многослойная плоская или рукавная оболочка или пленка для пищевых продуктов

Формула изобретения

1. Многослойная плоская или рукавная оболочка или пленка для пищевых продуктов, в частности для упаковок продуктов питания, изготовленная способом воздушного вытягивания и вытянутая по двум осям способом тройного раздува, характеризующаяся тем, что она имеет следующую структуру слоев, содержащую по меньшей мере девять слоев, считая снаружи внутрь, при этом в качестве составной части слои содержат:

- первый слой снаружи - материал, выбранный из группы, состоящей из полиэтилентерефталата (PET), полиамида (РА), модифицированного полиамида (MXD6), полистирола (PS), полиметилметакрилата (РММА), поликарбоната (PC), циклоолефинового сополимера (СОС), полипропилена (РР) и полиэтилена высокой плотности (HDPE) или смесей СОС, РР или HDPE с полиолефином (РО),

- второй слой - усилитель адгезии,

- третий слой - полиолефин, предпочтительно полиэтилен,

- четвертый слой - усилитель адгезии,

- пятый слой - полиамид и, необязательно, EVOH, PVA или MXD6,

- шестой слой - полимер, обеспечивающий барьер для кислорода, выбранный из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), MXD6 и PVA (поливинилового спирта), и, необязательно, полиамид,

- седьмой слой - полиамид и, необязательно, EVOH, PVA или MXD6,

- восьмой слой - усилитель адгезии, и

- девятый слой - полиолефин, предпочтительно полиэтилен.

2. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по п.1, отличающаяся тем, что указанный полиолефин в слоях, которые в качестве составной части содержат полиолефин, выбран из полиэтилена, полипропилена, сополимера этилена и винилацетата (EVA), сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеров, или смесей указанных веществ.

3. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по п.1, отличающаяся тем, что указанный усилитель адгезии в слоях, которые содержат усилитель адгезии, выбран из усилителей адгезии, содержащих в качестве основы полиэтилен (РЕ), полипропилен (РР), сополимер этилена и винилацетата (EVA), сополимер этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А) или иономеры.

4. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по п.1, отличающаяся тем, что в слоях, которые содержат усилитель адгезии, указанный усилитель адгезии находится в смеси с материалом, выбранным из полиолефина, смеси из сополимера этилена и винилацетата (EVA) и/или сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеров или различных других усилителей адгезии, или же их смеси.

5. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что слои, которые в качестве составной части содержат сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), дополнительно содержат MXD6 (модифицированный полиамид 6).

6. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что слои, которые в качестве составной части содержат сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), дополнительно содержат поливиниловый спирт (PVA).

7. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, содержат полиамид, выбранный из поликапролактама (РА6), полигексаметиленадипинамида (РА66), РА6/66, РА11, РА12 или смеси этих или подобных полиамидов.

8. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, содержат в качестве полиамида модифицированный полиамид MXD6.

9. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, содержат в качестве полиамида иономер.

10. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, содержат смеси полиамида (РА) и сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), или же полиамида (РА) и поливинилового спирта (PVA), или полиамида (РА) и модифицированного полиамида MXD6.

11. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что слои, которые содержат полимер, обеспечивающий барьер для кислорода, содержат смеси сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), или же поливинилового спирта (PVA) или модифицированного полиамида MXD6 с полиамидом (РА).

12. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по п.1, отличающаяся тем, что третий снаружи слой в качестве составной части содержит в качестве полиолефина циклоолефиновый сополимер (СОС) или смесь из циклоолефинового сополимера (СОС) и полиолефина.

13. Оболочка или пленка для пищевых продуктов по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она выполнена в качестве упаковки для продуктов питания в форме усаживающегося пакета, термосваривающейся пленки или оберточной пленки.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к многослойной плоской или рукавной оболочке или пленке для пищевых продуктов, изготовленной способом воздушного вытягивания и вытянутой по двум осям способом тройного раздува, в частности, для упаковок продуктов питания, таких как, например, усаживающиеся пакеты, термосваривающиеся пленки, оберточные пленки или тому подобное, согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Такие многослойные рукавные или плоские упаковочные пленки уже применяются на практике в виде 5- или 7-слойных пленок.

