising EVOH, and a second layer comprising a VDC copolymer placed between the first layer and the product, a product in the package, and environment on the outer surface of the wrapping material with a lower humidity than the humidity on the inner surface of the wrapping material. In the wrapping material, the step-increasing WVTR between the first layer of EVOH and a first surface of the wrapping material, through the VDC copolymer, is less than the step-increasing WVTR between the EVOH layer and the second surface of the film, away from the VDC copolymer.
Innpakningsmaterialet i et slikt innpakningssystem omfatter fortrinnsvis et fjerde varmeforseglbart sjikt mellom produktet og det andre VDC-kopolymersjiktet og et femte sjikt, omfattende et andre bindesjikt, mellom det andre VDC-kopolymersj iktet og det fjerde varmeforseglbare sjiktet. En foretrukken blanding for det fjerde sjiktet omfatter LLDTE, og for det femte sjiktet av EVA-kopolymer. I noen ut-førelsesformer omfatter imidlertid det fjerde sjiktet en propylenbasert polymerblanding, og det femte sjiktet omfatter en karboksymodifisert, propylenbasert polymerblanding. Det tredje og femte bindesjiktet kan også som nevnt ovenfor, omfatte anhydridmodifisert EVA, spesielt når det fjerde, varmeforseglbare sjiktet omfatter LLDPE. The wrapping material in such a wrapping system preferably comprises a fourth heat-sealable layer between the product and the second VDC copolymer layer and a fifth layer, comprising a second binder layer, between the second VDC copolymer layer and the fourth heat-sealable layer. A preferred blend for the fourth layer comprises LLDTE, and for the fifth layer EVA copolymer. In some embodiments, however, the fourth layer comprises a propylene-based polymer blend, and the fifth layer comprises a carboxy-modified, propylene-based polymer blend. The third and fifth binding layers can also, as mentioned above, comprise anhydride-modified EVA, especially when the fourth, heat-sealable layer comprises LLDPE.
Når det gjelder visse utførelsesformer av innpaknings-systemene ifølge oppfinnelsen utført ved koekstruderte filmer ifølge oppfinnelsen, omfatter innpakningssystemet en koekstrudert, flersjikts termoplastisk film, et produkt innenfor denne filmen som en del av innpakningssystemet og en omgivelse på den ytre overflaten av filmen som har en lavere fuktighet enn fuktigheten på den indre overflaten av innpakningsmaterialet. Filmen har et første sjikt omfattende EVOH, og et andre sjikt omfattende VDC-kopolymer som er anbragt mellom det første EVOH-sjiktet og produktet. Regarding certain embodiments of the packaging systems according to the invention carried out by coextruded films according to the invention, the packaging system comprises a coextruded, multi-layer thermoplastic film, a product within this film as part of the packaging system and an environment on the outer surface of the film having a lower moisture than the moisture on the inner surface of the wrapping material. The film has a first layer comprising EVOH, and a second layer comprising VDC copolymer which is placed between the first EVOH layer and the product.
For de pakninger som skal utsettes for høy fuktighet under den ventede brukstiden for pakningen, foretrekkes det at WVTR mellom det første sjiktet av EVOH og den indre overflaten av filmen er mindre enn WVTR mellom EVOH-sj iktet og den andre (ytre) overflaten av filmen, vekk fra VDC-kopolymeren. For those gaskets that will be exposed to high humidity during the expected service life of the gasket, it is preferred that the WVTR between the first layer of EVOH and the inner surface of the film is less than the WVTR between the EVOH layer and the second (outer) surface of the film , away from the VDC copolymer.
Som nevnt i forbindelse med fremstilling av filmer ifølge oppfinnelsen foretrekkes det i pakningene å anvende et tredje sjikt av et adhesivt, polymert materiale mellom det første og andre sjiktet av henholdsvis EVOH og VDC. As mentioned in connection with the production of films according to the invention, it is preferred in the seals to use a third layer of an adhesive, polymeric material between the first and second layers of EVOH and VDC respectively.
Oppfinnelsen kan også anses som en fremgangsmåte for fremstilling av et pakket produkt. Det første trinnet i denne fremgangsmåten omfatter å velge passende materialer og sjiktstrukturer og fremstille en flersjikts polymer film. Filmen har et første sjikt omfattende en EVOH-kopolymer, et andre sjikt omfattende en VDC-kopolymer og et tredje bindesjikt mellom det første og andre sjiktet, WVTR mellom det første sjiktet av EVOH og minst en ytre overflate av filmen, gjennom VDC-kopolymeren, er mindre enn WVTR mellom EVOH-sj iktet og den andre, ytre overflaten av filmen, vekk fra VDC-kopolymeren. Etter fremstilling av den polymere filmen omfatter fremgangsmåten å forme filmen til en innpakningsbeholder med den andre ytre overflaten av filmen, til hvilken vanndamp lettest kan overføres fra EVOH-sjiktet, anbringes mot yttersiden av pakningen, og å plassere et produkt i beholderen hvori produktet frembringer en fuktighets-konsentrasjon inne i pakningen som er større enn den omgivende fuktighet utenfor pakningen. Den fremstilte inn-pakningsbeholderen lukkes så og forsegles med fuktigheten, eller det fuktighetsproduserende innholdet, innenfor. I en slik pakning fungerer sjiktet av VDC-kopolymer som en fuktighetsbarriere for å beskytte EVOH mot fuktighet inne i pakningen, og hvorved fuktighet i EVOH og mellom EVOH og den ytre overflaten av pakningen, overføres til den ytre overflaten, og derfra til det omgivende miljø med lavere fuktighet, raskere enn den overføres gjennom VDC-kopolymeren til EVOH-sjiktet. Således reflekterer fuktighetsinnholdet i EVOH-kopolymeren vanligvis de omgivende fuktighetsbetingelsene utenfor pakningen, mer enn fuktighetsbetingelsene inne i pakningen. Jo lavere forholdet mellom WVTR til pakningens innerside og WVTR til pakningens ytterside er nærmere, vil EVOH reflektere fuktighetsbetingelsene utenfor. The invention can also be considered a method for producing a packaged product. The first step in this process involves choosing suitable materials and layer structures and producing a multilayer polymer film. The film has a first layer comprising an EVOH copolymer, a second layer comprising a VDC copolymer and a third bonding layer between the first and second layers, WVTR between the first layer of EVOH and at least one outer surface of the film, through the VDC copolymer, is less than the WVTR between the EVOH layer and the other, outer surface of the film, away from the VDC copolymer. After manufacturing the polymeric film, the method comprises forming the film into a packaging container with the other outer surface of the film, to which water vapor can most easily transfer from the EVOH layer, placed against the outside of the package, and placing a product in the container in which the product produces a moisture concentration inside the package that is greater than the ambient humidity outside the package. The manufactured packaging container is then closed and sealed with the moisture, or moisture-producing contents, within. In such a gasket, the layer of VDC copolymer acts as a moisture barrier to protect the EVOH from moisture inside the gasket, whereby moisture in the EVOH and between the EVOH and the outer surface of the gasket is transferred to the outer surface, and from there to the surrounding environment with lower humidity, faster than it is transferred through the VDC copolymer to the EVOH layer. Thus, the moisture content of the EVOH copolymer usually reflects the ambient humidity conditions outside the package, more than the humidity conditions inside the package. The lower the ratio of WVTR to the inside of the gasket and WVTR to the outside of the gasket is closer, the EVOH will reflect the moisture conditions outside.
De utførelsesformene av pakningene Ifølge oppfinnelsen som gir lavere WVTR-forhold, som f.eks. ikke større enn ca. 0,25/1, fortrinnsvis ca. 0,15/1, mer foretrukket ca. 0,05/1, tillater EVOH å reflektere de omgivende fuktighetsbetingelsene i det ytre miljø, og tilpasses fordelaktig for behandling i en omgivelse med høy fuktighet, som f. eks. en retorteautoklav, og tilbakeføres deretter til et miljø med lavere fuktighet, som f.eks. den omgivende atmosfæren. I filmer som er fremstilt slik og behandlet ved en slik fremgangsmåte, absorberer innpakningsflimen fuktighet fra omgivelsen med høy fuktighet og avgir deretter denne fuktigheten, spesielt den som er mellom EVOH-kopolymeren og den ytre overflaten av pakningen, til omgivelsene med lav fuktighet på den ytre overflaten av pakningen. Resultatet av en slik behandling, inkludert absorpsjonen av fuktigheten og avgivelsen av fuktigheten, er at oksygenbarrieren i inn-pakningsf ilmen reduseres bare til ca. det nivå for oksygenbarriere som tilveiebringes av det mindre fuktighetsfølsomme VDC-kopolymersjiktet, når filmen absorberer fuktigheten, og tilbakeføres omkring det nivå for oksygenbarriere som tilveiebringes av EVOH-kopolymeren når filmen avgir fuktighet i og til omgivelsen med lavere fuktighet. Fig. 1 viser et tverrsnitt av en tosjikts film ifølge opp-f innelsen. Fig. 2 viser et tverrsnitt av en tresjikts film ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser et tverrsnitt av en firesjikts film ifølge oppfinnelsen. Figurer 4 og 6 viser tverrsnitt av femsjikts filmer ifølge oppf innelsen. Fig. 5 viser et tverrsnitt av en syvsjikts film ifølge opp-f innelsen. Fig. 7 viser et generelt oppsett for et ekstrusjonsapparat for fremstilling av filmene ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 viser et tverrsnitt av en dyse fra fig. 7, og film-kjøleapparat som anvendes med ekstrusjonsapparatet fra fig. 7, sammen med et tverrsnitt av en femsjikts film som er fremstilt i dysen. Fig. 9 viser en pute som er fremstilt med film ifølge oppfinnelsen . Fig. 10 viser et tverrsnitt av en pakke fremstilt av en halvfast beholder og et lokk som er fremstilt av en film ifølge oppfinnelsen. Fig. 11 viser grafisk de relative oksygenpermeabilitetene for representative EVOH- og VDC-kopolymerer. Fig. 12 viser grafisk oksygenpermeabiliteten for filmer ifølge oppfinnelsen og viser en sammenligning med oksygen-permeabilltet for en enkeltsjikts film av EVOH med en sammenlignbar EVOH-tykkelse. Fig. 13 viser grafisk fordelen ved kombinasjonen av et EVOH-sj ikt og et VDC-sjikt i en film, sammenlignet med bruk av bare EVOH med samme kombinerte tykkelse. Figurene 1-6 viser tverrsnitt av representative filmer ifølge oppfinnelsen. Det skal bemerkes at på tegningene indikerer det første sifferet i nummereringssekvensen figurnummeret og det andre og tredje sifferet indikerer det element som iden-tifiseres. Når det gjelder fig. 1, er tosjiktsfilmen totalt betegnet med nr. 110. I fig. 2 er totalfilmen (her en tresjikts film) identifisert med tallet 210. På lignende måte The embodiments of the gaskets according to the invention which provide lower WVTR ratios, such as e.g. not larger than approx. 0.25/1, preferably approx. 0.15/1, more preferably approx. 0.05/1, allows EVOH to reflect the ambient humidity conditions in the external environment, and is advantageously adapted for processing in an environment with high humidity, such as e.g. a retort autoclave, and then returned to an environment with lower humidity, such as the surrounding atmosphere. In films thus prepared and processed by such a method, the wrapping film absorbs moisture from the high humidity environment and then releases this moisture, particularly that between the EVOH copolymer and the outer surface of the package, to the low humidity environment on the outer the surface of the gasket. The result of such a treatment, including the absorption of the moisture and the release of the moisture, is that the oxygen barrier in the wrapping film is reduced to only approx. the level of oxygen barrier provided by the less moisture-sensitive VDC copolymer layer, when the film absorbs the moisture, and reverts to about the level of oxygen barrier provided by the EVOH copolymer when the film releases moisture into and to the lower humidity environment. Fig. 1 shows a cross-section of a two-layer film according to the invention. Fig. 2 shows a cross-section of a three-layer film according to the invention. Fig. 3 shows a cross-section of a four-layer film according to the invention. Figures 4 and 6 show cross-sections of five-layer films according to the invention. Fig. 5 shows a cross-section of a seven-layer film according to the invention. Fig. 7 shows a general setup for an extrusion apparatus for producing the films according to the invention. Fig. 8 shows a cross-section of a nozzle from fig. 7, and film cooling apparatus used with the extrusion apparatus from fig. 7, together with a cross-section of a five-layer film produced in the die. Fig. 9 shows a pillow that is made with film according to the invention. Fig. 10 shows a cross-section of a package made from a semi-solid container and a lid made from a film according to the invention. Fig. 11 graphically shows the relative oxygen permeabilities for representative EVOH and VDC copolymers. Fig. 12 graphically shows the oxygen permeability of films according to the invention and shows a comparison with the oxygen permeability of a single layer film of EVOH with a comparable EVOH thickness. Fig. 13 graphically shows the advantage of the combination of an EVOH layer and a VDC layer in a film, compared to using only EVOH with the same combined thickness. Figures 1-6 show cross-sections of representative films according to the invention. It should be noted that in the drawings the first digit in the numbering sequence indicates the figure number and the second and third digits indicate the element being identified. As regards fig. 1, the two-layer film is designated as a whole by No. 110. In fig. 2, the total film (here a three-layer film) is identified by the number 210. In a similar way
er filmene i figurene 3, 4, 5 og 6 identifisert med tallene henholdsvis 310, 410, 510 og 610. the films in figures 3, 4, 5 and 6 are identified with the numbers 310, 410, 510 and 610 respectively.
