Ламинированная термосваривающаяся многослойная пленка и способ ее получения

Ламинированная термосваривающаяся многослойная пленка и способ ее получения

Реферат

Настоящее изобретение касается многослойных изделий, предназначенных в качестве упаковочного материла, в частности ламинированной, термосваривающейся многослойной пленки и способа ее получения.

Все большее распространение получает изготовление и сбыт поддельных товаров, что представляет серьезную проблему. Такие поддельные товары часто упаковываются в почти неотличимую от оригинальной упаковку для того, чтобы сбить с толку потенциального покупателя, уверенного, что он покупает оригинальную продукцию. С этим связано множество проблем. Во-первых, производитель оригинального продукта лишается бизнеса. Во-вторых, владелец прав на продукт мошенническим способом лишается своей интеллектуальной собственности. Однако еще важнее, что во многих случаях становится очевидным, что копированием изделий часто низкого качества наносится значительный ущерб репутации производителя. Низкое качество поддельных изделий ведет к возможным рекламациям, и в этом случае производитель оригинала, отвечающий за качество продукции, должен доказывать, что причиненный ущерб не относится к его продукту. Исходя из вышесказанного желательно, чтобы у продукта-оригинала были такие обозначения, по которым возможно было бы распознать его оригинальность.

Различного рода продукты, начиная с продуктов питания, табачных изделий, предметов потребления, таких как компакт-диски и видеокассеты, и заканчивая запчастями для автомашин или самолетов, продают сегодня в упаковке. Часто эту упаковку производят из полиолефиновой пленки, бумаги, картона или комбинации перечисленных материалов. Для подтверждения оригинальности упаковки используют обертку в качестве носителя защитного признака. Таким образом, при этом сам товар может не иметь защитного признака, но разные изделия от одного производителя фирменного товара могут иметь защитный признак определенной марки, типичной для этого производителя, без вмешательства в процесс производства каждого отдельного изделия.

Известной формой защиты оригинала является использование так называемых защитных этикеток. Нанесенная на упаковку тисненная голограмма находит такое же применение, как и нанесенный на отрывной полоске защитный знак. Последнее нежелательно, так как используемые в настоящее время упаковочные машины не всегда оснащены устройствами, необходимыми для отрывных полосок. Тисненные голограммы или защитные этикетки наносятся или наклеиваются с помощью разных технологических операций, что влечет за собой больше временных и, соответственно, финансовых затрат.

Ближайшим аналогом изобретения является ламинированная термосваривающаяся многослойная пленка, включающая в качестве основной пленки слой биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки и не менее одной другой полиолефиновой пленки, причем на полиолефиновую пленку перед ламинированием нанесен краситель (см. патент США №4048736). Известную многослойную пленку получают стандартным ламинированием отдельных слоев, причем полученную пленку не подвергают последующей ориентации.

Недостатком известной многослойной пленки является ненадежное включение являющегося защитным признаком красителя в многослойную пленку.

Задачей настоящего изобретения является надежное включение защитного признака в многослойную пленку.

Поставленная задача решается предлагаемой ламинированной, термосваривающей, многослойной пленкой, включающей в качестве основной пленки слой биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки и не менее одной другой полиолефиновой пленки, причем на полиолефиновую пленку перед ламинированием нанесен краситель, за счет того, что после ламинирования многослойная пленка прошла ориентацию в поперечном направлении или в продольном и поперечном направлениях, при этом толщина многослойной пленки составляет от 8 мкм до 26 мкм.

Как биаксиально ориентированная полипропиленовая пленка, так и полиолефиновая пленка могут содержать смазочные, антистатические, а также антиблокирующие средства.

Багодаря ориентации многослойной пленки возможно снизить до минимума расход красителя.

