DE69908915T2

DE69908915T2 - Stapelsiegelfähige, heissschrumpffähige mehrschichtverpackungsfolie

Info

Publication number: DE69908915T2
Application number: DE69908915T
Authority: DE
Inventors: K. Ram RAMESH; R. John WOLF; D. George WOFFORD
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 1998-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2019-03-05
Also published as: DK1060077T3; US7207157B2; AU2896199A; CA2321033A1; WO1999044824A1; US20030012900A1; AU755801B2; EP1060077B1; CA2321033C; ES2203084T3; EP1060077A1; DE69908915D1; ATE243114T1; NZ506122A

Description

1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft heißschrumpffähige Folien, insbesondere heißschrumpffähige Mehrschichtfolien, die zur Verwendung in der Verpackung von Produkten geeignet sind. Die vorliegende Erfindung ist außerdem auf ein Verpackungsverfahren unter Verwendung dieser Folien gerichtet.
2. Hintergrund der Erfindung
Es besteht Bedarf an heißschrumpffähigen Mehrschichtfolien und daraus hergestellten Artikeln, die hohe Schlagfestigkeit, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, hohen freien Schrumpf bei 85°C (185°F), hohen Modul, hohen Glanz und Verpackungspräsentation, gute Siegelbarkeit und Siegelstärke und Stapel/ Überlappungssiegelfähigkeit haben und die leicht orientiert werden können. Diese Kombination von Eigenschaften ist derzeit nicht verfügbar.
Kürzlich ist gefunden worden, dass bestimmte kommerziell erhältliche Beutel gesiegelt werden können, wenn sie auf einander gestapelt sind, d. h., ohne aneinander zu kleben. Diese Nicht-Klebeigenschaft liefert einen Vorteil für das Verpacken in einer Vakuumkammer, da in der Kammer, obwohl sie typischerweise nur eine Siegeleinrichtung hat, mehr als genug Platz für mehrere verpackte Produkte ist, die nach der Evakuierung der Atmosphäre aus der Kammer zu siegeln sind. Daher ermöglicht die nichtklebende Eigenschaft die gleichzeitige Evakuierung und Siegelung von mehr als einem Beutel in einer Vakuumkammer, wodurch die Produktionsrate der Vakuumkammer-Verpackungsmaschine erhöht wird.
EP 0 476 836 A (US-Patent Nr. 5,336,549) offenbart eine heißschrumpffähige Folie, die zu Beuteln verarbeitet werden kann. Offensichtlich haben Verwender dieser Folie, die kommerziell erhältlich ist, entdeckt, dass Beutel, die aus der Folie hergestellt sind, während des Siegelns aufeinander gestapelt sein können, ohne aneinander zu kleben (d. h., die Beutel sind "stapelsiegelbar"). Dies ermöglicht es dem Output von Vakuumkammerpackungsmaschinerie z. B. verdoppelt zu werden, wenn zwei Beutel aufeinander gestapelt und gleichzeitig gesiegelt werden.
