УПАКОВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УПАКОВЫВАНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ К СВЕТУ ТОВАРОВ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО УПАКОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА
PACKAGING MATERIAL FOR PACKAGING LIGHT-SENSITIVE GOODS AND A METHOD OF MAKING SUCH PACKAGING MATERIAL

Область техники
Настоящее изобретение относится к упаковочному материалу, причем этот упаковочный материал имеет отверстие, предусмотренное с защитой от света, а также к способу изготовления такого материала.
Уровень техники
Хорошо известно, что воздействие света и/или кислорода способствует ухудшению свойств продуктов и напитков. Такое ухудшение может привести к изменению запаха и цвета, а также к порче питательных веществ. Кроме того, кислород может быть активирован светом, что может привести к более быстрой порче продукта или напитка. Свет ускоряет реакции взаимодействия с кислородом, присутствующим внутри упаковки, заполненной пищевым продуктом, что ухудшает вкус и питательные компоненты.
Таким образом, упаковочные материалы для пищевых продуктов и напитков необходимы для защиты содержимого, например, от света и кислорода, чтобы обеспечивать длительный срок годности без ухудшения качества содержимого упаковки.
Обычные упаковки содержат металлическую фольгу, обычно алюминиевую фольгу, в качестве защиты от света и кислорода. В случае, когда в упаковке имеется отверстие, например, отверстие для соломинки, алюминиевая фольга покрывает отверстие. Алюминий является довольно дорогостоящим упаковочным материалом. Поэтому были разработаны упаковочные материалы, которые не содержат алюминиевой фольги (упаковочные материалы без фольги). Такие упаковочные материалы чаще всего содержат несколько слоев различных материалов, таких как материал на основе бумаги или картона, и несколько слоев различных полимеров, каждый слой дает вклад в свойства упаковочного материала. В такой упаковке материал на основе бумаги или картона дает вклад в свойства защиты материала от света.
Отверстие используется в различных применениях, например, в упаковках для готовых к употреблению напитков, в которых отверстием может быть, например, отверстие для вставки соломинки. В такой упаковке отверстие предусмотрено в одном или более слоев упаковочного материала, и по меньшей мере один из остальных слоев упаковочного материала покрывает отверстие. Соломинка может легко проникать через слои, покрывающие отверстие, и можно выпивать напиток через соломинку. Однако в упаковках, изготовленных из упаковочного материала без алюминиевой фольги, защита от света упаковок на участке отверстия снижена, поскольку слой картона часто не продолжается поверх отверстия.
Также в упаковках, изготовленных из упаковочного материала с металлической фольгой, защита от света упаковок на участке отверстия может быть снижена, если и слой картона, и слой металла удалены с области отверстия. Также возможно, чтобы упаковочный материал не содержал слоя картона, а только слой металла, который, однако, удаляется с области отверстия. Таким образом, это отверстие позволяет световому излучению достичь заполненного продукта в упаковке, если оставшиеся слои многослойного материала в области отверстия не загораживают свет.
В небольших упаковках, предназначенных для использования для одной порции сливок или молока, которую можно добавлять, например, в чашку кофе или чая, отверстие покрыто таким покрытием, как язычок, обычно изготовленный из алюминия, который удаляется, чтобы открыть упаковку. Чтобы полностью защитить содержимое такой упаковки, язычок должен содержать защиту от света, поскольку такие упаковки обычно имеют длительный срок хранения и часто хранятся в освещенных местах.
В других упаковках, таких как готовые к использованию упаковки и упаковки для больших количеств, таких как 0,1-4,5 л, обычно 0,25-1,5 л, например, молока или фруктовых соков, отверстие покрыто сверху, например, завинчивающейся крышкой или пробкой. Однако в упаковках, изготовленных из упаковочного материала без алюминиевой фольги, защита от света упаковок на участке отверстия снижается, поскольку слой картона часто не продолжается поверх отверстия, и поскольку свойства защиты от света крышки или пробки не настолько хороши, как свойства защиты от света самого картонного материала.
Упаковочные материалы для пищевых упаковок часто являются составными материалами, и упаковывание пищевых продуктов в основном осложняется из соображений охраны здоровья потребителя. Таким образом, при применении защиты от света для отверстия важно обеспечить, чтобы качество упаковки пищевого продукта оставалось неизменным, чтобы не нарушать дату срока годности пищевого продукта или напитка в упаковке. Кроме того, важно обеспечить, чтобы сама защита от света не влияла на качество пищевого продукта.
Примером такой упаковки и такого упаковочного материала является упаковка и упаковочный материал, раскрытые в документе EP 2374610 A1, в котором обязательным является присутствие металлической фольги в качестве слоя, функционирующего в качестве светозащитного и воздухонепроницаемого слоя (см. пар.[0025]). Данное техническое решение рассматривается в качестве наиболее близкого аналога заявленного изобретения. Хотя в данном решении предусмотрено выполнение отпечатка на по меньшей мере одной из сторон пленочного материала, так, что данный отпечаток выровнен с круглым перфорационным отверстием (см.пар.[0013]), данный отпечаток не выполняет функцию защиты от света, которую выполняет вышеуказанный слой металлической фольги.
Известно также решение согласно документу US 7520959 В2, в котором в упаковочном материале краска черного цвета наносится по всей площади упаковочного материала. Однако, поскольку данный упаковочный материал выполняется без какого-либо отверстия, то в нем отсутствует проблема защиты от света в области отверстия.