Hver av filmene ifølge oppfinnelsen har som essensielle komponenter et første sjikt omfattende etylenvinylalkoholkopolymer og et andre sjikt av vinylidenkloridkopolymer, og den enkleste formen av oppfinnelsen kan inneholde bare disse tosj iktene slik det fremgår av fig. 1, hvor sjikt 112 omfatter etylenvinylalkoholkopolymeren og sjikt 114 omfatter vinylidenkloridkopolymeren. Each of the films according to the invention has as essential components a first layer comprising ethylene vinyl alcohol copolymer and a second layer of vinylidene chloride copolymer, and the simplest form of the invention can contain only these two layers as shown in fig. 1, where layer 112 comprises the ethylene vinyl alcohol copolymer and layer 114 comprises the vinylidene chloride copolymer.
Mens tosjiktsfilmen i fig. 1 er tilfredsstillende for å tilveiebringe noen av de egenskaper som er ønskelige i filmene ifølge oppfinnelsen, nemlig oksygenbarriere som er relativt ufølsom for fuktighet, inneholder foretrukne filmer ytterligere sjikt som tilveiebringer ytterligere ønskelige trekk. Spesielt med henvisning til fig. 1 er det fastslått at det er minimal tiltrekningskraft mellom EVOH-sjiktet og VDC-sjiktet. Således foretrekkes det å innføre et adhesivsjikt som ved 216 i fig. 2 mellom EVOH-sjiktet 112 og VDC-sjiktet 214. En typisk adhesiv blanding som er anvendbar i sjikt 16, er EVA med mer enn ca. 15$ VA, og vanligvis varierende fra ca. 18 til ca. 38$ VA. Et andre typisk adhesiv er en blanding eller en kopolymer av EVA med polypropylen, enten homopolymer eller kopolymer. Ytterligere andre akseptable adhesiver er EMA, anhydridmodifisert polypropylen, homopolymer eller kopolymer, og anhydridmodifisert etylenvinylacetat. De anhydrid-modif ikasj oner som det er referert til, kan være kopolymer-enheter, eller kan være blandinger av det modifiserte materialet med umodifisert polymert materiale. Andre egnede polymere adhesiver vil være selvsagte for fagmannen på polymerf ilmområdet. While the two-layer film in fig. 1 is satisfactory for providing some of the properties that are desirable in the films according to the invention, namely an oxygen barrier that is relatively insensitive to moisture, preferred films contain additional layers that provide additional desirable features. In particular with reference to fig. 1, it is determined that there is minimal attraction between the EVOH layer and the VDC layer. Thus, it is preferred to introduce an adhesive layer as at 216 in fig. 2 between the EVOH layer 112 and the VDC layer 214. A typical adhesive composition useful in layer 16 is EVA with more than approx. 15$ VA, and usually varying from approx. 18 to approx. 38$ VA. Another typical adhesive is a blend or copolymer of EVA with polypropylene, either homopolymer or copolymer. Still other acceptable adhesives are EMA, anhydride-modified polypropylene, homopolymer or copolymer, and anhydride-modified ethylene vinyl acetate. The anhydride modifications referred to may be copolymer units, or may be mixtures of the modified material with unmodified polymeric material. Other suitable polymeric adhesives will be obvious to the person skilled in the field of polymer films.
Filmene på fig. 2 er bedre enn filmene på fig. 1 ved at de typisk gir øket adhesjon mellom EVOH-sjiktet 12 og VDC-sjiktet 114, ved hjelp av adhesivsjIktet 16. The films of fig. 2 is better than the films on fig. 1 in that they typically provide increased adhesion between the EVOH layer 12 and the VDC layer 114, using the adhesive layer 16.
For at filmene ifølge oppfinnelsen skal få evnen til effek-tivt og økonomisk å fremstille pakninger ved anvendelse av adhesjon i filmene ifølge oppfinnelsen, er det ønskelig i filmen å inkludere et forseglingssjikt 318 som er illustrert i fig. 3, hvorved filmen kan fremstilles til en pakning, f.eks. en pose, ved varmeforseglinger, som er fremstilt rundt den formede beholderens periferi. Sammensetningen av for-seglingssj iktet 318 velges med henblikk på dets temperatur-toleranse, så vel som dets tilpasningsevne til å kunne kombineres i filmstruktureringen. Eksempler på forseglingssjiktblandinger for bruk ved høye temperaturer som f.eks. i retortestrukturer som er utsatt for behandlingsbetingelser opp til ca. 135°C, er derfor forseglingssjiktblandinger basert på polypropylenhomopolymer eller —kopolymer, og polyetylen med en harpiksdensitet på minst ca. 0,940, fortrinnsvis minst ca. 0,950. Eksempler på forseglingssjiktblandinger for bruk ved lavere temperatur er EVA, LDPE, MDPE, ionomer og LLDPE inkludert densiteter så lave som ca. 0,890. LLDPE med høyere densitet kan også noen ganger anvendes for bruk ved høyere temperaturer. Modifiserende additiver kan naturligvis anvendes der det passer. Således omfatter filmen i fig. 3 et første sjikt 312 av EVOH, et andre sjikt 314 av VDC, et tredje adhesivsjikt 316 og forsegl ingssj iktet 318. In order for the films according to the invention to have the ability to effectively and economically produce gaskets by using adhesion in the films according to the invention, it is desirable to include in the film a sealing layer 318 which is illustrated in fig. 3, whereby the film can be produced into a package, e.g. a bag, by heat sealing, which is made around the periphery of the shaped container. The composition of the sealing layer 318 is selected for its temperature tolerance as well as its adaptability to be combined in the film structuring. Examples of sealing layer mixtures for use at high temperatures such as e.g. in retort structures that are exposed to treatment conditions up to approx. 135°C, sealing layer mixtures are therefore based on polypropylene homopolymer or copolymer, and polyethylene with a resin density of at least approx. 0.940, preferably at least approx. 0.950. Examples of sealing layer compounds for use at lower temperatures are EVA, LDPE, MDPE, ionomers and LLDPE including densities as low as approx. 0.890. Higher density LLDPE can also sometimes be used for use at higher temperatures. Modifying additives can of course be used where appropriate. Thus, the film in fig. 3 a first layer 312 of EVOH, a second layer 314 of VDC, a third adhesive layer 316 and the sealing layer 318.
I fig. 4 er EVOH-sjiktet angitt som 412 og VDC-sjiktet er angitt som 414. Adhesivsjiktet 416 tilsvarer adhesivsj iktene 216 og 316 som på tilsvarende måte er angitt for figurene 2 og 3. Sjiktet 418 tilsvarer forseglIngssjIktet som er angitt som 318 i fig. 3. Sjiktet 420 er et adhesiv mellom VDC-kopolymersjiktet 414 og forseglingssjiktet 418, og er innført for det formål å forbedre adhesjonen mellom sjiktene 414 og 418. Sammensetningen av adhesivsjiktet 420 kan velges blant de materialer som er angitt for sammensetningen av adhesivsjiktet 16. Således vil typisk materialer være EVA med vinylacetatinnhold som er større enn ca. 15$, blandinger og kopolymerer av EVA med polypropylen, EMA, MPP og MEVA. Mens sammensetningene av adhesivsjiktene 16 og 20 kan være de samme og er foretrukket å være de samme for å oppnå enkelhet i strukturens kjemi, er det meget akseptabelt at det anvendes forskjellige materialer for sjiktene 16 og 20. Dette er spesielt ønskelig når adhesjonen mellom de tilsvarende sjiktene forbedres ved valgt av forskjellige adhesivmaterialer for sjiktene 16 og 20. In fig. 4, the EVOH layer is designated as 412 and the VDC layer is designated as 414. The adhesive layer 416 corresponds to the adhesive layers 216 and 316 which are similarly designated for Figures 2 and 3. The layer 418 corresponds to the sealing layer designated as 318 in FIG. 3. The layer 420 is an adhesive between the VDC copolymer layer 414 and the sealing layer 418, and is introduced for the purpose of improving the adhesion between the layers 414 and 418. The composition of the adhesive layer 420 can be selected from the materials indicated for the composition of the adhesive layer 16. Thus materials will typically be EVA with a vinyl acetate content greater than approx. 15$, blends and copolymers of EVA with polypropylene, EMA, MPP and MEVA. While the compositions of the adhesive layers 16 and 20 can be the same and are preferred to be the same in order to achieve simplicity in the chemistry of the structure, it is very acceptable that different materials are used for the layers 16 and 20. This is particularly desirable when the adhesion between the corresponding layers are improved by choosing different adhesive materials for layers 16 and 20.
