Многослойный упаковочный материал (варианты)

Полезная модель относится к области упаковочных материалов, а именно, к многослойным материалам, предназначенным, преимущественно, для упаковки пищевых продуктов.

Многослойный упаковочный материал включает слой пленки, напыленный па одну из ее сторон слой металла, слой связующего и слой другой пленки, соединенный одной из сторон со связующим, причем слой металла покрывает часть площади пленки и па нею нанесен введенный в материал защитный слой, а слой связующего нанесен на защитный слой и на обращенную к нему непокрытую металлическим слоем поверхность пленки.

В упаковочный материал может быть введен слой краски, размещенный на наружной поверхности как минимум, одного слоя пленки или между пленкой и слоем металла, или между слоем металла и защитным слоем, или между защитным слоем и слоем связующего, или между слоем связующего и слоем другой пленки.

Многослойный упаковочный материал может состоять из слоя пленки, напыленного па одну из ее сторон слоя металла, причем металлический слой напылен на часть площади пленки и закрыт сверху защитным слоем, который может быть выполнен в виде краски.

Полезная модель относится к области упаковочных материалов, а именно, к многослойным материалам, предназначенным преимущественно для упаковки пищевых продуктов.

Известен многослойный упаковочный материал, содержащий слои полипропиленовой пленки плотностью (5-50) г/м², которая посредством связующею вещества, плотностью (1-15) г/м² соединена со слоем алюминиевой фольги, плотностью (15-300) г/м ², которая посредством связующего вещества (например, клея. парафина, воска) соединена с бумагой, плотностью (20-350) г/м ²

Полипропиленовая пленка может быть металлизирована. Для улучшения декоративных свойств на ней может быть выполнена печать. Слой бумаги может быть пропитан парафином.

(см. патент РФ №2134653, кл. В 65 Д 65/40, 1999 г.). [1]

В результате анализа известного упаковочною материала необходимо отметить, что упаковки, полученные из данною материала, обладают высокой жесткостью, способны сохранять приданную им при изготовлении форму, обладают пониженной проницаемостью по отношению к газам, водяным парам, различным ароматическим веществам, выдерживают высокие температуры, а кроме тою, эстетично выглядят.

Однако применение данного материала ограничивается изготовлением из него только жестких упаковок, имеющих постоянную форму, полностью изолирующих упакованный продукт от внешней среды, а кроме того, присутствие в составе упаковки слоя бумаги не позволяет упаковке восстановить исходную форму после ее смятия, причем при смятии бумажного слоя возможно ею расслоение, а следовательно, нарушение целостности упаковки.

Известен упаковочный ламинат, содержащий первый слой пластика (полиэстера, полипропилсиа, полиэтилена, гюлиамида, гюлистирена), покрытою для улучшения газонепроницаемости слоем металла, толщиной (10-1000) Џ, второй слой пластика, на который нанесен слой окиси кремния, толщиной (10-2000) Џ. Оба слоя расположены друг относительно друга таким образом, что

металлические слои обращены друг к другу и соединены друг с другом посредством связующего (клея), размещенною между металлическими слоями.

(см. патент РФ №2132295. В 65 Д 65/40, 1999 г.) |2]

В результате анализа известною упаковочного материала необходимо отметить, что данный материал, как и описанный выше. обладает повышенной газо- и светонепроницаемостью.

Конкретные (заданные) характеристики материала обеспечиваются подбором толщин слоев материала. Данный материал может быть использован в качестве упаковочного, а также может быть прикреплен на упаковки жесткой конфигурации.

Однако данный упаковочный материал не отличается высоким качеством. Это обуславливается тем, что два металлических слоя, напыленных на слои пленки, соединяются непосредственно друг с другом но всей площади посредством связующего вещества. Учитывая, что напыленные слои, практически при любой технологии напыления, не обеспечивают надежного сцепления с подложкой (пленкой), то в данном случае возможно расслоение упаковочного материала по границам соединения металла с пленкой, что приводит к утере свойств упаковочного материала.

