ВАКУУМНАЯ ПЛЕНОЧНАЯ УПАКОВКА С УСТОЙЧИВЫМ К РАЗРЫВУ ВЕРХНИМ ПОЛОТНОМ Российский патент 2021 года по МПК B65D75/30 B29C48/00 B29C51/10 B32B27/32 

Предпосылки создания изобретения

Упаковывание в вакууме в плотно прилегающую пленку (VSP, от английского - vacuum skin packaging) осуществляется путем помещения продукта на подложку, помещения подложки с продуктом на ней в вакуумную камеру, из которой откачана газообразная среда, и вытягивания верхнего полотна вверх вокруг нагретого купола, а затем вниз, чтобы покрыть продукт и подложку. Верхнее полотно изготовлено из термопластичного материала.

После этого вакуум сбрасывается, и под действием атмосферного давления верхнее полотно приспосабливается к форме продукта и той части верхней поверхности, которая окружает продукт и не покрыта продуктом. В результате, верхнее полотно точно соответствует продукту и окружающей его части верхней поверхности подложки и вместе с подложкой образует упаковку из плотно прилегающей пленки, окружающую продукт. Когда вакуум сбрасывается, и на верхнее полотно начинает воздействовать атмосферное давление, происходит термоформование верхнего полотна с приспособлением (i) к форме обнаженной окружающей части подложки, а также (ii) к форме обнаженной поверхности продукта.

Краткое изложение сущности изобретения

В зависимости от характера продукта и формы подложки под действием атмосферного давления части нагретого верхнего полотна могут сильно растягиваться. Было обнаружено, что в случае некоторых продуктов и некоторых подложек верхнее полотно может растягиваться настолько, что происходит его "имплозия", т.е. разрыв с образованием одного или нескольких отверстий в верхнем полотне.

Различные пищевые продукты, которые способны вызывать имплозию верхнего полотна, включают, например, множество свиных отбивных на кости, внахлестку размещенных на подложке. В другом варианте осуществления имплозию верхнего полотна способны вызывать два продукта, плашмя размещенных на подложке без соприкосновения друг с другом и с небольшим зазором между ними. В еще одном варианте осуществления имплозию верхнего полотна способны вызывать множество свиных отбивных, которые перекрывают друг друга таким образом, что, по меньшей мере, под частью одной из отбивных остается незаполненное пространство (обычно называемое "подрез"), и верхнее полотно настолько втягивается в него при восстановлении атмосферного давления, что оно разрывается на окончательной стадии формировании упаковки из плотно прилегающей пленки. Было обнаружено, что мясные продукты на кости создают больше проблем, связанных с имплозией, чем бескостные мясные продукты.

Другим фактором, который способен повышать риск имплозии верхнего полотна, является подложка в форме лотка, имеющего боковые стенки, отходящие вверх от поверхности, на которую опирается продукт. При формировании упаковки из плотно прилегающей пленки верхнее полотно дополнительно вытягивается, чтобы покрыть обнаженные поверхности боковых стенок, а также любую обнаженную поверхность, на которую опирается продукт.

Согласно первой особенности изобретения предложен упакованный продукт, представляющий собой продукт и окружающую продукт упаковку из плотно прилегающей пленки. Упаковка из плотно прилегающей пленки содержит подложку, имеющую верхнюю поверхность, и устойчивое к имплозии термопластичное верхнее полотно. Верхнее полотно упаковки соответствует как (i) верхней поверхности продукта, так и (ii) части верхней поверхности подложки, которая не покрыта продуктом. Термопластичное верхнее полотно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из (iii), по меньшей мере, одного сополимера этилена и альфа-олефина в общем количестве от 55% до 85% по общему весу верхнего полотна, и (iv) смеси сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, при этом общее содержание сополимера этилена и альфа-олефина в верхнем полотне составляет от 30% по весу до 80%, а общее содержание сополимера циклического олефина в верхнем полотне составляет от около 1% до 50% по общему весу верхнего полотна.

В одном из вариантов осуществления термопластичное верхнее полотно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из (iii), по меньшей мере, одного сополимера этилена и альфа-олефина в общем количестве от 60% до 80% по общему весу верхнего полотна и (iv) смеси сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, при этом общее содержание сополимера этилена и альфа-олефина в верхнем полотне составляет от 40% до 80%, а общее содержание сополимера циклического олефина в верхнем полотне составляет от 1,5% до 35% по общему весу верхнего полотна.

В одном из вариантов осуществления термопластичное верхнее полотно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из (iii), по меньшей мере, одного сополимера этилена и альфа-олефина в общем количестве от 65% до 80% по общему весу верхнего полотна, и (iv) смеси сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, при этом общее содержание сополимера этилена и альфа-олефина в верхнем полотне составляет от 50% до 75%, а сополимер циклического олефина присутствует в верхнем полотне в общем количестве от 2% до 20% по общему весу верхнего полотна.

В одном из вариантов осуществления термопластичное верхнее полотно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из (iii), по меньшей мере, одного сополимера этилена и альфа-олефина в общем количестве от 70% до 80% по общему весу верхнего полотна, и (iv) смеси сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, при этом общее содержание сополимера этилена и альфа-олефина в верхнем полотне составляет от 65% до 79%, а общее содержание сополимера циклического олефина в верхнем полотне составляет от 2% до 6% по общему весу верхнего полотна.

Согласно второй особенности изобретения предложена упаковка из плотно прилегающей пленки, имеющая устойчивое к имплозии верхнее полотно, содержащее материал, выбранный из группы, состоящей из (А), по меньшей мере, одного сополимера этилена и альфа-олефина в общем количестве от 55% до 85% по общему весу верхнего полотна и (В) смеси сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, при этом общее содержание сополимера этилена и альфа-олефина в верхнем полотне составляет от 30% по весу до 80% по весу, а общее содержание сополимера циклического олефина в верхнем полотне составляет от около 1% до 50% по общему весу верхнего полотна. Упаковка из плотно прилегающей пленки согласно второй особенности может обладать любыми признаками упаковочного изделия согласно первой особенности.

Согласно третьей особенности изобретения предложена упаковка из плотно прилегающей пленки, имеющая устойчивое к имплозии верхнее полотно. Устойчивое к имплозии верхнее полотно представляет собой многослойную пленку, содержащую контактирующий с продуктом термосварной слой, термостойкий внешний слой, кислородобарьерный слой, первый связующий слой, второй связующий слой, первый объемный слой и второй объемный слой. Контактирующий с продуктом термосварной слой содержит, по меньшей мере, один сополимер этилена и альфа-олефина в общем количестве от 40% по весу до 95% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя и сополимер циклического олефина в количестве от 1% по весу до 50% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя. Термостойкий внешний слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, полипропилена, сложного полиэфира и сополимера циклического олефина. Кислородобарьерный слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из омыленного сополимера этилена и винилацетата, поливинилиденхлорида и полиамида. Кислородобарьерный слой находится между контактирующим с продуктом термосварным слоем и термостойким внешним слоем. Первый связующий слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и карбоновой кислоты, сополимера этилена и сложного эфира, модифицированного ангидридом сополимера этилена и альфа-олефина, модифицированного ангидридом полиэтилена высокой плотности и модифицированного ангидридом полиэтилена низкой плотности. Первый связующий слой находится между кислородобарьерным слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем. Второй связующий слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и карбоновой кислоты, сополимера этилена и сложного эфира, модифицированного ангидридом сополимера этилена и альфа-олефина, модифицированного ангидридом полиэтилена высокой плотности и модифицированного ангидридом полиэтилена низкой плотности. Второй связующий слой находится между кислородобарьерным слоем и термостойким внешним слоем. Первый объемный слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, гомополимера олефина, сополимера этилена и ненасыщенного сложного эфира, иономерной смолы, сополимера этилена и пропилена, полистирола, полиамида, сложного полиэфира и поликарбоната. Первый объемный слой находится между первым связующим слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем. Второй объемный слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, гомополимера олефина, сополимера этилена и ненасыщенного сложного эфира, иономерной смолы, сополимера этилена и пропилена, полистирола, полиамида, сложного полиэфира и поликарбоната. Второй объемный слой находится между вторым связующим слоем и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем.