Adhesivsjiktet 161 kan anvendes for å oppnå adhesjon til enten EVOH-sjiktet 212, eller VDC-sjiktet 214, eller begge. Når adhesivsj iktet 16 er bundet til bare ett av sjiktene 12 og 14, er det i overflate-til-overflatekontakt med bare dette sjiktet, og er da i overflate-til-overflatekontakt med andre medvirkende sjikt (ikke vist) mellom sjikt 16 og det andre av sjiktene 12 og 14. I de foretrukne utførelsesformene er imidlertid adhesivsjiktet 16 i overflate-til-overflate-kontakt med, og således bundet til, begge sjiktene 212 og 214. Tilsvarende kan adhesivsjiktet 420 være i overflate-til-overf latekontakt med, og derfor bundet til, bare ett av VDC-sjiktet 14 og forseglingssjiktet 18, i hvilket tilfelle det da er i overflate-til-overflate-kontakt med mellomliggende sjikt (ikke vist) mellom sjikt 420 og det andre av sjiktene 14 og 18. Det foretrekkes imidlertid igjen at adhesivsj iktet 420 er i kontakt med både sjikt 14 og sjikt 18, og således binder disse to sjiktene direkte sammen. The adhesive layer 161 can be used to achieve adhesion to either the EVOH layer 212, or the VDC layer 214, or both. When the adhesive layer 16 is bonded to only one of the layers 12 and 14, it is in surface-to-surface contact with only this layer, and is then in surface-to-surface contact with other contributing layers (not shown) between layer 16 and the other of layers 12 and 14. In the preferred embodiments, however, adhesive layer 16 is in surface-to-surface contact with, and thus bonded to, both layers 212 and 214. Similarly, adhesive layer 420 may be in surface-to-surface contact with, and therefore bonded to, only one of the VDC layer 14 and the sealing layer 18, in which case it is then in surface-to-surface contact with an intermediate layer (not shown) between layer 420 and the other of layers 14 and 18. It however, it is again preferred that the adhesive layer 420 is in contact with both layer 14 and layer 18, and thus binds these two layers directly together.
Filmene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved hjelp av en rekke fremgangsmåter. Fremgangsmåtene kan omfatte slike trinn som ekstrusjon, koekstrusjon, laminering, ekstrusjon-laminering, koekstrusjon-laminering, o.l. Den foretrukne fremgangsmåten for fremstilling av filmer ifølge oppfinnelsen er koekstrusjonsprosessen, med dens resulterende gode økonomi. I koekstrusjonsprosessen foretrekkes det at alle sjiktene i filmen koekstruderes samtidig gjennom en enkelt dyse. Rørformet koekstrusjon er akseptabel. Eksempel på en foretrukken fremgangsmåte for effektiv fremstilling av filmer ifølge oppfinnelsen er imidlertid støpekoekstrusjonsproses- sen, hvor blandinger for de mange sjiktene behandles gjennom tilsvarende ekstrudere for å fremstille smeltestrømmer som så mates inn i en koekstrusjonsdyse. I dysen kombineres smeltestrømmene og omdannes til flersjiktsfilmen som ekstruderes fra dyseåpningen, fortrinnsvis på en kjølevalse hvor polymerene avkjøles og fastgjøres. The films according to the invention can be produced using a number of methods. The methods may include such steps as extrusion, coextrusion, lamination, extrusion-lamination, coextrusion-lamination, and the like. The preferred method for making films according to the invention is the coextrusion process, with its resulting good economy. In the coextrusion process, it is preferred that all the layers in the film are coextruded simultaneously through a single die. Tubular coextrusion is acceptable. However, an example of a preferred method for the efficient production of films according to the invention is the casting extrusion process, where mixtures for the many layers are processed through corresponding extruders to produce melt streams which are then fed into a coextrusion die. In the nozzle, the melt streams are combined and converted into the multilayer film which is extruded from the nozzle opening, preferably on a cooling roll where the polymers are cooled and fixed.
Fig. 7 illustrerer i blokkdiagramform en kombinasjon av apparat 724 for bruk i støpekoekstrusjonen av femsjikts filmer ifølge oppfinnelsen, som f.eks. 410 i fig. 4. Ekstrudere 726, 728, 729 og 730 anvendes for å behandle fire separate polymerblandinger tilsvarende sjiktene 412, 414, 416, 418 og 420 idet sjiktene 416 og 420 har den samme sammensetningen for formålene i denne illustrasjonen. Ekstruder 726 behandler PVOH for sjikt 12. Ekstruder 728 behandler VDC-kopolymeren for sjikt 14. Ekstruder 729 behandler adhesivet for sjiktene 16 og 20. Ekstruder 730 behandler forseglingsmiddelet for sjikt 18. Smeltestrømmene 840 og 842 (se fig. 8) fra ekstrudere henholdsvis 728 og 729, går gjennom forbindingsrør 734 og 737 til et kombinerende mellomstykke, vist med stiplet linje i fig. 8 hvor de kombineres med adhesivsmeltestrømmen 842 som er plassert på begge sider av VDC-smeltestrømmen 840 for således å danne en tresjikts smeltestrøm 848 som mates til dysen 838. Smelte-strømmene 844 og 846 fra ekstrudere, henholdsvis 726 og 730, går gjennom f orbindingsrør 732 og 736 direkte til dyse 838. I koekstrusjonsdysen 38 kombineres smeltestrømmene 844 og 846 med tresjikts smeltestrømmen 848 for å fremstille femsjikts smeltestrømmen i dysen som ekstruderes fra dysen 38. Fig. 7 illustrates in block diagram form a combination of apparatus 724 for use in the molding extrusion of five-layer films according to the invention, which e.g. 410 in fig. 4. Extruders 726, 728, 729 and 730 are used to process four separate polymer blends corresponding to layers 412, 414, 416, 418 and 420, layers 416 and 420 having the same composition for the purposes of this illustration. Extruder 726 processes the PVOH for layer 12. Extruder 728 processes the VDC copolymer for layer 14. Extruder 729 processes the adhesive for layers 16 and 20. Extruder 730 processes the sealant for layer 18. The melt streams 840 and 842 (see Fig. 8) from extruders 728 respectively and 729, pass through connecting tubes 734 and 737 to a combining intermediate piece, shown by dashed line in FIG. 8 where they combine with the adhesive melt stream 842 which is located on both sides of the VDC melt stream 840 to thus form a three-layer melt stream 848 which is fed to die 838. The melt streams 844 and 846 from extruders 726 and 730 respectively pass through connecting tubes 732 and 736 directly to die 838. In the coextrusion die 38, the melt streams 844 and 846 are combined with the three-layer melt stream 848 to produce the five-layer melt stream in the die which is extruded from the die 38.
Når femsjikts smeltestrømmen ekstruderes fra dysen 38, støpes den på en kjølevalse 850 som beholdes på en regulert temperatur, f.eks. 32°C, og som er ledende for å fastgjøre filmen 810 ved fremstilling av filmen omfattende de fem sjiktene 812, 814, 816, 818 og 820. Etter at filmen er fremstilt i dysen og fastgjort på kjølevalsen 850, bindes den enten opp, eller behandles ytterligere ifølge konvensjonelle filmproses-ser. When the five-layer melt stream is extruded from die 38, it is cast onto a cooling roll 850 which is maintained at a controlled temperature, e.g. 32°C, and which is conductive to fixing the film 810 when making the film comprising the five layers 812, 814, 816, 818 and 820. After the film is made in the die and fixed on the cooling roll 850, it is either tied up, or is further processed according to conventional film processes.
Fig. 9 og 10 angir pakninger som lett kan fremstilles ved bruk av filmer ifølge oppfinnelsen, og spesielt filmer som omfatter et forsegl ingssj ikt 18. Posen 942 som er vist på fig. 9, fremstilles typisk ved å bringe to ark av filmen i overflate-til-overflate-forhold med hverandre og tilveiebringe varmeforseglinger 943 rundt periferien. Alternativt kan en del av arkmaterialet foldes på seg selv slik at de tilsvarende forseglingssjiktdelene vender mot innsiden av folden, og slik at det dannes forseglinger mellom de overflater som vender mot hverandre i det foldede arket. Figs. 9 and 10 indicate packages which can be easily produced using films according to the invention, and in particular films which comprise a sealing layer 18. The bag 942 shown in fig. 9, is typically made by bringing two sheets of the film into surface-to-surface relationship with each other and providing heat seals 943 around the periphery. Alternatively, part of the sheet material can be folded in on itself so that the corresponding sealing layer parts face the inside of the fold, and so that seals are formed between the surfaces that face each other in the folded sheet.
Et annet eksempel på pakninger som kan fremstilles ved bruk av filmene ifølge oppfinnelsen, er den som er vist med 1044 i fig. 10. En beholder 1046 formes typisk ved hjelp av en varmeformeprosess fra et ark som typisk er tykkere enn de filmene som vanligvis fremstilles i foreliggende oppfinnelse. Filmene ifølge ooppfinnelsen er mellom ca. 0,025 og ca. 0,63 mm tykke, men er fortrinnsvis mellom 0,038 og 0,25 mm tykke. De foretrukne tykkelser gir filmer som har en høy grad av fleksibilitet, idet filmene således er anvendbare i forskjellige fleksible innpakningsanvendelser. Tykkere filmer kan fremstilles, men de er typisk mer kostbare enn nødvendig for å tilveiebringe de fordeler som følger med fleksible inn-pakningsfilmer. Another example of gaskets that can be produced using the films according to the invention is the one shown at 1044 in fig. 10. A container 1046 is typically formed using a thermoforming process from a sheet that is typically thicker than the films that are usually produced in the present invention. The films according to the invention are between approx. 0.025 and approx. 0.63 mm thick, but are preferably between 0.038 and 0.25 mm thick. The preferred thicknesses provide films that have a high degree of flexibility, the films being thus usable in various flexible packaging applications. Thicker films can be produced, but they are typically more expensive than necessary to provide the benefits of flexible packaging films.
Når det gjelder den pakning som er vist på fig. 10, er den nedre innpakningsdelen 1046 en forhåndsfremstilt beholder som er fremstilt av et tykkere materiale, som f.eks. ved varmeforming av et ark som er mellom 1 og 2 mm tykke, for å oppnå en beholder som har en tykkelse av størrelsesorden 0,25-0,75 mm i beholderens bunn. Dette gir en beholder som har en stivhetsgrad som typisk er ønskelig i pakninger av denne typen. Lokket 1010 i pakningen er en film ifølge oppfinnelsen som f.eks. illustrert i figurene 1-6. In the case of the packing shown in fig. 10, the lower wrapping portion 1046 is a pre-made container made of a thicker material, such as by thermoforming a sheet between 1 and 2 mm thick, to obtain a container having a thickness of the order of 0.25-0.75 mm at the bottom of the container. This provides a container that has a degree of stiffness that is typically desirable in packages of this type. The lid 1010 in the package is a film according to the invention which e.g. illustrated in Figures 1-6.