Известен слоистый упаковочный материал, содержаш,ий нолилилентерефгалатный слой, толщиной (30,0-40,0) мкм. металлизированный медно-алюминиевый слой, толщиной (30,0-120,0) Џ, напыленный на полиэтилентерефталатную пленку, адгезионный двухкомпонентный гюлиуретановый слой, нанесенный на металлизированное покрытие, имеющий толщину (4,0-8,0) г/м² и фиксирующий полиэтиленовый слой, толщиной (20,0-100,0) мкм,

Медно-алюминневый слой может быть нанесен снаружи (по отношению к остальным слоям) на полиэтилентерфталантную пленку.

Металлизированный слой наносят на одну из сторон нолиэгнлентерфтала гной пленки на магнетронной установке, а гюлиуретановый слой - на кашировальной установке. Соединение слоев осуществляют известным способом.

(см. патент РФ №2179523, кл. В 65 Д 65/40, 2002 г.) - наиболее близкий аналог. [3].

В результате анализа данного упаковочною слоистого материала, необходимо отметить, что полученный материал имеет привлекательный внешний вид за счет цвета медно-алюминиевого слоя. он весьма гибок, эластичен, обладает довольно высокими защитными свойствами.

Однако стоимость данного материала весьма высока, несмотря на то. что как отмечается в заявке «снижается расход алюминия в 100 раз по сравнению с использованием алюминиевой фольги». Высокая стоимость данною материала обусловлена во-первых использованием в составе материала медного компонента, который сам по себе весьма дорог, а во-вторых - используемой технологией для нанесения на полиэтилентерефталатную пленку медно-алюминиевого покрытия. Для нанесения данного покрытия используется магнетронное напыление. Эксплуатация магнетронных установок настолько дорога, а их производительность настолько низка, что для создания упаковочных материалов при их серийном производстве магнетронные установки практически не используются.

Кроме того, данный материал характеризуется невысоким качеством. Он гибкий, эластичный, внешне привлекателен, однако нанесенный на пленку металлизированный слой обладает низкой адгезией, он весьма непрочен и легко удаляется с пленки, в связи с чем возможно расслоение упаковочного материала именно но металлизированному слою, а это ведет к порче материала и порче упакованных в него продуктов, а кроме того, ухудшаются условия хранения продуктов.

Задачей настоящей полезной модели является разработка гаммы слоистых упаковочных материалов, сравнительно недорогих в изготовлении, гибких и эластичных, стойких к воздействию внешних факторов, прочных, внешне привлекательных.

Поставленная задача обеспечивается тем, что в многослойном упаковочном материале по варианту 1, включающем слой пленки, напыленный па одну из ее сторон слой металла, слой связующего и слой другой пленки, соединенный одной из сторон со связующим, новым является то, что слой металла покрывает часть площади пленки и на пето нанесен введенный в материал защитный слой, а слой связующего нанесен на защитный слой и на обращенную к нему непокрытую металлическим слоем поверхность пленки, причем в упаковочный материал может

быть введен слой краски, размещенный на наружной поверхности как минимум, одного слоя пленки или между пленкой и слоем металла, или между слоем металла и защитным слоем, или между защитным слоем и слоем связующего, или между слоем связующего и слоем другой пленки.

В многослойном упаковочном материале по варианту 2 включающем слой пленки, напыленный на одну из ее сторон слой металла, новым является то, что металлический слой напылен на часть площади пленки и закрыт сверху защитным слоем, который может быть выполнен в виде лака или краски.

В зависимости от используемой технологии роль защитного слоя могут играть полиграфические краски или лаки.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленной группе полезных моделей, следовательно, заявленная группа полезных моделей соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.

Все характеристики компонентов упаковочного материала, а также особенности технологии его изготовления, не раскрытые в настоящей заявке, являются известными, они не составляют предмета патентной охраны и поэтому в материалах данной заявки не раскрыты. Для изготовления материала используется известное оборудование.

Заявленная группа полезных моделей относится к объектам одного вида, одинакового назначения и обеспечивающих получение одного и того же технического результата, а следовательно, в данной заявке соблюдено требование единства полезной модели.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, па которых:

на фиг.1 многослойный упаковочный материал (вариант 1):

на фиг.2 многослойный упаковочный материал (вариант 2).