Таким образом, поскольку пищевая упаковка чаще всего производится в большом количестве, возникает проблема получения упаковочных материалов, не содержащих алюминиевую фольгу и обладающих защитой от света для отверстия. Предпочтительно, чтобы полученный упаковочный материал являлся достаточно недорогим для использования при производстве в большом количестве и мог быть преобразован в упаковку с использованием обычного оборудования.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является улучшение предшествующего уровня техники, решение проблем предшествующего уровня техники, и обеспечение упаковочного материала для упаковывания чувствительных к свету товаров. По первому аспекту настоящего изобретения достигаются указанные выше и другие цели настоящего изобретения, полностью или по меньшей мере частично, за счет упаковочного материала, описанного в п.1 формулы изобретения. Согласно этому аспекту указанная выше цель достигается посредством упаковочного материал для упаковки чувствительных к свету товаров, при этом упаковочный материал содержит:
исходный многослойный материал, имеющий свойство непроницаемости для газов и не содержащий алюминиевую фольгу;
по меньшей мере один наружный пластичный слой многослойного материала, расположенный на первой стороне исходного многослойного материала, образуя наружную сторону упаковочного материала; и
по меньшей мере один внутренний пластичный слой многослойного материала, расположенный на второй стороне исходного многослойного материала, противоположной первой стороне, образуя внутреннюю сторону упаковочного материала,
при этом исходный многослойный материал имеет:
слой на основе картона, связующий слой, а также слой, препятствующий прохождению газа;
по меньшей мере одно отверстие, проникающее через упомянутый слой на основе картона и покрытое упомянутыми связующим слоем и слоем, препятствующим прохождению газа; и
защиту от света,
причем защита от света содержит слой краски, по существу непрозрачный для света и предусмотренный на упомянутом связующем слое или на упомянутом наружном пластичном слое многослойного материала, чтобы по меньшей мере частично покрывать отверстие.
Защита от света обладает свойством защиты от света, которое предотвращает пропускание света.
Защита от света может по меньшей мере частично преграждать путь прохождения света, тем самым, снижая пропускание доли падающего света.
Свет может быть видимым или невидимым для глаза человека.
Указанный по меньшей мере один слой краски может покрывать все отверстие, чтобы восстановить защиту от света.
Указанный по меньшей мере один слой краски может покрывать большую поверхность, чем само отверстие.
В упаковке, изготовленной из упомянутого выше упаковочного материала и содержащей напиток, предназначенный для выпивания через соломинку, соломинка легко может проникать по меньшей мере через один слой краски вместе со вторым слоем упаковочного материала.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения упаковочный материал может иметь внутреннюю сторону, обращенную к внутреннему пространству упаковки, и наружную сторону, обращенную к наружному пространству упаковки, и слой краски может быть предусмотрен на наружной стороне.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения по меньшей мере один слой краски может содержать черный уголь (растительный уголь). Уголь является формой паракристаллического углерода, который обладает высоким отношением площади поверхности к объему, и который при нанесении на поверхность делает поверхность по существу непрозрачной для света. Это особенно предпочтительно, поскольку защита от света, содержащая уголь, будет по существу восстанавливать защиту от света отверстия. Уголь растительного происхождения одобрен в качестве пищевого красителя в Европе и известен, как пищевая добавка E153.
2
В другом варианте осуществления по меньшей мере один слой краски может содержать диоксид титана. Диоксид титана (TiO) также известен, как оксид титана(IV) или двуокись титана. Диоксид титана, нанесенный на поверхность, делает поверхность по существу непрозрачной для света. Это особенно предпочтительно, поскольку защита от света, содержащая диоксид титана будет по существу восстанавливать защиту от света отверстия. Оксид титана используется в широком диапазоне применений, от краски для солнцезащитных экранов до пищевого красителя (E171).
В другом варианте осуществления указанный по меньшей мере один слой краски может содержать уголь и диоксид титана. Пропорции угля и диоксида титана могут быть различны для достижения оптимальной защиты от света, которая не пропускает свет. Кроме того, такая смесь может быть выбрана таким образом, чтобы цвет смеси напоминал алюминиевую фольгу.
Защита от света может быть подобрана таким образом, чтобы она обладала нужными свойствами в отношении пропускания света за счет выбора различных соотношений (по массе) угля и диоксида титана. Это предпочтительно, поскольку запросы по защите от света различаются для различных упаковочных материалов в зависимости от продукта, который должен быть упакован, срока годности продукта и условий его хранения.
Соотношение (по массе) угля и диоксида титана может составлять от 1:3 до 1:2000. Большее количество угля создает защиту от света, которая пропускает меньше света, чем защита от света, содержащая меньшее количество угля.
Соотношение (по массе) угля и диоксида титана может составлять от 1:10 до 1:200, предпочтительно, от 1:15 до 1:50.
Соотношение (по массе) угля и диоксида титана может составлять от 1:10 до 1:15. Это соотношение может быть использовано в упаковочном материале, используемом для чрезвычайно чувствительных к свету продуктов.
Соотношение (по массе) угля и диоксида титана может составлять от 1:50 до 1:200. Это соотношение может быть использовано в упаковочном материале, используемом для менее чувствительных к свету продуктов, таких как безалкогольные напитки, или продуктов с более коротким скором годности, или продуктов с менее подверженной воздействию света цепочкой сбыта.
Кроме того, смесь может содержать другие пищевые добавки, такие как связующие вещества, наполнители, поверхностно-активные соединения, эмульгаторы, добавки, повышающие слипание, добавки, улучшающие свойства поверхности, и добавки, которые улучшают сопротивление смеси износу.