Ved fremstilling av forseglede pakninger ved bruk av filmer ifølge oppfinnelsen kan forseglingssjiktet 18 anvendes for å fremstille forseglinger der slike foreligger. Der det ikke foreligger noe forseglingssjikt som en del av filmen 10, vil det typisk anvendes ytterligere adhesivmaterialer mellom de overflatene som vender mot hverandre for å forsegles sammen. Der det anvendes et forseglingssjikt 18, bringes deler av de overflater som vender mot hverandre i overflate-til-overf latekontakt når forseglingen dannes mellom de respektive motstående filmdelene. When producing sealed gaskets using films according to the invention, the sealing layer 18 can be used to produce seals where such are available. Where there is no sealing layer as part of the film 10, additional adhesive materials will typically be used between the surfaces that face each other in order to be sealed together. Where a sealing layer 18 is used, parts of the surfaces facing each other are brought into surface-to-surface contact when the seal is formed between the respective opposing film parts.
Den vinylidenkloridkopolymer som anvendes i filmene ifølge oppfinnelsen, kan være en hvilken som helst av de tilgjengelige vinylidenkloridkopolymerene, spesielt de som inneholder vinylklorid- eller akrylatkomonomerer, spesielt metylakrylat. Vinylidenklorid-vinylklorid-kopolymerer har en typisk ekstrusjonstemperatur på ca. 154 til ca. 166°C i motsetning til typiske etylenvinylalkoholkopolymerer, som har ekstrusjonstemperaturer typisk over 191°C. Ved fremstilling av filmene ifølge oppfinnelsen ved hjelp av koekstrusjonsprosessen fremstilles smeltestrømmene således 1 de tilsvarende ekstrudere ved de ønskede temperaturene, og smelte-strømmene utsettes for vekslende temperaturer bare i dysen. Siden en høyere temperatur er nødvendig for EVOH enn for VDC, holdes minst en del av dysen ved den høyere temperaturen for å sikre dens kontinuerlige fluiditet i dysen. VDC-kopolymeren utsettes så for minst en del av den høyere temperatur som kreves av EVOH under minst en del av dens passasje gjennom dysen under fremstillingen, sammen med de andre smelte-strømmene, for å danne flersjiktsflimen som ekstruderes fra dysen. Således fremstilles EVOH i form av en smeltestrøm og til slutt til en filmform ved en høyere temperatur, f.eks. 199 til 210°C, mens vinylidenkloridkopolymeren fremstilles til en smeltestrøm ved en lavere temperatur, f.eks. ca. 154 til 166°C. Temperaturene ved smeltebehandlingen av EVOH og VDC-kopolymerene avhenger naturligvis av de spesielle kopoly merer som behandles. En vinylidenklorid-vinylkloridkopolymer behandles fortrinnsvis mellom 160 og 166°C, mens en vinylidenklorid-metylakrylat-kopolymer fortrinnsvis behandles ved en litt lavere temperatur, som f.eks. 154 til 160°C. The vinylidene chloride copolymer used in the films according to the invention can be any of the available vinylidene chloride copolymers, especially those containing vinyl chloride or acrylate comonomers, especially methyl acrylate. Vinylidene chloride-vinyl chloride copolymers have a typical extrusion temperature of approx. 154 to approx. 166°C in contrast to typical ethylene vinyl alcohol copolymers, which have extrusion temperatures typically above 191°C. When producing the films according to the invention by means of the coextrusion process, the melt streams are thus produced in the corresponding extruders at the desired temperatures, and the melt streams are exposed to alternating temperatures only in the die. Since a higher temperature is required for EVOH than for VDC, at least part of the die is kept at the higher temperature to ensure its continuous fluidity in the die. The VDC copolymer is then exposed to at least a portion of the higher temperature required by the EVOH during at least a portion of its passage through the die during manufacture, along with the other melt streams, to form the multilayer film that is extruded from the die. Thus, EVOH is produced in the form of a melt stream and finally into a film form at a higher temperature, e.g. 199 to 210°C, while the vinylidene chloride copolymer is made into a melt stream at a lower temperature, e.g. about. 154 to 166°C. The temperatures during the melt treatment of EVOH and the VDC copolymers naturally depend on the particular copolymers being treated. A vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer is preferably treated between 160 and 166°C, while a vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer is preferably treated at a slightly lower temperature, such as e.g. 154 to 160°C.
Et signifikant trekk ved oppfinnelsen ligger i å tilveiebringe riktige arrangementer av sjiktene ved fremstilling av filmene, og av filmene ved fremstilling av pakninger ifølge oppfinnelsen, og spesielt de pakninger som inneholder produkter som produserer høy fuktighet inne i pakningen enn de som foreligger i de ventede omgivelsesbetingelsene på yttersiden av pakningen. Særlig i de tilfeller der det indre av pakningen oppviser en høyere fuktighet enn betingelsene utenfor pakningen, er det meget ønskelig å arrangere filmene ifølge oppfinnelsen i pakningen slik at vinylidenkloridkopolymersjiktet 14 ligger mellom produktet og etylenvinylalkoholkopolymeren. I dette arrangementet virker VDC-kopolymeren som en fuktighetsbarriere mellom EVOH og fuktigheten inne i pakningen, og regulerer således den voksende fuktighets-transmisjonen fra innersiden av pakningen, gjennom VDC-kopolymersj iktet til EVOH-sjiktet. Det er videre viktig at barrieren mot fuktighetsgjennomgang mellom EVOH-sjiktet og yttersiden av pakningen er betydelig mindre enn fuktighetsbarrieren mellom EVOH-sjiktet og innersiden av pakningen. Således tilveiebringer pakningsflimene ifølge oppfinnelsen for bruk i forbindelse med fuktige produkter de sjikt som er plassert innover fra EVOH-sjiktet større fuktighetsbarriere enn hvilke som helst sjikt som kan være plassert utover fra EVOH. I filmer ifølge oppfinnelsen er VDC-kopolymeren primært ansvarlig for å tilveiebringe en god fuktighetsbarriere i filmen. Således er den i pakningene plassert mot innersiden av pakningen, fra EVOH-sjiktet 12, i tilfeller der fuktigheten inne i pakningen er større enn fuktigheten utenfor pakningen. A significant feature of the invention lies in providing correct arrangements of the layers in the manufacture of the films, and of the films in the manufacture of packs according to the invention, and especially those packs containing products that produce high humidity inside the pack than those present in the expected ambient conditions on the outside of the package. Particularly in cases where the interior of the package exhibits a higher humidity than the conditions outside the package, it is highly desirable to arrange the films according to the invention in the package so that the vinylidene chloride copolymer layer 14 lies between the product and the ethylene vinyl alcohol copolymer. In this arrangement, the VDC copolymer acts as a moisture barrier between the EVOH and the moisture inside the gasket, thus regulating the growing moisture transmission from the inside of the gasket, through the VDC copolymer layer to the EVOH layer. It is also important that the barrier against moisture penetration between the EVOH layer and the outer side of the gasket is significantly smaller than the moisture barrier between the EVOH layer and the inner side of the gasket. Thus, the packing films according to the invention for use in connection with moist products provide the layers which are placed inwards from the EVOH layer a greater moisture barrier than any layers which may be placed outwards from the EVOH. In films according to the invention, the VDC copolymer is primarily responsible for providing a good moisture barrier in the film. Thus, in the gaskets, it is placed towards the inside of the gasket, from the EVOH layer 12, in cases where the moisture inside the gasket is greater than the moisture outside the gasket.
Fig. 1-4 viser EVOH som ytre overflate av filmen for enkelhets skyld. Og spesielt hvor en film Ifølge oppfinnelsen fremstilles ved bruk av en koekstrusjonsprosess foretrekkes det at EVOH er et ytre sjikt av sjiktene som koekstruderes, som i fig. 1-4. Fig. 1-4 shows EVOH as the outer surface of the film for simplicity. And especially where a film according to the invention is produced using a coextrusion process, it is preferred that the EVOH is an outer layer of the layers that are coextruded, as in fig. 1-4.
Det foretrekkes imidlertid at et materiale som er mer resi-stent mot tøff behandling utgjør yttersjiktet av filmen, når det fremstilles til en pakning. Således monteres typisk et sjikt 522 av et materiale som motstår røff behandling, som f.eks. polyetylentereftalat (PET), polyamid, polykarbonat, eller lignende, på EVOH-sjiktet 12, f.eks. ved hjelp av et adhesivsjikt 523 som f.eks. et uretanadhesiv av herdetypen. Adhesivet i sjiktet 523 velges naturligvis i lys av de spesielle sammensetningene av sjiktene 512 og 522. However, it is preferred that a material which is more resistant to harsh treatment constitutes the outer layer of the film, when it is produced into a package. Thus, a layer 522 of a material that resists rough treatment is typically mounted, such as e.g. polyethylene terephthalate (PET), polyamide, polycarbonate, or the like, on the EVOH layer 12, e.g. by means of an adhesive layer 523 which e.g. a curing type urethane adhesive. The adhesive in layer 523 is naturally chosen in light of the special compositions of layers 512 and 522.
Fig. 5 representerer en typisk 0,63 mm tykk film ifølge oppfinnelsen for hvilken fuktighetsbarrieren kan beregnes. For formålene med å bestemme fuktighetsbarrieren anses adhesivsjiktene 516, 520 og 523 alle å være mindre enn 0,0025 mm tykk, og å tilveiebringe nominell, voksende fuktighetsbarriere, slik at deres medvirkning ignoreres, for enkelhets skyld ved beregning av fuktighetsbarriereegenskaper. EVOH-sjiktet 512 utgjør basissjiktet fra hvilket voksende fuktighetsbarriere beregnes. Voksende fuktighetsbarrierer den barriere som tilveiebringes ved en liten økning av film-tykkelsen. De økninger som velges for sammenligning her, tilsvarer tykkelsene mellom de tilsvarende sjiktkontakt-flåtene. I dette eksempel er EVOH-sjiktet 0,013 mm tykt. Fig. 5 represents a typical 0.63 mm thick film according to the invention for which the moisture barrier can be calculated. For the purposes of determining the moisture barrier, the adhesive layers 516, 520 and 523 are all considered to be less than 0.0025 mm thick, and to provide nominal, growing moisture barrier, so their contribution is ignored for convenience in calculating moisture barrier properties. The EVOH layer 512 forms the base layer from which the growing moisture barrier is calculated. Growing moisture barriers the barrier provided by a small increase in film thickness. The increments chosen for comparison here correspond to the thicknesses between the corresponding layer contact rafts. In this example, the EVOH layer is 0.013 mm thick.