Так, например, в ЕР 0236099 В2 описана многослойная рукавная упаковочная пленка для продуктов питания, кратко называемая упаковочной пленкой, которая содержит до 7 слоев и обеспечивает барьер для кислорода. Недостатком описанной пленки является то, что наружный слой состоит из полиолефина (сокращенно РО), который хотя и обеспечивает хорошую защиту внутренних слоев от влажности, но не обладает повышенной термостойкостью по сравнению с внутренним слоем (термосваривающимся слоем).

В ЕР 0476836 В1 описана 6-слойная упаковочная пленка, в которой, в отличие от предыдущего решения, хотя и содержится термостойкий слой из полиэтилентерефталата (PET), однако отсутствует слой из чистого полиолефина (РО), который бы мог защитить внутренние слои, выполняющие функции барьера для кислорода и обеспечивающие механическую прочность (сополимер этилена и винилового спирта (EVOH)/полиамид (РА)) от влажности, поскольку ни полиэтилентерефталат (PET), ни усилитель адгезии не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к материалам, используемым в качестве барьера для водяного пара.

Помимо этого, отсутствие сэндвичевой структуры, в которой слой сополимера этилена и винилового спирта (EVOH) находился бы между двумя слоями из полиамида (РА), усугубляемое отсутствием наружного слоя из полиолефина (РО), приводит к очень сильной скручиваемости наружу.

В ЕР 1034076 В1 описана упаковочная пленка с термостойким наружным слоем из полиамида (РА), называемая термоусадочной термопластичной многослойной пленкой. Правда при этом речь идет лишь о 5-слойной структуре, которая выполнена абсолютно асимметричной и также не имеет снаружи слоя из полиолефина (РО) который мог бы выполнять роль барьера для водяного пара. Поэтому в данном случае наблюдается особенно сильная скручиваемость при одновременном значительном ухудшении предотвращения проникания водяного пара, а также сильном ухудшении прочности, которое обусловлено тем, что сополимер этилена и винилового спирта (EVOH) и полиамид (РА) подвергаются воздействию влаги в отсутствие защитного слоя.

В международной заявке РСТ/ЕР2004/051560, опубликованной под номером WO 2005/011978 А1, описана 5-слойная упаковочная пленка с термостойким наружным слоем из полиэтилентерефталата (PET) и внутренним слоем из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), который обеспечивает хороший барьер для кислорода. Однако при этом не предусмотрен барьер, препятствующий прониканию влаги снаружи. Кроме того, речь идет о совершенно другом способе изготовления. Описанные пленки изготавливаются не способом получения пленок экструзией рукава с раздувом с вытягиванием по двум осям (процесс тройного раздува), а принципиально отличным от него процессом получения плоских пленок с вытягиванием по двум осям (процесс с применением рамы для растягивания и ориентирования пленки).

В Европейском патенте ЕР 1410902 В1, опубликованном на английском языке, и его переводе на немецкий язык, DE 60304650 Т2, описаны способ двойного раздува и способ тройного раздува, применяемые для получения многослойной пленки для пищевых продуктов.

Кроме того, из уровня техники известен документ ЕР 1905576 А1, опубликованный на немецком языке, в котором предложено получение вытянутых по двум осям полимерных пленок путем экструзии с раздувом с образованием двух или трех пузырей.

Далее, известен патентный документ DE 10323417 В3 (также опубликованный как US 2007/0054013 А1) на имя заявителя настоящей заявки, в котором описан способ струйного выдува (jet-blasting). В данном документе также приведены конкретные параметры и аппаратное оформление этого способа. При этом дополнительное описание калибровочного устройства, применяемого в указанном способе, приведено в упоминаемых документах DE 19916428 А1 и DE 10048178 А1.

Кроме того, подробное описание способа получения многослойных полимерных оболочек или пленок для колбасных изделий и других пищевых продуктов, где указанные оболочки или пленки вытянуты по двум осям и получены по способу тройного раздува, приведено в публикации Savic Z., Savic L, Sausage Casings, 1^st edition, VICTUS Lebensmittelindustriebedarf, Vienna, Austria, 2002, chapter 7, item 4.2, pages 267-270).

В DE 10254172 А1 и DE 10227580 А1 на имя заявителя настоящей заявки на изобретение описаны 7-слойные упаковочные пленки, имеющие аналогичную структуру, т.е. содержащие в наружном слое, во-первых, полиолефин (РО) в качестве барьера для водяного пара и, во-вторых, полиэтилентерефталат (PET) в качестве термостойкого слоя. Однако имеющихся в распоряжении максимально семи слоев недостаточно для достижения оптимального решения, включающего термостойкий наружный слой и размещение барьерного для кислорода слоя и несущих слоев (из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH) и полиамида (РА)) между наружным и внутренним влагоотталкивающими слоями, а также симметричное расположение как барьеров для водяного пара и кислорода, так и несущих слоев.

