ПЛЕНОЧНАЯ КРЫШКА ДЛЯ ПИЩЕВОЙ УПАКОВКИ
FILM COVER FOR FOOD PACKAGING

Данное изобретение относится к пленочной крышке для пищевой упаковки для пищевых продуктов или корма для домашних животных, а также к способу изготовления такой пленочной крышки.
Пищевые продукты обычно хранят в какой-либо упаковке, будь то пленка, оборачиваемая или сгибаемая вокруг пищевого продукта, или емкостях, выполненных из алюминиевой фольги или пластика. Срок хранения упакованного пищевого продукта напрямую зависит от ее упаковки и условий хранения продукта. Ретортные системы используют пар или воду очень высокой температуры для приготовления или стерилизации пищевого продукта в его собственной упаковке, увеличивая, таким образом, срок хранения и обеспечивая безопасность пищевого продукта. Очевидно, что такой процесс изготовления предусматривает упаковочные материалы, устойчивые к условиям производства. Для ретортной технологии упаковки пищевых продуктов широко используется полужесткая или жесткая емкость, которую наполняют продуктом, а затем закрывают крышкой, запечатанной на указанной емкости и закрывающей отверстие. Емкости и крышки изготавливаются отдельно и доставляются производителю пищевого продукта для упаковки. Крышки обычно доставляются стопками. Эти стопки подают в упаковочную машину, использующую крышки для закрывания пищевой упаковки. Поскольку крышки хранят стопками, содержащими тысячи одиночных крышек, их необходимо разделить до запечатывания такой крышки на пищевой емкости. Быстрое и надежное разделение таких крышек является проблемой, вызывая, так называемый, эффект слипания.
Эффект слипания возникает при сложении стопкой плоских объектов с гладкой поверхностью, склонных к слипанию друг с другом, когда эти плоские объекты извлекают из стопки для использования. Это непреднамеренное слипание такого тонкого плоского объекта также возникает в случае использования крышек в пищевой упаковке и может значительно препятствовать процессу производства.
Для достижения быстрого и надежного разделения крышек из стопки необходимо создать нечто вроде структуры поверхности. В уровне техники это делается путем нанесения рельефа на крышки. Однако, хотя эффект слипания может быть устранен путем нанесения рельефа на крышки, само нанесение рельефа имеет некоторые серьезные недостатки. Поскольку этап нанесения рельефа на крышку выполняется после нанесения печати, нанесение рельефа вызывает растрескивание печатного слоя. В зависимости от используемых чернил и размера области печати, это растрескивание является видимым. Кроме того, этап стерилизации или тепловой обработки упакованного пищевого продукта, обычно выполняемый в случае ретортной упаковки, усугубляет проблему, поскольку может вызвать коррозию. Эта проблема возникает при использовании чернил, используемых в УФ флексопечати, независимо от того, содержат ли чернила для УФ флексопечати бисфенол А (ВРА) или нет. В случае чернил для УФ флексопечати, не содержащих ВРА, растрескивание по причине нанесения рельефа настолько значительно, что эти чернила невозможно было использовать до настоящего момента. Однако было бы очень желательно использовать чернила для УФ флексопечати, не содержащие ВРА, в пищевой упаковке, поскольку потенциально опасные ВРА могут проникать в упакованный пищевой продукт, подвергая потребителя связанным с этим риском. Существует тенденция ограничения использования ВРА в пищевой упаковке, например, во Франции недавно было запрещено его использование в пищевой упаковке.
Кроме того, поскольку нанесение рельефа вызывает образование острых выступов и выемок по всей пленочной крышке, растрескивание также обнаруживается на стороне пленочной крышки, запечатанной на емкости, то есть, на внутренней стороне пленки. В соединении с «агрессивным» пищевым содержимым, например, кислым или щелочным продуктом, растрескивание вызывает коррозию, накладывая, таким образом, ограничения на виды пищевого содержимого. Избегание этапа нанесения рельефа значительно снижает подвергание пленочной крышки коррозии, вызванной «агрессивным» пищевым содержимым.
На сегодняшний день не применялось иных решений, помимо нанесения рельефа, для устранения эффекта слипания.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение пленочной крышки, не демонстрирующей эффекта слипания, без необходимости нанесения рельефа для получения поверхности со структурой, и, таким образом, избегания определенных недостатков, связанных с нанесением рельефа на пленочную крышку. Другой задачей настоящего изобретения является возможность использования чернил для печати, не содержащих ВРА, не повышая риск коррозии пленочной крышки.