Смазочные средства представляют собой амиды высших алифатических кислот, эфиры высших алифатических кислот, воск и металлическое мыло, а также полидиметилсилоксаны. Эффективное количество смазочного средства составляет от 0,01 до 3 вес.%, преимущественно от 0,02 до 1 вес.%. В особенности оправдывает себя добавка амидов высших алифатических кислот (от 0,01 до 0,25 вес.%). В особенности пригодным амидом алифатической кислоты является амид эруковой кислоты.

Предпочтительные антистатические средства представляют собой щелочные алкансульфонаты, модифицированные этерификацией, то есть этоксилированные и/или пропоксилированные полидиорганосилоксаны (полидиалкилсилоксаны, полиалкилфенилсилоксаны и их аналоги) и/или в основном с прямой цепью, насыщенные алифатические третичные амины с алифатическим остатком, содержащим от 10 до 20 атомов углерода, с ω-гидрокси-замещенными алкильными группами с 1-4 атомами углерода, причем N,N-бис-(2-гидроксиэтил)-алкиламин с 10-20 атомами углерода, преимущественно 12-18 атомами углерода, в алкильном остатке является наиболее предпочтительным. Эффективное количество антистатика составляет от 0,05 до 0,5 вес.%. Пригоден также глицеринмоностеарат, используемый в количестве от 0,03% до 0,5 вес.% в качестве антистатика.

Пригодными антиблокирующими средствами являются неорганические добавки, такие как диоксид кремния, карбонат кальция, силикат магния, силикат алюминия, фосфат кальция и тому подобное, и/или частицы сетчатых полимеров, например сетчатые полиметакрилаты или сетчатые полиалкилсилоксаны, и/или органические полимеризаты, такие как полиамиды, полиакрилаты, полиметакрилаты, полиэфиры, поликарбонаты и тому подобное, предпочтительно используется диоксид кремния. Средний размер частиц составляет от 1 до 10 мкм, в особенности 2 и 5 мкм.

Дополнительным объектом изобретения является способ получения ламинированной, термосваривающейся многослойной пленки, включающий нанесение красителя на полиолефиновую пленку и ламинирование пленок, причем нанесение красителя на полиолефиновую пленку осуществляют перед ламинированием, при этом отличительная особенность способа заключается в том, что ламинирование осуществляют после ориентации полипропиленовой пленки в продольном направлении и полученную при этом ламинированную многослойную пленку подвергают ориентации в поперечном направлении, или полученную после ламинирования многослойную пленку подвергают ориентации в продольном и поперечном направлениях.

Ламинирование полиолефиновой пленки с основной пленкой целесообразно осуществлять при повышенном давлении и повышенной температуре.

Ориентацию многослойной пленки целесообразно осуществлять с коэффициентом растяжения от 4/1 до 7/1 при температуре от 120°С до 150°С, а ее ориентацию в поперечном направлении - от 8/1 до 12/1 при температуре от 130°С до 170°С. Последующую термофиксацию проводят преимущественно при температуре, превышающей температуру, при которой проводят поперечное растяжение пленки, на 1-40°С. В случае ориентации многослойной пленки в поперечном направлении полипропиленовую пленку подвергают ориентации в продольном направлении в вышеуказанных условиях, при этом ориентацию осуществляют перед ламинированием полипропиленовой пленки с не менее одной полиолефиновой пленкой.