В одном из вариантов осуществления контактирующий с продуктом термосварной слой содержит сополимер этилена и альфа-олефина в общем количестве от 45% до 90% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя и сополимер циклического олефина в количестве от 5% до 47% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя. В другом варианте осуществления контактирующий с продуктом термосварной слой содержит сополимер этилена и альфа-олефина в общем количестве от 50% до 85% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя и сополимер циклического олефина в количестве от 15% до 44% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя. В другом варианте осуществления контактирующий с продуктом термосварной слой содержит сополимер этилена и альфа-олефина в общем количестве от 55% до 80% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя сополимер циклического олефина в количестве от 25% до 40% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя. Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематически показан вид в поперечном разрезе многослойной пленки, применимой для использования в качестве верхнего полотна.

На фиг. 2 схематически показан способ изготовления многослойной пленки, применимой для использования в качестве верхнего полотна в упаковке из плотно прилегающей пленки, такой как пленка, показанная на фиг. 1.

На фиг. 3 схематически показан испытательный стенд, используемый при испытании на устойчивость к имплозии, с испытываемой в нем пленкой.

На фиг. 4 показан перспективный вид упаковки из плотно прилегающей пленки, содержащей множество свиных отбивных на кости.

Подробное описание

Термин "пленка" используется в качестве родового понятия, включающего пластмассовое полотно независимо от того, является ли оно пленкой или листом.

Используемый термин "упакованный продукт" означает продукт, упакованный в упаковочное изделие.

Используемый термин "упаковочное изделие" означает изделие, изготовленное из упаковочных материалов и окружающее продукт или рассчитанное на то, чтобы окружать продукт.

Используемые термины "герметизирующий слой", "термосвариваемый слой" и "уплотнительный слой" означают наружный слой или слои пленки, участвующие в самоуплотнении пленки, ее герметичном соединении с другим слоем той же самой или другой пленки и/или другим изделием, которое не является пленкой. Термин "уплотнительный слой" обычно относится к изнаночному слою упаковочной пленки, который также часто служит контактирующим с пищевым продуктом слоем при упаковывании пищевых продуктов.

Используемый термин "уплотнение" относится к любому уплотнению первой области поверхности пленки со второй областью поверхности пленки, которое сформировано путем нагрева областей, по меньшей мере, до их соответствующих температур термосваривания. Нагрев может осуществляться любым одним или несколькими из множества разнообразных способов, таких как использование термосварочного прутка, термосварочного ножа, нагретой планки, горячего воздуха, инфракрасного излучения, сварки ультразвуком и т.д. Уплотнение более предпочтительно формируется термосварочным прутком и/или термосварочным ножом. Как известной специалистам в данной области техники, другим уплотнением, применимым при формировании упаковки из пленки согласно настоящему изобретению, является уплотнение неподвижного соединения внахлестку.

Используемый термин "полимер" относится к продукту реакции полимеризации и включает гомополимеры, сополимеры, терполимеры и т.д. Обычно слои пленки могут состоять из одного полимера или содержать дополнительные полимеры наряду с ним, т.е. смешанные с ним.

Используемый термин "сополимер" относится к полимерам, образующимся в результате реакции полимеризации, по меньшей мере, двух различных мономеров. Например, термин "сополимер" включает продукт реакции сополимеризации этилена и альфа-олефина, такого как 1-гексен. Однако термин "сополимер" также включает, например, продукт сополимеризации смеси этилена, пропилена, 1-гексена и 1-октен.

Термин " сополимер", охарактеризованный как множество мономеров, например, как "сополимер этилена и пропилена", относится к сополимеру, в котором один мономер способен к сополимеризации в большей степени в процентах по весу или молярных процентах, чем другой мономер или другие мономеры. Однако первый указанный мономер предпочтительно имеет более высокую степень сополимеризации в процентах по весу, чем второй указанный мономер, а в случае сополимеров, которые являются терполимерами, тетраполимерами и т.д., первый мономер предпочтительно имеет более высокую степень сополимеризации в процентах по весу, чем второй мономер, второй мономер предпочтительно имеет более высокую степень сополимеризации в процентах по весу, чем третий мономер, и т.д.

Сополимеры охарактеризованы с использованием названий мономеров, из которых они получены. Например, термин "сополимера этилена и пропилена" относится к сополимеру, полученному путем сополимеризации пропилена и этилена с добавлением или без добавления дополнительного(-ых) сомономер(-ов).

Используемый знак "/" для обозначения химической природы сополимера (например, "сополимер этилена/альфа-олефина") означает сомономеры, которые сополимеризованы с целью получения сополимера. Используемый термин "сополимер этилена и альфа-олефина" является эквивалентом термина "сополимер этилена/альфа-олефина".

Используемый термин "гетерогенный полимер" относится к продуктам реакции полимеризации с относительно узким молекулярно-массовым распределением и относительно широким распределением по составу, т.е. типичным полимерам, полученным, например, с использованием традиционных катализаторов Циглера-Натты. Гетерогенные полимеры применимы в различных слоях пленки, используемой в настоящем изобретении. Несмотря на несколько исключений (таких как линейные гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина TAFMER^® производства компании Mitsui Petrochemical Corporation с использованием катализаторов Циглера-Натты), гетерогенные полимеры обычно имеют относительно широкое распределение по длине цепи и процентному содержанию сомономеров.

Используемый термин "гомогенный полимер" относится к продуктам реакции полимеризации с относительно узким молекулярно-массовым распределением и относительно узким распределением по составу. Гомогенные полимеры применимы в различных слоях пленки, используемой в настоящем изобретении. Гомогенные полимеры отличаются по своей структуре от гетерогенных полимеров тем, что имеют относительно равномерно упорядоченные последовательности сомономеров в цепи, симметричное отражение распределения последовательностей во всех цепях и сходную длину всех цепей, т.е. более узкое молекулярно-массовое распределение. Кроме того, гомогенные полимеры обычно получают с использованием металлоценового катализатора или других односайтовых катализаторов, а не катализаторов Циглера-Натты.

