Гнучкий пакувальний матеріал

1. Гибкий упаковочный материал в форме листа или полосы для изготовления непроницаемых для жидкости контейнеров устойчивой формы посредством образования сгибов, термоформования или другой механической обработки для формования, включающий каркасный слой для придания жесткости, состоящий из пластика и наполнителя, и прикрепленный к одной стороне каркасного слоя с хорошей прочностью связи барьерный слой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что барьерный слой состоит из смеси того же пластика, что и пластик каркасного слоя, и пластика, отличного от пластика каркасного слоя. 2. Материал по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что пластик барьерного слоя, отличный от пластика каркасного слоя, представляет собой сополимер этилен/виниловый спирт. 3. Материал по п. 1 или 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что барьерный слой прикреплен к каркасному слою посредством сплавления одинаковых пластиков, содержащихся в этих слоях. 4. Материал по любому из пп. 1 - 3 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что барьерный и каркасный слои образованы путем экструзии. 5. Материал по любому из пп. 1 - 3 , о т л и ч а ю щ и й с я ,тем, что барьерный слой и каркасный слой изготовлены путем совместного экструдирования. 6. Материал по любому из пп. 2 - 5 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что содержание сополимера этилен/виниловый спирт в барьерном слое составляет, по меньшей мере, 40% от общей массы смеси з этом слое. 7. Материал по любому из пп. 1 - 6 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что барьерный слой имеет прикрепленный к нему наружный слой, состоящий из того же пластика, что и пластик, входящий в барьерный слой. 8. Материал по любому из пп. 1 - 7, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каркасный слой имеет наружный слой из того же пластика, что и пластик, входящий в каркасный слой. 9. Материал по п. 7 или 8, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наружные слои прикреплены, соответственно, к барьерному и каркасному слоям сплавлением одинаковых пластиков, содержащихся в этих слоях. 10. Материал по любому из пп. 7 - 9 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наружные слои образованы путем экструзии. 11. Материал по любому из пп. 7 - 9 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наружные слои образованы путем совместной экструзии, соответственно, с барьерным слоем и с каркасным слоем. 12. Материал по любому из пп. 1 11, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что один и тот же пластик, который содержится в барьерном, каркасном и наружных слоях, представляет собой пропиле С > 26684 новый сополимер или сополимер этилен/ пропилен. 13. Материал по любому из пп. 1 12, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наполнитель в каркасном слое состоит из порошкообразного, гранулированного и/ или хлопьевидного мела» талька, слюды, і ч«чы или комбинации этих материалов друг с другом. 14. Материал по любому из пп, 1 13, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что наполнитель в каркасном слое составляет 50 - 80% от общей массы смеси в этом слое. 15. Материал по любому из пп. 1 14, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что барьерный слой имеет толщину 5 - 5 0 мкм. Изобретение касается гибкого упаковочного материала в форме листа или полосы для изготовления непроницаемых для жидкости контейнеров устойчивой формы с хорошими свойствами непроницаемости для кислорода посредством образования сгибов, термоформования или других способов механической обработки для формования материала, причем этот материал имеет каркасный слой для придания жесткости, состоящий из смеси пластмассы и наполнителя и также барьерный слой, связанный с одной стороной каркасного споя с хорошей прочностью сцепления. Изобретение касается применения упаковочного материала для изготовления непроницаемых для жидкости контейнеров устойчивой формы с хорошими характеристиками непроницаемости для кислорода посредством образования сгибов, термоформования или других способов механической обработки для формования материала. Известный упаковочный материал содержит каркасный слой для придания жесткости, состоящий из смеси пропиленового гомополимера с показателем плавления ниже 10 согласно ATM (2,16 кг, 230°С) и наполнителя в количестве между 50 и 80% от общей массы смеси, или сополимера этилен/пропилен с показателем плавления между 0,5 и 5 согласно ATM (2,16 кг, 230°С) и наполнителя в количестве между 50 - 80% от общей массы смеси, и также равномерный