Многослойный упаковочный материал (вариант 1) представляет собой слой пленки (в качестве пленки могут быть использованы самые различные пленки. например, указанные в [2]). На одну из сторон данной пленки 1 напоет металлический слой 2, например, алюминиевый. Нанесение слоя осуществляют

напылением в вакуумной камере. Технология напыления металла на поверхность пленки и оборудование для ее осуществления являются известными и не требуют каких-либо пояснений, кроме тех, которые будут приведены ниже в примерах изготовления пленки.

На часть поверхности напыленного металлического слоя наносят защитный (промежуточный) слой 3. Данный слой может состоять, например, из лака или краски стойких к воздействию к применяемым в выбранном способе деметаллизации веществам. Нанесение данною слоя осуществляют любым методом полиграфической (например, высокой или глубокой) печати па известном оборудовании.

Часть металлического слоя, на которую не нанесен защитный слой удаляют до слоя пленки, то есть, проводят частичную деметаллизацию. Способы деметаллизацни известны и не требуют дополнительных пояснений.

На промежуточный слой 3 и ту часть пленки, которая образовалась в результате удаления металлического слоя 2, наносят слой связующего 4 (например полиуретановый клей), на который наклеивают слой 5 другой пленки. Возможно нанесение связующего сначала на пленку 5 и затем склеивание ее с первой пленкой. Склеивание пленок производится на ламинаторе. Слой пленки 5 может быть выполнен из материала, идентичною материалу пленки 1 или иного.

Полученный упаковочный материал состоит из пяти соединенных слоев: слой 1 пленки, металлический слой 2, защитный слой 3, слой 4 связующего и слой 5 пленки.

Благодаря тому, что металлический слой 2 удален с части площади пленки 1, обеспечивается соединение (склеивание) слоистого материала связующим материалом, соединяющим друг с другом пленки (слои 1 и 5). что повышает надежность соединения слоев пакета, а кроме того. обеспечивает повышение ею гибкости и эластичности. Учитывая, что металлический слой обладает малой газо- и светопроницаемостью. частичное его удаление обеспечивает доступ света к продуктам, помещенным в упаковку из данного материала и позволяет регулировать их газообмен с окружающей средой. Кроме того, обеспечивается возможность визуальною контроля упакованных продуктов, что важно как при хранении продуктов, так и при их продаже.

Регулированием площади покрытой (а следовательно, и прозрачной) металлическим слоем 2 части пленки обеспечивается заданная свето- и газопроницаемость упаковочною материала, благодаря чему можно подбирать упаковочный материал для каждою типа продукта.

Защитный слой 3, нанесенный на часть металлическою слоя 2, обеспечивает его сохранность при деметаллизации и надежно фиксирует металлический слой на пленке. Данный слой может быть прозрачным. Более того, оставшийся на пленке 1 металлизированный слой может быть оформлен в виде определенною рисунка, что также улучшает потребительские свойства материала. Данный упаковочный материал может быть запечатан слоем 6 (слоями) краски, преимущественно. полиграфической. Это необходимо в случаях, когда при хранении продуктов пленку или помешенные в упаковку из нее продукты необходимо защищать от воздействия внешней среды. Слой краски может быть расположен снаружи одною и/или другою слоя пленки, или между слоем пленки и слоем металла, или между слоем металла и защитным слоем, или между защитным слоем и слоем связующего, или между слоем связующего и слоем другой пленки. Подбором цвета краски, толщины ее слоя регулируется свето- и газопроницаемость материала, а кроме тою, цветной слой краски придает упаковке привлекательный внешний вид.

Нанесение краски обычно производится методом высокой или глубокой печати.

Упаковочный слоистый материал изготавливается но варианту 1 в случае, если пленка 1, контактирующая с содержимым упаковки, имеет хорошее качество поверхности, дающее блеск при нанесении на него слоя металла, например бнаксиальная полипропиленовая пленка (БОПП), политгилентерефталатная пленка (ПЭТ) и др.

В том случае, если пленка кот актирующая с упакованным продуктом не дает хорошею блеска при металлизации, например полилилен, аморфный полипропилен, полиамид и т.н. целесообразно изготавливать упаковочный материал, нанося последовательно слои на внутреннюю поверхность внешней пленки (например, БОПП, ПЭТ). С упакованным продуктом в данном случае контактирует пленка 5. В случае, если металлический слой весьма тонок, между

ним и слоем пленки целесообразно нанести слой краски. В ряде случаев, для лучшего соединения, между защитным слоем и слоем связующего целесообразно нанести слой краски.