В соответствии с этим, задачей данного изобретения является усовершенствование типовой многослойной плоской или рукавной оболочки или пленки для пищевых продуктов, с устранением описанных выше недостатков, таким образом, чтобы обеспечить достаточно надежный барьер для кислорода, одновременно с эффективным барьером для водяных паров, при значительной механической прочности.

Следующим аспектом изобретения является усовершенствование этой многослойной плоской или рукавной оболочки или пленки для пищевых продуктов таким образом, чтобы дополнительно обеспечить отличные оптические свойства, хорошую способность к дальнейшей переработке, высокую термостойкость наружного слоя и удовлетворительную степень усадки.

Эти задачи и аспекты решены посредством признаков п.1 формулы изобретения.

При этом согласно изобретению предложена изготовленная способом воздушного вытягивания и вытянутая по двум осям способом тройного раздува многослойная плоская или рукавная оболочка или пленка для пищевых продуктов, в частности, для упаковок продуктов питания, таких как, например, усаживающиеся пленки, термосваривающиеся пленки, оберточные пленки и тому подобное, которая впервые отличается наличием по меньшей мере девяти слоев, считая от наружного слоя внутрь.

При этом первый снаружи слой содержит в качестве своей составной части полиэтилентерефталат (PET), второй слой содержит усилитель адгезии, третий - полиолефин, предпочтительно полиэтилен, четвертый слой - усилитель адгезии, пятый слой - полиамид, шестой слой - сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), седьмой слой - полиамид, восьмой слой - усилитель адгезии, и девятый снаружи слой, который одновременно является самым внутренним слоем, - полиолефин, предпочтительно полиэтилен.

При этом наличие слоя из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH) обеспечивает желаемый барьер для кислорода. Полиамид (РА) придает желаемые механические свойства. Присутствие полиэфира обеспечивает превосходные оптические свойства, такие как глянец и прозрачность, а также позволяет повысить скорость дальнейшей переработки (число рабочих циклов) благодаря высокой термостойкости.

Полиолефин (РО) обеспечивает требуемый барьер для водяного пара, и также может оказывать положительное влияние на термосвариваемость внутреннего слоя, что позволяет достичь высокой прочности термосварного шва при максимально низкой температуре термосварки. Таким образом, в идеальном случае максимально симметричная композиция несущих и барьерных слоев (полиолефин (РО) / полиамид (PA) / сополимер этилена и винилового спирта (EVOH)) позволяет устранить закручиваемость или, в некоторых случаях, по меньшей мере уменьшить ее до приемлемого минимума.

При этом полиолефины согласно описанию настоящей заявки включают в себя как полиэтилен (РЕ), так и сополимер этилена и винилацетата (EVA) и сополимер этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), а также смеси полиолефинов как таковых или вместе с иономерами.

В контексте настоящего изобретения иономеры представляют собой сополимеры, содержащие большую часть гидрофобных мономерных звеньев и меньшую часть сомономеров, содержащих ионные группы. При этом ионогенные функциональные группы могут содержаться как в основной цепи, так и в заместителях в боковых цепях (см., например, Römpp-Lexikon Chemie, 10^th edition, Thieme Verlag Stuttgart, 1997, volume 3, page 1979).

Кроме того, сополимер этилена и винилацетата (EVA) обозначает как собственно сополимер этилена и винилацетата (EVA), так и его смеси с полимерами, иономерами или сополимером этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А). Усилитель адгезии представляет собой клеевой слой. Под сополимером этилена и винилового спирта (EVOH) следует понимать как собственно сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), так и его смеси с другими полимерами. Далее, полиамид (РА) обозначает в общем случае как собственно полиамид (РА), так и РА6, РА66, РА 6/66, РА 6/12 или тому подобное, а также их смеси и смеси полиамида (РА) с другими полимерами.

Таким образом, согласно настоящему изобретению предложена оболочка или пленка для пищевых продуктов, предназначенная для упаковки продуктов питания, преимущество которых заключается в том, что она обеспечивает заданную высокую степень усадки, составляющую до 60%, либо, напротив, заданную низкую степень усадки порядка 0%.

