Пластиковая упаковка, подходящая для вторичной переработки
Изобретение относится к упаковке, подлежащей вторичной переработке. Упаковка содержит внешний слой, внутренний слой, барьерный слой, расположенный между внешним слоем и внутренним слоем, первый связующий слой и второй связующий слой. Внешний слой состоит из первого полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и включает два или более разных первых ПЭВП. Внутренний слой содержит второй ПЭВП. Первый связующий слой расположен между внешним слоем и барьерным слоем. Второй связующий слой расположен между внутренним слоем и барьерным слоем. Дополнительно упаковка может содержать герметизирующий слой, расположенный на противоположной стороне внутреннего слоя от второго связующего слоя. Герметизирующий слой содержит ЛПЭНП с плотностью от 0,90 до 0,95 г/см3 и показателем текучести расплава менее чем 1 г/10 мин. Внешний слой может содержать средство улучшения совместимости в количестве от 5 до 20 мас. %. Средство улучшения совместимости характеризуется плотностью от 0,85 до 0,90 г/см3. Технический результат: возможность вторичной переработки упаковки. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 7 пр.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[1] Переработка является способом предотвращения захоронения отходов на свалке. В настоящее время упаковки из жестких материалов, например бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТ) и бутылки из полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), могут быть переработаны. Однако, упаковки из гибких материалов, например тубы (например, для зубной пасты), не могут быть переработаны по двум причинам. Во-первых, тубы изготавливают из множества различных пластиковых материалов, таких как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), ПЭВП, полипропилен (ПП), этиленвиниловый спирт (ЭВС), алюминиевая фольга, а смеси этих материалов не подлежат вторичной переработке. Во-вторых, инфраструктура перерабатывающих заводов не предназначена для приема и обработки гибкой упаковки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
[2] Раскрывается упаковка, подлежащая вторичной переработке. Упаковка включает внешний слой, по существу состоящий из первого полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), внутренний слой, содержащий второй ПЭВП, барьерный слой, расположенный между внешним слоем и внутренним слоем, первый связующий слой, расположенный между внешним слоем и барьерным слоем, и второй связующий слой, расположенный между внутренним слоем и барьерным слоем.
| [3] В другом варианте осуществления упаковка, подлежащая вторичной переработке, состоит из внешнего слоя, по существу состоящего из первого [3] В другом варианте осуществления упаковка, подлежащая вторичной переработке, состоит из внешнего слоя, по существу состоящего из первого полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), внутреннего слоя, по существу состоящего из второго ПЭВП, | барьерного слоя, расположенного между внешним слоем и внутренним слоем, первого связующего слоя, расположенного между внешним слоем и барьерным слоем, и второго связующего слоя, расположенного между внутренним слоем и барьерным слоем. |
[4] В еще одном варианте осуществления упаковка, подлежащая вторичной переработке, включает внешний слой, содержащий полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), внутренний слой, содержащий ПЭВП, барьерный слой, расположенный между внешним слоем и внутренним слоем; первый связующий слой, расположенный между внешним слоем и барьерным слоем; и второй связующий слой, расположенный между внутренним слоем и барьерным слоем. Внешний слой и внутренний слой не содержат полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилен средней плотности (ПЭСП) или полипропилен (ПП).
[5] Дополнительные области применения настоящего изобретения станут очевидны из подробного описания, предоставленного в настоящем документе далее. Следует понимать, что, хотя в подробном описании и конкретных примерах представлен предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, они предназначены лишь для иллюстративных целей и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение станет более понятным из подробного описания и прилагаемых чертежей, где:
[6] На Фиг. 1 показан вид сбоку примера гибкой упаковки (например, тубы) согласно одному варианту осуществления.
[7] На Фиг. 2 показан вид сбоку в поперечном сечении боковой стенки примера гибкой упаковки, показанной на Фиг. 1, согласно одному варианту осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[8] Следующее описание предпочтительного варианта(вариантов) осуществления по своей природе является всего лишь иллюстративным и никоим образом не предназначено для ограничения настоящего изобретения, его практического использования или путей применения.
[9] По всему тексту настоящего документа диапазоны используются как сокращенные обозначения для описания всех без исключения значений, которые находятся в пределах диапазона. В качестве граничного значения диапазона может быть выбрана любая величина в пределах диапазона. Кроме того, все ссылки, приведенные в данном документе, настоящим включены посредством ссылки во всей своей полноте. В случае противоречия определений в настоящем описании и в каком-либо цитируемом источнике, приоритетным является настоящее описание.
[10] В данном документе раскрыта гибкая упаковка (например, туба), которая может быть переработана. Гибкая упаковка включает цилиндрическую часть и заплечик, которые изготовлены из марок ПЭВП, которые имеют механические и термические свойства, аналогичные маркам ПЭВП, применяемым для изготовления бутылок, подлежащих вторичной переработке. В цилиндрической части может быть использовано небольшое процентное содержание ЭВС и стягивающей смолы вкусоароматического барьера. Материалы, используемые для изготовления гибкой упаковки, совместимы с существующей технологией вторичной переработки бутылок из ПЭВП, поскольку небольшое процентное содержание загрязняющих веществ (например, ЭВС, стягивающей смолы и т. д.) не влияет на обработку и эксплуатационные свойства переработанной смолы ПЭВП. Следовательно, загрязняющие вещества могут быть подвергнуты повторной переработке вместе с основной смолой (например, смолой из пигментированных бутылок ПЭВП).