Более точно, гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина могут быть охарактеризованы одним или несколькими параметрами, известными специалистам в данной области техники, такими молекулярно-массовое распределение (M_w/M_n), показатель масштаба распределения состава (CDBI, от английского - composition distribution breadth index), узкий диапазон температур плавления и единая характеристика плавления. Молекулярно-массовое распределение (M_w/M_n), также известное как полидисперсность, может определяться методом гель-проникающей хроматографии. Гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина, применимые в настоящем изобретении, обычно имеют показатель M_w/M_n менее 2,7; более предпочтительно от около 1,9 до 2,5; еще более предпочтительно от около 1,9 до 2,3. Показатель масштаба распределения состава (CDBI) у таких гомогенных сополимеров этилена и альфа-олефина обычно составляет свыше около 70 процентов. CDBI определяют в процентах по весу молекул сополимера с содержанием сомономеров в пределах 50% (т.е. плюс или минус 50%) от средней общей молярной концентрации сомономеров. CDBI линейного гомополимера этилена принимают за 100%. Показатель масштаба распределения состава (CDBI) у линейного полиэтилена, который не содержит сомономер, принимается за 100%. CDBI определяется методом фракционирования элюированием с повышением температуры (TREF, от английского -Temperature Rising Elution Fractionation). Определение CDBI позволяет четко различать гомогенные сополимеры, используемые в настоящем изобретении (с узким распределением состава, соответствующим величинам CDBI обычно выше 70%), и гетерогенные полимеры, такие как промышленно производимые ПЭОНП, которые обычно имеют широкое распределение состава, соответствующее величинам CDBI обычно менее 55%. CDBI сополимера легко рассчитывается на основании данных, полученных известными из техники методами, такими как, например, TREF, описанное, например, у Wild и др., J. Poly. Sci. Poly. Phys. Ed., том 20, стр. 441 (1982 г.). Гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина предпочтительно имеют CDBI более около 70%, т.е. от около 70% до 99%. Такие гомогенные полимеры имеют относительно узкий диапазон температур плавления по сравнению с "гетерогенными сополимерами", т.е. полимерами с CDBI менее 55%. Гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина предпочтительно имеют преимущественно единую характеристику плавления с максимальной температурой плавления (T_m), определенную методом дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC, от английского - Differential Scanning Calorimetry), от около 60°С до 105°С. Гомогенный сополимер предпочтительно имеет T_m, определенную методом DSC, от около 80°С до 100°С. Используемый термин "преимущественно единая температура плавления" означает, что, по меньшей мере, около 80% по весу вещества имеет единую максимальную температуру плавления T_m в пределах от около 60°С до 105°С, при этом преимущественно ни одна значительная доля вещества не имеет максимальную температуру плавления, определенную методом DSC, выше около 115°С. Измерения методом DSC осуществляются с использованием системы термического анализа Perkin Elmer System 7. Получаемые данные плавления являются данными повторного плавления, т.е. образец нагревают с запрограммированной скоростью 10°С/мин до температуры ниже его критического интервала. Затем образец нагревают повторно (подвергают повторному плавлению) с запрограммированной скоростью 10°С/мин. Более высокие максимальные температуры плавления являются пагубными для свойств пленки, таких как матовость, и подвергают риску шансы на значимое снижение температуры инициирования термосваривания готовой пленки.

Обычно гомогенный сополимер этилена и альфа-олефина может быть получен путем сополимерации этилена и любого одного или нескольких альфа-олефинов. Альфа-олефином предпочтительно является С₃-С₂₀ альфа-моноолефин, более предпочтительно С₄-С₁₂ альфа-моноолефин, еще более предпочтительно С₄-С₈ альфа-моноолефин. Альфа-олефином еще более предпочтительно является, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, включающей бутен-1, гексен-1 и октен-1, т.е. 1-бутен, 1-гексен и 1-октен, соответственно. Альфа-олефином наиболее предпочтительно является октен-1 и/или смесь гексена-1 и бутена-1.

Способы получения и использования гомогенных полимеров описаны в патенте US 5206075, патенте US 5241031 и международной заявке WO 93/03093, которые во всей полноте в порядке ссылки включены в настоящую заявку. Дополнительные подробности, касающиеся получения и использования гомогенных сополимеров этилена и альфа-олефина, описаны в международных заявках WO 90/03414 и WO 93/03093, заявителем которых в обоих случаях является Exxon Chemical Patents, Inc. и которые во всей полноте в порядке ссылки включены в настоящую заявку.

Гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина еще одного класса описаны в патенте US 5272236 на имя LAI, и др. и патенте US 5278272 на имя LAI, и др., оба из которых во всей полноте в порядке ссылки включены в настоящую заявку.

Используемый термин "полиолефин" относится к любому полимеризованному олефину, который может являться линейным, разветвленным, циклическим, алифатическим, ароматическим, замещенным или незамещенным. Более точно, термин "полиолефин" включает гомополимеры олефина, сополимеры олефина, сополимеры олефина и сополимеризуемого с олефином неолефинового сомономера, такого как виниловые мономеры, их модифицированные полимеры и т.п. Конкретные примеры включают полиэтиленовый гомополимер, полипропиленовый гомополимер, полибутен, сополимер этилена и альфа-олефина, сополимер пропилена и альфа-олефина, сополимер бутена и альфа-олефина, сополимер этилена и винилацетата, сополимер этилена и этилакрилата, сополимер этилена и бутилакрилата, сополимер этилена и метилакрилата, сополимер этилена и акриловой кислоты, сополимер этилена и метакриловой кислоты, модифицированную полиолефиновую смолу, иономерную смолу, полиметилпентен и т.д. Модифицированная полиолефиновая смола включает модифицированный полимер, полученный путем сополимеризации гомополимера олефина или его сополимера с ненасыщенной карбоновой кислотой, например, малеиновой кислотой, фумаровой кислотой и т.п. или ее производным, таким как ангидрид, сложный эфир или соль металла и т.п. Она также может быть получена путем включения в гомополимер или сополимер олефина ненасыщенной карбоновой кислоты, например, малеиновой кислоты, фумаровой кислоты и т.п. или ее производного, такого как ангидрид, сложный эфир или соль металла и т.п.

Используемые для обозначения полимеров термины, такие как "полиамид", "сложный полиэфир", "полиуретан" и т.д., включают не только полимеры, содержащие повторяющиеся звенья, образованные мономерами, обладающими известной способностью к полимеризации с образованием полимера названного типа, но также сомономеры, производные и т.д., способные к полимеризации с мономерами, обладающими известной способностью к полимеризации с образованием полимера названного типа. Например, термин "полиамид" включает как полимеры, содержащие повторяющиеся звенья, образованные мономерами, такими капролактам, которые полимеризуются с образованием полиамида, так и сополимеры, полученные в результате сополимеризации капролактама с сомономером, при полимеризации которого как такового не образуется полиамид. Кроме того, термины, обозначающие полимеры, также включают сочетания, смеси и т.д. таких полимеров с другими полимерами отличающегося типа. Однако полиолефином более предпочтительно является продукт полимеризации одного или нескольких незамещенных олефинов, а полиамидом является продукт полимеризации одного или нескольких незамещенных амидов и т.д.

Используемые термины "сополимер этилена и альфа-олефина" и "сополимер этилена/альфа-олефин" относятся к таким гетерогенным материалам, как линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) и полиэтилен очень низкой и сверхнизкой плотности (ПЭОНП и ПЭСНП); и гомогенным полимерам, таким как катализированные металлоценом линейные гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина, предлагаемые компанией Exxon Chemical (Бейтаун, штат Техас, США) под товарным знаком EXACT^®, и линейные гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина, предлагаемые компанией Mitsui Petrochemical Corporation под товарным знаком TAFMER^®. Все эти материалы обычно содержат сополимеры этилена с одним или несколькими сомономерами, выбранными из С₄-С₁₀ альфа-олефина, такого как бутен-1 (т.е. 1-бутен), гексен-1, октен-1 и т.д., при этом молекулы сополимеров содержат длинные цепи с относительно небольшим числом боковых цепей или сшитых структур. Эта молекулярная структура отличается от традиционных полиэтиленов низкой или средней плотности, которые являются более разветвленными, чем их соответствующие аналоги. Гетерогенный сополимер этилена и альфа-олефина, известный как ЛПЭНП, имеет плотность обычно от около 0,91 г/см³ до около 0,94 г/см³. В качестве гомогенных сополимеров этилена и альфа-олефина другого типа в настоящем изобретении также применимы другие сополимеры этилена и альфа-олефина, такие как длинноцепочечные разветвленные гомогенные сополимеры этилена и альфа-олефина, производимые компанией Dow Chemical под товарным знаком AFFINITY^®.

Обычно сополимер этилена и альфа-олефина представляет собой сополимер, являющийся продуктом сополимеризации от около 80 до 99% по весу этилена и от 1 до 20% по весу альфа-олефина. Сополимер этилена и альфа-олефина предпочтительно представляет собой сополимер, являющийся продуктом ссополимеризации от около 85 до 95% по весу этилена и от 5 до 15% по весу альфа-олефина.