Указанный по меньшей мере один слой краски может быть подкрашен, чтобы защита от света отличалась по цвету от черного, белого или серого, что достигается за счет угля и диоксида титана.
В другом варианте осуществления указанный по меньшей мере один слой краски может иметь толщину по меньшей мере 0,2 мкм. Предпочтительно, указанный по меньшей мере один слой краски может иметь толщину по меньшей мере 1 мкм. Указанный по меньшей мере один слой краски может иметь толщину от 0,2 до 12 мкм. Предпочтительно, указанный по меньшей мере один слой краски имеет толщину от 1 до 3 мкм.
Указанный по меньшей мере один слой краски может иметь ту же или меньшую толщину, что и первый слой упаковочного материала, таким образом, не выступая над поверхностью полученной упаковки.
В другом варианте осуществления упаковочный материал может содержать по меньшей мере два слоя краски.
Второй слой краски может быть защитным слоем. Защитный слой может быть нанесен для защиты первого слоя краски, например, от царапин. Защитным слоем может быть полиэтилен.
Второй слой может быть подкрашен, чтобы защита от света отличалась по цвету от черного, белого или серого, что достигается за счет угля и диоксида титана.
По второму аспекту настоящего изобретения также предлагается способ обеспечения защиты от света в упаковочном материале, где упаковочный материал содержит первый слой и второй слой, а также по меньшей мере одно отверстие, проходящее через первый слой и покрытое вторым слоем, при этом способ включает этап нанесения слоя краски на второй слой, чтобы по меньшей мере частично покрыть отверстие, слой краски по существу непрозрачен для света.
Слой краски может быть нанесен посредством сопла для распыления краски.
Слой краски может быть нанесен посредством нанесения покрытия распылением.
Слой краски может быть нанесен посредством способа распыления.
Слой краски может быть нанесен посредством способа печати.
Слой краски может быть нанесен посредством способа флексографической печати.
Слой краски может быть нанесен посредством способа избирательного осаждения.
Краской может быть разбрызгиваемая краска.
Краской может быть жидкая краска.
Краской может быть окрашенный расплав.
Краской может быть окрашенная густотертая масса.
Первый слой краски может быть нанесен на упаковочный материал, когда упаковка заполняется содержимым, т.е., в наполнительной машине или позже относительно процесса наполнения. Преимущество может состоять в координированном действии со струйным принтером для печати даты и номера серии на упаковках, такие принтеры в некоторых случаях используются в настоящее время в сочетании со способами наполнения.
Первый слой краски в другом варианте осуществления может быть нанесен на упаковочный материал во время изготовления самого упаковочного материала. Например, первый слой краски может быть нанесен во время ламинирования упаковочного материала. Таким образом, первый слой краски может быть нанесен до нанесения слоя полимера, который обычно используется в качестве самого верхнего слоя упаковочного материала. Таким образом, первый слой краски может быть защищен слоем полимера, таким как слой термопластичного полимера. Другое преимущество нанесения слоя краски в пределах этапа или далее по ходу процесса относительно этапа изготовления упаковочного материала, состоит в том, что на участке изготовления может быть обеспечен надежный контроль качества защиты от света.
В альтернативном варианте первый слой краски может быть нанесен во время этапов продольной резки, отладки или завершающего покрытия способа изготовления упаковочного материала. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что его легко реализовать с использованием обычного оборудования после операции ламинирования. Преимущество нанесения слоя краски во время или после способа изготовления упаковочного материала состоит в том, что может быть обеспечен надежный контроль качества защиты от света.
В одном варианте осуществления способ может дополнительно включать этап нанесения второго слоя краски на указанный слой краски. Путем нанесения второго слоя краски можно отрегулировать светопроницаемость защиты от света.
Второй слой краски может быть нанесен на упаковочный материал, когда упаковка заполняется содержимым, т.е., в наполнительной машине. Это предпочтительно, поскольку в наполнительных машинах, используемых в настоящее время, имеются сопла для распыления краски для печати даты и номера партии.
Второй слой краски может быть нанесен на упаковочный материал при изготовлении самого упаковочного материала. Например, второй слой краски может быть нанесен во время ламинирования упаковочного материала.
В альтернативном варианте, второй слой краски может быть нанесен после прохождения станций ламинирования, во время продольной резки, отладки или завершающего покрытия упаковочного материала.
В другом варианте осуществления по меньшей мере один из указанных слоев краски может содержать уголь и/или диоксид титана.
По меньшей мере один из указанных слоев краски может содержать уголь.
По меньшей мере один из указанных слоев краски может содержать диоксид титана.
По меньшей мере один из указанных слоев краски может содержать уголь и диоксид титана.
Соотношение (по массе) угля и диоксида титана может составлять от 1:15 до 1:50.
Указанный по меньшей мере один слой краски может быть окрашен.
В другом варианте осуществления по меньшей мере один из указанных слоев краски может быть нанесен с толщиной по меньшей мере 0,2 мкм, предпочтительно, по меньшей мере 1 мкм. Толщина по меньшей мере одного из указанных слоев краски может составлять от 0,2 до 12 мкм, предпочтительно от 1 до 3 мкм.
В другом варианте осуществления по меньшей мере один из слоев краски может быть нанесен до или после того, как упаковочный материал превращен в упаковку.