[11] Цилиндрическая часть и заплечик отвечают соответствующим техническим условиям для существующих стандартных процессов изготовления туб. Более конкретно, цилиндрическая часть является плоской с достаточной восприимчивостью к печати и способностью к герметизации, а ее коэффициент трения (КТ) находится в пределах диапазона, подходящего для стандартного оборудования для производства туб. Спецификации заплечика включают в себя продуктивность и стабильность размеров.
[12] В стандартном заплечике используется ПЭВП, предназначенный для инжекционного формования с высоким показателем текучести расплава (например, 12–40, измеренный при 190°C/2,16 кг (ASTM D1238, ISO 1133), что может считаться загрязняющим веществом в марке ПЭВП, предназначенной для формования бутылок, с показателем текучести расплава 0,2–0,7. В результате, в раскрытой в данном документе гибкой упаковке, подлежащей вторичной переработке, используют ПЭВП с показателем текучести расплава 0,9–4,0, при этом температура процесса инжекционного формования была увеличена для повышения текучести расплава, чтобы соответствовать скорости производства инжекционного формования. Как правило, смола с низким показателем текучести расплава имеет медленный поток текучести и ее трудно обрабатывать на высокой скорости, например, скорости процесса инжекционного формования. Тем не менее, в данном случае был найден баланс между низким показателем расплава, близким к марке ПЭВП для формования бутылок, и способностью к обработке для получения производительности инжекционного формования (скорость производства). Гибкая упаковка, раскрытая в настоящем документе, может быть изготовлена с использованием стандартных процессов изготовления туб, и может быть собрана, разделена и извлечена для повторного использования согласно традиционной технологии вторичной переработки бутылок из ПЭВП.
[13] На Фиг. 1 показан вид сбоку примера гибкой упаковки (например, тубы) 100 согласно одному варианту осуществления. Гибкая упаковка 100 включает в себя корпус 110, который определяет внутренний объем, в котором может храниться потребительский продукт 102. Потребительский продукт 102 может представлять собой практически любую вязкую жидкость, гель или пасту, примерами которых являются зубная паста, ополаскиватель для полости рта, соусы (например, кетчуп, горчица, майонез), жидкое мыло, моющее средство, медицинские препараты, средство для душа, лосьон для тела, шампунь, косметические продукты (например, кремы).
[14] Корпус 110 может содержать цилиндрическую часть 120 и заплечик 130. Как описано ниже, заплечик 130 может быть образован путем инжекционного формования (например, из ПЭВП). По меньшей мере в одном варианте осуществления вкладыш (не показан) может быть расположен под или на внутренней части заплечика 130, например, для предотвращения вытекания вкусоароматической добавки потребительского продукта 102 в заплечик 130 или ее протекания через заплечик 130. Гибкая упаковка 100 может также содержать колпачок 140, который используется для закрытия отверстия, через которое может вытекать потребительский продукт 102. Колпачок 140 может быть изготовлен из полипропилена. Колпачок 140 не влияет на способность к переработке, поскольку 1) он может быть снят и отделен от корпуса тубы и 2) в перерабатывающей отрасли существует определенный уровень допуска полипропилена в ПЭВП; поэтому в перерабатывающей отрасли рекомендуется оставлять колпачок на бутылках, например на бутылках с моющим средством.
[15] На Фиг. 2 показан вид сбоку в поперечном сечении примера боковой стенки (например, цилиндрической части 120 боковой стенки) гибкой упаковки 100, показанной на Фиг. 1, согласно одному варианту осуществления. Цилиндрическая часть 120 гибкой упаковки 100 может содержать первый (например, внешний) слой 210 и второй (например, внутренний) слой 250, который выполнен методом полива пленки или методом экструзии с раздувкой. Цилиндрическая часть 120 (включая внешний и внутренний слои 210, 250) может быть изготовлена за один этап (например, с помощью соэкструзионной технологии получения пленок методом полива или методом экструзии с раздувкой). Другими словами, внешний и внутренний слои 250 могут быть выполнены одновременно, а не по отдельности. Внешний и/или внутренний слои 210, 250 могут быть однослойными или могут содержать несколько подслоев.
[16] Внешний и внутренний слои 210, 250 могут быть изготовлены из ПЭВП. В некоторых вариантах осуществления внешний и внутренний слои 210, 250 могут также включать пигмент (например, белый пигмент), как описано ниже. Однако внешний и внутренний слои 210, 250 могут не содержать ПЭНП, ЛПЭНП, полиэтилен средней плотности (ПЭСП) и/или эластомеры/пластомеры на основе ПП, кроме как, возможно, в следовых количествах. Таким образом, термины «состоящий из ПЭВП» и «по существу состоящий из ПЭВП» могут означать: включая ПЭВП и возможно пигмент, но не включая ПЭНП, ЛПЭНП, ПЭСП и/или ПП, за исключением количеств, которые меньше порогового значения для технологии вторичной переработки ПЭВП. Данные материалы отсутствуют во внешнем слое 210 и внутреннем слое 250 для обеспечения возможности переработки с использованием существующей стандартной технологии вторичной переработки бутылок из ПЭВП. Однако в одном варианте осуществления, как описано ниже, во внутреннем слое 250 может быть использовано некоторое количество ПЭНП и/или ЛПЭНП для обеспечения герметизирующей способности, но при сохранении общей плотности материала внутри диапазона плотности, допустимого для вторичной переработки бутылок из ПЭВП.