Предложенная впервые в настоящем изобретении многослойная конструкция позволяет получать усаживающиеся пакеты или аналогичные изделия, характеризующиеся особенно высокой усадкой, которая составляет по меньшей мере от 20% до 60%, предпочтительно, по меньшей мере от 30% до 50%, в условиях измерения при температуре воды примерно 90°С.

Для термосваривающихся пленок или аналогичных изделий предложенная впервые в настоящем изобретении многослойная конструкция позволяет достигать особенно низкой усадки, которая максимально составляет от 0% до 30%, а предпочтительно от 2% до 5%, в условиях измерения при температуре воды примерно 90°С.

Предложенная впервые в настоящем изобретении многослойная конструкция также позволяет получать оберточные пленки или аналогичные изделия, для которых достижима особенно низкая усадка, которая максимально составляет от 0% до 5%, предпочтительно, от 0% до 2%, в условиях измерения при температуре воды примерно 90°С.

Преимущество предложенной впервые в настоящем изобретении многослойной конструкции заключается в том, что она позволяет разместить слой полиолефина, предпочтительно вместе с полиэтиленом низкой плотности (LDPE), линейным полиэтиленом низкой плотности (LLDPE), сополимером этилена и винилацетата (EVA), сополимером этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономером или полиолефиновым пластомером (POP), или смеси этих или подобных веществ в качестве материала для термосваривающихся слоев на внутренней стороне усаживающихся пакетов или же термосваривающихся пленок и оберточных пленок.

Наличие слоя сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), который служит эффективным барьером для кислорода, обеспечивает исключительно высокую сохраняемость упакованных продуктов питания в течение нескольких недель при отсутствии снижения качества.

Благодаря сформированному таким образом превосходному барьеру для кислорода оболочка или пленка для пищевых продуктов согласно изобретению впервые обеспечивает такую упаковку для продуктов питания, в которой даже особенно чувствительные к воздуху продукты, даже при длительных сроках хранения, не подвержены изменению цвета или же не подвержены старению или изменению вкуса или запаха вследствие доступа кислорода.

Так, согласно предпочтительному примеру реализации, наличие в качестве составной части многослойной структуры слоя сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), который размещен между двумя слоями, содержащими в качестве составной части полиамид, аналогично сэндвичу, приводит к формированию максимально эффективного барьера для кислорода и одновременно обеспечивает превосходное размещение и стабилизацию слоя сополимера этилена и винилового спирта (EVOH) между двумя слоями полиамида в качестве несущих слоев.

Поскольку барьерные свойства сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), а также полиамида (РА) могут ухудшаться во влажных условиях, в этом случае также является предпочтительной композиция слоев в виде сэндвича, то есть размещение слоев сополимера этилена и винилового спирта (EVOH) и полиамида (РА) между двумя слоями из полиолефина в качестве барьера для водяного пара изнутри и снаружи.

Таким образом, предложенное в настоящем изобретении техническое решение обеспечивает превосходный барьер для водяного пара, что является решающим фактором, в частности, при использовании оболочки или пленки согласно изобретению для упаковки мяса или других продуктов питания, которые нуждаются в хранении в свежем виде. Поэтому продукты питания, упакованные при помощи оболочки или пленки согласно изобретению, особенно долго остаются свежими.

Благодаря низкой проницаемости для водяного пара потери веса при хранении продуктов питания, в частности при хранении мяса, очень низки.

Самый наружный слой предложенной в настоящем изобретении оболочки или пленки для пищевых продуктов состоит из материалов с высокой термостойкостью, например полиэтилентерефталата (PET), что позволяет сваривать пленки при чрезвычайно высоких температурах, в отсутствие риска склеивания пленки со сваривающей пластиной. Благодаря этому может достигаться более высокое число рабочих циклов на сварочных машинах. Кроме того, пленка является существенно менее чувствительной к внешним повреждениям и имеет превосходные оптические свойства в отношении глянца и прозрачности, характерные для полиэтилентерефталата (PET). Кроме того, пленка особенно хорошо подходит для нанесения маркировки и печати.

Далее, производство и переработку оболочки или пленки для пищевых продуктов согласно изобретению можно с успехом осуществлять с использованием соответствующего оборудования самого заявителя.