Нанесение красителя на полиолефиновую пленку, которую соединяют с полипропиленовой пленкой, можно осуществлять любым способом, например печатанием или напылением. Печать может быть одноцветной или многоцветной. Что касается способа печати, то каждый раз во внимание принимается особенность пленки, то есть используется наиболее пригодный для данной пленки способ. Наиболее часто используют печать, типичную для упаковки, например офсетную, трафаретную, флексографию (анилиновую), УФ-флексографию или глубокую печать. Краску можно наносить или отдельной операцией, или одновременно непосредственно перед ламинированием с полипропиленовой основной пленкой. Нанесенный признак может быть произвольной формы, и он может одновременно служить обозначением упакованного в пленке товара. Этой особенностью нанесенного признака может быть обозначение даты изготовления или места изготовления упакованного товара. В целях улучшения сродства поверхности полиолефиновой пленки с печатной краской может возникнуть необходимость в предварительной обработке пленки способом Corona (распыление). При этом кислород воздуха в форме карбонильных, эпоксидных, эфирных или спиртовых групп остается на поверхности пленки. К другим способам предварительной обработки полипропиленовых пленок относится предварительная обработка пламенем, плазмой или фтором. Ламинирование полиолефиновой пленки с полипропиленовой основной пленкой можно проводить или только со стороны полипропиленовой основной пленки, или с обеих сторон. В последнем случае полипропиленовую основную пленку заключают между обеими полиолефиновыми пленками, причем на не менее чем одной из полиолефиновых пленок находится краситель.

Преимуществом многослойной пленки согласно изобретению является то, что краситель прочно включен между ее слоями. Это означает, что этот признак нельзя уничтожить, не нарушив при этом заметно пленку и, соответственно, упаковку. Поскольку в пленках, имеющихся в продаже и напечатанных офсетным или фронтальным способом, печатная краска легко растворяется органическим растворителем, например ацетоном, можно простыми средствами отличить, идет ли речь о пленке согласно изобретению или о подделке. Дополнительное лаковое покрытие напечатанной пленки также можно удалить органическим растворителем.

Толщина предлагаемой термосваривающейся многослойной пленки составляет менее 26 мкм. Такие тонкие пленки можно изготовить лишь тогда, когда толщина хотя бы одной пленки, из которой состоит термосваривающаяся многослойная пленка, менее 13 мкм. Однако изготовить термосваривающиеся полиолефиновые пленки такой толщины трудно, что значительно осложняет подделку многослойной пленки согласно изобретению. В предпочтительном варианте исполнения толщина многослойной пленки согласно изобретению составляет от 10 мкм до 20 мкм.

Многослойную пленку согласно изобретению можно производить наиболее простым и экономичным способом, если ламинирование полиолефиновой пленки с полипропиленовой основной пленкой проводят или до ориентации основной пленки, или между продольной и поперечной ориентацией основной пленки. В обоих случаях используемая полиолефиновая пленка толще на фактор f многослойной пленки согласно изобретению. Для случая, когда ламинирование полиолефиновой пленки проводят до ориентации полипропиленовой пленки, фактор f соответствует общему соотношению растяжения биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки.

В этом случае сначала осуществляют ламинирование, а затем или последовательное, или одновременное растяжение многослойного пленочного материала по направлению движения машины и поперек направления движения машины. В последнем случае в многослойной пленке согласно изобретению как полипропиленовая основная пленка, так и ламинированная полиолефиновая пленка ориентированы биаксиально. Предпочтителен случай, когда полипропиленовую основную пленку ориентируют последовательно и ламинирование полиолефиновой пленки осуществляют между продольным и поперечным ориентированием полипропиленовой пленки. В этом случае фактор f соответствует соотношению поперечного растяжения биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки и в пленке согласно изобретению полипропиленовая основная пленка ориентирована биаксиально, а ламинированная полиолефиновая пленка моноаксиально, а именно поперек к направлению движения машины.

В предпочтительном варианте исполнения ламинирование полиолефиновой пленки с основной пленкой осуществляют исключительно при повышенном давлении и повышенной температуре без дополнительных клеящих средств. Преимущество такого способа заключается в том, что пленка содержит незначительное количество мигрирующих и сенсорно активных веществ, что является важным критерием при прямом контакте с продуктами питания.

При другой предпочтительной форме выполнения точка плавления или точка размягчения полиолефиновой пленки ниже, чем точка плавления биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки. Наиболее предпочтительной формой выполнения является та, при которой полиолефиновая пленка состоит в основном из пропилен-этиленовых сополимеров, пропилен-бутилен-этиленовых терполимеров, пропилен-бутиленовых сополимеров или их смесей. Ламинированная полиолефиновая пленка может служить при этом одновременно в качестве печатного слоя для комбинированной пленки.