Die in EP 0 476 836 A offenbarte Folie ist eine biaxial orientierte laminierte Folie, die (i) eine Oberflächenschicht aus einem Polyester, der nicht weniger als 88 Mol% Terephthalsäure als einen Säurebestandteil enthält, (ii) eine Zwischenschicht aus einem Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C bis 210°C und (iii) eine Heißsiegelschicht aus einem Polyolefin umfasst, wobei die Dicke der Polyesterschicht geringer als die Dicke der Polyamidschicht ist. Die Folie kann zusätzliche Schichten wie Gasbarriereschichten und Haftschichten einschließen. Beispiel 4 bezieht sich auf eine Folie, die die folgenden Schichten umfasst: Eine erste äußere Polyolefinschicht, eine zweite haftende Säure-modifizierte Ethylen-α-olefin-Copolymerschicht mit einer Dicke von 2 μm, eine dritte Schicht von EVOH, eine vierte Schicht, die eine Mischung von zwei verschiedenen Polyamiden umfasst, von denen das eine (70%) einen Schmelzpunkt von 195°C und das andere (30%) einen Schmelzpunkt von 135°C hat, eine fünfte haftende Schicht desselben Materials wie die zweite haftende Schicht und eine sechste äußere Polyethylenterephthalatschicht. Das Laminat hat eine Gesamtdicke von 45 μm. Daher beträgt die Dicke der zweiten haftenden Schicht weniger als 10% der Gesamtfoliendicke.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wir haben gefunden, dass eine heißschrumpffähige Folie mit einer äußeren Polyesterschicht ohne eine innere Schicht, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C und weniger als 210°C enthält, hergestellt werden kann. Genauer haben wir gefunden, dass wir eine Folie herstellen können, die eine äußere Polyesterschicht und eine innere Schicht von Polyamid mit einem Schmelzpunkt im Temperaturbereich von 160°C und darunter hat, wobei eine Folie relativ einheitlicher Dicke, relativ einheitlicher Dimensionen und mit einer relativ einheitlichen Belastung des Extruders erhalten wird. Unsere Folie kann auch in Beutel umgewandelt werden, von denen eine Vielzahl gestapelt und gleichzeitig gesiegelt werden kann.
Darüber hinaus haben wir in unserer Folie im Vergleich zu der Folie von EP 0 476 836 A eine Vielzahl von Vorteilen gefunden. Das heißt, unsere Folie, die ein niedriger schmelzendes Polyamid als das Polyamid von EP 0 476 838 A aufweist, zeigt in so fern verbesserte Heißschrumpffähigkeit gegenüber der Folie von EP 0 476 836 , als dass sie bei einer niedrigeren Temperatur orientiert werden kann, wodurch unsere Folie mit der Fähigkeit ausgestattet ist, bei einer niedrigeren Temperatur zu schrumpfen. Dies ist am vorteilhaftesten bei der Verpackung von hitzeempfindlichen Produkten, wie Lebensmittelprodukten, insbesondere frischen Fleischprodukten, die, indem sie Hitze ausgesetzt werden, die verwendet wird, um die Folie eng an das Fleisch zu schrumpfen, verbrennen oder auf andere Weise entfärbt werden können. Darüber hinaus wird, da die Orientierung bei einer niedrigeren Temperatur ausgeführt werden kann, der Orientierungsschritt einfacher, da das zu orientierende Band leichter auf die gewünschte Orientierungstemperatur erhitzt werden kann.
Unsere Folie ist außerdem einfacher herzustellen, da unsere Polyamidextrusionstemperatur niedriger ist als für ein Polyamid mit einer höheren Schmelztemperatur von 160°C bis 210°C. Die verringerte Extrusionstemperatur liefert größere chemische Stabilität, d. h. geringere chemische Zersetzung, nicht nur des Polyamids, sondern auch der temperaturempfindlicheren Polymere in anderen Schichten, die typischerweise in einer Schicht koextrudiert werden, die in direktem Kontakt mit oder nahe an der Schicht aus Polyamid ist. Die Wärme aus dem extrudierten Polyamid kann die Stabilität von Polymer in solchen benachbarten und nahe daran befindlichen Schichten beeinflussen, insbesondere Schichten, die auf Ethylen basierende Polymere enthalten.