Задача достигается пленочной крышкой согласно настоящему изобретению по пункту 1 формулы изобретения. Способ изготовления указанной пленочной крышки определен в пункте 13 формулы изобретения. Дополнительные варианты выполнения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Пленочная крышка по настоящему изобретению имеют многослойную структуру. Пленочная крышка содержит запечатывающий слой, барьерный слой, грунтовочный слой для печати, печатный слой и рельефный слой. Между печатным слоем и рельефным слоем может быть расположен опциональный защитный слой для печати. Запечатывающий слой, барьерный слой, грунтовочный слой для печати, печатный слой, а также опциональный защитный слой для печати являются по существу плоскими. Рельефный слой, расположенный, по меньшей мере, на части печатного слоя, содержит, по меньшей мере, n трехмерных структур на кв. см., выступающих по существу под прямым углом от поверхности смежного печатного слоя или, если есть, опционального защитного слоя для печати. Минимальное количество n трехмерных структур на один кв.см. равно 1 (n=1). Трехмерные структуры образуют прерывистую приподнятую поверхность, где общая протяженность прерывистой приподнятой поверхности, образованной трехмерными структурами, равна, по меньшей мере, m% области общей поверхности пленочной крышки, где m по меньшей мере равно 10%. Трехмерные структуры имеют минимальную высоту 5 μm.
Пленочная крышка по настоящему изобретению допускает упрощенное изготовление пленочной крышки. Рельефное покрытие может быть нанесено в машине для УФ флексопечати, то есть, после нанесения печатного слоя. Этап нанесения рельефа не требуется. Пленочная крышка не демонстрирует сколько-нибудь значимого эффекта слипания. Кроме того, благодаря избеганию растрескивания, вызванного нанесением рельефа, пленочная крышка по настоящему изобретению демонстрирует гораздо большее сопротивление стерилизации, поскольку коррозия практически не возникает на печатной стороне крышки. Поскольку запечатывающая сторона пленочной крышки является по существу плоской, она также имеет повышенной сопротивление коррозии, а также агрессивным продуктам на внутренней стороне пленочной крышки. Дополнительно, пленочная крышка допускает использование не содержащих бисфенол А чернил для печати, особенно склонных к растрескиванию и не используемых по этой причине. Печать, также применяемая на пленках для крышек в уровне техники, не образует какого-либо рельефа, который мог бы сократить эффект слипания. Предполагается, что она слишком плоская для получения какого-либо эффекта.
Количество трехмерных структур на кв. см. включает все трехмерные структуры, полностью расположенные в пределах одного кв. см. Трехмерные структуры, продолжающиеся на расстояние более одного кв. см. по длине, ширине или области, рассчитываются как одна трехмерная структура на столько кв. см., на сколько они продолжаются.
В предпочтительном варианте выполнения количество n трехмерных структур на кв. см., которое вмещает рельефный слой, составляет от 1 до 100, предпочтительно, от 3 до 50, наиболее предпочтительно, от 4 до 10.
В другом варианте выполнения прерывистая приподнятая поверхность, выраженная в процентах общей области поверхности крышки, составляет m%, где m составляет от 10 до 50%, предпочтительно, от 15 до 40%, наиболее предпочтительно, от 20 до 30%.
В дополнительном варианте выполнения трехмерные структуры рельефного слоя произвольно расположены на поверхности печатного слоя или, если есть, на поверхности опционального защитного слоя для печати. Произвольное расположение трехмерных структур эффективно предотвращает любое более прочное склеивание сложенных стопкой пленок для крышек, что может привести к эффекту слипания.
В другом варианте выполнения трехмерные структуры рельефного слоя расположены на поверхности печатного слоя или на поверхности опционального защитного слоя для печати в ряд, например, точечной решеткой. УФ флексопечать допускает множество вариантов расположения, например, точечно, в линию или в виде других простых геометрических форм. Комбинация таких правильных расположений позволяет достигать различные визуальные эффекты.
Хотя рельефный слой должен быть расположен по меньшей мере на части поверхности печатного слоя, он также может быть расположен на всей поверхности печатного слоя или, если имеется, на опциональном защитном слое для печати. Запечатывающая область, проходящая вдоль ободка крышки, предпочтительно не имеет рельефного слоя.
Рельефный слой может содержать чернила или лак. В другом предпочтительном варианте выполнения рельефный слой выполнен из предпочтительно не содержащих бисфенол А чернил для УФ флексопечати. Указанные чернила могут быть цветными или бесцветными и предпочтительно не содержат растворителей. Чернила для УФ флексопечати высыхают при УФ излучении.