В другом варианте осуществления по меньшей мере один из слоев краски может быть нанесен до или после заполнения упаковки. Преимущество нанесения слоев краски до заполнения упаковки состоит в том, что слой(и) краски затем могут быть покрыты и, таким образом, защищены, слоем полимера, таким как слой полиолефинов, которые обычно используются в качестве самого верхнего слоя упаковочного материала. Преимущество нанесения слоев краски после заполнения упаковки состоит в том, что слой(и) краски не будут контактировать с внутренней поверхностью упаковочного материала, что может произойти в случае, когда слой(и) краски был нанесен во время изготовления упаковочного материала до того, как он будет скручен в рулоны, когда наружная сторона материала одной упаковки обращена к внутренней стороне материала другой упаковки.
Первый и второй слой краски могут быть нанесены на упаковочный материал на разных этапах изготовления упаковочного материала или упаковки. Например, первый слой может быть нанесен во время ламинирования упаковочного материала, а второй слой может быть нанесен на упаковочный материал после ламинирования, если второй этап используется только для некоторых продуктов. Следовательно, второй слой может быть окрашен и для целей создания защиты от света, и для целей установления различий. Это обеспечивает защиту от света различной прочности для разных упаковок, позволяя подобрать ее в соответствии с потребностью в свойствах защиты для конкретного продукта/использования. Это также обеспечивает наличие разных цветов. А также помогает отличать различные продукты друг от друга по цвету защиты от света. Преимущество нанесения слоев краски по ходу или после изготовления упаковочного материала состоит в том, что может быть обеспечен надежный контроль качества защиты от света. Этап нанесения второй краски в альтернативном варианте может быть осуществлен по ходу заполнения (после того, как упаковка заполнена), но это означает, что на участке заполнения должен быть установлен полный контроль качества.
Покрывающий язычок или накладка могут быть наложены по меньшей мере на один из слоев краски. Когда язычок удален, слой(и) краски и лежащие под ним слои упаковочного материала будут удалены с отверстия, и содержимое упаковки станет доступным.
Язычок может быть покрыт защитой от света, содержащей по меньшей мере один слой краски, по существу непрозрачный для света. По меньшей мере один слой краски может содержать уголь и/или диоксид титана.
По третьему аспекту настоящего изобретения предлагается упаковка для упаковки чувствительных к свету товаров, причем эта упаковка содержит упаковочный материал по настоящему изобретению.
Преимущество состоит в том, что чувствительные в свету товары, такие как, например, молоко, могут быть упакованы в такую упаковку. Молоко чувствительно к свету, и молоко, которое подвергается воздействию, например, интенсивного солнечного света, может приобрести другой вкус. Таким образом, упаковка по настоящему изобретению будет защищать содержимое от света и результирующего ухудшения и изменения вкуса.
Кроме того, упаковка, предусмотренная с защитой от света по настоящему изобретению, также будет защищать содержимое упаковки от активированного светом кислорода. Это может быть предпочтительно для упаковывания товаров, которые чувствительны к активированному кислороду. Примерами таких товаров являются молоко и продукты, содержащие антиоксиданты, такие как напитки из фруктов, ягод и овощей.
Отверстием может быть отверстие для соломинки.
По четвертому аспекту настоящего изобретения предлагается защита от света, покрывающая отверстие в упаковочном материале, причем упаковочный материал содержит по меньшей мере первый слой и второй слой, отверстие проникает через первый слой, упаковочный материал имеет внутреннюю сторону, обращенную к внутреннему пространству упаковки, и наружную сторону, обращенную к наружному пространству упаковки, и отверстие покрыто по меньшей мере вторым слоем упаковочного материала, причем защита от света состоит по меньшей мере из одного слоя краски по меньшей мере на части второго слоя упаковочного материала, один слой краски по меньшей мере частично покрывает отверстие, и один слой краски по существу непрозрачен для света.
По пятому аспекту настоящего изобретения предлагается использование краски, содержащей уголь и/или диоксид титана, в качестве защиты от света для покрытия отверстия в упаковочном материале, причем упаковочный материал содержит по меньшей мере первый слой и второй слой, отверстие проникает через первый слой, причем упаковочный материал обладает внутренней стороной, обращенной к внутреннему пространству упаковки, и наружной стороной, обращенной к наружному пространству упаковки, отверстие покрыто по меньшей мере вторым слоем упаковочного материала, краска нанесена по меньшей мере на часть второго слоя упаковочного материала, и краска по меньшей мере частично покрывает отверстие.
Таким образом, когда в упаковочном материале имеется отверстие, в пределах области которого удалены все материалы защиты от света, упаковочный материал и любые полученные из него упаковки по настоящему изобретению в итоге могут обладать преимуществом улучшенных свойств защиты от света.
Другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания, приложенной формуле изобретения, а также из чертежей. Следует отметить, что настоящее изобретение относится ко всем возможным комбинациям особенностей.
В основном, все термины, используемые в формуле изобретения, следует интерпретировать в соответствии с их обычным значением в этой области техники, если в настоящем документе явно не определено другое. Все указания на единственное число [слой, этап и т.д.] следует интерпретировать явно, как упоминание по меньшей мере одного примера слоя, этапа и т.д., если явно не выражено другое. Этапы любого способа, описанного в настоящем документе, необязательно выполняются точно в описанном порядке, если явно не установлено иное.
Используемый в настоящем документе термин ʺсодержащийʺ и варианты этого термина не подразумевают исключения других дополнений, компонентов, систем или этапов.
Предполагается, что используемое в настоящем документе выражение ʺпо существу непрозрачныйʺ означает, что по меньшей мере 90% падающего света не проходит через материал.