Die Verwendung eines Polyamids mit einem Schmelzpunkt im Temperaturbereich von 160°C und darunter liefert bestimmte unerwartete Ergebnisse im Vergleich zu der Verwendung von Polyamiden mit Schmelzpunkten größer als 160°C. Es ist gefunden worden, dass die Verwendung einer inneren Schicht, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasst, in Verbindung mit einer äußeren Schicht, die Polyester umfasst, in der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie: es der Folie ermöglicht, zu einem höheren Grad orientiert zu werden, als es möglich wäre, wenn das Polyamid einen Schmelzpunkt von mehr als 160°C hätte; eine Folie mit einem höheren Grad an freiem Schrumpf produziert werden kann, als sie erhalten werden könnte, wenn das Polyamid einen Schmelzpunkt von mehr als 160°C hätte; und überlegene optische Klarheit im Vergleich zu Folien ergibt, die eine innere Schicht haben, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C umfasst. Darüber hinaus ist außerdem gefunden worden, dass die erfindungsgemäßen Folien: im Vergleich zu Folien des Standes der Technik, insbesondere solchen, die eine äußere Polyesterschicht und eine innere Schicht umfassen, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C umfassen, einfacher zu orientieren sind. Die Einfachheit der Orientierbarkeit und das größere Orientierungsfenster, das durch die erfindungsgemäßen Folien bereitgestellt wird, führen außerdem zu einem stabileren Orientierungsverfahren. Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Folien auch durch Orientierung eines Bandes bei einer niedrigeren Temperatur im Vergleich zu dem Orientierungsschritt für ein Band, das Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C enthält, hergestellt werden. während die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Folien außerdem höheren freien Schrumpf liefert, erhöht das Verfahren der Orientierung bei niedrigeren Temperaturen außerdem den freien Schrumpf der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Folien gegenüber Folien, die eine äußere Polyesterschicht und eine innere Schicht umfassen, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C umfasst, relativ frei von optischen Defekten (wie Werkzeuglinien).
Darüber hinaus ist es in der Verpackung eines relativ starren Produktes, das nicht durch Kräfte verformt wird, die durch eine schrumpfende Folie entstehen, generell wünschenswert, eine heißschrumpffähige Folie mit einem freien Schrumpf zur Verfügung zu stellen, der so hoch wie möglich ist, um die "dichteste" mögliche Verpackung um das Produkt zu erhalten. Im Allgemeinen liefert eine dichtere Verpackung ein überlegenes Erscheinungsbild, während alle anderen Faktoren dieselben bleiben. Unsere Folie hat einen relativ hohen freien Schrumpf und ermöglicht dadurch ein verbessertes Produkterscheinungsbild gegenüber einer Folie mit einem niedrigeren freien Schrumpf.
Als ein erster Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf eine heißschrumpffähige Mehrschichtfolie gerichtet, die (A) eine erste Schicht, die eine äußere Schicht ist und die Polyolefin umfasst; (B) eine zweite Schicht, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol und Polyurethan umfasst, wobei die zweite Schicht eine Dicke von 10 bis 50% bezogen auf die Gesamtfoliendicke hat, (C) eine dritte Schicht, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160° C und darunter umfasst; und (D) eine vierte Schicht umfasst, die eine äußere Schicht ist und die Polyester mit einem Schmelzpunkt von 170 bis 260°C umfasst; und die einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von 40 bis 170% aufweist. Bevorzugt hat die zweite Schicht eine Dicke von etwa 13 bis etwa 45 bezogen auf die Gesamtfoliendicke, bevorzugter von etwa 15 bis etwa 40%, noch bevorzugter von etwa 17 bis etwa 35% und noch bevorzugter von etwa 19 bis etwa 27%.
Bevorzugt hat die Folie einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von etwa 40 bis etwa 170% , bevorzugter von etwa 50 bis etwa 160%; noch bevorzugter von etwa 60 bis etwa 150%, noch bevorzugter von etwa 60 bis etwa 120% und noch bevorzugter von etwa 70 bis etwa 110%.
Vorzugsweise hat die Folie eine Dickeneinheitlichkeit von mindestens 20%, bevorzugter von mindestens 30%, noch bevorzug ter von mindestens 40%, noch bevorzugter von mindestens 50%, noch bevorzugter mindestens 60%, noch bevorzugter mindestens 70%, noch bevorzugter mindestens 80% und noch bevorzugter mindestens 85%.
Die vierte Schicht umfasst Polyester mit einem Schmelzpunkt von etwa 200 bis etwa 260°C, bevorzugt von etwa 210 bis etwa 240°C, bevorzugter von etwa 220 bis etwa 235°C. Bevorzugt umfasst der Polyester in der vierten Schicht etwa 70 bis etwa 95 Mol% Terephthalat-mer-Einheiten, bevorzugter etwa 80 bis etwa 95 Mol% Terephthalat-mer-Einheiten, noch bevorzugter etwa 85 bis etwa 90 Mol% Terephthalat-mer-Einheiten.