[17] В различных примерах ПЭВП может иметь плотность, превышающую 0,94 г/см3 или приблизительно равную 0,96 г/см3. Например, ПЭВП может иметь плотность, которая составляет от около 0,94 г/см3 до около 1,00 г/см3, от около 0,96 г/см3 до около 1,00 г/см3. В некоторых примерах ПЭВП может иметь показатель текучести расплава менее 1,0 г/10 мин. В других примерах показатель текучести расплава может составлять от около 0,3 г/10 мин до около 5,0 г/10 мин, от около 0,8 г/10 мин до около 1,4 г/10 мин или от около 0,5 г/10 мин до около 1,0 г/10 мин или больше, при 190°C/2,16 кг (ASTM D1238, ISO 1133).
[18] Внешний слой 210 может быть соразмерным для обеспечения механической прочности и жесткости гибкой упаковки 100. В различных примерах внешний слой 210 может иметь толщину от около 100 мкм до около 300 мкм. Например, внешний слой 210 может иметь толщину от около 180 мкм до около 250 мкм, от около 150 мкм до около 170 мкм, от около 160 мкм до около 180 мкм, от около 120 мкм до около 140 мкм, от около 145 мкм до около 165 мкм. Внешний слой 210 может содержать средство улучшения совместимости в количестве от около 5 мас. % до около 20 мас. %, при этом средство улучшения совместимости может иметь плотность от около 0,85 г/см3 до около 0,90 г/см3.
[19] Внутренний слой 250 может быть соразмерен для обеспечения функции герметизации у гибкой упаковки 100 и для обеспечения хорошей герметизации бокового шва, и в заплечике 130, и на конце герметизации после заполнения гибкой упаковки 100 потребительским продуктом 102. По меньшей мере в одном варианте осуществления внутренний слой 250 может иметь толщину, которая меньше толщины внешнего слоя 210 для уменьшения его выступания из вкусоароматической добавки потребительского продукта 102. В различных примерах внутренний слой 250 может иметь толщину менее 100 мкм для уменьшения снижения качества помещенного внутрь потребительского продукта 102 за счет того, что происходит поглощение летучих ароматов потребительского продукта внутренним слоем 250, или того, что потребительский продукт 102 впитывает нежелательные ароматы из внутреннего слоя 250. Например, внутренний слой 250 может иметь толщину от около 20 мкм до около 100 мкм, от около 30 мкм до около 50 мкм, от около 40 мкм до около 60 мкм, от около 30 мкм до около 40 мкм, от около 40 мкм до около 50 мкм или от около 45 мкм до около 55 мкм.
[20] Внешний и внутренний слои 210, 250 могут быть соединены барьерным слоем 230, размещенным между ними. Более конкретно, как показано в примере на Фиг. 2, первый (например, внешний) связующий слой 220 может быть расположен между внешним слоем 210 и барьерным слоем 230, а второй (например, внутренний) связующий слой 240 может быть расположен между внутренним слоем 250 и барьерным слоем 230. В различных примерах барьерный слой 230 может иметь толщину от около 3 мкм до около 30 мкм, и первый и/или второй связующие слои 220, 240 могут иметь толщину от около 3 мкм до около 10 мкм или от около 10 мкм до около 30 мкм.
[21] Процесс (например, в дополнение к одноэтапному процессу соэкструзионной технологии получения пленок методом полива или методом экструзии с раздувкой) может представлять собой или включать в себя адгезивное ламинирование и/или экструзионное ламинирование. В процессе адгезивного ламинирования первый и второй связующие слои 220, 240 могут представлять собой или содержать адгезивный материал для связывания/приклеивания наружного и внутреннего слоев 210, 250 к барьерному слою 230. В процессе экструзионного ламинирования первый и второй связующие слои 220, 240 могут представлять собой или содержать экструдированную плавленую соединительную смолу (например, этиленакриловую кислоту (ЭАК)) для связывания/приклеивания наружного и внутреннего слоев 210, 250 к барьерному слою 230. Барьерный слой 230 может представлять собой пластмассовый материал (например, сополимер этиленвинилового спирта (ЭВС)), в этом случае слоистый пластик именуется барьерным слоистым пластиком (БСП).
[22] Гибкая упаковка 100 может иметь базовый вес или плотность от около 270 г/кв.м до около 310 г/кв.м, от около 225 г/кв.м до около 265 г/кв.м, от около 205 г/кв.м до около 245 г/м, от около 220 г/м до около 260 г/кв.м или от около 230 г/кв.м до около 270 г/кв.м. Гибкая упаковка 100 может иметь коэффициент статического трения от около 0,36 до около 0,46, от около 0,20 до около 0,30, от около 0,30 до около 0,40, от около 0,35 до около 0,40 или от около 0,45 до около 0,50, при определении этого коэффициента согласно ASTM D1894. Гибкая упаковка 100 может иметь коэффициент кинетического трения от около 0,36 до около 0,46, от около 0,20 до около 0,30, от около 0,30 до около 0,40, от около 0,35 до около 0,40 или от около 0,45 до около 0,50, при определении этого показателя согласно ASTM D1894. Гибкая упаковка 100 может иметь ударную прочность, определенную методом свободнопадающего заостренного груза, в диапазоне от около 430 г до около 460 г, от около 450 г до около 480 г, от около 390 г до около 420 г, от около 385 г до около 415 г или от около 570 г до около 610 г, при определении этого показателя согласно ASTM D1709.
