187979. lajstromszámú szabadalom • Társított fólia műanyag csomagolószerek szabályozott kötéserősségű hőzárására
1 187 979 2 Á találmány tárgya társított fólia, amely polipropilénből (PP-ből), ill. polietilénből (PE-ből) vagy ezek kopolimerjeiből készült, valamint ilyen anyagú záróréteget tartalmazó többrétegű csomagolószerek hözárására alkalmas, és amelynek hőzáró rétege PP-nek és PE-nek az elérni kívánt varratszilárdság függvényében megválasztott arányú keverékéből extrudált bevonat vagy fólia. A műanyag csomagolószerek hőzárásakor az optimális varratszilárdság elérése a cél. Ez azt jelenti, hogy a varratnak egyrészt elegendően szilárdnak kell lennie a mechanikai igénybevételek elviselésére, másrészt viszont könnyen felnyithatónak (peelable) is kell lennie. Az optimális varratszilárdság elérhető a hőzárás vagy a hegesztés körülményeinek megfelelő megválasztásával (hegesztőszerszám-profil, hőmérséklet, nyomás, esetleg idő). A hegesztési körülmények optimális beállítása azonban pontos szabályozási lehetőséget és gondos munkát igényel. Az optimális varratszilárdság ugyanis ilyenkor a hőmérsékletvarratszilárdság jelleggörbének nem a maximuma körüli viszonylag széles, hanem csak emelkedő ágának egy szűk tartományában valósítható meg. Annak érdekében, hogy az optimális varratszilárdság biztonsággal elérhető legyen, a csomagolóanyag zárórétegét kell úgy kialakítani, hogy az elérhető legnagyobb varratszilárdság kisebb, az optimumnak megfelelő legyen. Az elérhető legnagyobb varrat- vagy kötésszilárdság csökkentésére több megoldás is ismert. A záróréteg például kialakítható olyan anyagból (pl. kopolinterből), amellyel éppen a kívánt legnagyobb kötésszilárdság érhető el. A megoldás hátránya, hogy gyakorlatilag minden egyes igényhez másmás záróanyagot kell előállítani. Ajó nyithatóságot célozza a 2 457 768 sz. francia szabadalom szerinti megoldás is. E szerint a hordozó fólia és az ojtott kopolimer záróréteg közé az utóbbinál háromszor vastagabb PE- vagy PP-réleget kalandereznek. Az eljárást a két réteg felvitele és az ojtott kopolimer alkalmazása kissé bonyolulttá teszi. A többletművelet miatt nem terjedt el valószínűleg az a megoldás sem, amely szerint a zárórétegre még egy vékony paraffinréteget is felvisznek, ami csökkenti az elérhető kötésszilárdságot. Az optimális varratszilárdságú záróréteget leggyakrabban oly módon alakítják ki, hogy a zárandó anyaggal hőráható vagy hegeszthető aktív anyagot a szükséges arányban keverik az aktív anyaggal jól elegyedő, de a zárandó anyaghoz nem hegedő passzív komponenssel. Az elegyítés történhet kolloid oldatban vagy ömledékben is. A 2 294 841 sz. francia szabadalomban szereplő eljárás szerint a záróréteg aktív komponense vinil-olefin, ill. akrilolefin kopolimer, passzív komponense pedig paraffin. A bevonatot oldatból vagy ömledékbő! lehet felvinni. A 2 470 002 sz. francia szabadalom szerinti társított fólia zárórétegének aktív komponense akril-olefin kopolimer, passzív összetevője pedig poliizobutilén vagy polisztirol vagy paraffin vagy viasz vagy etilénpropilén kopolimer. A két összetevőt össze kell oldani, majd a fóliára felvitt réteget még meg is kell ömleszteni. A zárórétegnek aktív és passzív komponensekből való összeállítása á varratszilárdság-igények széles körét teszi kielégíthetővé az anyagok kis választékából. Az idézett szabadalmak szerinti kivitel hátránya azonban, hogy aktív összetevőként a magyar műanyagiparban nem gyártott kopolimereket alkalmaz, az oldószerből való felvitel veszélyes, a paraffinnak passzív anyagként való használata pedig a hőzárás után sokkszerű hűtést tesz szükségessé, a paraffinnak a műanyagokéhoz képest lényegesen szűkebb lágyulási hőmérséklet tartománya miatt. A jelen találmánnyal olyan zárófólia-típus kialakítása a célunk, amely elsősorban PP-poharak, ezenkívül azonban más, PP-böl vagy PE-ből vagy ezek kopolimerjeiből készült, valamint ilyen anyagú záróréteget tartalmazó többrétegű csomagolószerek kívánt kötésszilárdságú hőzárására alkalmas, és amelynek zárórétege olcsó, könnyen hozzáférhető anyagokból egyszerűen előállítható. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a zárófólia hegedő rétegét PP és PE keverékéből extrudáltuk. A PP-ből készült, ill. PP zárórétegü csomagolóeszközhöz a zárófólia hegedő rétegének aktív komponense a PP, passzív összetvője pedig a PE. A PE-ből készült, ill. az ilyen zárórétegü csomagolóeszközökhöz viszont a zárófólia hegedő rétegének aktív összetevője a PE, paszszív komponense pedig a PP. A kívánt kötésszilárdság eléréséhez az aktív komponens arányát 7 és 30 % között kell megválasztani. Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy a PE és PP keverékéből extrudált fóliával elérhető varrat- vagy kötésszilárdság 7 és 30 % közötti aktív komponens tartalom esetén az aktív összetevő arányának növelésével fokozatosan növekszik. Kb. 7 %-nál kisebb töménységnél nem jött létre kötés, 30 % felett pedig a kötésszilárdság már eléri a tiszta aktív komponenssel képzett varrat szilárdságát, így a varratszilárdság ott már gyakorlatilag függetlenné válik az összetételtől. A varratszilárdság-igény szerinti összetételű PEPP elegyfólia társítás nélkül is használható zárófótiaként, ha a csomagolástól csak párazáró képességet és higiéniai elkülönítést várunk. Általános esetben, amikor pára-, gáz-, aroma- és fényzárás, valamint nagyobb mechanikai szilárdság is szükséges, a PP-PE elegyfóliát társított fólia zárórétegeként célszerű alkalmazni. A társítás történhet az elegyfó'iának a másik rétegre való ráextrudálásával, összeragasztásukkal, valamint koextrúziójukkal. A találmány szerinti társított fólia egyik lehetséges kiviteli formájában a 1.5 % PP és 85 % PE keverékéből extrudált 0,04 mm vastag záróréteget felületkezelés után 0,025 mm vastag, külső felületén nyomtatással és hővédő lakkal ellátott lágy alumínium fóliához ragasztjuk. E zárófólia a tejtermékek csomagolására használt PP poharak (joghurtos, tejfölös stb. poharak) jól záró, de könnyen felnyitható lehegesztésére alkalmas. A találmány szerinti társított fólia másik lehetséges kiviteli formájában az előbb ismertetett záróréteget 40 g/m2-es, külső felületén nyomtatott és hővédő lakkal ellátott papír belső felületére extrudáljuk rá. E társított fólia ugyancsak a folyékony és paszlaszerű tejtermékek (joghurtok, tej, ízesített 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
