Гибкий складываемый материал Советский патент 1993 года по МПК B65D65/40 

Изобретение относится к гибкому, складываемому фальцованному материалу в форме листа или рулона для изготовления водонепроницаемых упаковочных контейнеров с различной стабильностью. Этот материал содержит один или более экструдированных подкладочных слоев, нанесенных один на другой, из наполненного минеральными наполнителем термопластика, содержащего от 50 до 80% в расчете на весь вес смеси неорганический, в частности, минеральный наполнитель.

Цель изобретения - обеспечение направлений, относящихся к такому упаковочному материалу, свободному от бумаги или картона, а также создание упаковочного материала, который с помощью современных высокопроизводительных упаковочных машин может быть быстро преобразован в водонепроницаемые размерно жесткие упаковочные контейнеры без риска трещи- нообразования. когда материал загибают во время изготовления контейнеров.

Эти цели, наряду с другими целями, достигнуты в соответствии с данным изобретением за счет того, что гибкому упаковочному материалу в листовой или рулонной форме придают характеристики, сформулированные в последующем пункте формулы 1.

Кроме того, предпочтительные варианты реализации упаковочного материала в соответствии с изобретением заданы с отличиями, определенными в последующих подпунктах.

На фиг.1 показана часть упаковочного материала в виде рулона в соответствии с изобретением в виде его предпочтительного варианта.

На фиг.2 показано сильно увеличенное поперечное сечение материала с фиг.1 по линии II-II.

Фиг.З представляет собой схематическое изображение устройства для изготовления упаковочного материала.

со

с

00

о

ь.

CJ

о

со

На фиг,4 показана часть, соответствующая всей длине упаковки, упаковочного материала в виде рулона в соответствии со вторым примером реализации данного изобретения.

Фиг.5 представляет собой сильно увеличенное сечение материала с фиг.4 по линии V-V.

Фиг.6 представляет собой сечение, соответствующее сечению на фиг.5 упаковочного материала в соответствии с еще одним примером реализации данного изобретения,

Фиг,7 - схематическое изображение устройства для изготовления упаковочного материала с фиг,4 и 5.

Таким образом, на фиг.1 показана часть, соответствующая всей длине L материала в форме рулона, в соответствии с изобретением, которая обозначена общей позицией 1. Из рулона 1 изготовлены упаковочные контейнеры, о которых говорилось ранее, у которых обе продольные кромочные зоны 2 рулона состыкованы друг с другом с перехлестом, так чтобы получилась трубка, которая впоследствии заполняется необходимым содержимым. Наполненная трубка после этого разделяется на отдельные контейнерные блоки посредством повторного распрямления и запаивания трубки вдоль узких поперечных уплотни- тельных зон 3 под прямыми углами к продольной оси трубки. Окончательно контейнерные блоки отделяют друг от друга срезанием в поперечных уплотнительных зонах 3 и им придают заданную форму, например, параллелепипеда, за счет других операций формовки и запаивания.

Материал в соответствии с данным примером реализации данного изобретения, как очевидно из фиг.2, содержит базовый слой 4 из полимера на основе пропилена с минеральным наполнителем с показателем текучести расплава no ASTM между 0,5 и 5 в определенном при нагрузке 2,16 кг и температуре 230°С, Количество наполнителя в полимере может варьировать между 50 и 80% от общего веса смеси, предпочтительно это количество в пределах 65-75% по весу, что, как было установлено, позволяет создать оптимальные свойства материала в отношение жесткости и модуля упругости.

Этот полимер на основе пропилена может быть гомополимером полипропилена с показателем плавления ниже 1 в соответствии с ASTM (2,16 кг, 230°С), но предпочтительно полимер на основе пропилена выбирают из сополимеров пропилен-этилена с показателем плавления в пределах вышеуказанного диапазона между 0,5 и 5,

поскольку они могут противостоять операциям загиба и перегиба без трещин даже при низкой температуре, которые нормально возникают во время преобразования

упаковочного материала в упаковочный контейнер и наполнения его жидкой пищей типа молока.

Выбор наполнителя не является критичным в соответствии с изобретением, но говоря практически, могут применяться все известные минеральные наполнители, например, слюда, тальк, соли кальция типа фосфата кальция или карбоната кальция и т.д. Базовый слой, содержащий 65% по весу

5 карбоната кальция в виде частиц с размером зерна до 10 мкм, как оказалось, является материалом, функционирующим хорошо на практике, что позволяет изготавливать водонепроницаемые упаковочные контей0 меры с заданной хорошей размерной жесткостью. Толщина d материала базового слоя .может варьировать на практике в диапазоне от 1QO до 400 мкм, но предпочтительно она составляет величину до 300 мкм.