Используемый термин "сополимер циклического олефина" включает все полимеры циклических олефинов. Одним из предпочтительных сополимеров циклического олефина является сополимер этилена и норборнена. В одном из вариантов осуществления сополимер этилена и норборнена имеет плотность менее 0,98 г/см³. В одном из вариантов осуществления сополимер этилена и норборнена имеет показатель текучести расплава менее 1,5 г/10 мин.

Используемые термины "внутренний слой" и "промежуточный слой" относятся к любому слою многослойной пленки, обе основные поверхности которого непосредственно прилегают к другому слою многослойной пленки.

Используемый термин "наружный слой" относится к любому слою пленки, у которого менее двух основных поверхностей непосредственно прилегают к другому слою. Этот термин включает однослойные и многослойные пленки. У многослойных пленок имеются два наружных слоя, каждый из которых имеет основную поверхность, примыкающую только к одному другому слою многослойной пленки. У однослойных пленок имеется только один слой, которым, разумеется, является наружный слой, поскольку ни одна из его двух основных поверхностей не примыкает к другому слою пленки.

Используемый термин "изнаночный слой" относится к наружному слою многослойной пленки, в которую упакован продукт, являющемуся ближайшим к продукту относительно остальных слоев многослойной пленки. Термин "изнаночный слой" также используется применительно к самому внутреннему слою (который также является наружным слоем) множества концентрических слоев, экструдированных через одну или несколько кольцевых матриц. Изнаночный слой также часто называют "уплотнительным слоем" или "термосварным слоем".

Используемый термин "внешний слой" относится к наружному слою многослойной пленки, в которую упакован продукт, являющемуся наиболее удаленным от продукта относительно остальных слоев многослойной пленки. Термин "внешний слой" также используется применительно самому наружному слою из множества концентрических слоев, экструдированных через одну или несколько кольцевых матриц.

Упаковочное изделие может использоваться для упаковывания разнообразных продуктов, включая как пищевые продукты, так и непищевые продукты. Однако пленка особо применима в качестве верхнего полотна упаковки из плотно прилегающей пленки для упаковывания мясных продуктов, в частности, мясных продуктов на кости (свиных отбивных, бифштексов и т.д.) и бескостных мясных продуктов. Типичные мясные продукты включают говядину, свинину, птицу, рыбу, баранину и т.д., в том числе свежие мясные продукты и переработанные мясные продукты, такие как колбаса. При упаковывании в вакууме в плотно прилегающую пленку множества свиных отбивных на кости, бифштексов и т.д., внахлестку или произвольным образом уложенных на подложке, необходима более высокая устойчивость к имплозии.

Верхнее пленочное полотно, используемое в упакованном продукте, может иметь максимальную толщину от 3 до 9 мил или от 3,2 до 8 мил или от 3,4 мил до 7,5 мил или от 3,6 мил до 7 мил или от 3,8 мил до 6,5 мил или от 4 мил до 6 мил. Термин "максимальная толщина" используется, поскольку верхнее полотно изготавливается с желаемой толщиной, но некоторые участки верхнего полотна втягиваются (т.е. их толщина уменьшается) при термоформовании, которое происходит в процессе изготовления упаковки из плотно прилегающей пленки. Участки верхнего полотна, которые не втягиваются в процессе упаковывания, сохраняют максимальную толщину верхнего полотна, т.е. первоначальную толщину верхнего полотна до его использования в процессе упаковывания в вакууме в плотно прилегающую пленку.

В одном из вариантов осуществления верхнее пленочное полотно может иметь следующее расположение слоев:

(изнаночный) уплотнительный/1-й объемный/1-й связующий/ кислородобарьерный/2-й связующий/2-й объемный/устойчивый к неправильному обращению (внешний).

В другом варианте осуществления верхнее пленочное полотно изготовлено из многослойной пленки со следующим расположением слоев:

(изнаночный) уплотнительный/1-й объемный/2-й объемный/1-й связующий/ кислородобарьерный /2-й связующий/2-й объемный/устойчивый к неправильному обращению (внешний).

В одном из вариантов осуществления верхнее полотно не содержит сополимер этилена и винилацетата.

В одном из альтернативных вариантов осуществления верхнее полотно имеет содержание сополимера этилена и винилацетата от 1% до 10% по общему весу верхнего полотна.

В одном из вариантов осуществления верхнее полотно не содержит иономерную смолу.

В одном из альтернативных вариантов осуществления верхнее полотно имеет содержание иономерной смолы от 1% до 10% по общему весу верхнего полотна.

На фиг. 1 проиллюстрирована семислойная пленка 10, рассчитанная в основном на упаковывание в вакууме, в особенности, в плотно прилегающую пленку. Пленка 10 рассчитана на применение в качестве наружного верхнего пленочного полотна упаковки из плотно прилегающей пленки. Сердцевинный слой 12 является кислородобарьерным слоем. Промежуточный слой 18 является первым связующим слоем. Промежуточный слой 20 является вторым связующим слоем. Наружный слой 24 является контактирующим с продуктом термосварным слоем. Наружный слой 22 является устойчивым к неправильному обращению наружным слоем. Промежуточный слой 14 является первым объемным слоем и находится между первым связующим слоем 18 и наружным слоем 24. Промежуточный слой 16 является вторым объемным слоем и находится между вторым связующим слоем 20 и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем 22.

В одном из вариантов осуществления многослойного верхнего пленочного полотна наружный контактирующий с продуктом термосварной слой может содержать, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, сополимера этилена и винилацетата с содержанием винилацетата от 3% до 9% по весу, иономерной смолы, сополимера этилена и метакриловой кислоты и сополимера этилена и метилакрилата. В другом варианте осуществления наружный термосварной слой содержит сополимер этилена и альфа-олефина и сополимер циклического олефина. В другом варианте осуществления наружный контактирующий с продуктом термосварной слой содержит сополимер этилена и альфа-олефина и сополимер циклического олефина и, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, сополимера этилена и винилацетата с содержанием винилацетата от 3% до 9% по весу, иономерной смолы, сополимера этилена и метакриловой кислоты и сополимера этилена и метилакрилата.

В одном из вариантов осуществления верхнее полотно имеет уплотнительный слой, содержащий 10-50% по весу сополимера циклического олефина в смеси с 40-90% по весу сополимера этилена и альфа-олефина. В другом варианте осуществления верхнее полотно имеет уплотнительный слой, содержащий 15-45% по весу сополимера циклического олефина в смеси с 45-85% по весу сополимера этилена и альфа-олефина. В другом варианте осуществления верхнее полотно имеет уплотнительный слой, содержащий 20-40% по весу сополимера циклического олефина в смеси с 50-80% по весу сополимера этилена и альфа-олефина. В другом варианте осуществления верхнее полотно имеет уплотнительный слой, содержащий 25-40% по весу сополимера циклического олефина в смеси с 55-70% по весу сополимера этилена и альфа-олефина.

Наружный контактирующий с продуктом термосварной слой верхнего полотна может содержать один или несколько гомополимеров олефина или сополимеров этилена и альфа-олефина, которые вместе имеют среднюю плотность менее 0,92 г/см³, или менее 0,915 г/см³ или менее 0,912 г/см³ или менее 0,910 г/см³ или менее 0,909 г/см³ или менее 0,908 г/см³ или менее 0,907 г/см³ или менее 0,906 г/см³ или менее 0,905 г/см³ или менее 0,904 г/см³ или менее 0,903 г/см³ или 0,900-0,915 г/см³ или 0,900-0,912 г/см³ или 0,900-0,910 г/см³ или 0,901-0,909 г/см³ или 0,902-0,908 г/см³ или 0,903-0,907 г/см³.