По варианту 2 изготовления упаковочною материала, он содержит слой 1 пленки, нанесенный (намыленный) на часть ее поверхности (площади) слой 2 металлического покрытия, на который нанесен защитный слой 3, например, лак или краска.

При изготовлении материала необходимо учитывать, что он должен обеспечивать хорошую прочность пакета при заданном способе сварки,

Упаковочный слоистый материал по варианту 1 целесообразно применять для упаковки круп, сахара, макарон, ряда кондитерских изделий, замороженных продуктов, таких как пельмени, картофель, овощи, фрукты и т.п.

Упаковочный слоистый материал но варианту 2 целесообразно применять в том случае, когда упаковка должна быть более дешевой и к ней не предъявляются строгие требования по прочности, газообмену и светопроницаемости: орешки, сухарики, семечки, чипсы и т.п.

Сущность полезной модели будет более понятна из приведенных ниже примеров.

Пример 1.

Для изготовления многослойною упаковочною материала берут рулон пленки БОНН 20 мкм, устанавливают его на разматывающее устройство установки для напыления и заправляют конец рулона пленки в механизм подачи. Включают установку в работу и осуществляют нанесение слоя алюминия толщиной 100-1000 Џ на одну из сторон пленки при постоянном перемещении пленки.

Далее на часть поверхности напыленного металлическою слоя наносят слой защитною лака (защитный слой), толщиной несколько граммов на квадратный метр. Данный слой нанося т полиграфическим способом, после чего известным образом осуществляют удаление незащищенною лаком металлического покрытия. В данном случае слой лака выполняет функцию защитного слоя После частичной деметаллизации металлического слоя с пленки, на поверхность защитною слоя и обнаженной пленки наносят слой двухкомпонентного полиуретановою клея толщиной 3-6 г/м² и склеивают с такой же пленкой на ламинаторе.

Полученный упаковочный слоистый материал имеет толщину 40-60 мкм, он гибок, эластичен, прочен, имеет необходимую свето- газопроницаемость, обеспечивает возможность визуального контроля упакованных продуктов.

Пример 2.

Для изготовления многослойною упаковочного материала берут рулон пленки БОНН толщиной 20 мкм, на машине глубокой печати фрагментно наносят слой полиграфических красок. Далее напыляют слой алюминия толщиной 100-1000 Џ. Па машине глубокой печати наносят фрагментно зашитый лак в качестве зашитого слоя. После этого проводится деметаллизация одним из известных способов, после чего на ламинаторе эта пленка склеивается с полиэтиленовой 40 мкм пленкой двухкомпонентным полиуретановым клеем с расходом 3-6 г/м²

Данный материал по сравнению с полученным в примере 1 может так же использоваться для вакуумной упаковки и упаковки продуктов с острыми краями, например спагетти.

В упаковочном материале по варианту 2 все особенности изготовления те же, что и приведенные выше.

1. Многослойный упаковочный материал, включающий слой пленки, напыленный на одну из ее сторон слой металла, слой связующего и слой другой пленки, соединенный одной из сторон со связующим, отличающийся тем, что слой металла покрывает часть площади пленки и на нее нанесен введенный в материал защитный слой, а слой связующего нанесен на защитный слой и на обращенную к нему непокрытую металлическим слоем поверхность пленки.

2. Многослойный упаковочный материал по п.1, отличающийся тем, что в него введен слой краски, размещенный на наружной поверхности как минимум, одного слоя пленки или между пленкой и слоем металла, или между слоем металла и защитным слоем, или между защитным слоем и слоем связующего, или между слоем связующего и слоем другой пленки.

3. Многослойный упаковочный материал, включающий слой пленки, напыленный на одну из ее сторон слой металла, отличающийся тем, что металлический слой напылен на часть площади пленки и закрыт сверху защитным слоем.

4. Многослойный упаковочный материал по п.3, отличающийся тем, что защитный слой выполнен в виде слоя краски.