[23] В некоторых примерах цилиндрическая часть 120 может дополнительно содержать герметизирующий слой (не показан на Фиг. 2), который находится внутри внутреннего слоя 250 (например, под внутренним слоем 250 в ориентации Фиг. 2) и дополнительно повышает герметизирующую способность. В некоторых таких примерах герметизирующий слой может быть изготовлен из тонкого слоя ЛПЭНП, например, слоя ЛПЭНП, имеющего толщину менее 30 мкм, например 15 мкм.
[24] Пример 1. Цилиндрическая часть 120
[25] Цилиндрическую часть 120 из 5-слойной пленки, полученной с помощью соэкструзионной технологии методом полива, изготавливали со следующей структурой (например, от внешнего слоя к внутреннему):
Первый слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 195 мкм;
Второй слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 5 мкм;
Третий слой, изготовленный из ЭВС и имеющий толщину 15 мкм;
Четвертый слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 5 мкм;
Пятый слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 40 мкм.
[26] Таким образом, толщина внешнего слоя 210 составила 195 мкм, толщина внутреннего слоя 250 составила 40 мкм, и общая толщина гибкой упаковки 100 составила 260 мкм. ПЭВП в примере 1 имел плотность (d) > 0,95 г/см3, а показатель текучести расплава < 1 г/10 мин. В конкретном примере ПЭВП может представлять собой или содержать марку Elite 5960G компании Dow Chemical, плотность которой составляет 0,964, а показатель текучести расплава составляет 0,85.
[27] Стягивающая смола представляла собой функциональный сополимер полиэтилена. В конкретном примере стягивающая смола может представлять собой или содержать BYNEL® компании DuPont, PRIMACOR ® компании Dow Chemical. В этом примере гибкая упаковка 100 имела жесткость, схожую с жесткостью гибкой упаковки, изготовленной из ПЭНП/ЛПЭНП, при этом общая толщина составила 400 мкм. Также можно использовать множество других ПЭВП, как показано в таблицах 1 и 2 ниже, где «СПР» означает скорость потока расплава (190°C/2,16 кг), «Пр. на разр.» означает предел прочности на разрыв, «Удл. при разр.» означает удлинение при разрыве, «Модуль» означает модуль Юнга или модуль упругости при изгибе, «По Шору D» означает твердость по Шору D, «ТП» означает температура плавления, «Пл-ть» означает плотность в г/см3, ПТР означает показатель текучести расплава (190°C/2,16 кг), «Пр. при разр. МН» означает предел прочности при разрыве в машинном направлении, «Пр. при разр. ПН» означает предел прочности при разрыве в поперечном направлении, «Удл. при разр. МН» означает удлинение при разрыве в машинном направлении, «Удл. при разр. ПН» означает удлинение при разрыве в поперечном направлении.
| Таблица 1 | |||||||
| Марка | Плотность | СПР | Пр. на разр. (МПа) | Удл. при разр. (%) | Модуль (ГПа) | По Шору D | ТП (°C) |
| Total BM 593 | 0,959 | 0,27 | 30 (12 мкм пленка) | 610 | 1,4 | ||
| Total 5908 | 0,961 | 0,80 | 32 (25 мкм) | 600 | 1,0 | 135 | |
| Total 9260 | 0,96 | 2 | 29 (50 мкм) | 800 | 1 | 135 | |
| Total D 4720 | 0,949 | 0,28 | 24 (25 мкм) | 600 | 0,8 | 131 | |
| Total 717 | 0,958 | 0,30 | 34 (12 мкм) | 300 | 1,3 | 135 | |
| DOW DGDC NT7 | 0,950 | 0,07 | 42 (13 мкм) | 350 | 1 | 128 | |
| Total mPE M 6040 | 0,960 | 4,0 | 23 (20 мкм) | 550 | 134 | ||
| Total mPE 32ST05 | 0,932 | 0,5 | 16 (40 мкм) | 600 | 123 | ||
| Total mPE M5510 EP | 0,955 | 1,2 | 28 | 900 | 134 | ||
| Total mPE M4707 EP | 0,947 | 0,7 | 25 | 600 | 131 |
| Таблица 2 | |||||||
| Марка | Пл-ть | ПТР | Пр. на разр. МН (фунт/кв. дюйм) | Пр. на разр. ПН (фунт/кв. дюйм) | Удл. при разр. МН | Удл. при разр. ПН | 1% секущий модуль упругости, килофунт/кв. дюйм МН/ПН |
| Total 9260 | 0,96 | 2 | 4200 | 3600 | 850 | 500 | 140/180 |
| Total 6410 | 0,961 | 1,2 | 3800 | 4000 | 700 | 700 | 125/128 |
| Total 9548 | 0,958 | 0.45 | 4500 | 2600 | 270 | <10 | 152/199 |
| Total HL428 | 0,0947 | 0,28 | 3400 | 3800 | 450 | 600 | 103/145 |
| Total HL323 | 0,937 | 0,23 | 1800 | 2800 | 500 | 900 | 64/85 |
| Total M3410EP | 0,934 | 0.9 | 6400(B) | 6100(B) | 400 | 650 | 53/56 |
| Dow 5960G | 0,964 | 0,85 | 4100 | 4400 | 500 | 600 | 163/193 |
[28] Пример 2. Цилиндрическая часть 120
[29] Цилиндрическую часть 120 из 7-слойной пленки, полученной с помощью соэкструзионной технологии методом полива, изготавливали со следующей структурой (например, от внешнего слоя к внутреннему):
Первый слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 45 мкм;
Второй слой, изготовленный из ПЭВП с белым пигментом и имеющий толщину 45 мкм;
Третий слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 70 мкм;
Четвертый слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Пятый слой, изготовленный из ЭВС и имеющий толщину 15 мкм;
Шестой слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Седьмой слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 40 мкм.