Термосварной слой может иметь толщину, по меньшей мере, 0,1 мил или 0,15-5 мил или 0,18-4 мил или 0,2-2 мил или 0,1-1,5 мил или 0,2-1,1 мил или 0,25-1 мил; или 0,3-0,8 мил или 0,35-0,7 мил или 0,35-0,6 мил или 0,4-0,6 мил или 0,4-0,6 мили или около 0,5 мил.

Верхнее полотно может содержать первый объемный слой между первым связующим слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем и второй объемный слой между вторым связующим слоем и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем.

В одном из вариантов осуществления каждый из объемных слоев содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина.

В другом варианте осуществления каждый из объемных слоев содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, гомополимера этилена, сополимера этилена и ненасыщенного сложного эфира, иономерной смолы, сополимера этилена и пропилена, полистирола, полиамида, сложного полиэфира и поликарбоната. Объемные слои обычно являются относительно толстыми и/или изготовлены из относительно прочных полимеров, поскольку назначением объемных слоев является придание пленке прочности, устойчивости к проколам и т.д.

При использовании смеси нескольких сополимеров этилена и альфа-олефина ее отличительным признаком является "средняя плотность", которой является средневзвешенная величина плотностей различных используемых сополимеров этилена и альфа-олефина, т.е. плотностей различных используемых сополимеров этилена и альфа-олефина в сочетании с их относительным весовым содержанием в смеси. Аналогичным образом, плотность различных сополимеров этилена и альфа-олефина в контактирующем с продуктом термосварном слое, а также сополимеров этилена и альфа-олефина в промежуточных объемных слоях или любом поднаборе или наборе слоев вплоть до всех слоев пленки включительно может выражаться как "средняя плотность," т.е. средневзвешенная величина плотностей группы полимеров, даже если они присутствуют в различных слоях, т.е. не смешаны друг с другом.

Сополимеры этилена и альфа-олефина в основном присутствуют в контактирующем с продуктом термосварном слое и в объемных слоях. В одном из вариантов осуществления сополимер(-ы) этилена и альфа-олефина в верхнем полотне имеет(-ют) среднюю плотность от 0,88 г/см³ до 0,915 г/см³. В другом варианте осуществления сополимер(-ы) этилена и альфа-олефина в верхнем полотне имеет(-ют) среднюю плотность от 0,885 г/см³ до 0,91 г/см³. В другом варианте осуществления сополимер(-ы) этилена и альфа-олефина в верхнем полотне имеет(-ют) среднюю плотность от 0,885 г/см³ до 0,91 г/см³. В другом варианте осуществления сополимер(-ы) этилена и альфа-олефина в верхнем полотне имеет(-ют) среднюю плотность от 0,90 г/см³ до 0,91 г/см³. В другом варианте осуществления сополимер(-ы) этилена и альфа-олефина в верхнем полотне имеет(-ют) среднюю плотность от 0,902 г/см³ до 0,908 г/см³. В другом варианте осуществления сополимер(-ы) этилена и альфа-олефина в верхнем полотне имеет(-ют) среднюю плотность от 0,90 г/см³ до 0,91 г/см³.

В другом варианте осуществления сополимер этилена и альфа-олефина представляет собой, по меньшей мере, один гетерогенный сополимер этилена и альфа-олефина со средней плотностью от 0,90 г/см³ до 0,91 г/см³. В другом варианте осуществления сополимер этилена и альфа-олефина представляет собой, по меньшей мере, один гетерогенный сополимер этилена и альфа-олефина со средней плотностью от 0,902 г/см³ до 0,908 г/см³. В другом варианте осуществления сополимер этилена и альфа-олефина представляет собой, по меньшей мере, один гетерогенный сополимер этилена и альфа-олефина со средней плотностью от 0,904 г/см³ до 0,906 г/см³.

В одном из вариантов осуществления верхнее пленочное полотно содержит сополимер этилена и альфа-олефина с показателем текучести расплава 0,5-4 г/10 мин или 0,8-3 г/10 мин или 1-2 г/10 мин. В одном из вариантов осуществления верхнее пленочное полотно содержит сополимеры этилена и альфа-олефина со средним показателем текучести расплава 0,5-4 г/10 мин или 0,8-3 г/10 мин или 1-2 г/10 мин. Средним показателем текучести расплава является средневзвешенная величина всех сополимеров этилена и альфа-олефина в верхнем полотне, определенная способом, соответствующим способу определения средней плотности, как описано в изобретении. Иными словами, средней плотностью нескольких сополимеров этилена и альфа-олефина является средневзвешенная величина.

Многослойное верхнее пленочное полотно может содержать кислородобарьерный слой, содержащий материал, выбранный из группы, состоящей из омыленного сополимера этилена и винилацетата, поливинилиденхлорида и полиамида.

Многослойное верхнее пленочное полотно может содержать устойчивый к неправильному обращению наружный слой, служащий наружной стороной готовой упаковки. Устойчивый к неправильному обращению слой обеспечивает термическое сопротивление в процессе упаковывания в вакууме в плотно прилегающую пленку.

Устойчивый к неправильному обращению слой может содержать, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, полипропилена, сложного полиэфира (в частности, полиэтилентерефталата) и сополимера циклического олефина. В целях обеспечения технологичности устойчивый к неправильному обращению слой предпочтительно имеет показатели текучести расплава от около 5 до 8.

Верхнее полотно может содержать первый связующий слой между кислородобарьерным слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем и второй связующий слой между кислородобарьерным слоем и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем. Предпочтительные полимеры для использования в связующих слоях включают сополимер этилена и карбоновой кислоты, сополимер этилена и сложного эфира и модифицированный ангидридом сополимер этилена и альфа-олефина, модифицированный ангидридом полиэтилен высокой плотности и модифицированный ангидридом полиэтилен низкой плотности. Обычно связующие слои являются относительно тонкими, поскольку их назначением является просто обеспечение химически совместимой композиции между двумя слоями, которые в противном случае не сцепляются друг с другом до желаемой степени.

Пленка, из которой изготовлено верхнее полотно, может быть частично или полностью подвергнута облучению с целью инициировать сшивание. В процессе сшивания подвергают пленку облучению высокой энергией, такой как энергия коронного разряда, плазмы, сгорания, ультрафиолетового излучения, рентгеновского излучения, гамма-излучения, бета-излучения и облучения электронами высокой энергии, что в каждом случае вызывает образование поперечных связей между молекулами облученного материала. Облучение полимерных пленок описано в патенте US 4064296 на имя BORNSTEIN и др., который во всей полноте в порядке ссылки включен в настоящую заявку. В патенте BORNSTEIN и др. описано применение ионизирующего излучения для сшивания полимера, присутствующего в пленке. Проиллюстрированный на фиг. 2 процесс нанесения покрытия методом экструзии, (описанный далее) позволяет экструдировать и сшивать различные слои до экструзии чувствительного к облучению кислородобарьерного слоя из поливинилиденхлорида и других слоев поверх облученной сшитой подложки многослойной рукавной пленки, в результате чего получают более прочную рукавную пленку, тогда как полная соэкструзия всех слоев с последующим облучением могла бы приводить к ухудшению характеристик слоя из ПВДХ со снижением его кислородобарьерных свойств.

Для обеспечения сшивания используют применимую дозу излучения электронов высокой энергии, предпочтительно с использованием ускорителя электронов, при этом величина дозы определяется стандартными методами дозиметрии. Могут использоваться другие ускорители, такие как генератор Ван Де Граафа или резонансный трансформатор. Излучение не ограничено электронами, испускаемыми ускорителем, поскольку может применяться любое ионизирующее излучение. Ионизирующее излучение может применяться для сшивания полимеров в пленке.