барьерный слой для газа из сополимера этиленвиниловый спирт (Е ОН), прикрепленный к одной стороне каркасного слоя. Поскольку проницаемость барьерного слоя для кислорода в основном зависит от содержания влаги в барьерном слое и увеличивается с увеличением влаги, то известный упаковочный материал имеет наруж ный слой из пластмассы, прикрепленный к барьерному слою, который обеспечивает защиту расположенному снизу барьерному слою от действия влаги. Каркасный слой также имеет наружный слой из пластмассы, которая предпочтительно такого же типа, что и пластмасса в первом упомянутом наружном пластмассовом слое. Этот известный упаковочный материал имеет преимущество в сравнении с описанным известным упаковочным материалом, который вместо дорогостоящей алюминиевой фольги, чувствительной к натяжению, применяет сравнительно дешевый сополимер этилен/виниловый спирт в качестве материала барьерного слоя, но имеет подобно описанному упаковочному материалу усложненную структуру материала. Структура материала дополнительно усложнена тем, что барьерный слой из сополимера этилен/виниловый спирт нельзя наносить прямо на два окружающих слоя (каркасный и влагозащитный наружный пластиковый слой), поскольку он требует нанесения одного или нескольких промежуточных связующих слоев для обеспечения упаковочному материалу требуемой хорошей сцепляемости между отдельными слоями материала. Таким образом целью настоящего изобретения является придание упаковочному материалу типа, описанного выше свойств без создания проблем, присущих известным упаковочным материалам. Эти и другие цели достигаются в соответствии с изобретением благодаря тому, что упаковочный материал приобретает барьерный слой, 'состоящий из смеси пластика того же типа, что пластин каркасного слоя, и пластика другого типа. Благодаря тому факту, что барьерный слой содержит такой же пластик, что и каркасный слой, эти два слоя можно свя 26684 зывать прямо друг с другом с очень хокасным слоем 2 с хорошей сцепляемосрошей прочностью сцепления без приметью. нения какого-либо отдельного промежуБарьерный слой 3, который предпочточного связующего или сваривающего тительно наносят на каркасный слой 2 слоя, как это делается в известных тех- 5 путем сплавления поверхности пластика нологиях. Кроме того, в сравнении с изупомянутого одного типа в соответствуювестными упаковочными материалами досщих слоях, может иметь наружный слой 4 тигается преимущество в том, что упакоиз пластика упомянутого одного типа. Карвочный материал согласно изобретению касный слой 2 может иметь наружный является, как известно, однородным ма- 10 слой 5, состоящий из пластика того же териалом, т.е. материалом с, по сущесттипа, что и пластик в первом наружном ву, одним и тем же типом пластика во слое 4. Оба наружных слоя 4 и 5 также всех слоях материала, образующих часть предпочтительно связаны с соответствуюматериала, что позволяет повторно исщими смежными слоями посредством сппользовать материал, и это делает его 15 лавления поверхности пластика упомянуочень привлекательным с точки зрения того одного типа для обеспечения хороего изготовления. Поскольку его можно шей связи между всеми слоями материаповторно использовать, то упаковочный ла, составляющими часть материала 1. материал является также очень ценным с Пластиком в каркасном слое 2 предэкологической точки зрения. 20 почтительно является полиолефиновый Согласно конкретному исполнению пластик, например полиэтилен, полипроизобретения барьерный слой состоит из пилен и т.п., но предпочтительно он сосСмеси либо 40-80% по массе сополиметоит из пропиленового гомополимера с ра этилен/виниловый спирт и 60-20 мае. показателем плавления ниже 10 согласно % пропипенового гомополимера или со- 25 ASTM (2,16 кг, 230°С) или сополимера полимера этилен/пропилен описанного тиэтилен/пропилен с показателем плавлепа, тогда как каркасный слой состоит из ния между 0,5 и 5 согласно ASTM (2,16 такого же пропиленового гомополимера и кг, 230°С). Из этих двух предпочтительных наполнителя в количестве между 50-80 полиолефиновых пластиков наиболее предмае. %, либо такого же сополимера 30 почтителен сополимер этилен/пропилен с этилен/пропилен и 50-80 мае. % наполуказанным показателем плавления, поснителя. Предпочтительно количество сокольку он сохраняет свои исключительполимера этилен/виниловый спирт в барные уплотняющие свойства и механичесьерном слое должно составлять примеркую прочность даже при низких темперано 50%, что дает барьерному слою неп- 35 турах например, 8°С или ниже. роницаемость для кислорода почти такого Наполнителем в каркасном слое 2 може класса, как и алюминиевая фольга, жет быть любой известный наполнитель, причем используют по возможности минапример, гранулированный или хлопьенимальное количество сополимера этилен/ видный мел, тальк, слюда, глина и т.