[30] Таким образом, внешний слой 210 был изготовлен из трех слоев ПЭВП, при этом толщина внешнего слоя 210 составила 160 мкм, толщина внутреннего слоя 250 составила 40 мкм, и общая толщина гибкой упаковки 100 составила 245 мкм. В этом примере в качестве ПЭВП использовали металлоценовый ПЭВП с плотностью 0,960 г/см3 и показателем текучести расплава 4,0 г/10 мин. Полученная пленка имела базовый вес 288,7 г/кв.м, коэффициент (статического/кинетического) трения 0,41/0,41 и ударную прочность, определенную методом свободнопадающего заостренного груза, 445 г.
[31] Пример 3. Цилиндрическая часть 120
[32] Цилиндрическую часть 120 из 9-слойной пленки, полученной методом экструзии с раздувкой, изготавливали со следующей структурой (например, от внешнего слоя к внутреннему):
Первый слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 55 мкм;
Второй слой, изготовленный из ПЭВП с белым пигментом и имеющий толщину 50 мкм;
Третий слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 20 мкм;
Четвертый слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 25 мкм;
Пятый слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 20 мкм;
Шестой слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Седьмой слой, изготовленный из ЭВС и имеющий толщину 15 мкм;
Восьмой слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Девятый слой, изготовленный из ПЭВП и имеющий толщину 35 мкм.
[33] Таким образом, внешний слой 210 был изготовлен из пяти слоев ПЭВП, при этом толщина внешнего слоя 210 составила 170 мкм, толщина внутреннего слоя 250 составила 35 мкм, и общая толщина гибкой упаковки 100 составила 250 мкм. В качестве ПЭВП использовали бимодальный ПЭВП с плотностью 0,951 г/см3 и показателем текучести расплава 1,1 г/10 мин. Полученная пленка имела базовый вес 244,4 г/кв.м, коэффициент (статического/кинетического) трения 0,25/0,25 и ударную прочность, определенную методом свободнопадающего заостренного груза, 463 г. Из-за несимметричности слоистой структуры пленка отверждалась в направлении внешней стороны.
[34] Пример 4. Цилиндрическая часть 120
[35] Цилиндрическую часть 120 из 9-слойной пленки, полученной методом экструзии с раздувкой, изготавливали из двух марок ПЭВП. Два материала ПЭВП имели разную плотность и были использованы для регулирования напряжения в разных слоях для получения плоской пленки из несимметричной слоистой структуры. Цилиндрическая часть 120 имела следующую структуру (например, от внешнего слоя к внутреннему):
Первый слой, изготовленный из ПЭВП1 и имеющий толщину 30 мкм;
Второй слой, изготовленный из ПЭВП2 и имеющий толщину 50 мкм;
Третий слой, изготовленный из ПЭВП2 с белым пигментом и имеющий толщину 25 мкм;
Четвертый слой, изготовленный из ПЭВП2 с белым пигментом и имеющий толщину 25 мкм;
Пятый слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Шестой слой, изготовленный из ЭВС и имеющий толщину 15 мкм;
Седьмой слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Восьмой слой, изготовленный из ПЭВП1 и имеющий толщину 20 мкм;
Девятый слой, изготовленный из ПЭВП1 и имеющий толщину 25 мкм.
[36] Таким образом, внешний слой 210 был изготовлен из четырех слоев ПЭВП, при этом толщина внешнего слоя 210 составила 130 мкм, толщина внутреннего слоя 250 составила 45 мкм, и общая толщина гибкой упаковки 100 составила 220 мкм. В качестве ПЭВП1 использовали бимодальный материал ПЭВП с плотностью 0,951 г/см3 и показателем текучести расплава 1,1 г/10 мин. В качестве ПЭВП2 использовали материал высокой жесткости с плотностью 0,965 г/см3 и показателем текучести расплава 0,7 г/10 мин. Полученная пленка имела базовый вес 225,0 г/кв.м, коэффициент (статического/кинетического) трения 0,35/0,34 и ударную прочность, определенную методом свободнопадающего заостренного груза, 406 г. Пленка была плоской, без скручивания как в машинном направлении (МН), так и в поперечном направлении (ПН).
[37] Пример 5. Цилиндрическая часть 120
[38] Это улучшенная версия цилиндрической части 120 согласно примеру 4 с улучшенной способностью к герметизации для формирования тубы с высокопрочными механическими свойствами. Она представляла собой 9-слойную цилиндрическую часть 120, полученную методом экструзии с раздувкой, с двумя материалами ПЭВП разных марок и тонким слоем ЛПЭНП в качестве герметизирующего слоя. Два материала ПЭВП имели разную плотность и были использованы для регулирования напряжения в разных слоях для получения плоской пленки из несимметричной слоистой структуры. Цилиндрическая часть 120 имела следующую структуру (например, от внешнего слоя к внутреннему):
Первый слой, изготовленный из ПЭВП1 и имеющий толщину 35 мкм;
Второй слой, изготовленный из ПЭВП2 с белым пигментом и имеющий толщину 40 мкм;
Третий слой, изготовленный из ПЭВП2 с белым пигментом и имеющий толщину 40 мкм;
Четвертый слой, изготовленный из ПЭВП2 и имеющий толщину 40 мкм;
Пятый слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Шестой слой, изготовленный из ЭВС и имеющий толщину 15 мкм;
Седьмой слой, изготовленный из стягивающей смолы и имеющий толщину 15 мкм;
Восьмой слой, изготовленный из ПЭВП1 и имеющий толщину 30 мкм;
Девятый слой, изготовленный из ЛПЭНП и имеющий толщину 20 мкм. Девятый слой использовался в качестве герметизирующего слоя для повышения герметизирующей способности так, чтобы общая плотность материала тубы по-прежнему находилась в диапазоне плотности марки ПЭВП для формования бутылок (0,95).