Bevorzugt hat die Folie einen Glanz von mindestens 50%, wie gegen die vierte Schicht gemäß ASTM D 2457 (hierdurch in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen) gemessen, bevorzugter ist der Glanz mindestens etwa 55%, bevorzugter mindestens etwa 60%, bevorzugter mindestens etwa 65%, bevorzugter mindestens etwa 70%und noch bevorzugter mindestens etwa 75%. Vorzugsweise hat die Folie eine Trübung von nicht mehr als 10%, wie durch ASTM D 1003 (hierdurch in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen) gemessen, bevorzugter eine Trübung von etwa 0 bis etwa 7%, noch bevorzugter von etwa 0 bis etwa 5%.
Bevorzugt hat die Folie eine Gesamtdicke von etwa 12,7 bis etwa 254 μm (0,5 bis 10 mils), bevorzugter von etwa 2,54 bis etwa 127 μm (1 bis 5 mils), bevorzugter von etwa 33 bis etwa 101,6 μm (1,3 bis 4 mils), noch bevorzugter von etwa 38,1 bis etwa 88,9 μm (1,5 bis 3,5 mils) und noch bevorzugter von etwa 45,7 bis etwa 63,5 μm (1,8 bis 2,5 mils).
Bevorzugt umfasst die Folie eine fünfte Schicht, die als eine O₂-Barriereschicht dient, wobei die fünfte Schicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus EVOH, PVDC, Polyalkylencarbonat, Polyamid und Polyethylennaphthalat umfasst. Bevorzugt befindet sich die fünfte Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht.
Bevorzugt umfasst die Folie weiterhin eine sechste Schicht, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von unterhalb 160°C umfasst, wobei sich die sechste Schicht zwischen der vierten Schicht und der fünften Schicht befindet. Bevorzugt umfasst die Folie weiterhin eine siebte Schicht, die eine Verbindungsschicht ist, wobei sich die siebte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht befindet, und eine achte Schicht, die ebenfalls eine Verbindungsschicht ist, wobei sich die achte Schicht zwischen der vierten Schicht und der sechsten Schicht befindet.
Bevorzugt umfasst die erste Schicht Ethylen/c-Olefin-Copolymer, die zweite Schicht umfasst Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, die dritte Schicht umfasst Polyamid mit einem Schmelzpunkt unterhalb 140°C, die vierte Schicht umfasst Polyethylenterephthalat und die fünfte Schicht umfasst EVOH. Bevorzugter umfasst die erste Schicht eine Mischung von homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer und heterogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer und die dritte Schicht umfasst ein Copolymer von Caprolactam und Lauryllactam.
Bevorzugt befindet sich die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht, die dritte Schicht befindet sich zwischen der zweiten Schicht und der fünften Schicht, die fünfte Schicht befindet sich zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht, wobei die erste und vierte-Schicht Außenschichten sind.
Bevorzugt hat die erste Schicht eine Dicke von etwa 1 bis etwa 40% (bevorzugter von etwa 20 bis etwa 30%) bezogen auf die Gesamtfoliendicke, die zweite Schicht hat eine Dicke von etwa 10 bis etwa 40% (bevorzugter von etwa 10 bis etwa 25%) bezogen auf die Gesamtfoliendicke; die dritte Schicht hat eine Dicke von etwa 5 bis etwa 40% (bevorzugter von etwa 18 bis etwa 25%) bezogen auf die Gesamtfoliendicke; die vierte Schicht hat eine Dicke von etwa 1 bis etwa 25% (bevorzugter von etwa 4 bis etwa 16%) bezogen auf die Gesamtfoliendicke; die fünfte Schicht hat eine Dicke von etwa 1 bis etwa 20% bezogen auf die Gesamtfoliendicke (bevorzugter von etwa 5 bis etwa 15%).