В дополнительном предпочтительном варианте выполнения рельефный слой выполнен из бесцветного лака. Примерами бесцветных лаков являются акриловые лаки. Акриловые лаки содержат акриловую смолу или смеси нескольких различных акриловых смол, также как один фотоинициатор или смесь нескольких различных фотоинициаторов. Акриловые лаки проходят радикальную полимеризацию в процессе застывания. Радикальная полимеризация может быть вызвана УФ излучением.
В дополнительном варианте выполнения лак, например, указанный выше акриловый лак, является цветным лаком. Эти лаки содержат один или более пигментов, придающих лаку цвет. Такими пигментами являются, например, диоксид титана (белый), оксид железа, придающий красный или черный цвет, в зависимости от оксида, и пигменты на основе оксида цинка с примесью алюминия. Рельефный слой может содержать более одного цветного лака.
В другом варианте выполнения пленочной крышки трехмерные структуры рельефного слоя имеют высоту от 5 до 45 μm, предпочтительно, от 7 до 30 μm, более предпочтительно, от 16 до 22 μm. Наиболее предпочтительно, высота трехмерных структур составляет примерно 20 μm. При условии, что высота измеряется от поверхности пленочной крышки, трехмерные структуры выступают под по существу прямым углом к верхней или концевой поверхности трехмерных структур.
Лак или чернила рельефного слоя имеют вес 1 г/кв.м. -10 г/кв.м., предпочтительно, 2 г/кв.м. -8 г/кв.м., более предпочтительно, 2 г/кв.м. -5 г/кв.м.
В дополнительном варианте выполнения запечатывающий слой содержит полимерный полипропилен. Запечатывающий слой предпочтительно имеет толщину от 15 μm до 35 μm, более предпочтительно, примерно 25 μm. Дополнительными материалами, которые могут использоваться как запечатывающие материалы, является полиэтилен (РЕ), полиэфиры и термозапечатывающие лаки.
В другом варианте выполнения барьерный слой содержит алюминий. Барьерный слой предпочтительно имеет толщину от 20 до 90 μm, предпочтительно, от 40 до 80 μm, более предпочтительно, от 60 до 70 μm. В дополнительном варианте выполнения пищевая упаковка содержит крышку по настоящему изобретению.
Пленочная крышка предпочтительно является стерилизуемой. Это означает, что пленочная крышка выдерживает стандартные стерилизующие процедуры, используемые в ретортной пищевой упаковке. Важно, что сначала емкость заполняют пищевым продуктом, затем указанную емкость запечатывают соответствующей пленочной крышкой до процедуры стерилизации. Такой процедурой стерилизации является, например, автоклавирование насыщенным паром под высоким давлением. Обычно стерилизуемый упакованный продукт подвергают действию очень горячего пара, температура которого составляет 121° С, и повышенному давлению 2 бар в течение 20 минут. Обычно условия стерилизующих процедур находятся в следующих пределах: температура - 120-130°, давление - 2-3 бар, длительность - 20-45 минут. Безусловно, процедуры стерилизации могут меняться согласно желаемому уровню стерильности. Пленочная крышка по настоящему изобретению может подвергаться такому стерилизационному процессу без повреждения, то есть, без значительного растрескивания печати и/или рельефного слоя, а также без повышенной подверженности коррозии пленочной крышки.
Пленочная крышка может дополнительно содержать клапан для открывания. Указанный клапан для открывания расположен на крае пленочной крышки, таким образом, его размер и форма могут быть различными. Клапан для открывания по меньшей мере частично покрыт рельефным слоем. Он также предпочтительно может быть полностью покрыт рельефным слоем. Клапан для открывания может быть образован, например, небольшой колоколоподобной областью на крае пленочной крышки, при этом указанная колоколоподобная область выступает от края емкости, с которым запечатывается пленочная крышка. Клапан для открывания необязательно выступает от края емкости, с которым запечатана пленочная крышка. Клапан для открывания также может быть образован небольшой колоколоподобной областью на крае пленочной крышки. Размер такой незапечатывающей области ограничен из-за того, что остальная запечатывающая область должна обеспечивать желаемую прочность запечатывания. Рельефный слой, покрывающий клапан для открывания, обеспечивает лучший захват при протыкании клапана для открывания на запечатанной емкости. В целом это обеспечивает улучшенные осязательные ощущения.