[39] Таким образом, внешний слой 210 был изготовлен из четырех слоев ПЭВП, при этом толщина внешнего слоя 210 составила 155 мкм, толщина внутреннего слоя 250 составила 50 мкм, и общая толщина гибкой упаковки 100 составила 250 мкм. В качестве материала ПЭВП1 использовали бимодальный материал ПЭВП с плотностью 0,951 г/см3 и показателем текучести расплава 1,1 г/10 мин. В качестве материала ПЭВП2 использовали материал высокой жесткости с плотностью 0,965 г/см3 и показателем текучести расплава 0,7 г/10 мин. ЛПЭНП представлял собой смесь ПЭНП, ЛПЭНП и ПЭСП, которая обеспечивала хорошую способность к герметизации со средней плотностью от около 0,90 г/см3 до около 0,95 г/см3, более предпочтительно 0,93 г/см3 и показателем текучести расплава < 1 г/10 мин. Полученная пленка имела базовый вес 240 г/кв.м, коэффициент (статического/кинетического) трения 0,38/0,37 и ударную прочность, определенную методом свободнопадающего заостренного груза, 400 г. Пленка не имела скручивания в поперечном направлении.
[40] Пример 6. Цилиндрическая часть 120
[41] Это улучшенная версия цилиндрической части 120 согласно примеру 5 с улучшенной совместимостью ПЭВП и ЭВС за счет использования средства улучшения совместимости (например, Retain компании Dow) в слоях рядом со слоем ЭВС. Она представляла собой 9-слойную цилиндрическую часть 120, полученную методом экструзии с раздувкой, с двумя материалами ПЭВП разных марок и тонким слоем ЛПЭНП в качестве герметизирующего слоя. Два материала ПЭВП имели разную плотность и были использованы для регулирования напряжения в разных слоях для получения плоской пленки из несимметричной слоистой структуры. Цилиндрическая часть 120 имела следующую структуру (например, от внешнего слоя к внутреннему):
Первый слой, изготовленный из ПЭВП1 и имеющий толщину 35 мкм;
Второй слой, изготовленный из ПЭВП2 с белым пигментом и имеющий толщину 40 мкм;
Третий слой, изготовленный из ПЭВП2 с белым пигментом и имеющий толщину 35 мкм;
Четвертый слой, изготовленный из ПЭВП2 со средством улучшения совместимости 10 мас. % и имеющий толщину 45 мкм;
Пятый слой, изготовленный из стягивающей смолы со средством улучшения совместимости 10 мас. % и имеющий толщину 15 мкм;
Шестой слой, изготовленный из ЭВС и имеющий толщину 15 мкм;
Седьмой слой, изготовленный из стягивающей смолы со средством улучшения совместимости 10 мас. % и имеющий толщину 10 мкм;
Восьмой слой, изготовленный из ПЭВП1 и имеющий толщину 30 мкм;
Девятый слой, изготовленный из ЛПЭНП и имеющий толщину 20 мкм. Общая/средняя плотность полиэтилена в цилиндрической части 120 может быть отрегулирована так, чтобы она находилась в диапазоне плотности бутылок ПЭВП, подлежащих переработке, который составляет приблизительно 0,95 г/см3. Таким образом, большая часть цилиндрической части 120 может быть изготовлена из ПЭВП с плотностью больше, чем приблизительно 0,95 г/см3, что может обеспечить возможность использования небольшого количества ПЭНП или ЛПЭНП в качестве герметизирующего слоя.
[42] Таким образом, внешний слой 210 был изготовлен из четырех слоев ПЭВП, при этом толщина внешнего слоя 210 составила 155 мкм, толщина внутреннего слоя 250 составила 50 мкм, и общая толщина гибкой упаковки 100 составила 250 мкм. В качестве материала ПЭВП1 использовали бимодальный ПЭВП с плотностью 0,951 г/см3 и показателем текучести расплава 1,1 г/10 мин. В качестве материала ПЭВП2 использовали марку высокой жесткости с плотностью 0,965 г/см3 и показателем текучести расплава 0,7 г/10 мин. ЛПЭНП представлял собой смесь ПЭНП, ЛПЭНП и ПЭСП, которая обеспечивала хорошую способность к герметизации со средней плотностью 0,93 г/см3 и показателем текучести расплава < 1 г/10 мин. Средством улучшения совместимости являлся функциональный полимер, который повышал совместимость ПЭВП и ЭВС, например, Retain 3000 компании Dow. Это средство имело плотность 0,87 г/см3. Связующие/соединительные слои содержат средство улучшения совместимости в количестве от около 5 мас. % до около 20 мас. %, предпочтительно 10 мас.%. Полученная пленка имела базовый вес 251 г/кв.м, коэффициент (статического/кинетического) трения 0,48/0,46 и ударную прочность, определенную методом свободнопадающего заостренного груза, 589 г. Пленка была плоской, без скручивания как в машинном направлении, так и в поперечном направлении.