Bevorzugt umfasst die Folie ein vernetztes Polymernetzwerk. Es ist besonders bevorzugt, dass die zweite Schicht ein vernetztes Netzwerk umfasst, das Ethylen/Vinylacetat-Copolymer umfasst.
Bevorzugt hat die Folie eine Schlagfestigkeit (bei Spitzenbelastung und Raumtemperatur) wie gemäß ASTM D-3763 (hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit eingeschlossen) gemessen, von mindestens etwa 60 Newton (N), bevorzugter von etwa 60 bis etwa 500 N, noch bevorzugter von etwa 70 N bis etwa 500 N, noch bevorzugter von etwa 80 bis etwa 500 N, bevorzugter von etwa 90 bis etwa 500 N, bevorzugter von etwa 100 bis etwa 500 N, bevorzugter von etwa 110 bis etwa 500 N, bevorzugter von etwa 120 bis etwa 500 N.
Bevorzugt hat die Folie eine Schlagzähigkeit (Peakbelastung) bei 88°C (190°F), wie gemäß ASTM D-3763 gemessen und durchgeführt bei 88°C (190°F), von mindestens etwa 44,82 N (10 pounds) (d. h. lbf oder poundforce); bevorzugter von etwa 44,82 bis etwa 672,3 N (10 bis etwa 150 pounds), noch bevorzugter von etwa 67,23 bis etwa 448,2 N (15 bis 100 pounds), noch bevorzugter von etwa 80,68 bis etwa 336,2 N (18 bis 75 pounds), noch bevorzugter von etwa 89,64 bis etwa 268,9 N (20 bis 60 pounds) und noch bevorzugter von etwa 112,1 bis etwa 224,1 N (25 bis 50 pounds).
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen aus der Folie gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellten Beutel. Bevorzugt wird der Beutel aus einer bevorzugten Folie gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt. Bevorzugt wird der Beutel hergestellt, indem die erste Schicht an sich selbst gesiegelt wird, wodurch die erste Schicht eine innenseitige Beutelschicht ist und die vierte Schicht eine außenseitige Beutelschicht ist. Bevorzugt ist der Beutel aus einer bevorzugten Folie gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung hergestellt. Der Beutel kann ein Endsiegelbeutel, ein Seitensiegelbeutel, ein L-Siegelbeutel (d. h. gesiegelt über den Boden und entlang einer Seite mit einer offenen Oberseite), oder eine Tasche (d. h. gesiegelt an drei Seiten mit einer offenen Oberseite) sein.
Gemäß einem dritten Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Verpackung eines Produkts gerichtet, bei dem: (A) ein erstes Produkt in einem flexiblen, heißschrumpffähigen Beutel gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung plaziert wird; (B) der Plazierungsschritt mit einem zweiten Produkt und einem zweiten Beutel wiederholt wird, wobei ein zweites gebeuteltes Produkt resultiert; (C) mindestens das erste und zweite gebeutelte Produkt gestapelt werden, so dass sich eine Überschussbeutellänge von jedem der eingebeutelten Produkte innerhalb eines Siegelbereiches von Mitteln für das Heißsiegeln befindet und (D) die innenseitige Schicht des ersten Beutels an sich selbst in dem Bereich zwischen dem offenen Ende des ersten Beutels und dem ersten Produkt und die innenseitige Schicht des zweiten Beutels an sich selbst in dem Bereich zwischen dem offenen Ende des zweiten Beutels und dem zweiten Produkt heissgesiegelt werden, so dass das erste Produkt komplett innerhalb des ersten Beutels versiegelt ist und das zweite Produkt komplett innerhalb des zweiten Beutels versiegelt ist. Das Siegeln wird bei einer solchen Temperatur durchgeführt, dass die resultierenden verpackten Produkte ohne Schichtdelaminierung frei voneinander getrennt werden können. Der Beutel hat eine offene Oberseite, so dass vor dem Siegeln sowohl das erste eingebeutelte Produkt als auch das zweite eingebeutelte Produkt Überschussbeutellänge haben. Während des Siegelns von jedem Beutel wird die erste Schicht an sich selbst gesiegelt, da die erste Schicht sowohl in dem ersten Beutel als auch in dem zweiten Beutel die Innenschicht ist. Entsprechend ist die vierte Schicht die Außen schicht von dem ersten Beutel und dem zweiten Beutel. Das Verfahren kann in einer kontinuierlichen Einzel-, Dual- oder Rotationskammervakuumverpackungsmaschine durchgeführt werden. Bevorzugt werden 2 bis 5 eingebeutelte Produkte während des Heißsiegelns aufeinander gestapelt. Bevorzugt verwendet das Verfahren einen erfindungsgemäß bevorzugten Beutel.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten bevorzugten Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie.