5Для облегчения преобразования рулона 1 в упаковочные контейнеры базовый слой 4 снабжен произвольным рисунком линий перегиба 5 и 6, облегчающими сгибание, которое соответственно проходит парал0 лельно и поперечйо продольному направлению рулона. В показанном примере линии изгиба 5 и 6 образбваны за счет пластической деформации базового слоя 4 одновременно или сразу после экструзии этого слоя.

5Материал в виде рулона 1, описанный выше, может быть изготовлен с помощью устройства, показанного схематически на фиг.З. Устройство содержит экструдер 7 с соответствующим образом выбранной фор0 сункой 8 и двумя подающими воронками 9 и 10 для выдачи исходного материала, необходимого для экструзии, то есть гранулированного полимера на основе пропилена с показателем плавления между 0,5 и 5 по

5 ASTM (2,16 кг, 230°С), типа гомополимера полипропилена или сополимера пропилен- этилена и соответственно минерального наполнителя. Термопластичная масса, содержащая от 50 до 80, например. 65% по

0 весу наполнителя, нагревается до размягчения или начинающегося плавления (примерно 180-300°С), и экструдируется через насадку 8 до образования пленки 1 толщиной 100-400 мкм, например, 300 мкм. Плен- 5 ка 1 пропускается через зажим между взаимодействующими охлажденными нажимными цилиндрами 11, 12. причем один из цилиндров 11 снабжен на внешний слой поверхности рисунком, образованным из приподнятой поверхности или матрицы, которые прижимаются к пленке 1 , проходящей через остаток дополнительного рисунка поверхности, создавая линии складок 5 и 6. Охлажденная пленка 1 с линиями складок затем может наматываться на накопительный ролик 13.

На фиг.4 и фиг.5 показана часть, соответствующая всей длине L упаковки упаковочного материала в виде рулона в соответствии со старым примером реализации данного изобретения, которой присвоен номер позиции 14. Из рулонного материала 14 изготавливают наполненные водонепроницаемые упаковочные контейнеры, описанные выше, за счет того, что продольные кромочные зоны 15 рулона 14 стыкуются друг с другом с перехлестом, образуя трубку, которая затем наполняется нужным содержимым. Наполненную трубку после отделяют в запаянные контейнерные блоки посредством повторного выпрямления и запаивания трубки вдоль поперечных уплотнительных зон 16 под прямыми углами к продольной оси трубки. После этого контейнерные блоки приобретают необходимую конечную форму, например, параллелепипеда с помощью другой операции сгибания и запаивания.

Как очевидно из фиг.ба, материал в соответствии с данным примером реализации содержит основание 17, состоящее из базовых слоев 17а и 17Ь, наложенных друг на друга, которые изготовлены способом экструзии смеси, содержащей полимер на основе пропилена с минеральным наполнителем с показателем плавления между 0,5 и 5 по ASTM (2,16 кг, 230°С) и между 50 и 80, предпочтительно 65-78% приведенного к общему весу смеси зернистого неорганического минерального наполнителя. Полимер на основе пропилена с показателем плавления в пределах указанного диапазона может представлять собой гомополимер пропилена с показателем плавления ниже 1 no ASTM (2,16 кг, 230°С), но с учётом описанных выше соображений предпочтителен сополимер пропилен-этилена.

Наполнителем, используемым в полимере на основе пропилена в базовых слоях 17а и 17Ь может быть слюда, тальк, соли кальция типа сульфата кальция или карбоната кальция и т.д. В показанном примере предполагается, однако что один базовый слой 17а, то есть тот, который обращен вовнутрь изготавливаемого упаковочного контейнера, содержит слюду, тогда как другой базовый слой 17Ь содержит карбонат кальция в виде частиц с размером зерна до 10 мкм. Толщина соответствующих базовых

слоев 17а и 17Ь, входящих в основание 17, может варьировать между 50 и 200, но из практических соображений толщина соответствующих базовых слоев предпочтитель- но составляет 100 мкм.

На фиг.5 показано сечение, соответствующее тому, которое показано на фиг.5, упаковочного материала в соответствии с другим примером реализации изобретения.

0 В соответствии с этим другим примером материал содержитоснование 18с наружными базовыми слоями 18а и 18Ь из того же материала, что и базовые слои 17аи 17Ь, описанные выше со ссылкой на фиг.5, которые

5 состыкованы друг с другом промежуточным слоем 18с из вспененного или с невысокой плотностью полимера на основе пропилена с показателем плавления между 0,5 и 5 по ASTM (2,16 кг, 230°С).