VDC-kopolymeren er vinylidenklorid-metylakrylatkopolymer (VDC-MA)og er 0,13 mm tykk. Forseglingssjiktet 518 er LLDPE og er 0,025 mm tykt. Sjiktet som er motstandsdyktig mot grov behandling, er PET, og er 0,013 mm tykt. Utenfor EVOH avhenger fuktighetsoverføringshastigheten av de ytre sjiktene, nemlig 0,013 mm av PET, og er ca. 40 g/m<2>dag ved 60$ relativ fuktighet. Innover fra EVOH er den voksende fuktighetsoverføringshastigheten en kombinasjon av hastig-hetene av innersjiktene som er mellom EVOH-sjiktet og den indre filmoverflaten, nemlig VDC-kopolymersjiktet 14 og The VDC copolymer is vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer (VDC-MA) and is 0.13 mm thick. The sealing layer 518 is LLDPE and is 0.025 mm thick. The layer resistant to rough treatment is PET, and is 0.013 mm thick. Outside of EVOH, the moisture transfer rate depends on the outer layers, namely 0.013 mm of PET, and is approx. 40 g/m<2>day at 60$ relative humidity. Inward from the EVOH, the increasing moisture transfer rate is a combination of the velocities of the inner layers that are between the EVOH layer and the inner film surface, namely the VDC copolymer layer 14 and
LLDPE-sjiktet 518. Den kombinerte hastigheten er ca. 1,6 g/m<2>dag. Således er forholdet mellom den voksende fuktighetsoverføringshastigheten for de indre sjiktene og den voksende fuktighetsoverføringshastigheten for de ytre sjiktene ca. 1,6/40, eller ca. 0,04/1. The LLDPE layer 518. The combined speed is approx. 1.6 g/m<2>day. Thus, the ratio between the growing moisture transfer rate for the inner layers and the growing moisture transfer rate for the outer layers is approx. 1.6/40, or approx. 0.04/1.
I den ovenstående illustrasjonen var både EVOH-sjiktet og VDC-sjiktet 0,013 mm tykke, med en total tykkelse på 0,025 mm for de to sjiktene. Når tykkelsene for de to sjiktene re-arrangeres slik at VDC-sjiktet gjøres så tynt som mulig mens det fortsatt utsettes for koekstrusjon, er dets tykkelse ca. 0,0025 mm. Dersom EVOH-sjiktet fortykkes tilsvarende slik at summen av tykkelsene forblir 0,025 mm, blir dette da 0,023 mm tykt. Om den ellers holdes slik, blir den voksende fuktighetsoverføringshastigheten i en slik film for sjiktene innover fra EVOH-sjiktet ca. 6 g/m<2>dag. Den voksende fuktighetsoverføringshastigheten for sjiktene utenfor EVOH-sjiktet forblir på 40 g/m<2>dag. I dette tilfelle blir således forholdet mellom de voksende fuktighetsoverførings-hastighetene for de indre sjiktene og de ytre sjiktene ca. 6/40, eller ca. 0,15/1. In the above illustration, both the EVOH layer and the VDC layer were 0.013 mm thick, with a total thickness of 0.025 mm for the two layers. When the thicknesses of the two layers are rearranged so that the VDC layer is made as thin as possible while still being subjected to coextrusion, its thickness is approx. 0.0025 mm. If the EVOH layer is thickened accordingly so that the sum of the thicknesses remains 0.025 mm, this then becomes 0.023 mm thick. If it is otherwise kept like this, the increasing moisture transfer rate in such a film for the layers inwards from the EVOH layer is approx. 6 g/m<2>day. The growing moisture transfer rate for the layers outside the EVOH layer remains at 40 g/m<2>day. In this case, the ratio between the growing moisture transfer rates for the inner layers and the outer layers is thus approx. 6/40, or approx. 0.15/1.
Forholdet mellom de voksende fuktighetsoverføringshastig-hetene for de indre sjiktene og de ytre sjiktene skal ikke være mer enn ca. 0,25/1, fortrinnsvis ikke mer enn ca. 0,15/1 og er generelt ikke mer enn ca. 0,15/1 og er generelt ikke mer enn 0,05/1 for de foretrukne filmene ifølge oppfinnelsen, som oppviser den ønskede utmerkede oksygenbarriere sammen med den reduserte følsomheten for fuktighet. Den totale V/VTR gjennom hele tykkelsen av innpakningsmaterialet skal videre være lav nok til å tilveiebringe stabilt fuktighetsinnhold i det pakkede produktet, og er vanligvis mindre enn ca. 6 g/m<2>dag, når VDC-sjiktet er VDC-MA og er 0,0025 mm tykt og den relative fuktigheten utenfor er ca. 60$. Dette tilveiebringer generelt ganske adekvat av fuktighetsbarrlereegen-skapene for VDC-kopolymersjikt 14. Andre materialer medvirker naturligvis også i å tilveiebringe fuktighetsbarriere, avhengig av filmstrukturen, den relative sjikttykkelsen og omgivelsesbetingelsene ved filmoverflåtene. The ratio between the growing moisture transfer rates for the inner layers and the outer layers shall not be more than approx. 0.25/1, preferably no more than approx. 0.15/1 and is generally no more than approx. 0.15/1 and is generally no more than 0.05/1 for the preferred films of the invention, which exhibit the desired excellent oxygen barrier along with the reduced sensitivity to moisture. The total V/VTR through the entire thickness of the wrapping material must furthermore be low enough to provide a stable moisture content in the packaged product, and is usually less than approx. 6 g/m<2>day, when the VDC layer is VDC-MA and is 0.0025 mm thick and the relative humidity outside is approx. 60$. This generally provides fairly adequate moisture barrier properties for VDC copolymer layer 14. Of course, other materials also contribute to providing a moisture barrier, depending on the film structure, the relative layer thickness and the ambient conditions at the film surfaces.
Ved å tilveiebringe den høyere fuktighetsbarriereøkning i de indre sjiktene får således filmene evnen til å avgi fuktighet fra EVOH-sjiktet til en omgivelse med lavere fuktighet utenfor pakningen raskere enn fuktighet overføres til EVOH-sjiktet fra innsiden av pakningen. Der fuktighetsbarrieren for yttersidesjiktene er relativt lav, følger således fuktigheten i EVOH-sjiktet 12 nær fuktigheten som pakkens ytterside er utsatt for. Når yttersiden av pakningen utsettes for høy fuktighet, absorberer EVOH-sjiktet fuktighet, hvilket redu-serer EVOH-sjiktets medvirkning til oksygenbarrieren meget. Men VDC-sjiktet påvirkes ikke på denne måten. Dets oksygen-barrieremedvirkning forblir omtrent konstant. Således bi-beholdes innpakningsflimens oksygenbarriere på omtrent det nivå som VDC-kopolymeren medvirker til. Thus, by providing the higher moisture barrier increase in the inner layers, the films gain the ability to release moisture from the EVOH layer to a lower humidity environment outside the package faster than moisture is transferred to the EVOH layer from inside the package. Where the moisture barrier for the outer layers is relatively low, the moisture in the EVOH layer 12 thus follows close to the moisture to which the outside of the package is exposed. When the outside of the package is exposed to high humidity, the EVOH layer absorbs moisture, which greatly reduces the contribution of the EVOH layer to the oxygen barrier. But the VDC layer is not affected in this way. Its oxygen barrier contribution remains approximately constant. Thus, the oxygen barrier of the wrapping film is maintained at approximately the level to which the VDC copolymer contributes.
Når den lavere fuktigheten er gjenopprettet utenfor pakningen, avgis fuktigheten i EVOH-sjiktet raskt til den ytre omgivelse med lav fuktighet, gjennom hvilke som helst ytre sjikt som tilveiebringer lav fuktighetsbarriere. Når fuktigheten i EVOH-sjiktet avgis raskt, gjenopprettes EVOH-sjiktets barriereegenskaper tilsvarende. Once the lower humidity is restored outside the package, the moisture in the EVOH layer is rapidly released to the low humidity outer environment through any outer layers that provide a low moisture barrier. When the moisture in the EVOH layer is released quickly, the barrier properties of the EVOH layer are restored accordingly.
Oksygenbarriereegenskapene for representative EVOH- og vinylidenkloridkopolymerer er illustrert i fig. 11. Alle testene representerer oksygenoverføringshastigheten (OTR) for filmer som er 0,025 mm tykke. Som vist der har konvensjonell vinylidenklorid-vinylklorid-kopolymer (VDC-VC) en OTR på ca. 2,25 g g/m<2>dag. VDC-MA har en OTR på ca. 0,85 g/m<2>dag. Fig. 11 viser at OTR for VDC-kopolymerene ikke varierer meget med varierende fuktighet. Fig. 11 viser også at OTR for EVOH-filmer er mindre enn OTR for noen av VDC-flimene med lav fuktighet, men er større enn OTR for VDC-filmer ved høy fuktighet. OTR for EVOH inne holdende 32$ etylen er f.eks. ca. 0,15 g/m<2>dag med 0$ relativ fuktighet (R.H.), mens OTR for VDC-MA er ca. 0,85, og for VDC-VC er ca. 2,25. Ved ca. 75$ R.H. er OTR for VDC-MA og EVOH omtrent lik. Over ca. 75$ R.H. er OTR for EVOH-flimen dårligere, men den er fortsatt bedre enn OTR for VDC-VC, opptil ca. 92$ R.H. The oxygen barrier properties of representative EVOH and vinylidene chloride copolymers are illustrated in Fig. 11. All tests represent oxygen transfer rate (OTR) for films 0.025 mm thick. As shown there, conventional vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer (VDC-VC) has an OTR of approx. 2.25 g g/m<2>day. VDC-MA has an OTR of approx. 0.85 g/m<2>day. Fig. 11 shows that the OTR for the VDC copolymers does not vary much with varying humidity. Fig. 11 also shows that the OTR of EVOH films is less than the OTR of some of the VDC films at low humidity, but is greater than the OTR of VDC films at high humidity. The OTR for EVOH containing 32$ ethylene is e.g. about. 0.15 g/m<2>day with 0$ relative humidity (R.H.), while the OTR for VDC-MA is approx. 0.85, and for VDC-VC is approx. 2.25. At approx. 75$ R.H. the OTR for VDC-MA and EVOH is roughly the same. Over approx. 75$ R.H. the OTR of the EVOH film is worse, but it is still better than the OTR of the VDC-VC, up to approx. 92$ R.H.
Som det fremgår av fig. 11 påvirkes OTR for EVOH slik det fremgår av fig. 11 har således EVOH som inneholder minst 40$ etylen, generelt en OTR som er lik med eller større enn OTR for VDC-MA ved alle fuktigheter. Men, den er fortsatt bedre enn OTR for VDC-VC opptil ca. 85-90$ R.H. As can be seen from fig. 11, the OTR for EVOH is affected, as can be seen from fig. 11 thus has EVOH containing at least 40$ ethylene, generally an OTR equal to or greater than the OTR of VDC-MA at all humidities. But, it is still better than OTR for VDC-VC up to approx. 85-90$ R.H.