Толщина ламинированной полиолефиновой пленки в многослойной пленке согласно изобретению составляет предпочтительно от 0,5 до 15 мкм, наиболее предпочтительно от 0,5 до 5 мкм.

В наиболее предпочтительном варианте речь идет в случае напыления или печатания красителя о люминесцентной краске, абсорбирующей ультрафиолетовый свет и излучающей длинноволновый видимый свет, благодаря чему при освещении ультрафиолетовой лампой достигается определенный цветовой эффект. Излучение света может происходить или очень быстро (кратковременно) после абсорбции, то есть речь идет о флуоресценции, или оно может сохраняться более длительный период, в этом случае речь идет о фосфоресценции. Преимуществом этой формы выполнения является то, что защитный признак не видим в обычном свете и эстетика и рекламный эффект упаковки не нарушается, в то время как специалист простыми техническими вспомогательными средствами может обнаружить оригинальную упаковку.

Защитный признак может быть модифицирован в зависимости от продукта, упакованного в пленку согласно изобретению, по внешнему виду и цвету. В этом случае возможно обеспечить прослеживаемость, перепроверку изделия, например в упаковку включают дату изготовления, загрузочный номер продукта или место изготовления. Этот интегрированный признак может быть или закодированным, или понятным для всех.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Пленку толщиной 10 мкм из 99% пропилен-этиленового сополимера (4,5% этилена, MFI=5 г/10 мин (230°С/2,16 кП/см²), плотность: 0,90 г/см³), 0,3 вес.% N,N-бис-(2-гидроксиэтил)-(алкил с 12-16 атомами углерода) амина, 0,6 вес.% полидиметилсилоксана плотностью 0,985 г/см³ при 20°С и вязкостью 10⁶ мПа·с и 0,1 вес.% диоксида кремния со средним размером частиц 4 мкм печатают методом флексографии. Напечатанную пленку ламинируют с пленкой из полипропилена плотностью 0,91 г/см³ с индексом плавления порядка 3,0 г/10 мин при 230°С/21,6 N при температуре 80°С. Этот процесс ламинирования осуществляют после растяжения пленки из полипропилена в продольном направлении с коэффициентом растяжения 5/1 при температуре 140°С. Полученную многослойную пленку растягивают поперек к направлению движения машины с коэффициентом растяжения 10/1 при температуре 160°С. Толщина всей пленки составляет после этого 16 мкм. Толщина компонента пленки из пропилен-этиленового сополимера составляет 1 мкм.

Пример 2

Пленку толщиной 10 мкм из 99% пропилен-этиленового сополимера (4,5% этилена, MFI=5 г/10 мин (230°С/2,16 кП/см²), плотность: 0,90 г/см³), 0,3 вес.% N,N-бис-(2-гидроксиэтил)-(алкил с 12-16 атомами углерода) амина, 0,6 вес.% полидиметилсилоксана плотностью 0,985 г/см³ при 20°С и вязкостью 10⁶ мПа·с и 0,1 вес.% диоксида кремния со средним размером частиц 4 мкм обрызгивают флуоресцирующей в УФ-свете и растворенной в этилацетате печатной краской, при этом растворенная печатная краска под действием сжатого воздуха распыляется тонким слоем. Напыленную пленку ламинируют с пленкой из полипропилена плотностью 0,91 г/см³ с индексом плавления порядка 3,0 г/10 мин при 230°С/21,6 N при температуре 80°С. Этот процесс ламинирования осуществляют после растяжения пленки из полипропилена в продольном направлении с коэффициентом растяжения 5/1 при температуре 140°С. Полученную многослойную пленку растягивают поперек к направлению движения машины с коэффициентом растяжения 10/1 при температуре 160°С. Толщина всей пленки составляет после этого 16 мкм. Толщина составляющей пленки из пропилен-этиленового сополимера составляет 1 мкм.