Дополнительные преимущества или усовершенствования изобретения изложены в признаках зависимых пунктов формулы изобретения.

Так, в одном предпочтительном варианте выполнения оболочки или пленки для пищевых продуктов согласно изобретению, предназначенной для упаковок продуктов питания, предусмотрено, что слои, которые в качестве составной части содержат полиэтилен, альтернативно могут также содержать полипропилен, сополимер этилена и винилацетата (EVA), сополимер этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А), иономеры или смеси этих или подобных веществ.

Далее, в одном предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что слои, которые содержат усилитель адгезии, могут содержать усилитель адгезии на основе полиэтилена (РЕ), сополимера этилена и винилацетата (EVA), сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А) или иономера.

Согласно еще одному предпочтительному варианту выполнения предусмотрено, что слои, которые в качестве составной части содержат усилитель адгезии, альтернативно содержат смесь из полиолефина и усилителя адгезии или смесь из сополимера этилена и винилацетата (EVA) и/или сополимера этилена и метилакрилата или метилметакриловой кислоты (ЕМ(М)А) и усилителя адгезии.

В соответствии со следующим предпочтительным вариантом выполнения предусмотрено, что слои, которые в качестве составной части содержат сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), альтернативно содержат MXD6 (модифицированный полиамид).

В следующем предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что слои, которые в качестве составной части содержат сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), альтернативно содержат поливинилацетат (PVA).

Согласно следующему предпочтительному варианту выполнения оболочки или пленки для пищевых продуктов предусмотрено, что слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, альтернативно содержат иономер.

Далее, согласно одному предпочтительному варианту выполнения предусмотрено, что слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, альтернативно содержат модифицированный полиамид MXD6.

Кроме того, согласно одному предпочтительному варианту выполнения предусмотрено, что слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, содержат поликапролактам (РА6), полигексаметиленадипинамид (РА66), РА 6/66, PA 11, PA 12 или смеси этих или подобных полиамидов.

Также предпочтительным является следующий вариант выполнения, в котором слои, которые в качестве составной части содержат полиамид, альтернативно содержат смеси полиамида (РА) и сополимера этилена и винилового спирта (EVOH) или же полиамида (РА) и поливинилацетата (PVA), или полиамида (РА) и модифицированного полиамида MXD6.

В соответствии со следующим предпочтительным вариантом выполнения предусмотрено, что слои, которые содержат сополимер этилена и винилового спирта (EVOH), или же поливинилацетат (PVA), или модифицированный полиамид MXD6, альтернативно содержат смеси этих веществ с полиамидом (РА).

В следующем предпочтительном варианте выполнения предусмотрено, что наружный слой из полиолефина (РО) (3-й слой считая снаружи) альтернативно содержит циклоолефиновый сополимер (СОС) или смесь из полиолефина и циклоолефинового сополимера (СОС).

В следующих предпочтительных вариантах выполнения предусмотрено, что наружный слой, который содержит полиэтилентерефталат (PET), альтернативно содержит полиамид (РА), модифицированный полиамид MXD6, полистирол (PS), полиметилметакрилат (РММА) или поликарбонат (PC).

Дополнительно в следующих предпочтительных вариантах выполнения предусмотрено, что наружный слой, который содержит полиэтилентерефталат (PET), альтернативно содержит циклоолефиновый сополимер (СОС), полипропилен (РР), или же полиэтилен высокой плотности (HDPE), или смеси этих веществ с полиолефином.

В следующем предпочтительном варианте выполнения оболочка или пленка для пищевых продуктов согласно изобретению выполнена в виде упаковки для продуктов питания в форме усаживающегося пакета, термосваривающейся пленки, оберточной пленки или тому подобного.

Таким образом, согласно данному изобретению впервые предложена плоская или рукавная оболочка или пленка для пищевых продуктов, содержащая композицию из по меньшей мере девяти слоев, которая в качестве барьера для кислорода содержит слой сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), который для прочности размещен симметрично между двумя слоями из полиамида (РА), которые, в свою очередь, симметрично окружены двумя слоями из полиолефина (РО) в качестве барьера для водяного пара, при этом наружный слой образован из материала с высокой термостойкостью, такого как полиэтилентерефталат (PET), который наряду с замечательными оптическими свойствами также обеспечивает возможность существенно повысить скорость переработки (число рабочих циклов) по сравнению с известными до сих пор способами.