I noen anvendelser som filmene ifølge oppfinnelsen er tenkt brukt i, utsettes filmene midlertidig for høy fuktighet og høy temperatur, som f.eks. ved retortebehandling i en auto-klav med høy temperatur, fulgt av tilbakeføring til en omgivelse med lavere fuktighet og lavere temperatur etter at behandlingen er ferdig. Under autoklavbehandlingsperioden, som typisk anvender damp eller varmt vann, absorberer innpakningsfilmen, inkludert EVOH-sjiktet 12, fuktighet fra prosessens varme vann eller damp. Den absorberte fuktigheten forårsaker naturligvis at EVOH-sjiktets oksygenbarriereegenskaper reduseres i overensstemmelse med den kjente føl-somheten for EVOH under betingelser med høy temperatur og høy fuktighet. VDC-kopolymersjiktet 14 påvirkes imidlertid ikke på denne måten. Den bibeholder faktisk sine oksygen-barr Iereegenskaper på det samme generelle nivå i fuktige omgivelser så vel som i tørke, slik det fremgår av fig. 11. Under autoklavbehandlingen reflekterer således filmens oksygenbarriereegenskaper egenskapene til VDC-kopolymer-sj iktet 14. Etter at autoklavbehandlingen er ferdig og pakningen er fjernet fra omgivelsene med høy fuktighet, avgir innpakningsfilmen den fuktighet som ble opptatt i autoklav-prosessen fra EVOH-sjiktet 12 utover til den ytre overflaten av pakningen. Det ytre sjiktet eller de ytre sjiktene av pakningen avgir således sin fuktighet utover fra EVOH-sjiktet til omgivelsene med lavere fuktighet. Når fuktigheten avgis, og spesielt når fuktigheten forlater EVOH-sjiktet 12, gjenopprettes oksygenbarriereegenskapene til EVOH-sjiktet 12 tilsvarende. På et hvilket som helst tidspunkt hvor pakningen befinner seg i en omgivelse med lav fuktighet, reflekterer således pakningens oksygenbarriereegenskaper generelt oksygenbarriereegenskapene til EVOH-sjiktet ved disse lave fuktighetene. Det er naturligvis en gjenvinningsstidsperiode hvor EVOH-sjikteter i ferd med å nå likevekt med de ytre omgivelsene, enten de er fuktige eller tørre, hvor pakningens oksygenbarriereegenskaper er middels. In some applications in which the films according to the invention are intended to be used, the films are temporarily exposed to high humidity and high temperature, such as e.g. by retort treatment in a high temperature autoclave, followed by return to a lower humidity and lower temperature environment after the treatment is complete. During the autoclave treatment period, which typically uses steam or hot water, the wrapping film, including the EVOH layer 12, absorbs moisture from the hot water or steam of the process. The absorbed moisture naturally causes the oxygen barrier properties of the EVOH layer to decrease in accordance with the known sensitivity of EVOH under conditions of high temperature and high humidity. However, the VDC copolymer layer 14 is not affected in this way. Indeed, it retains its oxygen-barrier properties at the same general level in humid environments as well as in dryness, as can be seen from fig. 11. During the autoclave treatment, the oxygen barrier properties of the film thus reflect the properties of the VDC copolymer layer 14. After the autoclave treatment is finished and the package is removed from the high humidity environment, the wrapping film releases the moisture that was taken up in the autoclave process from the EVOH layer 12 outwards to the outer surface of the package. The outer layer or layers of the gasket thus release their moisture outwards from the EVOH layer to the surroundings with lower humidity. When the moisture is released, and especially when the moisture leaves the EVOH layer 12, the oxygen barrier properties of the EVOH layer 12 are restored accordingly. Thus, at any time when the gasket is in a low humidity environment, the oxygen barrier properties of the gasket generally reflect the oxygen barrier properties of the EVOH layer at these low humidities. There is naturally a recovery time period where EVOH layers are in the process of reaching equilibrium with the external environment, whether they are moist or dry, where the oxygen barrier properties of the gasket are intermediate.
Det skal nå beskrives spesielle eksempler på filmer ifølge oppfinnelsen, idet de følgende strukturene er representative for filmer som oppviser de ønskelige egenskapne til filmer ifølge oppfinnelsen: Special examples of films according to the invention will now be described, the following structures being representative of films which exhibit the desirable properties of films according to the invention:
/EVOH/EVA/VDC/EVA/LLPDE//EVOH/EVA/VDC/EVA/LLPDE/
/EVOH/MPP/VDC/MPP/PPE//EVOH/MPP/VDC/MPP/PPE/
/EVOH/MEVA/VDC/MEVA/LLPDE//EVOH/MEVA/VDC/MEVA/LLPDE/
/PET/uretanadhesiv/EVOH/MEVA/VDC/MEVA/LLPDE//PET/urethane adhesive/EVOH/MEVA/VDC/MEVA/LLPDE/
MPP = anhydridmodifisert polypropylenMPP = anhydride-modified polypropylene
MEVA = anhydridmodifisert etylenvinylacetatMEVA = anhydride modified ethylene vinyl acetate
Eksempel 1Example 1
En firesjikts film som illustrert i fig. 3 fremstilles. EVOH er GL-ET fra Nippon Gohsei med et etyleninnhold på 38$. Innersjiktet 16 er Plexar 2965, et anhydridmodifisert EVA. Sjikt 14 er vinylidenklorid-vinylkloridkopolymer. Sjikt 18 er en EVA-blanding inneholdende ca. 9$ vinylacetat. Filmen fremstilles ved koekstrudering av polymerene ved fremstilling av f ires j iktsf ilmen. Temperaturen for EVOH når den går inn i dysen, er ca. 201°C. Temperaturen for Plexar 2965 når den går inn i dysen, er ca. 177°C. Temperaturen for VDC-kopolymeren når den går inn i dysen, er ca. 163°C. Temperaturen for EVA omfattende sjikt 18 varierer mellom 182 og 204°C under forsøket. De mange polymerene formes til rør-formige sjikt, og en rørformig tape ekstruderes fra den ring-formige dysen med en tykkelse på omtrent 0,38 mm. Prøve av tapen varmeformes deretter ved fremstilling av beholdere som har en grunnflate på 10 x 10 cm og en høyde på 5 cm. Tykkelsen for det resulterende, varmeformede materialet er omtrent 0,038 mm. Oksygenbarrieren for det resulterende materialet fremgår av tabell 1. A four-layer film as illustrated in fig. 3 is produced. EVOH is GL-ET from Nippon Gohsei with an ethylene content of 38$. The inner layer 16 is Plexar 2965, an anhydride-modified EVA. Layer 14 is vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer. Layer 18 is an EVA mixture containing approx. 9$ vinyl acetate. The film is produced by co-extrusion of the polymers in the production of the four-layer film. The temperature for EVOH when it enters the nozzle is approx. 201°C. The temperature of Plexar 2965 when it enters the nozzle is approx. 177°C. The temperature of the VDC copolymer as it enters the die is approx. 163°C. The temperature for EVA comprising layer 18 varies between 182 and 204°C during the experiment. The multiple polymers are formed into tubular layers and a tubular tape is extruded from the annular die with a thickness of approximately 0.38 mm. Samples of the tape are then thermoformed in the production of containers which have a base area of 10 x 10 cm and a height of 5 cm. The thickness of the resulting thermoformed material is approximately 0.038 mm. The oxygen barrier for the resulting material appears in Table 1.
Oksygenpermeabilitetene i tabell 1 bestemmes ved hjelp av en Oxtran Oxygen Analyzer ved å utsette filmens indre overflate for 100$ fuktighet. Filmens ytre overflate utsettes så for fuktigheter på 50, 75 eller 100$, og oksygenoverføringen måles. Ved således å måle oksygenoverføringshastigheten hvor det er en fuktighetsforskjell gjennom de to overflatene, kan filmens ytelse i en pakning som inneholder et vått produkt, og hvor pakkens ytterside er utsatt for den normalt lavere fuktigheten i den ytre omgivelse, dvs. 50$ eller 75$ relativ fuktighet, simuleres, og derfor beregnes. The oxygen permeabilities in Table 1 are determined using an Oxtran Oxygen Analyzer by exposing the inner surface of the film to 100% humidity. The outer surface of the film is then exposed to humidities of 50, 75 or 100$, and the oxygen transfer is measured. Thus, by measuring the oxygen transfer rate where there is a humidity difference across the two surfaces, the performance of the film in a package containing a wet product, and where the outside of the package is exposed to the normally lower humidity in the external environment, i.e. 50$ or 75$ relative humidity, is simulated, and therefore calculated.
Dersom et tørt produkt pakkes, oppnås på lignende måte en god oksygenbarriere ved å plassere EVOH-sjiktet mellom VDC-sjiktet og produktet, siden det tørre produktet da representerer den tørre siden av innpakningsfilmen. For varmeforseglbare innpakningsflimer hvor disse utførelsesformene anvendes, er EVOH-sjiktet 12 mellom VDC-sjiktet og forsegl ingssj iktet 18. Representativ for slike filmer er den som fremgår av fig. 6. På fig. 6 representerer sjiktene 612, 614 og 616 henholdsvis EVOH-sjiktet, VDC-sjiktet og det mellomliggende adhesivsjiktet. Sjikt 618 er forseglingssjiktet slik det er Illustrert i figurer 3 og 4. Sjikt 624 er et adhesiv som f.eks. de som er beskrevet for sjiktene 216, 316 og 416. If a dry product is packaged, a good oxygen barrier is similarly achieved by placing the EVOH layer between the VDC layer and the product, since the dry product then represents the dry side of the wrapping film. For heat-sealable packaging films where these embodiments are used, the EVOH layer 12 is between the VDC layer and the sealing layer 18. Representative of such films is the one shown in fig. 6. In fig. 6, layers 612, 614, and 616 represent the EVOH layer, the VDC layer, and the intermediate adhesive layer, respectively. Layer 618 is the sealing layer as illustrated in Figures 3 and 4. Layer 624 is an adhesive such as those described for layers 216, 316 and 416.
Eksempel 2Example 2
En femsjikts film som i fig. 4 blir støpekoekstrudert. EVOH-sjiktet består av Soarnel D fra Nippon Gohsei. Etyleninnholdet i Soarnol D er 29$. VDC-kopolymeren i sjikt 14 er Dow 119 vinylidenklorid-metylakrylat-kopolymer. Vinylidenkloridkopolymeren inneholder additiver for det typiske varmestabiliseringsbehovet. Forseglingssjiktet 18 består av Dow 3010 lineært lavdensitetpolyetylen. Sammensetningen av adhesivsjikt 16 og 20 er i begge tilfeller Plexar 326 anhydridmodifisert EVA. A five-layer film as in fig. 4 is cast extruded. The EVOH layer consists of Soarnel D from Nippon Gohsei. The ethylene content of Soarnol D is 29$. The VDC copolymer in layer 14 is Dow 119 vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer. The vinylidene chloride copolymer contains additives for the typical heat stabilization needs. The sealing layer 18 consists of Dow 3010 linear low density polyethylene. The composition of adhesive layers 16 and 20 is in both cases Plexar 326 anhydride-modified EVA.