Пример 3

Пленку толщиной 10 мкм из 99% пропилен-этиленового сополимера (4,5% этилена, MFI=5 г/10 мин (230°С/2,16 кП/см²), плотность: 0,90 г/см³), 0,3 вес.% N,N-бис-(2-гидроксиэтил)-(алкил с 12-16 атомами углерода) амина, 0,6 вес.% полидиметилсилоксана плотностью 0,985 г/см³ при 20°С и вязкостью 10⁶ мПа·с и 0,1 вес.% диоксида кремния со средним размером частиц 4 мкм печатают способом флексографии. Напечатанную пленку ламинируют с пленкой из полипропилена плотностью 0,91 г/см³ с индексом плавления порядка 3,0 г/10 мин при 230°С/21,6 N при температуре 80°С. После ламинирования пленку из полипропилена растягивают одновременно в продольном направлении с коэффициентом растяжения 5/1 и в поперечном к направлению движения машины направлении с коэффициентом растяжения 10/1 при температуре 160°С. Толщина всей пленки составляет после этого 16 мкм. Толщина составляющей пленки из пропилен-этиленового сополимера составляет 1 мкм.

Пленки, описанные в вышеприведенных примерах, имеют запрессованный защитный признак, расположенный между слоями пленки и который не возможно удалить или подделать, не повредив пленку. Благодаря этому его можно отличить от дополнительно нанесенных признаков или знаков (офсетной или фронтальной печатью), которые удаляются соответствующим органическим растворителем. В примере 2 этот признак становится заметным лишь под действием ультрафиолетового света.

1. Ламинированная термосваривающаяся многослойная пленка для упаковочного материала, включающая в качестве основной пленки слой биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки и не менее одной другой полиолефиновой пленки, причем на полиолефиновую пленку перед ламинированием нанесен краситель, отличающаяся тем, что после ламинирования многослойная пленка прошла ориентацию в поперечном направлении или в продольном и поперечном направлениях, при этом толщина многослойной пленки составляет от 8 до 26 мкм.

2. Многослойная пленка по п.1, отличающаяся тем, что ее толщина составляет от 10 до 20 мкм.

3. Многослойная пленка по п.1, отличающаяся тем, что точка плавления или точка размягчения полиолефиновой пленки ниже, чем точка плавления биаксиально ориентированной полипропиленовой пленки.

4. Многослойная пленка по п.1, отличающаяся тем, что полиолефиновая пленка в основном состоит из сополимеров пропилена и этилена, тройных полимеров пропилена, бутилена и этилена, сополимеров пропилена и бутилена или их смесей.

5. Многослойная пленка по п.1, отличающаяся тем, что полиолефиновая пленка одновременно служит термосваривающимся слоем для многослойной пленки.

6. Многослойная пленка по п.1, отличающаяся тем, что толщина полиолефиновой пленки в многослойной пленке составляет от 0,5 до 15 мкм.

7. Многослойная пленка по п.1, отличающаяся тем, что краситель представляет собой люминесцентный краситель.

8. Способ получения ламинированной термосваривающейся многослойной пленки по одному из пп.1-7, включающий нанесение красителя на полиолефиновую пленку и ламинирование пленок, причем нанесение красителя на полиолефиновую пленку осуществляют перед ламинированием, отличающийся тем, что ламинирование осуществляют после ориентации полипропиленовой пленки в продольном направлении и полученную при этом ламинированную многослойную пленку подвергают ориентации в поперечном направлении, или полученную после ламинирования многослойную пленку подвергают ориентации в продольном и поперечном направлениях.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что ламинирование полиолефиновой пленки с основной пленкой осуществляют при повышенном давлении и повышенной температуре.