2 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten bevorzugten Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie.
3 zeigt ein Schema eines erfindungsgemäßen Endsiegelbeutels in Flachlageansicht.
4 zeigt ein Schema eines erfindungsgemäßen Seitensiegelbeutels in Flachlageansicht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
So, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet der Ausdruck "freier Schrumpf" den Prozentsatz an dimensionalem Wechsel einer 10 cm × 10 cm Folienprobe, wenn diese einer ausgewählten Wärme (d. h. einer bestimmten Temperatur) ausgesetzt wird, wobei die quantitative Bestimmung gemäß ASTM D 2732 wie in dem 1990er Jahrbuch der ASTM Standards, Vol. 08.02, S. 368–371 beschrieben durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie hat bevorzugt einen gesamten freien Schrumpf von mindestens 40% bei 85°C (185°F). "Gesamter freier Schrumpf" wird bestimmt, indem der Prozentsatz an freiem Schrumpf in der Maschinenrichtung mit dem Prozentsatz an freiem Schrumpf in der Transversalrichtung addiert wird. Zum Beispiel hat eine Folie, die bei 185°F 50% freien Schrumpf in der Transversalrichtung und 40% freien Schrumpf in der Maschinenrichtung aufweist, einen "gesamten freien Schrumpf" bei 85°C (185°F) von 90%. Es sollte allerdings bemerkt werden, dass die Folie nicht Schrumpf in beiden Richtungen aufweisen muss. Wenn nicht anders spezifiziert, bezieht sich der Ausdruck "freier Schrumpf", so, wie er hierin verwendet wird, auf den gesamten freien Schrumpf. Bevorzugt hat die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie einen freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von 40 bis etwa 170%, bevorzugter von etwa 50 bis etwa 160%, noch bevorzugter von etwa 60 bis etwa 140%, noch bevorzugter von etwa 70 bis etwa 130%, noch bevorzugter von etwa 75 bis etwa 125%, noch bevorzugter von etwa 80 bis etwa 120%, noch bevorzugter von etwa 85 bis etwa 115% und noch bevorzugter von etwa 90 bis etwa 110%.
Bevorzugt hat die Folie einen Glanz von mindestens 60 (bevorzugt von etwa 60 bis etwa 90%), bevorzugter von mindestens 70% (bevorzugt von etwa 70 bis etwa 90%), noch bevorzugter von mindestens 80% (bevorzugt von etwa 80 bis etwa 90%).
Der Prozentsatz an Trübung einer Folie wird bestimmt, indem die Folie eine Analyse gemäß ASTM D 1003 unterzogen wird. Diese Methode ist detailliert im 1990er Jahrbuch der ASTM Standards, Sektion 8, Vol. 08.01, ASTM D 1003, "Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics", S. 358–363 beschrieben. Trübungsergebnisse wurden unter Verwendung eines XL 211 HAZEGARD (TM) SYSTEM erhalten, das von der Gardner/Neotec Instrument Division in Silver Spring, Maryland, bezogen wurde. Dieses Gerät erfordert eine minimale Probengröße von etwa 6, 45 cm² (1 Square inch). Bevorzugt hat die erfindungsgemäße Folie eine Trübung von weniger als 10% (bevorzugt von 0 bis etwa 9%, bevorzugter von etwa 1 bis etwa 8%, bevorzugter von etwa 2 bis etwa 7%, noch bevorzugter von etwa 2 bis etwa 6, noch bevorzugter von etwa 2 bis etwa 5% und noch bevorzugter von etwa 2 bis etwa 4%).