п. виниловый спирт, как будет объяснено. 40 Однако предпочтительным наполнителем На фиг. 1 показан схематический вид является мел. Содержание наполнителя в в разрезе упаковочного материала в сооткаркасном слое составляет 50-80% от обветствии с конкретным исполнением изобщей массы каркасного слоя, предпочтиретения; на фиг. 2 - схематическое изготельно примерно 65 мае. %. товление упаковочного материала, пока- 45 Как указано, барьерный слой состоит занного на фиг. 1; на фиг. 3 - график из смеси пластика одного типа, что и изменения проницаемости кислорода (пропластик в каркасном слое 2, и пластика ниц. О2) через барьерный слой в зависидругого типа. Таким образом предпочтимости от содержания сополимера этилен/ тельным пластиком одинакового типа яввиниловый спирт в барьерном слое. 50 ляется полиолефиновый пластик, например, полиэтилен, полипропилен и т.п., но Упаковочный материал в соответствии предпочтительным пластиком является пос изобретением, который может быть в липропилен. Предпочтительным полипроформе листа или полосы, обычно обознапиленовым пластиком является либо почен в позиции 1 на фиг. 1. Материал 1 имеет каркасный слой 2 для придания 55 липропиленовый гомополимер с показажесткости, состоящий из смеси пластика телем плавления ниже 10 согласно ASTM и наполнителя, и также барьерный слой (2,16 кг, 230°С) или сополимер этилен/ 3, состоящий из смеси пластика одного пропилен с показателем плавления межтипа, что и пластика каркасного слоя 2 и ду 0,5 и 5 согласно ASTM (2,16 кг, 230°С). пластика другого типа, связанного с карОднако, как было указано, по той же при 26684 чине предпочтителен сополимер этилен/ пропилен с показателем плавления в указанном интервале. Другим пластиковым компонентом в барьерном слое 3 может быть, например, сополимер этилен/виниловый спирт (EYOH), поливинилиденхлорид (РУДС), полиамид (РА) или подобный полимер с хорошими свойствами преграды для газа, но предпочтителен сополимер этилен/виниловый спирт (ЕУОН). Количество этого второго пластикового компонента в барьерном слое 3 может изменяться в широких пределах, но обычно оно находится в пределах 40-80% от общей массы барьерного слоя. Доказано на практике, что барьерный слой, состоящий из примерно 40 мае. % сополимера этилен/виниловый спирт (EYOH) и 60 мае. % сополимера этилен/пропилен с показателем плавления в пределах 5-10 согласно ASTM в комбинации с каркасным слоем 2, состоящим из смеси такого же сополимера этилен/пропилен, и 50-80 мае. % наполнителя, способен легко дать упаковочный материал со свойствами непроницаемости кислорода, наравне с алюминиевой фольгой, как будет объяснено более подробно оо ссылкой особенно на фиг. 3. Два наружных слоя 4 и 5 также предпочтительно сострят из пол иол ефи нового пластика, например, полиэтилена, полипропилена, предпочтительно полипропиленового пластика, которым может быть либо полипропиленовый гомополимер с показателем плавления ниже 10 согласно ASTM {2,16 кг, 230°С), либо сополимер этилен/пропилен с показателем плавления между 0,5 и 5 согласно ASTM (2,16 кг, 230°С). Предпочтительно два наружных слоя состоят из сополимеров этилен/пропилен с показателем плавления в указанном пределе, по причинам, которые были объяснены. Слои, составляющие часть материала 1 (фиг. 1), имеют различную толщину, причем толщина каркасного слоя 2 может быть между 150 и 140 мкм, барьерного слоя - между 5 и 50 мкм, а два наружных слоя 4 и 5 могут иметь толщину между 5 и 50 мкм. Толщина каркасного слоя 2 предпочтительно расположена в верхней части указанного интервала толщины, если из материала 1 необходимо формовать контейнер посредством термоформования или другой механической обработки для формования, а если контейнер должен изготавливаться из материала посредством образования складок, тогда толщина предпочтительно расположена в нижней части этого предела. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 На фиг. 3 показан график, который схематически объясняет, как изменяется проницаемость кислорода через барьерный слой 3 в зависимости от содержания (мае. %) сополимера этилен/виниловый спирт в барьерном слое. Вертикальная ось на графике представляет проницаемость кислорода (прониц. О2), тогда как горизонтальная ось представляет содержание сополимера этилен/виниловый спирт (% ЕУОН) в барьерном слое. На правой вертикальной оси показана сравнительная проницаемость кислорода для различных известных материалов для преграды кислороду, включая алюминиевую фольгу (AI), сополимер этилен/виниловый спирт (ЕУОН), полиэтилентерефталат (PET) и поливинилхлорид (РУС). Из этих известных материалов барьерного слоя алюминиевая фольга имеет наименьшую проницаемость кислорода, которая на графике указана, как равная 0. Сополимер ЕУОН имеет соответствующую проницаемость кислорода около 0,01, тогда два других барьерных материала имеют проницаемость кислорода около 6 (PET) и 14 (РУС) соответственно. Проницаемость кислорода для барьерного слоя согласно изобретению изменяется на S-образной кривой от значения свыше 14 (при 0% содержании сополимера этилен/виниловый спирт) до значения примерно 0,09 (при -40% содержания сополимера этилен/виниловый спирт} которая с увеличением содержания ЕУОН выше этой величины остается практически постоянной на этом уровне, т.е. около 0,09. Для достижения по возможности наилучшей непроницаемости для кислорода в материале согласно изобретению содержание сополимера этилен/виниловый спирт в барьерном слое должно быть примерно 50 мае. %, при котором барьерный слой имеет характеристики наилучшей возможной непроницаемости для кислорода при минимальном возможном содержании сополимера ЕУОН. Однако приемлемые свойства непроницаемости для кислорода уже достигаются при содержании сополимера ЕУОН около 40 мае. %, которая обеспечивает преграду для кислорода лучше, чем проницаемость полиэтиле нтерефталата (PET). Таким образом на практике содержание сополимера этилен/ виниловый спирт (ЕУОН) должно составлять примерно 40-80 мае. %, но предпочтительно около 50 мае. %. Материал 1 согласно изобретению можно получить путем экструдирования вс9Х слоев материа 26684 ла, составляющих часть этого материала, но предпочтительно его получают путем совместного экструдирования с применением устройства типа, которое схематически показано на фиг. 2. Устройство, обычно обозначенное в позиции 6, содержит 4 экструдера, соединенных вместе в позициях 7, 8, 9 и 10, с общей головкой мундштука 11 и также цилиндровое или роликовое приспособление, установленное спереди головки мундштука и включающее в себя охлаждаемые цилиндры или ролики 12, вращающиеся в направлении стрелок. Через центральный экструдер 7 проходит вперед расплавленный выходящий материал для каркасного слоя 2, т.е. смесь выбранного пластика и наполнителя в количестве между 50 и 80% от общей массы смеси, тогда как экструдеры 8 и 9 направляют вперед расплавленный выходящий материал для барьерного слоя 3, т.е. смесь такого же пластика, что и в каркасном слое и пластика другого типа, и расплавленный выходящий материал для наружного слоя 4, т.е. пластик, выбранный для каркасного слоя соответственно. Экструдер направляет вперед расплавленный выходящий материал для наружного слоя 5, т.е. пластик, выбранный для каркасного слоя. Четыре потока расплавленного материала, обозначенные пунктирными линиями, сжимаются через щелеобразное отверстие в головке 11 мундштука и принимаются 5 10 15 20 25 30 35 10 совместно друг с другом посредством обжатия между противоположно вращающимися прижимными цилиндрами или валиками 12 для охлаждения и прочного соединения вместе слоев материала путем оплавления поверхности пластика упомянутого одного типа в соответствующих смежных слоях материала для образования готового упаковочного материала 1 в форме полосы. Затем упаковочный материал 1 можно наматывать на подающий валик 13. Таким образом в соответствии с изобретением можно просто применять уже существующую технологию и оборудование для изготовления упаковочного материала в форме листа или полосы, который имеет хорошую прочность связи между всеми слоями материала, составляющими часть материала и который имеет свойства непроницаемости для кислорода в одном классе, что и обычный упаковочный материал, содержащий алюминиевую фольгу в качестве барьерного слоя. Также этот упаковочный материал легко можно утилизировать и повторно использовать, поскольку все слои материала содержат пластик одного типа, и это влечет за собой то, что из этого материала можно формовать контейнеры с самыми минимальными отходами материала независимо от того, формуют ли материал посредством образования сгибов, термоформования или другой механической обработки для, формования. Фиг. 1 26684 8-4 Фиг. 2 о -— 0,01 0,09 0,20 /і / б " *——-•—•— / / / _J^ I I I Ї I /EVOH і — cVOH+PP — 1 • /—PET I ^-PVC 14' * ' 40 60 % EVOH 80 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Самборська Замовлення 524 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Киів-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101