[43] Пример 7. Заплечик 130
[44] Заплечик отлит методом инжекционного формования из материала ПЭВП с плотностью 0,953 г/см3 и показателем текучести расплава 0,95 г/10 мин. Температуру обработки устанавливали на 20–40°C выше, чем при инжекционном формовании стандартных марок ПЭВП.
[45] Цилиндрическая часть и заплечик, раскрытые в настоящем документе, могут беспрепятственно проходить по технологической линии на оборудовании для изготовления туб (например, Aisa SAESA®2000), так чтобы производство туб осуществлялось на полной скорости. Тубы, раскрытые в настоящем документе, соответствуют критическим рекомендациям по переработке ПЭВП Союза переработчиков пластмасс (СПП).
[46] Вторичная упаковка
[47] По меньшей мере в одном варианте осуществления длина и/или ширина гибкой упаковки 100 могут быть меньше требований, предъявляемых к технологии вторичной переработки бутылок из ПЭВП, что предотвратит попадание гибкой упаковки 100 в технологический поток вторичной переработки бутылок из ПЭВП. В этом варианте осуществления одна или более гибких упаковок 100 могут быть помещены во вторичную упаковку более крупного размера (например, после того как потребительский продукт 102 извлечен из одной или более гибких упаковок 100). Вторичная упаковка может иметь размер и форму, которые находятся в пределах допустимого диапазона для технологического потока вторичной переработки бутылок из ПЭВП, например, емкость кубовидной или цилиндрической формы, которая приблизительно соответствует размеру двухлитровой бутылки для напитков. Таким образом, вторичная упаковка с одной или более гибкими упаковочными упаковками 100, расположенными внутри нее, может быть переработана на стандартной технологической линии вторичной переработки бутылок из ПЭВП. Одну или несколько гибких упаковок 100 также можно транспортировать, хранить на полке и/или продавать во вторичной упаковке перед тем, как потребитель получит продукт 102, извлекаемый из нее, перед переработкой.
[48] Вторичная упаковка может быть изготовлена из экструдированного ПЭВП с показателем текучести расплава от около 0,3 г/10 мин до около 3,0 г/10 мин. Толщина стенки вторичной упаковки может составлять от около 0,05 мм до около 0,20 мм. Вторичная упаковка может быть изготовлена с помощью процесса экструзионного формования с покрытием. В этом варианте осуществления на нее может быть помещено любое художественное оформление в виде клейкой этикетки. В другом варианте воплощения изобретения вторичная упаковка может быть изготовлена способом термоформования. В этом варианте осуществления на нее может быть помещено любое художественное оформление посредством прямой поверхностной печати. В еще одном варианте осуществления вторичная упаковка может быть изготовлена в виде складной коробки из листа ПЭВП. В этом варианте осуществления на нее может быть помещено любое художественное оформление в виде самоклеящейся этикетки или посредством этикетирования в форме.
1. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, содержащая:
внешний слой, по существу состоящий из первого полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), где внешний слой включает два или более разных первых ПЭВП;
внутренний слой, содержащий второй ПЭВП;
барьерный слой, расположенный между внешним слоем и внутренним слоем;
первый связующий слой, расположенный между внешним слоем и барьерным слоем; и
второй связующий слой, расположенный между внутренним слоем и барьерным слоем.
2. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.1, отличающаяся тем, что барьерный слой содержит пластмассу.
3. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.1 или 2, отличающаяся тем, что первый связующий слой, второй связующий слой или оба эти слоя содержат адгезивный материал или экструдированную плавленую соединительную смолу.
4. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что внешний слой состоит из первого ПЭВП, при этом внутренний слой состоит из второго ПЭВП, и при этом первый ПЭВП и второй ПЭВП одинаковы.
5. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что внешний слой содержит первый слой ПЭВП и второй слой ПЭВП, при этом ПЭВП первого слоя ПЭВП отличается от ПЭВП второго слоя ПЭВП.
6. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.5, отличающаяся тем, что два или более разных первых ПЭВП содержат первый внешний ПЭВП, имеющий первую плотность и первый показатель текучести расплава, и второй внешний ПЭВП, имеющий вторую плотность и второй показатель текучести расплава, причем первая плотность меньше второй плотности, и при этом первый показатель текучести расплава больше второго показателя текучести расплава.
7. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по любому из пп.1-6, дополнительно содержащая герметизирующий слой, расположенный на противоположной стороне внутреннего слоя от второго связующего слоя, причем герметизирующий слой содержит линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) с плотностью от около 0,90 до около 0,95 г/см3 и показателем текучести расплава, составляющим менее чем около 1 г/10 мин.
8. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что внешний слой содержит средство улучшения совместимости в количестве от около 5 до около 20 мас.%, и при этом средство улучшения совместимости имеет плотность от около 0,85 до около 0,90 г/см3.
9. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.8, отличающаяся тем, что первый связующий слой и второй связующий слой также содержат средство улучшения совместимости в количестве от около 5 до около 20 мас.%.
10. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что упаковка отвечает требованиям подачи на технологическую линию вторичной переработки ПЭВП.
11. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, содержащая:
внешний слой, содержащий полиэтилен высокой плотности (ПЭВП),
внутренний слой, содержащий ПЭВП, при этом внешний слой и внутренний слой не включают полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), полиэтилен средней плотности (ПЭСП) или полипропилен (ПП);
барьерный слой, расположенный между внешним слоем и внутренним слоем;
первый связующий слой, расположенный между внешним слоем и барьерным слоем; второй связующий слой, расположенный между внутренним слоем и барьерным слоем, и
герметизирующий слой, расположенный на противоположной стороне внутреннего слоя от второго связующего слоя, причем герметизирующий слой содержит ЛПЭНП с плотностью от 0,90 до 0,95 г/см3 и показателем текучести расплава, составляющим менее чем 1 г/10 мин, при этом внешний слой содержит средство улучшения совместимости в количестве от 5 до 20 мас.%, причем средство улучшения совместимости характеризуется плотностью от 0,85 до 0,90 г/см3, и при этом упаковка отвечает требованиям подачи на технологическую линию вторичной переработки ПЭВП.
12. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.11, отличающаяся тем, что:
внешний слой имеет толщину от около 180 до около 210 мкм,
внутренний слой имеет толщину от около 30 до около 50 мкм,
барьерный слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
первый связующий слой имеет толщину от около 3 до около 10 мкм,
второй связующий слой имеет толщину от около 3 до около 10 мкм,
ПЭВП имеет плотность более чем около 0,95 г/см3, и
ПЭВП имеет показатель текучести расплава менее 1 г/10 мин.
13. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.11, отличающаяся тем, что:
внешний слой содержит множество слоев, имеющих суммарную толщину от около 150 до около 170 мкм,
внутренний слой имеет толщину от около 40 до около 60 мкм,
барьерный слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
первый связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
второй связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
ПЭВП имеет плотность от около 0,94 до около 1,00 г/см3,
ПЭВП имеет показатель текучести расплава от около 3 до около 5 г/10 мин,
упаковка имеет базовый вес от около 270 до около 310 г/м2,
упаковка имеет коэффициент статического трения от около 0,36 до около 0,46,
упаковка имеет коэффициент кинетического трения от около 0,36 до около 0,46,
упаковка имеет ударную прочность, определенную методом свободно-падающего заостренного груза, от около 430 до около 460 г.
14. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.11, отличающаяся тем, что:
внешний слой содержит множество слоев, имеющих суммарную толщину от около 160 до около 180 мкм,
внутренний слой имеет толщину от около 30 до около 40 мкм,
барьерный слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
первый связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
второй связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
ПЭВП имеет плотность от около 0,94 до около 1,00 г/см3,
ПЭВП имеет показатель текучести расплава от около 0,8 до около 1,4 г/10 мин,
упаковка имеет базовый вес от около 225 до около 265 г/м2,
упаковка имеет коэффициент статического трения от около 0,20 до около 0,30,
упаковка имеет коэффициент кинетического трения от около 0,20 до около 0,30, и
упаковка имеет ударную прочность, определенную методом свободно-падающего заостренного груза, от около 450 до около 480 г.
15. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.11, отличающаяся тем, что:
внешний слой содержит множество слоев, имеющих суммарную толщину от около 120 до около 140 мкм,
внутренний слой имеет толщину от около 40 до около 50 мкм,
барьерный слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
первый связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
второй связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
ПЭВП имеет плотность от около 0,94 до около 1,00 г/см3,
ПЭВП имеет показатель текучести расплава от около 0,8 до около 1,4 г/10 мин,
упаковка имеет базовый вес от около 205 до около 245 г/м2,
упаковка имеет коэффициент статического трения от около 0,30 до около 0,40,
упаковка имеет коэффициент кинетического трения от около 0,30 до около 0,40, и
упаковка имеет ударную прочность, определенную методом свободно-падающего заостренного груза, от около 390 до около 420 г.
16. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.11, отличающаяся тем, что:
внешний слой содержит множество слоев, имеющих суммарную толщину от около 145 до около 165 мкм,
внутренний слой имеет толщину от около 45 до около 55 мкм,
барьерный слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
первый связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
второй связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
ПЭВП имеет плотность от около 0,94 до около 1,00 г/см3,
ПЭВП имеет показатель текучести расплава от около 0,5 до около 1,0 г/10 мин,
упаковка имеет базовый вес от около 220 до около 260 г/м2,
упаковка имеет коэффициент статического трения от около 0,35 до около 0,40,
упаковка имеет коэффициент кинетического трения от около 0,35 до около 0,40, и
упаковка имеет ударную прочность, определенную методом свободно-падающего заостренного груза, от около 385 до около 415 г.
17. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по п.11, отличающаяся тем, что:
внешний слой содержит множество слоев, имеющих суммарную толщину от около 145 до около 165 мкм,
внутренний слой имеет толщину от около 45 до около 55 мкм,
барьерный слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
первый связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
второй связующий слой имеет толщину от около 10 до около 20 мкм,
ПЭВП имеет плотность от около 0,94 до около 1,00 г/см3,
ПЭВП имеет показатель текучести расплава от около 0,8 до около 1,4 г/10 мин,
упаковка имеет базовый вес от около 230 до около 270 г/м2,
упаковка имеет коэффициент статического трения от около 0,45 до около 0,50,
упаковка имеет коэффициент кинетического трения от около 0,45 до около 0,50, и
упаковка имеет ударную прочность, определенную методом свободно-падающего заостренного груза, от около 570 до около 610 г.
18. Упаковка, подходящая для вторичной переработки, по любому из пп.11-17, отличающаяся тем, что барьерный слой содержит пластмассу, при этом первый связующий слой, второй связующий слой или оба эти слоя содержат адгезивный материал или экструдированную плавленую соединительную смолу.