Используемый в настоящем документе термин ʺсвойство защиты от светаʺ соответствует любой физической характеристике материала для значительного снижения пропускания доли падающего света одной или более длин волн. Примерами этой физической характеристики могут быть, но не только они, поглощающая способность, отражательная способность и рассеяние, а также комбинации двух из них.
Все материалы обладают коэффициентом пропускания или поглощения, зависящим от длины волны.
Используемое в настоящем документе выражение ʺзащита от светаʺ может быть описано, как материал, обладающий свойством защиты от света. ʺЗащита от светаʺ также может быть описана, как материл, обладающий очень высокой светонепроницаемостью. Защита от света по меньшей мере частично перекрывает прохождение света, тем самым уменьшая пропускание доли падающего света.
Краткое описание чертежей
Далее настоящее изобретение описано более подробно вместе с сопроводительными чертежами, на которых:
На фиг.1 показан схематичный чертеж вида в разрезе первого варианта осуществления настоящего изобретения с отверстием в упаковочном материале, причем отверстие покрыто защитой от света, содержащей первый слой краски.
На фиг.2 показан схематичный чертеж вида в разрезе второго варианта осуществления настоящего изобретения с отверстием в упаковочном материале, причем отверстие покрыто защитой от света, содержащей первый и второй слой краски.
На фиг.3 показан вид в разрезе третьего варианта осуществления настоящего изобретения с отверстием в упаковочном материале, причем отверстие покрыто защитой от света, содержащей слой краски.
На фиг.4 показан вид в перспективе упаковки по настоящему изобретению с видимым отверстием.
Подробное описание
Настоящее изобретение относится к упаковочному материалу 1 для упаковки чувствительных к свету товаров. Упаковочный материал 1 имеет по меньшей мере одном отверстие 4, покрытое защитой от света.
На чертежах показаны три различных варианта осуществления. На всех чертежах защита от света, содержащая по меньшей мере один слой 5 краски, наложена поверх отверстия 4 в упаковочном материале 1.
На фиг.1 показан схематичный чертеж вида в разрезе первого варианта осуществления настоящего изобретения. Упаковочный материал 1 содержит по меньшей мере два слоя 2, 3. Упаковочный материал может содержать дополнительные слои. Отверстие 4 проникает по меньшей мере через первый слой 2. Второй слой 3 покрывает отверстие. Защита от света содержит один слой 5 краски и наложена на второй слой 3 и покрывает отверстие 4.
На фиг.2 показан схематичный чертеж вида в разрезе второго варианта осуществления настоящего изобретения. Упаковочный материал 1 содержит по меньшей мере два слоя 2, 3. Упаковочный материал может содержать дополнительные слои. Отверстие 4 проникает по меньшей мере через первый слой 2. Второй слой 3 покрывает отверстие. Защита от света содержит два слоя 5´, 5´´ краски и наложена на второй слой 3 и покрывает отверстие 4.
В одном варианте осуществления дополнительный слой полимера наложен на верхнюю часть отверстия, т.е., на верхнюю часть первого слоя 2, и в пределах области отверстия на верхнюю часть второго слоя 3, и защита от света напечатана на верхней части этого дополнительного слоя.
Краска содержит уголь и/или диоксид титана. При нанесении слоя большой толщины, обычно от 0,2 до 12 мкм, предпочтительно от 1 до 3 мкм, оба эти вещества будут обеспечивать защиту от света, которая по существу не будет пропускать свет, т.е., обладает высокой светонепроницаемостью.
На фиг.3 показан вид в разрезе третьего варианта осуществления настоящего изобретения. Вкратце, упаковочный материал 1 содержит исходный многослойный материал 6, который в этом варианте осуществления имеет три основных слоя, т.е., слои 8, 9 и 10. Наружный адгезивный слой (не показан) присоединяет слой 8 на основе картона к наружному слою 7 многослойного материала, также называемому декоративным слоем. В некоторых вариантах осуществления на упаковочном материале 1 присутствует более одного наружного слоя 7 многослойного материала. Различная печать может быть расположена на наружной поверхности слоя 8 на основе картона и защищена декоративным слоем 7. Слой 8 на основе картона дает вклад в свойства защиты от света упаковочного материала 1. На внутренней стороне слоя 8 картона расположен связующий слой 9. Связующий слой 9 является промежуточным слоем, который присоединяет слой 8 картона к другим слоям на внутренней стороне слоя картона. Примеры материалов, использованных в различных слоях 7, 8 и 9 указаны далее.
В одном варианте осуществления наружный слой 7 термосвариваемого полимера расположен под впечатанной краской-защитой 5 от света, т.е., краска защиты от света печатается на готовом упаковочном многослойном материале, например, в наполнительной машине или в устройстве продольной резки.
Отверстие может быть покрыто слоями полимера на обеих сторонах упаковочного материала.
Тонкий адгезивный слой (не показан) может соединять связующий слой 9 с дополнительным слоем 10, обладающим свойствами защиты. Такой адгезивный слой предотвращает отслоение защитного слоя 10 от связующего слоя 9. Слой 10 может быть слоем, обладающим свойствами защиты от света и/или слоем, обладающим свойством непроницаемости для газов, т.е., предотвращающим диффузию света и/или газа, в частности, кислорода, через исходный многослойный материал 6.