0 Общая толщина материала основания 18 может варьировать, но из практических соображений она составляет примерно 300 мкм, причем все слои, включенные в основание 18, предпочтительно имеют одну и ту

5 же взаимную толщину слоя, т.е. 100 мкм,

Для облегчения сгибания рулона 14 при изготовлении упаковочных контейнеров описанным выше способом рулон 14, как это очевидно из фиг.4, снабжен произволь0 ным рисунком продольных и поперечных складок 19 и 20 соответственно. Эти линии складок (из которых на фиг.5 показаны только продольные линии складок 19) образованы за счет пластической деформации одной

5 стороны или, как в показанном примере, с обеих сторон основания 17. Таким же способом соответствующие линии складок, которые для ясности обозначены теми же номерами, что и на фиг.5, образованы в ос0 новании .18 показанном на фиг.6.

На фиг.7 схематически показано устройство для изготовления рулона 14 в соответствии с изобретением, приведенном на фиг.4 и фиг.5. Устройство содержит коэкст5 рудер известного типа с соответственно по- добранным по размеру соплом 23, содержащим два щелевых отверстия, через которые совместно экструдируются соответствующие базовые слои 17а и 17Ь, входя0 щие в материал, из исходного материала, необходимого для соответствующих слоев. Рулон 14, выслоенный из совместно экстру- дированных слоем основания, пропускают в еще размягченном состоянии через зажим

5 между двух взаимодействующих охлажденных нажимных цилиндров21 и 22, у которых на поверхности имеются выступающие части или матрицы с рисунком, который при прохождении по рулону 14, проходящему сквозь них, создает рисунок из складочных

линий, облегчающих сгибание, образуемое с обеих сторон рулона за счет пластической деформации. Охлажденный рулон 14, снабженный складочными линиями, вслед за этим может быть намотан на накопитель, который не показан. Соответствующим способом может аналогично изготовляться ру- лонообразный упаковочный материал в соответствии с другим примером реализации, показанным на фиг.6, и в этом случае экструдер еще содержит и насадку с тремя щелевыми отверстиями, так чтобы можно было производить совместное экструдиро- вание трех слоев 18а-18с, входящих в основание 18.

Формулаизобретения 1. Гибкий складываемый материал в виде листа или рулона для изготовления водо- непроницаемых с размерной стабильностью упаковочных контейнеров, содержащий по меньшей мере один базовый слой из термопластичного материала с линиями перегиба для образования складок при изготовлении контейнера, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, базовый слой или слои выполнены путем экструзии или из смеси пропилен- гомополимера с показателем текучести расплава по ASTM менее 1, определенным при нагрузке 2,16 w и 230°С, и гранулированных частиц неорганического минерального наполнителя в количестве 50-80% от общей массы смеси, или из смеси пропилен- этилен-сополимера с показателем текучести расплава по ASTM от 0,5 до 5, определенным при нагрузке 2,16 кг и 230°С, и гранулированных частиц неорганического минерального наполнителя в количестве

50-80% от общей массы смеси, при этом линии перегиба образованы пластической деформацией во время или непосредственно по.сле экструзии,

2 Материал по п. 1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что при наличии одного базового слоя его толщина составляет 100-400 мкм.

3. Материал по п. 1,отличающийся тем, что он содержит два базовых слоя, при этом слой, предназначенный для обра- зования внутренней стенки контейнера, в качестве наполнителя содержит слюду, а второй - сульфат кальция или карбонат кальция. .

4. Материал по п.З, отличающий- с я тем, что он образован совместным экс- трудированием обоих слоев.

5. Материал по п.З, отличающий- с я тем, что толщина каждого базового слоя составляет 50-200 мкм.

6. Материал по п.З, отличающий- с я тем, что базовые слои соединены между собой посредством промежуточного слоя, выполненного из вспененного материала, идентичного материалу соединяемых слоев.

7. Материал по п.6, отличающийся тем, что он образован совместным экс- трудированием базовых и промежуточного слоев, каждый из которых имеет толщину 100 мкм.

Использование: изготовление водонепроницаемых с размерной стабильностью упаковочных контейнеров. Сущность: гибкий складываемый материал в листовой или рулонной форме содержит один или более базовых слоев из термопластика с минеральным гранулированным наполнителем в количестве 50-80%. Термоплэстик выбирают из полимеров на основе пропилена с показателем текучести расплава 0,5-5 по А5ТМ(2,16-кг, 230°С). 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

z.

л

/.

Я i

ЙГ

-19

/

19

20

20

/19

19

45 Y