Хотя это не проиллюстрировано на фиг. 2, пленку предпочтительно облучают дозой 180-220 кГр (килогрэй). Из описания предпочтительных пленок для применения в настоящем изобретении ясно, что наиболее предпочтительная доза облучения зависит от состава, толщины и т.д. пленки и ее конечного назначения.

В одном из вариантов осуществления подложкой является многослойная структура, содержащая листовую подложку с наслоенной на нее прокладочной пленкой. В одном из вариантов осуществления листовая подложка изготовлена из материала, выбранного из группы, состоящей из полипропилена и полиэтилентерефталата.

В одном из вариантов осуществления прокладочной пленкой является многослойная пленка, имеющая адгезивный слой, который сцеплен с листовой подложкой, контактирующий с продуктом наружный термосварной слой и кислородобарьерный слой между контактирующим с продуктом наружным термосварным слоем и адгезивным слоем. Кислородобарьерный слой может содержать материал, выбранный из группы, состоящей из омыленного сополимера этилена и винилацетата, поливинилиденхлорида и полиамида.

Контактирующий с продуктом наружный термосварной слой прокладочной пленки может содержать любые из описанных выше полимеров для использования в контактирующим с продуктом термосварным слоем верхнего многослойного пленочного полотна.

Адгезивный слой прокладочной пленки может содержать привитый ангидридом полипропилен.

Связующий слой прокладочной пленки, который находится между кислородобарьерным слоем и контактирующим с продуктом наружным термосварным слоем, может содержать, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и карбоновой кислоты, сополимера этилена и сложного эфира, модифицированного ангидридом сополимера этилена и альфа-олефина, модифицированного ангидридом полиэтилена высокой плотности и модифицированного ангидридом полиэтилена низкой плотности. Этот связующий слой может являться первым связующим слоем, содержащим модифицированный ангидридом сополимер этилена и альфа-олефина, при этом прокладочная пленка дополнительно содержит второй связующий слой, который находится между первым связующим слоем и контактирующим с продуктом наружным термосварным слоем. Второй связующий слой может содержать сополимер этилена и метилакрилата.

Прокладочная пленка может иметь максимальную толщину от 1,2 мил до 2 мил или от 1,4 мил до 1,8 мил.

В одном из вариантов осуществления подложка является плоской и содержит плоскую листовую подложку и плоскую прокладочную пленку.

В одном из вариантов осуществления подложкой является лоток, имеющий дно, на которое опирается продукт, и боковые стенки, отходящие вверх от дна, при этом лоток содержит слоистый материал, образующий подложку со сцепленной с ней прокладочной пленкой. Лоток может изготавливаться из бесформенного слоистого материала путем формования при высоких температурах.

Были изготовлены различные пленки в форме многослойных рукавных пленок способом, проиллюстрированным на фиг. 2. Этот способ в целом описан в патенте US 4287151 на имя ESAKOV и др., который во всей полноте в порядке ссылки включен в настоящую заявку.

Способ, проиллюстрированный на фиг. 2, предусматривает формирование рукавного экструдата 260, содержащего заполненную воздухом оправку 264, через матрицу 262. Приблизительно на этой стадии способа окружают рукавный экструдат 260 водяной завесой 266 в качестве наружного охлаждающего средства. Водяная завеса 266 в форме круглого лотка кольцевого лотка имеет сквозное отверстие, диаметр которого несколько превышает диаметр рукавного экструдата 260. В водяную завесу 266 подается непрерывный поток воды с температурой около 50°F. Поток, переливающийся из водяной завесы, обеспечивает кольцевую водяную пленку на наружной поверхности экструдата 260. Вода, стекает вниз по всей внешней периферии экструдата 260 и тем самым охлаждает экструдат 260. Водяная пленка собирается в резервуаре 268. Вода является предпочтительной охлаждающей средой, поскольку ее характеристики теплоемкости и теплопереноса таковы, что экструдат 260 охлаждается быстрее, чем при использовании охлажденного газа. Тем не менее, в качестве альтернативы водяной завесе 266, на наружную поверхность экструдата 260 может направляться тонкораспыленная охлажденная вода. Сочетание заполненной воздухом оправки 264 и водяной завесы 266 служит средством охлаждения и отверждения экструдата 260. В некоторых случаях в зависимости от экструдируемого полимера и толщины стенок экструдата 260 может исключаться охлаждение изнутри или снаружи, поскольку одного охлаждающего средства достаточно для отверждения внутренней стенки рукава до достижения заглушки 270. После отверждения экструдат 272 сминается валиками 274 с целью получения отвержденного плоского рукава 276. Пленка может подвергаться облучению до ее сматывания или может разматываться и подвергаться облучению перед применением.

На фиг. 4 проиллюстрирован упакованный продукт 80, содержащий множество свиных отбивных 82 на кости 84, более и менее произвольно размещенных на термоформованном лотке 86, который является слоистой подложкой, которая путем термоформования изготовлена из листового полипропилена, с которым соединена прокладочная пленка. Прозрачное верхнее полотно нагревают и окружают им лоток 86 и продукт 82, в результате чего продукт 82 упаковывается в вакууме и окружается сочетанием прозрачного верхнего полотна и прокладочной пленки, соединенной с подложкой. Поскольку как прокладочная пленка, так и верхнее полотно являются многослойными пленками, содержащими кислородобарьерный слой, продлевается срок хранения продукта 82 в упаковочном изделии из плотно прилегающей пленки. Сложная верхняя поверхность, образующаяся при произвольном размещении свиных отбивных на кости 82, имеет множество полостей 88, в которые в процессе упаковывания в вакууме в плотно прилегающую пленку вдавливается термоформуемое верхнее полотно. Если верхнее полотно не способно выдерживать усилие сильного вдавливания в полости 88 при термоформовании, верхнее полотно разрывается, в результате чего упаковка разрушается. Тем не менее, верхнее полотно, используемое в упаковке, показанной на фиг. 4, обладает высокой устойчивостью к имплозии, поскольку оно соответствует описанной выше первой особенности. Испытание на устойчивость к имплозии.

Испытание на устойчивость к имплозии проиллюстрировано на фиг. 3. Испытание на устойчивость к имплозии проводится путем измерения максимального диаметра отверстий, при котором верхнее полотно может подвергаться нагреву и растяжению без разрыва при упаковывании в вакууме в плотно прилегающую пленку.

Просверлили в деревянном блоке 30 несколько каналов с помощью сверл различных диаметров от наименьшего 5/16 дюйма до наибольшего 1 дюйм (25,4 мм). Как показано на фиг. 3, в блоке 30 просверлены соответствующие каналы 32, 34, 36, 38 и 42. Каждый канал просверлен на глубину в 1 дюйм. Отверстия в каналах являются круглыми и образованы пересечением каждого цилиндрического канала с плоской верхней поверхностью деревянного блока 30.

Упаковали блок в вакууме в плотно прилегающую пленку на упаковочной машине CRYOVAC RTM VS-44. Использовали верхнее пленочное полотно 44, чтобы полностью обернуть блок 30. Во время испытаний с упаковыванием деревянного блока 30 пленка подвергалась растягивающему усилию, которое возрастало с увеличение диаметра отверстия. В примере, проиллюстрированном на фиг. 3, участки 46, 48, 50, 52, и 54 пленки растягивались без разрыва над отверстиями 32, 34, 36, 38 и 40, а участок 56 пленки разорвался внутри отверстия 42. Диаметр в миллиметрах наибольшего отверстия до того, как пленка разрывается (т.е. отверстия 40 в испытании, проиллюстрированном на фиг. 2), соответствует показателю устойчивости к имплозии испытываемого верхнего пленочного полотна. Показатель устойчивости к имплозии отображает упаковывающую способность верхнего пленочного полотна в процессе упаковывания в вакууме в плотно прилегающую пленку. Было проведено 44 испытания каждой пленки, результаты которых усреднили, чтобы определить "среднюю устойчивость к имплозии". Испытания проводились в помещении при температуре 23°С, давлении 1 атмосфера и относительной влажности 50%.