Temperaturene i smeltestrømmene av EVOH og LLDPE er begge ca. 204°C ved inngangen til dysen. Temperaturen for det adhesive Plexar 326 er omtrent 160°C ved inngangen til dysen. Temperaturen for Dow 119 vinylidenkloridmetakrylatkopolymeren er omtrent 157°C ved inngangen til dysen. Materialet kombineres så i dysen, og det fremstilles en flersjikts film slik som den som er vist på fig. 4. Den film som ekstruderes fra dysen, er omtrent 0,07 mm tykk. EVOH-sjiktet er ca. 0,007 mm tykt. VDC-kopolymeren er omtrent 0,014 mm tykk. Innersjiktene av Plexar 360 er omtrent 0,0025 mm tykt. LLDPE er omtrent 0,038 mm tykk. The temperatures in the melt streams of EVOH and LLDPE are both approx. 204°C at the entrance to the nozzle. The temperature of the adhesive Plexar 326 is approximately 160°C at the entrance to the nozzle. The temperature of the Dow 119 vinylidene chloride methacrylate copolymer is approximately 157°C at the nozzle entrance. The material is then combined in the die, and a multi-layer film such as that shown in fig. 4. The film extruded from the die is approximately 0.07 mm thick. The EVOH layer is approx. 0.007 mm thick. The VDC copolymer is approximately 0.014 mm thick. The inner layers of Plexar 360 are approximately 0.0025 mm thick. LLDPE is approximately 0.038 mm thick.
Den således fremstilte filmen testes så på oksygenoverføring i et område av relative fuktigheter som beskrevet i eksempel 1. Når filmen testes med EVOH-sjiktet mot den lave fuktighetssiden, hvilket simulerer at VDC-kopolymeren ligger mellom EVOH og det fuktige produktet, måles den oksygenpermeabilitet som er illustrert i fig. 12 med den heltrukne linjen "A". Når arrangementet av filmen omvendes slik at EVOH er mellom VDC-kopolymeren og den fuktige siden av filmen, er oksygenoverføringshastigheten som illustrert med kurven "B" i fig. 12. Kurve "C" i fig. 12 representerer den beregnede oksygenoverføringshastigheten for en enkeltsjikts film av den samme Soarnol D EVPH, samme tykkelse som tykkelsen av EVOH-sjiktet i filmen i eksempel 2, nemlig 0,007 mm tykt. Fig. 12 viser (kurve B) derfor at når EVOH vendes mot innersiden av pakningen, hvilket simuleres av den høye huminitetsiden av oksygentesteren, er oksygenpermeabiliteten relativt konstant ved alle fuktigheter som foreligger på den andre overflaten av filmen, nemlig den som representeres av pakningens ytre overflate, og tilnærmes til oksygenpermeabiliteten for VDC-MA-kopolymrsjiktet ved den angitte tykkelsen på 0,015 mm av VDC-MA. Tilsvarende indikerer kurve "A" at med EVOH-sjiktet anbragt mot yttersiden av pakningen, nemlig med VDC-kopolymeren mellom EVOH-sjiktet og produktet, og hvor EVOH-sjiktet kan avgi fuktighet til en omgivelse med lavere fuktighet, nemlig under ca. 75$ R.H. er oksygenpermeabiliteten for filmen lavere enn oksygenpermeabiliteten for VDC-kopolymeren, og reguleres heller av de gode oksygenbarriereegenskapene til EVOH-sjiktet. Pakninger som er fremstilt med filmer ifølge oppfinnelsen, og hvor VDC-kopolymeren er passende plassert mellom EVOH-sjiktet og produktet, og hvor EVOH-sjiktet kan avgi fuktighet til omgivelsen nær pakningens ytterside, gir som resultat at pakningen har fordelene med EVOH-sjiktets lavere oksygenpermeabilitet ved lavere fuktigheter, f.eks. under ca. 75$ relativ fuktighet slik det fremgår av fig. 12, og allikevel ikke har den ekstreme oksygenfølsomheten som er karakteristisk for filmer hvor EVOH er den eneste kilden for oksygenbarrieren. Filmens maksimale oksygenpermeabilitet reguleres heller av VDC-kopolymeren, slik at den aldri overstiger nivået for oksygenpermeabilitet som normalt er forbundet med den tilsvarende VDC-kopolymeren med den tykkelsen som anvendes. The thus produced film is then tested for oxygen transmission in a range of relative humidities as described in example 1. When the film is tested with the EVOH layer towards the low humidity side, which simulates that the VDC copolymer lies between the EVOH and the moist product, the oxygen permeability is measured which is illustrated in fig. 12 with the solid line "A". When the arrangement of the film is reversed so that the EVOH is between the VDC copolymer and the wet side of the film, the oxygen transfer rate as illustrated by curve "B" in Fig. 12. Curve "C" in fig. 12 represents the calculated oxygen transfer rate for a single layer film of the same Soarnol D EVPH, the same thickness as the thickness of the EVOH layer in the film of Example 2, namely 0.007 mm thick. Fig. 12 therefore shows (curve B) that when the EVOH is turned towards the inside of the package, which is simulated by the high humity side of the oxygen tester, the oxygen permeability is relatively constant at all humidities present on the other surface of the film, namely that represented by the outside of the package surface, and approximates the oxygen permeability of the VDC-MA copolymer layer at the stated thickness of 0.015 mm of VDC-MA. Correspondingly, curve "A" indicates that with the EVOH layer placed towards the outside of the package, namely with the VDC copolymer between the EVOH layer and the product, and where the EVOH layer can release moisture to an environment with lower humidity, namely below approx. 75$ R.H. the oxygen permeability of the film is lower than the oxygen permeability of the VDC copolymer, and is rather regulated by the good oxygen barrier properties of the EVOH layer. Gaskets made with films according to the invention, and where the VDC copolymer is suitably placed between the EVOH layer and the product, and where the EVOH layer can release moisture to the environment near the outer surface of the gasket, result in the gasket having the advantages of the EVOH layer's lower oxygen permeability at lower humidities, e.g. under approx. 75$ relative humidity as shown in fig. 12, and yet does not have the extreme oxygen sensitivity characteristic of films where EVOH is the sole source of the oxygen barrier. Rather, the maximum oxygen permeability of the film is regulated by the VDC copolymer so that it never exceeds the level of oxygen permeability normally associated with the corresponding VDC copolymer of the thickness used.
Eksempel 3Example 3
En film koekstruderes som i eksempel 2, idet det utføres passende justeringer i smeltebehandlingstemperaturene for de forskjellige polymerene. Sjikt 12 er EVOH. Sjikt 14 er vinylidenklorid-metylakrylatkopolymer. Sjikt 16 og 22 er OF-500 anhydridmodifiserte polypropylener fra Mitsui Petro-chemical. Sikt 418 er en propylenetylenkopolymer. A film is coextruded as in Example 2, making appropriate adjustments in the melt processing temperatures of the various polymers. Layer 12 is EVOH. Layer 14 is vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer. Layers 16 and 22 are OF-500 anhydride-modified polypropylenes from Mitsui Petro-chemical. Sikt 418 is a propylene ethylene copolymer.
Eksempel 4Example 4
En film fremstilles som i eksempel 3. Sjikt 12 er EVOH. Sjikt 14 er en vinylidenklorid-metylakrylatkopolymer. Sjikt 18 er lineært lavdensitetspolyetylen. Sjikt 16 og 20 omfatter etylenvinylacetatkopolymer inneholdende ca. 28$ vinylacetat. A film is produced as in example 3. Layer 12 is EVOH. Layer 14 is a vinylidene chloride-methyl acrylate copolymer. Layer 18 is linear low density polyethylene. Layers 16 and 20 comprise ethylene vinyl acetate copolymer containing approx. 28$ vinyl acetate.
Eksempel 5Example 5
En film fremstilles som 1 eksempel 4, bortsett fra at sammensetningen av sjikt 14 er vinylidenklorid-vinylklorid-kopolymer. A film is prepared as in Example 4, except that the composition of layer 14 is vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer.
Eksempel 6Example 6
En film fremstilles som i eksempel 4. Hvert av adhesivsj iktene, som i 16 og 20, er omtrent 0,0025 mm tykke. EVOH inneholder 32$ etylen og sjikt 12 er 0,013 mm tykt. VDC er VDC-MA og sjiktet 14 er 0,013 mm tykt. Forseglingssjiktet 18 er LLDPE med en tykkelse på ca. 0,025 mm. En 0,013 mm tykk film av PET lamineres adhesivt til EVOH-sjiktet ved bruk av et uretanadhesiv av herdetypen for å fremstille en 7-sjikts film som vist i fig. 5. A film is prepared as in Example 4. Each of the adhesive layers, as in 16 and 20, is approximately 0.0025 mm thick. EVOH contains 32% ethylene and layer 12 is 0.013 mm thick. VDC is VDC-MA and layer 14 is 0.013 mm thick. The sealing layer 18 is LLDPE with a thickness of approx. 0.025 mm. A 0.013 mm thick film of PET is adhesively laminated to the EVOH layer using a curing type urethane adhesive to produce a 7-layer film as shown in Fig. 5.
Sammenllgningseksempel 6Combination example 6
En 0,063 mm tykk film fremstilles som i eksempel 6 bortsett fra at et 0,013 mm tilleggssjikt av EVOH anvendes istedenfor det 0,013 mm tykke VDC-MA-sjiktet og adhesivsjiktet 16. A 0.063 mm thick film is produced as in example 6 except that an additional 0.013 mm layer of EVOH is used instead of the 0.013 mm thick VDC-MA layer and the adhesive layer 16.
Oksygengjennomtrengningshastigheter gjennom hele tykkelsen av filmen, med EVOH på den lave fuktighetssiden, beregnes for filmene fra eksempel 6 og sammenllgningseksempel 6 og er vist grafisk i fig. 13. Kurve "D" på fig. 13 representerer filmene fra eksempel 6. Kurve "E" representerer filmene fra sammenllgningseksempel 6. Som det fremgår av dette har begge filmene en utmerket oksygenbarriere på ca. 0,2-0,3 med lav fuktighet. Og, mens begge kurver stiger med økende fuktighet, stiger kurve "D" meget mindre enn kurve "E", hvilket indikerer at filmen fra eksempel 6 er meget mindre følsom for økende fuktighet. Ved 100$ relativ fuktighet har filmen fra eksempel 6 en OTR på hare ca. 1,6, mens filmen fra sammenllgningseksempel 6 er omtrent 18. Oxygen permeation rates through the entire thickness of the film, with EVOH on the low moisture side, are calculated for the films from Example 6 and Comparative Example 6 and are shown graphically in Fig. 13. Curve "D" in fig. 13 represents the films from example 6. Curve "E" represents the films from comparative example 6. As can be seen from this, both films have an excellent oxygen barrier of approx. 0.2-0.3 with low humidity. And, while both curves rise with increasing humidity, curve "D" rises much less than curve "E", indicating that the film of Example 6 is much less sensitive to increasing humidity. At 100$ relative humidity, the film from example 6 has an OTR of approx. 1.6, while the film from comparison example 6 is approximately 18.