В одном варианте осуществления слой 10 содержит окрашенный слой полимера. Полимером может быть, например, PE (полиэтилен), LDPE (полиэтилен низкой плотности) или его варианты, HDPE (полиэтилен высокой плотности), PP (полипропилен), PET (полиэтилентерефталат), EVOH (сополимер этилена и винилового спирта) или полиамид. Значительные свойства непроницаемости для газа достигаются посредством выбора такого полимера, обеспечивающего свойство непроницаемости для газа, как сополимеры этилена и винилового спирта, EVOH или полиамиды.
Для обеспечения свойств непроницаемости слой 10 в альтернативном варианте может представлять собой пленку полимера, которая покрыта материалом, обеспечивающим свойство непроницаемости, таким как покрытие металлизацией (для обеспечения в основном свойств защиты от света) или другое покрытие осаждением паров, такое как, например, органические оксиды, покрытые посредством PECVD, покрытие плазмохимическим осаждением из паровой фазы или подобное. Другим подходящим покрытием, непроницаемым для газа, был бы состав полимера для покрытия путем пульверизации, такой как состав поливинилового спирта (PVOH) или полисахаридов, необязательно дополнительно содержащий соединение неорганического наполнителя.
2
В альтернативном варианте могут быть использованы полиэтилен, полипропилен или сополимеры этилена или пропилена, такие как, например, сополимеры этилена-пропилена, этилена-бутена, этилена-гексена, этилена-алкил(метакрилата) или этилена-винилацетата, или PET (полиэтилентерефталат). Окрашивание возможно посредством того же самого угля и TiO, как указано выше. Окрашивание может осуществляться посредством других пигментов. Слоем 10 может быть слой окрашенного полимера в упаковочных материалах, причем защита от света, предусмотренная посредством картона, недостаточна для снижения пропускания света до заранее определенного уровня.
2
В одном варианте осуществления вместо этого или дополнительно слой 9 содержит слой окрашенного полимера. Окрашивание может быть посредством того же самого угля и TiO, описанных выше. Окрашивание может осуществляться посредством других пигментов. Слоем 9 может быть слой окрашенного полимера в упаковочных материалах, причем защита от света, предусмотренная посредством картона, недостаточна для снижения пропускания света до заранее определенного уровня.
Один или более пластичных слоев многослойного материала расположены на второй стороне исходного многослойного материала 6 напротив первой стороны, образующей внутреннюю сторону упаковочного материала 1, и эти слои называются внутренними пластичными слоями многослойного материала или уплотнительными слоями 11, 12. В одном варианте осуществления по меньшей мере один пластичный слой многослойного материала образует барьер, непроницаемый для газа и/или жидкости.
В одном варианте осуществления два слоя 11 и 12 более термосвариваемых многослойных материалов, соответственно, расположены на внутренней стороне непроницаемого для газа слоя 10 не имеющего форму фольги. Таким образом, вместе эти слои обеспечивают свойства непроницаемости для жидкости и газа. Поскольку слой 12 находится в контакте с жидкостью и, в частности, с жидкой пищей, такой слой должен быть пригоден для использования в пищевой промышленности и соответствовать требованиям нормативов безопасности пищевых продуктов. Свободная поверхность слоя 12 соответствует внутренней поверхности упаковочного материала 1.
Как показано на фиг.3, в упаковочном материале 1 предусмотрено отверстие 4. Отверстие 4 проникает по меньшей мере через слой 8 картона. Наружные слои 9, 10, 11 и 12 покрывают отверстие 4. Однако, поскольку слой картона не продолжается поверх отверстия, защита от света упаковочного материала 1 на участке отверстия 4 ухудшается. В случае упаковки, изготовленной из упаковочного материала 1 и содержащей напиток, предназначенный для выпивания через соломинку, соломинка может легко проникать через эти слои. Отверстие 4 предусмотрено с защитой от света, содержащей по меньшей мере один слой 5 краски по меньшей мере на части связующего слоя 9 упаковочного материала 1. Предпочтительно, слой 5 краски покрывает все отверстие 4, чтобы восстановить защиту от света. Слой 5 краски по существу является непрозрачным для света. В этом конкретном варианте осуществления декоративный слой 7 покрывает наложенную защиту от света.
Отверстие 4 может быть обеспечено посредством насечки, оконтуренного отверстия, прожига, вырезания, прокалывания или других способов, применимых для обеспечения отверстия в упаковочном материале.
Упаковочный материал предпочтительно является многослойным материалом, содержащим:
- исходный многослойный материал 6 со свойством защиты от света;
- по меньшей мере один наружный пластичный слой 7 многослойного материала (также называемый декоративным слоем) расположен на первой стороне исходного многослойного материала 6, образующего наружную сторону упаковочного материала 1;
- по меньшей мере один внутренний пластичный слой 11, 12 многослойного материала расположен на второй стороне исходного многослойного материала 6 напротив первой стороны, образующей внутреннюю сторону упаковочного материала 1.
Предпочтительно, защита от света, содержащая слой 5 краски, наложена на наружную сторону упаковочного материала 1, таким образом, заменяя по меньшей мере слой 8 картона.
Упаковочный материал 1 может быть сформован в упаковку 13, содержащую продукт.
Исходный многослойный материал 6 обладает свойством защиты от света или, другими словами, высокой светонепроницаемостью. Термин свойства защиты от света может соответствовать любой физической характеристике исходного многослойного материала 6 для значительного снижения пропускания части падающего света одной или более длин волн. Все материалы обладают коэффициентом пропускания или поглощения, зависящим от длины волны. Следовательно, исходный многослойный материал 6 может содержать материалы, для которых коэффициенты поглощения для одной или более определенных длин волн являются очень высокими.