Испытания с блоком 30 в описанных примерах проводились на упаковочной машине CRYOVAC VS44, оснащенной ротационным вакуум-насосом и последовательно установленным вспомогательным насосом. Температура под нагревательным конусом составляла 200°С, а пленки предварительно нагревали инфракрасным излучением до температуры 70°С-80°С. Уровень вакуума составлял от 3 до 6 миллибар.

Верхнее пленочное полотно может иметь среднюю устойчивость к имплозии, по меньшей мере, 11,5 мм или, по меньшей мере, 13 мм или, по меньшей мере, 14 мм или, по меньшей мере, 14,5 мм или, по меньшей мере, 15 мм или, по меньшей мере, 15,4 мм или, по меньшей мере, 15,8 мм или, по меньшей мере, 16 мм.

Примеры

В Таблице 1 ниже приведены данные различных смол, используемых при изготовлении различных рабочих и сравнительных верхних пленочных полотен упаковки из плотно прилегающей пленки, а также прокладочной пленки для сцепления с листовой подложкой с целью изготовления подложки для размещения упаковываемого продукта.

Пленка №1 (известная из техники)

В Таблице А ниже представлена структура и состав пленки №1, включая данные полимеров, используемых в различных слоях, расположение слоев и толщину слоев. Пленкой №1 является известная из техники пленка, изготовленная описанным выше способом, проиллюстрированным на фиг. 2.

В Таблицах 2-34 ниже представлена структура и состав пленок №№1-32, включая данные полимеров, используемых в различных слоях, расположение слоев и толщину слоев. Все пленки №№1-32 были изготовлены описанным выше способом, проиллюстрированным на фиг. 2.

Прокладочной пленкой лотка, которая имела максимальную толщину 1,69 мил (43 мкм), являлась PLB274Z производства компании Multiflex Folien GmbH & Co.

Листовой подложкой являлся лист полипропилена с максимальной толщиной от 20 до 25 мил. Листовая подложка из полипропилена была приобретена у компании Mullenix.

В Таблице 35 ниже приведены составы различных слоев пленок №№1-31 и результаты испытания на устойчивость к имплозии в миллиметрах диаметра отверстия, проведенного описанным выше способом.

В Таблице 35 выше указано количество сополимера этилена и альфа-олефина в уплотнительном слое и объемных слоях, но без учета небольших количеств сополимера этилена и альфа-олефина в понижающих трение добавках, используемых в наружных слоях верхнего пленочного полотна. Хотя небольшие количества сополимера этилена и альфа-олефина SLIP1 и SLIP3 могли способствовать устойчивости к имплозии и незначительно увеличить указанное для пленок процентное содержание по весу сополимера этилена и альфа-олефина, поскольку все пленки содержали примерно одинаковые количества этих понижающих трение добавок, их незначительное влияние не изменяло относительные показатели устойчивости пленок к имплозии, т.е. их устойчивость к имплозии по относительно друг друга.

Из приведенных выше данных следует, что верхние полотна, содержащие стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер (пленка №11) или смесь сополимера пропилена и этилена (РЕС) и стирол-бутадиен-стирольного сополимера (пленки №№8-10), также продемонстрировали низкую устойчивость к имплозии (в среднем 0 мм). Три верхних полотна, содержащие сополимер этилена и винилацетата (пленки №№1, 2 и 16), продемонстрировали удовлетворительную устойчивость к имплозии в результате испытаний при комнатной температуре (в среднем 8,6 мм). Аналогичным образом, единственное верхнее полотно, содержащее иономерную смолу (пленка №7), также продемонстрировала удовлетворительную устойчивость к имплозии в результате испытаний при комнатной температуре (11,4 мм).

В отличие от этого, верхние пленочные полотна №№21-29, содержащие смесь сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина (т.е. СОС, которым являлся только сополимер этилена и норборнена (ENB)), продемонстрировала хорошую устойчивость к имплозии, т.е. среднюю устойчивость к имплозии (13,7 мм). Смеси, содержащие преимущественно ENB1 (т.е. пленки №№23, 24, 25, 27 со средней устойчивостью к имплозии 12,2 мм), имевшие плотность 1,02 и показатель текучести расплава 2,04 г/10 мин, не были настолько же эффективными, как смеси, содержащие преимущественно ENB2 (пленки №№18, 19, 20, 21, 22, 26 со средней устойчивостью имплозии 14,7 мм), имевшие плотность 0,974 и показатель текучести расплава 1,0 г/10 мин.

Кроме того, пленки №№18 и 19, содержащие от 25% до 40% по весу СОС в уплотнительном слое в смеси с сополимером этилена и альфа-олефина, имели одни из самых высоких показателей средней устойчивости к имплозии (16,3 мм и 16,2 мм, соответственно).

Верхние полотна, содержащие сополимер этилена и альфа-олефина без сополимера циклического олефина (т.е. пленки №№3-6, 12, 13, 14, 15, 17-20, 31) имели показатель средней устойчивости к имплозии 13,8 мм в результате испытаний при комнатной температуре.

Наилучшая устойчивость к имплозии была получена у верхних полотен с относительно высоким содержанием гетерогенного сополимера этилена и альфа-олефина относительно низкой плотности в уплотнительном и объемных слоях необязательно в сочетании с СОС в уплотнительном слое или объемном слое, в результате чего на сам сополимер этилена и альфа-олефина или сополимер этилена и альфа-олефина вместе с СОС приходилась большая часть веса верхнего пленочного полотна, т.е. пленок №№5, 6, 17, 18, 19, 21, 22, 25, 26, 27, 28, 29 и 31. Эти верхние пленочные полотна имели среднюю устойчивость к имплозии при комнатной температуре 14,5 мм. Они содержали гетерогенный сополимер этилена и альфа-олефина низкой плотности (0,9025 г/см³) в объемном слое и от 25% до 40% по весу СОС в уплотнительном слое.

Хотя настоящее изобретение описано на примере предпочтительных вариантов его осуществления, подразумевает, что могут использоваться не выходящие за пределы принципов и объема изобретения модификации и разновидности, которые легко поймут специалисты в данной области техники. Соответственно, такие модификации могут быть реализованы на практике в пределах объема следующей далее формулы изобретения.

Изобретение относится к области полимерных материалов и касается вакуумной пленочной упаковки с устойчивым к разрыву верхним полотном. Описан упакованный продукт, окруженной упаковкой из плотно прилегающей пленки. Упаковка из плотно прилегающей пленки имеет подложку и устойчивое к имплозии термопластичное верхнее полотно. Верхнее полотно соответствует как верхней поверхности продукта, так и части верхней поверхности подложки, которая не покрыта продуктом. Термопластичное верхнее полотно содержит сополимер этилена и альфа-олефина в количестве от 55% до 85% по общему весу верхнего полотна и/или смесь сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина. Также описана упаковка из плотно прилегающей пленки, содержащая устойчивое к имплозии верхнее полотно. Изобретение обеспечивает создание устойчивой к имплюзии упаковки для пищевых продуктов. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 35 табл., 4 ил.

1. Упакованный продукт, представляющий собой продукт и окружающую продукт упаковку из плотно прилегающей пленки, содержащую:

(A) подложку, имеющую верхнюю поверхность; и

(B) устойчивое к имплозии термопластичное верхнее полотно, соответствующее как

(i) верхней поверхности продукта, так и

(ii) части верхней поверхности подложки, которая не покрыта продуктом,

при этом термопластичное верхнее полотно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из:

(iii) по меньшей мере, одного сополимера этилена и альфа-олефина в общем количестве от 55% до 85% по общему весу верхнего полотна, и

(iv) смеси сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, при этом общее содержание сополимера этилена и альфа-олефина в верхнем полотне составляет от 30% до 80%, а общее содержание сополимера циклического олефина в верхнем полотне составляет от около 1% до 50% по общему весу верхнего полотна.