Способ изготовления пленочной крышки по настоящему изобретению включает следующие этапы: барьерный слой покрывают на одной стороне запечатывающим слоем, а на другой стороне - грунтовочным слоем для печати. Покрытие может быть нанесено с помощью экструзии. На следующем этапе печатный слой располагают на грунтовочном слое для печати с помощью печати, предпочтительно, с использованием не содержащих ВРА чернил для печати. Опционально, защитный слой для печати наносят на печатный слой. На следующем этапе рельефный слой наносят на печатный слой или, если имеется, на опциональный защитный слой для печати. Рельефный слой также наносят путем печати, таким образом, рельефный слой выполняется с помощью бесцветного или цветного, предпочтительно не содержащего ВРА, лака или чернил. Бесцветный лак или чернила предпочтительны. На последнем этапе пленочную крышку надрезают, и одиночные пленочные крышки складывают стопкой для хранения.
В предпочтительном варианте способа печать выполняют с помощью УФ флексопечати. Предпочтительно, бесцветный или цветной лак не содержит бисфенола А. Дополнительно, предпочтительно, пленочная крышка является стерилизуемой.
Нижеследующее иллюстрирует две стандартные структуры пленочной крышки. Различные слои в порядке изнутри наружу:
Первый пример:
Запечатывающий слой: полипропилен, 25 μm, 22,55 г/кв.м.
Барьерный слой: алюминий, 60 μm
Грунтовочный слой для печати: праймер для печати 2К, 1,5 г/кв.м.
Печатный слой: чернила для УФ флексопечати, 2,5 г/кв.м. -4,0 г/кв.м.
Рельефный слой: бесцветный лак, 17 μm, 1,0 г/кв.м.
Второй пример:
Запечатывающий слой: полипропилен, 25 μm, 22,55 г/кв.м.
Барьерный слой: алюминий, 60 μm
Грунтовочный слой для печати: праймер для печати 2К, 1,5 г/кв.м.
Печатный слой: чернила для УФ флексопечати, 2,5 г/кв.м. -4,0 г/кв.м.
Защитный слой для печати: бесцветный лак для УФ флексопечати, 1,5 г/кв.м. -2,0 г/кв.м.
Рельефный слой: бесцветный лак, 17 μm, 1,0 г/кв.м.
Пленочная крышка по настоящему изобретению описана более подробно ниже со ссылкой на примерные варианты выполнения на чертежах, на которых схематично показано:
Фиг.1 - первый вариант выполнения пленочной крышки;
Фиг.2 - второй вариант выполнения пленочной крышки;
Фиг.3 - вариант выполнения пленочной крышки с первым типом трехмерных структур;
Фиг.4 - дополнительный вариант выполнения пленочной крышки со вторым типом трехмерных структур;
Фиг.5 - вариант выполнения пленочной крышки с третьим типом трехмерных структур;
Фиг.6 - вариант выполнения пленочной крышки с дополнительным типом трехмерных структур;
Фиг.7 - вариант выполнения пленочной крышки с различными трехмерными структурами;
Фиг.8 - дополнительный вариант крышки с трехмерными структурами, продолжающимися по всей пленочной крышке;
Фиг.9 - другой вариант выполнения пленочной крышки;
Фиг.10 - дополнительный вариант выполнения пленочной крышки;
Фиг.11 - наружная сторона пленочной крышки по настоящему изобретению, содержащая рельефный слой, и наружная сторона рельефной пленочной крышки по уровню техники;
Фиг.12 - внутренняя сторона пленочной крышки по настоящему изобретению и внутренняя сторона рельефной пленочной крышки по уровню техники.
На Фиг.1 показан первый вариант выполнения пленочной крышки 1 по настоящему изобретению. Пленочная крышка 1 содержит запечатывающий слой 3, расположенный на одной стороне барьерного слоя 5. На стороне указанного барьерного слоя 5, противоположно запечатывающему слою 3, расположен грунтовочный слой 7 для печати. На грунтовочном слое 7 для печати расположен печатный слой 9. Рельефный слой 11 затем наносится на печатный слой 9. Как показано в данном варианте выполнения, трехмерные структуры 13 расположены произвольным образом. Трехмерные структуры 13 образуют прерывистую приподнятую поверхность 14.
На Фиг.2 показан второй вариант выполнения пленочной крышки 1 по настоящему изобретению. Пленочная крышка 1 содержит запечатывающий слой 3, расположенный на одной стороне барьерного слоя 5. На стороне барьерного слоя 5, противоположно запечатывающему слою 3, расположен грунтовочный слой 7 для печати. На грунтовочном слое 7 для печати расположен печатный слой 9. Указанный печатный слой 9 расположен между грунтовочным слоем 7 для печати и защитным слоем 15 для печати. Рельефный слой 11 затем располагается на защитном слое 15 для печати. В этом варианте выполнения трехмерные структуры 13 расположены в ряд. Трехмерные структуры 13 образуют прерывистую приподнятую поверхность 14.