Такие свойства поглощения света могут быть достигнуты посредством выбора подходящего материала, как указано выше. Поскольку скорость распространения света также зависит от толщины материала, большая толщина позволяет уменьшить пропускание и увеличить поглощение. Кроме того, материал может влиять на рассеяние и отражение света.
2
2
3
3
3
Например, исходный многослойный материал 6 может содержать слой 8 картона, т.е., материал на основе бумаги или картона некоторой толщины. Такой материал может по меньшей мере частично преграждать прохождение света, тем самым, снижая пропускание доли падающего света. Материал на основе бумаги или картона, также называемый картоном, используемый по настоящему изобретению, обладает плотностью от 60 до 480 г/м, в зависимости от требования для различных типов упаковок. Плотность картона оценивается по стандарту ISO 536. Плотность выражается, как масса на единицу площади, и измеряется в г/м. Бумага или картон обычно обладает толщиной от 50 до 660 мкм, в частности, от 90 до 110 мкм или от 200 до 500 мкм, например, от 250 до 350 мкм и выбирается соответственно для достижения нужной жесткости, подходящей для этого типа упаковочной емкости. Бумага или картон обычно обладают плотностью более 400 кг/м, например, выше 500 кг/м или выше 600 кг/м.
Однако исходный многослойный материал 6 упаковочного материала 1 также может содержать исходный слой полиолефинов, изготовленный, например, из полиэтилена, полипропилена или сополимеров этилена или пропилена, например, таких как этилен-пропилен, этилен-бутен, этилен-гексен, этилен-алкил(метакрилат) или сополимеры этилен-винилацетат или исходный слой PET (пролиэтилентерефталат).
В некоторых вариантах осуществления исходный многослойный материал 6 представляет собой только один слой бумаги или картона.
Адгезивные слои могут быть проложены между различными слоями, описанными выше.
Для различных пластичных слоев многослойных материалов, а также адгезивных слоев для присоединения слоев многослойного материала к исходному слою 8, могут быть использованы различные материалы. Для целей описания примеров и вариантов осуществления настоящего изобретения используются следующие термины.
n
2n
ʺПолиолефинʺ или ʺполиалкенʺ - это полимер, изготовленный из простого олефина с формулой CH, в качестве мономера.
ʺПолиэтиленʺ - это полиолефин, получаемый полимеризацией мономера этилена.
ʺСополимерʺ или ʺгетерополимерʺ - это полимер из двух или более мономерных соединений.
3
ʺПолиэтилен высокой плотностиʺ или ʺHDPEʺ - это полимер этилен с плотностью более 0,941 г/см.
3
ʺПолиэтилен низкой плотностиʺ или ʺLDPEʺ - это гомополимер этилена с плотностью от 0,910 до 0,935 г/см.
LDPE также известен, как разветвленный или неоднородно разветвленный полиэтилен из-за относительно большого числа длинных разветвлений цепи, продолжающихся от основной цепи полимера. LDPE промышленно производится с 1930-х годов и хорошо известен в этой области техники.
3
ʺЛинейный полиэтилен низкой плотностиʺ (LLDPE) относится к сополимеру полиэтилена с плотностью от 0,89 г/см. LLDPE является линейным и по существу не содержит длинных разветвлений цепи, и в основном обладает более узким распределением молекул по массе, чем обычный LDPE. Обычный ʺлинейный полиэтилен низкой плотностиʺ может быть получен с обычными катализаторами Циглера-Натта, катализаторами, включающим ванадий. LLDPE также в течение длительного времени производился промышленно (с 1950-х годов для растворных реакторов, и с 1980-х годов для реакторов для проведения реакций в газовой фазе) и также известен в этой области техники.
ʺmLLDPEʺ - это линейный полиэтилен низкой плотности, полученный путем использования металлоценовых катализаторов в реакторах для проведения реакций в газовой фазе и/или с металлоценовыми катализаторами в суспензионных реакторах и/или с любым из катализаторов, полученных с использованием нафтацена в растворных реакторах. mLLDPE хорошо известны в области упаковочных технологий.
Один или более наружных слоев 7 многослойного материала изготовлены из термопластичных полимеров и могут содержать слой полиолефинов, такой как наружный слой из термосвариваемых полиолефинов в контакте с прилегающими слоями, например, LDPE или полипропиленом. В одном варианте осуществления наружный слой(и) многослойного материала может обеспечивать дополнительную защиту и прочность упаковочной емкости. Подходящими полиолефинами являются полиэтилен, относящийся к типу с низкой плотностью, выбранный из группы, состоящей из LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE или mLLDPE и смесей двух или более из них. Необязательно другие полиолефины, такие как полиэтилен высокой плотности (HDPE), со- или терполимеры полипропилена или пропилена используются в качестве одного или более наружных слоев многослойного материала. Наружный слой(и) может быть нанесен путем экструзионного покрытия или другого аналогичного способа. Необязательно один или более наружных слоев многослойного материала может представлять собой заранее подготовленную пленку, которая наслаивается на исходный слой.
3
3
Примером подходящего полиэтилена для использования в качестве наружного слоя или одного из наружных слоев может быть LDPE используемой для экструзии марки, например, LDPE с показателем текучести расплава (определяемым в соответствии со стандартом ASTM D1238, 190°C/2,16 кг) от 4 до 15, например, от 6 до 9 и плотностью (определяемой в соответствии со стандартом ISO 1183, способ D) от 915 до 922 кг/м, например, от 918 до 920 кг/м. Толщина одного или более наружных слоев конструкции из упаковочного материала может составлять от 5 до 50 мкм, например, от 7 до 30 мкм, от 7 до 20 мкм или от 8 до 15 мкм.