2. Упакованный продукт по п. 1, в котором верхнее полотно имеет уплотнительный слой, содержащий 10-50% по весу сополимера циклического олефина в смеси с 40-90% по весу сополимера этилена и альфа-олефина.

3. Упакованный продукт по п. 1, в котором верхнее полотно облучено, по меньшей мере, одним способом, выбранным из группы, состоящей из облучения энергией коронного разряда, плазмы, сгорания, ультрафиолетового излучения, рентгеновского излучения, гамма-излучения, бета-излучения и облучения электронами высокой энергии, для формирования сшитой полимерной сетки.

4. Упакованный продукт по п. 1, в котором верхнее полотно имеет среднюю устойчивость к имплозии, по меньшей мере, 11,5 миллиметра.

5. Упакованный продукт по п. 1, в котором верхним полотном является многослойная структура, содержащая (i) наружный, контактирующий с продуктом термосварной слой, содержащий, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, сополимер этилена и винилацетата с содержанием винилацетата от 3% до 9% по весу, иономерной смолы, сополимера этилена и метакриловой кислоты и сополимера этилена и метилакрилата, и (ii) кислородобарьерный слой, содержащий материал, выбранный из группы, состоящей из омыленного сополимера этилена и винилацетата, поливинилиденхлорида и полиамида.

6. Упакованный продукт по п. 5, в котором верхнее полотно дополнительно содержит устойчивый к неправильному обращению наружный слой и кислородобарьерный слой между контактирующим с продуктом термосварным слоем и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем, при этом устойчивый к неправильному обращению наружный слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, полипропилена, сложного полиэфира и сополимера циклического олефина.

7. Упакованный продукт по п. 6, в котором верхнее полотно дополнительно содержит первый связующий слой между кислородобарьерным слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем и второй связующий слой между кислородобарьерным слоем и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем, при этом каждый из связующих слоев содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и карбоновой кислоты, сополимера этилена и сложного эфира, модифицированного ангидридом сополимера этилена и альфа-олефина, модифицированного ангидридом полиэтилена высокой плотности и модифицированного ангидридом полиэтилена низкой плотности.

8. Упакованный продукт по п. 7, в котором верхнее полотно дополнительно содержит первый объемный слой между первым связующим слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем и второй объемный слой между вторым связующим слоем и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем, при этом каждый из объемных слоев содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, этилена гомополимера, сополимера этилена и ненасыщенного сложного эфира, иономерной смолы, сополимера этилена и пропилена, полистирола, полиамида, сложного полиэфира и поликарбоната.

9. Упакованный продукт по п. 5, в котором наружный контактирующий с продуктом термосварной слой содержит смесь сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, имеющего среднюю плотность от 0,88 г/см³ до 0,915 г/см³.

10. Упакованный продукт по п. 1, в котором подложка представляет собой листовую подложку с наслоенной на нее прокладочной пленкой, при этом листовая подложка выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из полипропилена и полиэтилентерефталата.

11. Упакованный продукт по п. 10, в котором прокладочная пленка содержит многослойную пленку, имеющую адгезивный слой, который сцеплен с листовой подложкой, контактирующий с продуктом наружный термосварной слой, кислородобарьерный слой между контактирующим с продуктом термосварным слоем и адгезивным слоем.

12. Упакованный продукт по п. 11, в котором:

кислородобарьерный слой прокладочной пленки содержит материал, выбранный из группы, состоящей из омыленного сополимера этилена и винилацетата, поливинилиденхлорида и полиамида;

контактирующий с продуктом термосварной слой прокладочной пленки содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из полиолефина, сополимера этилена и метакриловой кислоты, сополимера этилена и метилакрилата и иономерной смолы,

адгезивный слой содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из привитого ангидридом полипропилена, сополимера этилена и пропилена, гомогенного сополимера этилена и альфа-олефина, имеющего плотность от 0,88 до 0,91 г/см³, и их смесей, и

связующий слой прокладочной пленки содержит, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и карбоновой кислоты, сополимера этилена и сложного эфира, модифицированного ангидридом сополимера этилена и альфа-олефина, модифицированного ангидридом полиэтилена высокой плотности и модифицированного ангидридом полиэтилена низкой плотности.

13. Упакованный продукт по п. 12, в котором связующим слоем является первый связующий слой, содержащий модифицированный ангидридом сополимер этилена и альфа-олефина, при этом прокладочная пленка дополнительно содержит второй связующий слой, который находится между первым связующим слоем и контактирующим с продуктом наружным термосварным слоем и содержит сополимер этилена и метилакрилата, и прокладочная пленка имеет максимальную толщину от 1,2 мил до 2 мил.

14. Упаковка из плотно прилегающей пленки, имеющей устойчивое к имплозии верхнее полотно, содержащее материал, выбранный из группы, состоящей из:

(А) по меньшей мере, одного сополимера этилена и альфа-олефина в общем количестве от 55% до 85% по общему весу верхнего полотна и (В) смеси сополимера этилена и альфа-олефина и сополимера циклического олефина, при этом общее содержание сополимера этилена и альфа-олефина в верхнем полотне составляет от 30% до 80%, а общее содержание сополимера циклического олефина в верхнем полотне составляет от около 1% до 50% по общему весу верхнего полотна.

15. Упаковка из плотно прилегающей пленки, имеющей устойчивое к имплозии верхнее полотно из многослойной пленки, содержащей:

(A) контактирующий с продуктом термосварной слой, содержащий по меньшей мере, один сополимер этилена и альфа-олефина в общем количестве от 40% до 95% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя и сополимер циклического олефина в количестве от 1% до 50% по весу контактирующего с продуктом термосварного слоя;

(B) термостойкий внешний слой, содержащий, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, полипропилена, сложного полиэфира и сополимера циклического олефина;

(C) кислородобарьерный слой, содержащий, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из омыленного сополимера этилена и винилацетата, поливинилиденхлорида и полиамида;

(D) первый связующий слой, содержащий, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и карбоновой кислоты, сополимера этилена и сложного эфира, модифицированного ангидридом сополимера этилена и альфа-олефина, модифицированного ангидридом полиэтилена высокой плотности и модифицированного ангидридом полиэтилена низкой плотности, при этом первый связующий слой находится между кислородобарьерным слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем;

(E) второй связующий слой, содержащий, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и карбоновой кислоты, сополимера этилена и сложного эфира, модифицированного ангидридом сополимера этилена и альфа-олефина, модифицированного ангидридом полиэтилена высокой плотности и модифицированного ангидридом полиэтилен низкой плотности, при этом второй связующий слой находится между кислородобарьерным слоем и термостойким внешним слоем;

(F) первый объемный слой, содержащий, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, гомополимера олефина, сополимера этилена и ненасыщенного сложного эфира, иономерной смолы, сополимера этилена и пропилена, полистирола, полиамида, сложного полиэфира и поликарбоната, при этом первый объемный слой находится между первым связующим слоем и контактирующим с продуктом термосварным слоем,

(G) второй объемный слой, содержащий, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из сополимера этилена и альфа-олефина, сополимера циклического олефина, гомополимера олефина, сополимера этилена и ненасыщенного сложного эфира, иономерной смолы, сополимера этилена и пропилена, полистирола, полиамида, сложного полиэфира и поликарбоната, при этом второй объемный слой находится между вторым связующим слоем и устойчивым к неправильному обращению наружным слоем.