На Фиг.3 показан вариант выполнения пленочной крышки 1, содержащей первый тип трехмерных структур 13. Запечатывающая область 17, проходящая вдоль наружного края 15 пленочной крышки 1 и расположенная между наружным краем 15 и гранью 19 центральной области 21 пленочной крышки 1 по существу не имеет трехмерных структур 13. Указанные трехмерные структуры 13 правильным образом расположены в ряд в центральной области 21 и имеют по существу квадратную форму. Также показан клапан 23 для открывания, расположенный на крае 15, полностью покрытом трехмерными структурами 13, образующими рельефный слой. Указанный клапан 23 для открывания выступает от края емкости (не показан), с которым запечатана пленочная крышка 1.
На Фиг.4 показан дополнительный вариант выполнения пленочной крышки 1. Указанные трехмерные структуры 13 являются концентрическими, закрытыми линиями, имеющими по существу квадратную форму и закругленные края, и расположены в центральной области 21. Запечатывающая область 17, расположенная между краем 15 и гранью 19, не имеет трехмерных структур.
На Фиг.5 показан другой вариант выполнения пленочной крышки 1, при этом пленочная крышка 1 содержит различные типы трехмерных структур 13 и 13', таких как линии и эллипсы, последние из которых имеют надпись ʺMy Catʺ. Эти структуры также расположены в центральной области 21 пленочной крышки 1 и не продолжаются в запечатывающей области 17, расположенной между краем 15 и гранью 19 центральной области 21.
На Фиг.6 показан вариант выполнения пленочной крышки 1. Трехмерные структуры 13, 13' включают различные типы трехмерных структур, таких как линии и стилизованные кошачьи головы. Трехмерные структуры 13, 13' расположены в центральной области 21 пленочной крышки 1, в то время как запечатывающая область 17, ограниченная краем 15 и гранью 19, не имеет трехмерных структур 13, 13'.
На Фиг.7 показан тот же вариант выполнения, что и на Фиг.6, при этом добавлен дополнительный тип трехмерных структур 13'' в форме круглых точек. Эти точки 13'' расположены на равном расстоянии на грани 19 центральной области 21 и, таким образом, продолжаются в запечатывающей области 17 пленочной крышки 1.
На Фиг.8 показан дополнительный вариант выполнения пленочной крышки 1. В то время как предусматривается только один тип трехмерных структур 13 - в форме линий, причем эти трехмерные структуры расположены по всей поверхности пленочной крышки 1. Это означает, что они продолжаются не только по всей центральной области 21, но также в запечатывающей области 17, ограниченной краем 15 и гранью 19 центральной области 21. В верхнем левом углу показан клапан 23 для открывания, полностью покрытый трехмерными структурами 13. Указанный клапан 23 для открывания образован незапечатывающей областью 25, то есть, в незапечатывающей области пленочная крышка не запечатана с емкостью (не показана), так что пленочную крышку 1 можно легко проткнуть и приподнять с емкости для открывания емкости. Также следует отметить, что клапан 23 для открывания не выступает от края емкости.
На Фиг.9 показан другой вариант выполнения пленочной крышки 1. Указанная пленочная крышка 1 имеет овальную форму. Указанные трехмерные структуры 13 являются квадратными точками, расположенными в центральной области 21. Запечатывающая область 17 между краем 15 и гранью 19 центральной области 21 не имеет трехмерных структур 13.
На Фиг.10 показана пленочная крышка 1, имеющая форму звезды. Две различные трехмерные структуры 13 и 13' расположены в центральной области пленочной крышки. В пределах запечатывающей области 17, расположенной между краем 15 и гранью 19 центральной области 21, нет трехмерных структур 13 и 13'.
На Фиг.11 показана наружная сторона А пленочной крышки по настоящему изобретению, содержащая рельефный слой. Трехмерные структуры 13 имеют точечную форму. Также показана наружная сторона В рельефной пленки согласно уровню техники. Поскольку наружная сторона пленки по уровню техники является рельефной, на наружной стороне пленки по уровню техники нет трехмерных структур, но могут быть рельефные обозначения в форме маленьких углублений.
На Фиг.12 показана полностью плоская внутренняя сторона С пленочной крышки по настоящему изобретению. Внутренняя сторона D пленки по уровню техники, с другой стороны, демонстрирует несколько выступов, вызванных нанесением рельефа на наружную сторону.