I hvilken grad formålene med oppfinnelsen er oppnådd avhenger noe av valget av VDC- og EVOH-kopolymerene, av tykkelsene av de mange sjiktene og de fuktighetene som filmen utsettes for. Således skal OTR for det valgte EVOH-sjiktet være mindre, med 0$ R.H., fortrinnsvis ved 50$, enn OTR for sjiktet av den valgte VDC-kopolymeren. Representative OTR for filmer som er 0,025 mm tykke fremgår av fig. 11, både for EVOH, varierende etyleninnhold, og for forskjellige VDC-kopolymerer. Ved å velge en spesiell kombinasjon av EVOH-og VDC-kopolymerer, sammen med spesifisering av passende tilsvarende sjikttykkelser, hvor OTR for EVOH-sjiktet ved lavere fuktighet er mindre enn OTR for det valgte VDC-sjiktet, oppnås forbedret OTR i filmen sammenlignet med en lignende film ved bruk av VDC med lav fuktighet, og med en lignende film hvor det anvendes EVOH med høy fuktighet. De sjikttykkelser som virkelig oppnås ved ekstrusjon, er naturligvis og noe som er konvensjonelt kjent, bare tilnærmingen av de tykkelser som ønskes, idet nøyaktigheten er begrenset til nøyaktighets-mulighetene for det utstyr som anvendes for filmfremstillin-gen. Jo større forskjellen mellom OTR for EVOH- og VDC-sj iktene er, og jo større det fuktighetsområdet er over hvilket det er en forskjell, jo større er fordelene ved å kombinere EVOH- og VDC-sjiktene i den samme filmen. Således foretrekkes det å velge en kombinasjon av EVOH- og VDC-kopolymerer, og sjikttykkelser, hvor OTR for EVOH-sjiktet er mindre enn OTR for VDC-sjiktet over et område på 0$ R.H. til minst 25$ R.H., fortrinnsvis 0 til minst 50$ R.H. For bruk med VDC-MA skal derfor EVOH-sjiktet generelt ha et etyleninnhold på mindre enn ca. 40$, hvor EVOH- og VDC-sjikttykkel-sene er like. EVOH med 40$, eller til og med 44$ etyleninnhold, slik det fremgår av fig. 11, kan fortsatt dra nytte av en film dersom den kombineres med VDC-VC som VDC-sjikt, eller om den anvendes 1 sj ikttykkelser som er større enn tykkelsen til det tilsvarende VDC-sjiktet, siden OTR er en funksjon ikke bare av polymersammensetningen, men også av sj ikttykkelsen. The extent to which the objectives of the invention are achieved depends somewhat on the choice of the VDC and EVOH copolymers, on the thicknesses of the many layers and the humidity to which the film is exposed. Thus, the OTR of the selected EVOH layer should be less, at 0$ R.H., preferably at 50$, than the OTR of the layer of the selected VDC copolymer. Representative OTRs for films that are 0.025 mm thick are shown in Fig. 11, both for EVOH, varying ethylene content, and for different VDC copolymers. By selecting a particular combination of EVOH and VDC copolymers, along with specifying appropriate corresponding layer thicknesses, where the OTR of the EVOH layer at lower humidity is less than the OTR of the selected VDC layer, improved OTR is achieved in the film compared to a similar film using VDC with low moisture, and with a similar film using EVOH with high moisture. The layer thicknesses that are actually achieved by extrusion are, of course and something that is conventionally known, only the approximation of the desired thicknesses, the accuracy being limited to the accuracy possibilities of the equipment used for the film production. The greater the difference between the OTRs of the EVOH and VDC layers, and the greater the humidity range over which there is a difference, the greater the benefits of combining the EVOH and VDC layers in the same film. Thus, it is preferred to select a combination of EVOH and VDC copolymers, and layer thicknesses, where the OTR of the EVOH layer is less than the OTR of the VDC layer over a range of 0$ R.H. to at least $25 R.H., preferably 0 to at least $50 R.H. For use with VDC-MA, the EVOH layer must therefore generally have an ethylene content of less than approx. 40$, where the EVOH and VDC layer thicknesses are the same. EVOH with 40$, or even 44$ ethylene content, as can be seen from fig. 11, can still benefit from a film if it is combined with VDC-VC as the VDC layer, or if it is used 1 layer thicknesses greater than the thickness of the corresponding VDC layer, since OTR is a function not only of the polymer composition, but also of the layer thickness.
Siden VDC-kopolymeren imidlertid regulerer den maksimale OTR for filmen, med høy fuktighet, kan EVOH velges uten bekymring for OTR ved høy fuktighet. Det må isteden gis mer omtanke til OTR for EVOH-blandingen ved lav fuktighet, der OTR for EVOH er mer bestemmende for filmens OTR. Således er foretrukne EVOH ekstruderbare blandinger med lavere etyleninnhold som f.eks. 28-32$ etylen, som tilveiebringer lavere OTR ved lav fuktighet. De gode oksygenbarriereegenskapene til EVOH er typisk regulerende ved lavere fuktighet, mens den høyere, men mindre fuktighetsfølsomme, oksygenbarriere-egenskapen til VDC-kopolymeren er regulerende ved høyere fuktighet. Siden en films høyeste oksygenoverførings-hastighet generelt reguleres av VDC-kopolymerens oksygen-overføringshastighet, er det vanligvis fordelaktig å velge en VDC-kopolymer med en relativt lav oksygenoverførings-hastighet. Blant de kommersielt tilgjengelige VDC-kopolymerene er generelt de som som har metylakrylatkomonomeren bedre enn de som omfatter vinylkloridkomonomeren, slik det fremgår av fig. 11. Kopolymeren fremstilt med metylakrylat som ko-monomer foretrekkes derfor i filmer og pakninger ifølge oppfinnelsen hvor oksygenoverføringshastlgheten er en faktor ved valg av VDC-kopolymeren. However, since the VDC copolymer governs the maximum OTR of the film, at high humidity, EVOH can be selected without concern for OTR at high humidity. Instead, more consideration must be given to the OTR for the EVOH mixture at low humidity, where the OTR for EVOH is more decisive for the film's OTR. Thus, preferred EVOH extrudable mixtures with a lower ethylene content such as e.g. 28-32$ ethylene, which provides lower OTR at low humidity. The good oxygen barrier properties of EVOH are typically regulatory at lower humidity, while the higher, but less moisture sensitive, oxygen barrier property of the VDC copolymer is regulatory at higher humidity. Since the highest oxygen transfer rate of a film is generally governed by the oxygen transfer rate of the VDC copolymer, it is usually advantageous to select a VDC copolymer with a relatively low oxygen transfer rate. Among the commercially available VDC copolymers, those having the methyl acrylate comonomer are generally better than those comprising the vinyl chloride comonomer, as can be seen from fig. 11. The copolymer prepared with methyl acrylate as comonomer is therefore preferred in films and packages according to the invention where the oxygen transfer rate is a factor in choosing the VDC copolymer.
Således tilveiebringer oppfinnelsen nye filmer og pakninger med utmerket oksygenbarriere og redusert følsomhet av oksygenbarrieren for fuktighet, så vel som fremgangsmåter for fremstilling av filmene. Fagmannen vil se at visse modifikasjoner kan gjøres i blandingene og struktureringene av filmene og pakningene ifølge oppfinnelsen, og fremgangsmåtene for fremstilling av den, uten å avvike fra foreliggende opp-finnelses område. Thus, the invention provides new films and gaskets with excellent oxygen barrier and reduced sensitivity of the oxygen barrier to moisture, as well as methods of making the films. The person skilled in the art will see that certain modifications can be made in the mixtures and structuring of the films and packs according to the invention, and the methods for its production, without deviating from the scope of the present invention.
Og mens oppfinnelsen er beskrevet ovenfor i forbindelse med dens foretrukne utførelsesformer, skal det forstås at det kan utføres forskjellige omarrangementer, modifikasjoner og forandringer av oppfinnelsen, og alle slik arrangementer, modifikasjoner og forandringer er ment å ligge innenfor området av de medfølgende krav. And while the invention has been described above in connection with its preferred embodiments, it is to be understood that various rearrangements, modifications and changes may be made to the invention, and all such arrangements, modifications and changes are intended to be within the scope of the accompanying claims.
Claims (45)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO89892049A NO892049L (en) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | POLYMER MOVIES WITH HOEY OXYGEN BARRIERS. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO89892049A NO892049L (en) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | POLYMER MOVIES WITH HOEY OXYGEN BARRIERS. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO892049D0 NO892049D0 (en) | 1989-05-23 |
| NO892049L true NO892049L (en) | 1990-11-26 |
Family
ID=19892035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO89892049A NO892049L (en) | 1989-05-23 | 1989-05-23 | POLYMER MOVIES WITH HOEY OXYGEN BARRIERS. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO892049L (en) |
-
1989
- 1989-05-23 NO NO89892049A patent/NO892049L/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO892049D0 (en) | 1989-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5061534A (en) | High oxygen barrier film | |
| CN112721372B (en) | Modified polyolefin composite film composition and modified polyolefin composite film and preparation method and application thereof | |
| US4735855A (en) | Thermoformable laminate | |
| US4239826A (en) | Multi-layer barrier film | |
| US6068933A (en) | Thermoformable multilayer polymeric film | |
| EP0236099B2 (en) | Oxygen barrier packaging film | |
| US4254169A (en) | Multi-layer barrier film | |
| US4770944A (en) | Polymeric structure having improved barrier properties and method of making same | |
| US4243724A (en) | Thermoplastic multi-layer film | |
| AU626834B2 (en) | Barrier stretch film | |
| US4986053A (en) | Methods of making improved packages | |
| US4475241A (en) | Polycarbonate coated films | |
| RU2053944C1 (en) | Flexible packing material | |
| KR101933907B1 (en) | Cpp film and package comprising cpp film | |
| MX2011004715A (en) | Multi-layer film. | |
| NO852538L (en) | NYLON COPOLYMES AND NYLON MIXTURES AND MOVIES MADE THEREOF. | |
| JP2021523858A (en) | Spout pouch and how to make it | |
| CN115461212A (en) | Films with cooking shock recovery | |
| EP0115163B1 (en) | Barrier films | |
| US4546882A (en) | Package having oil-containing product | |
| EP0126568A1 (en) | Multilayer packaging films | |
| US7255902B2 (en) | Thermo-formable multilayer barrier film with the appearance and texture of paper | |
| EP0399113A1 (en) | Multiple layer polymeric films, methods of making them and packages utilising such films, packaging methods and packaged products | |
| DK168000B1 (en) | THERMOPLASTIC LAMINATE, ISSUER FOR PACKAGING OF FOOD | |
| JP4043599B2 (en) | Gas barrier multilayer heat seal film and method for producing the same |