3
3
3
Один или более внутренних термосвариваемых слоев 11, 12 упаковочного материала 1 может содержать термосвариваемый слой полимера из термосвариваемого полиолефина, который наносится в виде слоя, обращенного внутрь емкости, т.е., с непосредственным контактом с продуктом. Более конкретно, термосвариваемый слой для внутреннего слоя многослойного материала может соответствующим образом содержать полимер полиэтилен, относящийся к типу с низкой плотностью, выбранный из группы, состоящей из LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE или mLLDPE и смесей двух или более из них. Подходящие примеры для использования в качестве внутренних пластичных слоев многослойного материала, а также в качестве обращенного вовнутрь слоя, могут включать смеси от LDPE до mLLDPE (например, в отношении смеси 50/50, 40/60, 60/40, 30/70, 70/30, 20/80, 80/20% по массе), такие как LDPE используемой для экструзии марки, например, например, LDPE с показателем текучести расплава (определяемым в соответствии со стандартом ASTM D1238, 190°C/2,16 кг) от 2 до 12, например, от 2 до 7 или от 2 до 2,5 и плотностью (определяемой в соответствии со стандартом ISO 1183, способ D) от 914 до 922 кг/м, например, от 915 до 920 кг/м. Примеры mLLDPEs, подходящих для использования в аспектах и вариантах осуществления по настоящему документу, обладают плотностью менее 0,922 кг/см и показателем текучести расплава (MFI) от 15 до 25 при температуре 190°C и массе 2,16 кг (ASTM 1278). Дополнительные детали хорошо известны, и в пределах функциональных возможностей специалиста в этой области дополнительным пояснением является, например, публикация US 6,974,612. Толщина внутреннего слоя упаковочного материала составляет от 5 до 50 мкм, например, от 10 до 30 мкм, от 15 до 30 мкм, от 17 до 25 мкм.
Примеры
Пропускание света через отверстие в упаковочном материале по настоящему изобретению сравнивали с пропусканием света через слой картона и с отверстием без защиты. Защита от света в упаковочном материале по настоящему изобретению содержала слой 2 мкм с соотношением 1:15 (растительный уголь/диоксид титана 50% и связующее вещество и добавки 50% сухого веса от всего веса). Пропускание света измеряли с помощью спектрофотометра с длиной волны 500 нм. Результаты четко показали, что испытуемая защита от света в упаковочном материале по настоящему изобретению обеспечивала меньшее пропускание света, чем само отверстие, пропускание 7% по сравнению с >80% для отверстия. Это пропускание 7% аналогично пропусканию упаковок из беленого картона для порционных упаковок 100-250 мл. Таким образом, в упаковке по настоящему изобретению отверстие обеспечивает защиту от света, аналогичную самой упаковке.
Пропускание света через отверстие в упаковочном материале по настоящему изобретению сравнивали с пропусканием света через слой картона и с отверстием без защиты. Защита от света в упаковочном материале по настоящему изобретению содержала слой 7 мкм с соотношением 1:15 (растительный уголь/диоксид титана 50% и связующее вещество и добавки 50% сухого веса от всего веса). Пропускание света измеряли с помощью спектрофотометра с длиной волны 500 нм. Результаты четко показали, что испытуемая защита от света в упаковочном материале по настоящему изобретению обеспечивала меньшее пропускание света, чем само отверстие, пропускание <1% по сравнению с >80% для отверстия. Это пропускание <1% лежит в диапазоне несколько большем по сравнению с диапазоном картонных упаковок для порционных упаковок 100-250 мл. Таким образом, в упаковке по настоящему изобретению отверстие обеспечивает свойства защиты от света в том же диапазоне, что и сама упаковка. Это для упаковок для более чувствительных товаров.
Пропускание света через отверстие в упаковочном материале по настоящему изобретению сравнивали с пропусканием света через слой картона и с отверстием без защиты. Защита от света в упаковочном материале по настоящему изобретению содержала слой 12 мкм с соотношением 1:15 (растительный уголь/диоксид титана 50% и связующее вещество и добавки 50% сухого веса от всего веса). Пропускание света измеряли с помощью спектрофотометра с длиной волны 500 нм. Результаты четко показали, что испытуемая защита от света в упаковочном материале по настоящему изобретению обеспечивала меньшее пропускание света, чем само отверстие, <0,1% пропускание по сравнению с >80% для отверстия. Это пропускание <0,1% попадает в диапазон, требуемый для упаковки чувствительных к свету продуктов. Таким образом, в упаковке по настоящему изобретению отверстие обеспечивает свойства защиты от света в том же диапазоне, что и сама упаковка. Это для упаковок для более чувствительных товаров.
Список ссылочных позиций
1 - упаковочный материал
2 - первый слой упаковочного материала
3 - второй слой упаковочного материала
4 - отверстие
5 - слой краски
5' - первый слой краски
5ʺ -второй слой краски
6 - исходный многослойный материал (ʺмногослойный материал с исходным слоемʺ)
7 - наружный слой многослойного материала
8 - слой картона и слой защиты от света (ʺисходный слойʺ)
9 - связующий слой
10 - слой, препятствующий прохождению газа
11 - уплотняющий слой
12 - внутренний пластичный слой многослойного материала
13 - упаковка