Trübung ist eine Messung des durchtretenden Lichtes, das mehr als 2,5° von der Achse des eindringenden Lichtes gestreut worden ist. Sie wird gemessen mit einem Messgerät ähnlich einem Gesamtlichttransmissionsmeter mit dem Unterschied, dass es eine Lichtfalle enthält, um Licht zu absorbieren, das weniger als 2,5° gestreut und regulär transmittiertes Licht ist. Es ist üblich, das gesamte transmittierte Licht zunächst durch Ausschaltung der Lichtfalle zu messen und dann das Meter auf 100 zu setzen. Dann wird es der Lichtfalle ermöglicht, das Licht das weniger als 2,5° gestreut wird (plus regulär transmittiertes Licht) zu absorbieren, und die Trübung wird als Prozentsatz des gesamten transmittierten Lichts abgelesen. Man beachte, dass der der Nenner hier gesamt transmittiertes Licht (I_s + I_r), nicht einfallendes Licht (I_i), wie in der Messung von gesamttransmittiertem Licht, ist.
Die Messung von optischen Eigenschaften von Plastikfolien, die in der Verpackung verwendet werden, inklusive der Messung von Gesamttransmission, Trübung, Klarheit (d. h. Gesamttransmission) und Glanz ist in Pike, LeRoy, "Optical Properties of Packaging Materials", Journal of Plastic film & sheeting, Vol. 9, Nr. 3, S. 173–180 (Juli 1993) detailliert diskutiert.
So, wie hier verwendet, wird der Ausdruck "Folie" in einem generischen Sinne verwendet, um Plastikbahn, unabhängig davon, ob es sich um Folie oder Folienbahn handelt, einzuschließen. Bevorzugt haben erfindungsgemäße und in der vorliegenden Erfindung verwendete Folien eine Dicke von 0,25 mm oder weniger. So, wie verwendet, bezieht sich der Begriff "Verpackung" auf Verpakkungsmaterialien, die zur Verpackung eines Produkts verwendet werden.
So, wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Siegelschicht", "siegelnde Schicht", "Heißsiegelschicht" und "Sie gelmaterialschicht" auf eine äußere Schicht oder Schichten, die an dem Siegeln der Folie an sich selbst, einer anderen Schicht derselben oder einer anderen Folie und/oder einem anderen Artikel, der keine Folie ist, beteiligt sind. Wenngleich darauf hinzuweisen ist, dass im Allgemeinen bis zu den äußeren 76,2 μm (3 mils) einer Folie an dem Siegeln der Folie an sich selbst oder einer anderen Schicht beteiligt sein können, bezieht sich der Ausdruck "Siegelschicht" und dergleichen hierin nur auf die äußere Schicht (die äußeren Schichten), die an sich selbst, eine andere Folie, usw. gesiegelt werden. Irgendwelche inneren Schichten, die zu den Siegeleigenschaften der Folie beitragen, werden hierin als "siegelassistierende" Schichten betitelt. In Bezug auf Packungen mit nur Lamellen-Typ-Siegeln, im Gegensatz zu Überlappungs-Typ-Siegeln, bezieht sich der Ausdruck "Siegelmittelschicht" im Allgemeinen auf die Innenschicht einer Pakkung, wobei die Innenschicht eine äußere Schicht ist, die häufig auch als eine Lebensmittelkontaktschicht in der Verpackung von Lebensmitteln dient. Allerdings kann die Zusammensetzung der anderen Schichten in einer Mehrschichtfolie (innerhalb 76,2 μm der Innenseitenoberfläche) auch die Siegelbarkeit und Siegelfertigkeit beeinflussen.
Im Allgemeinen haben Siegelschichten, die in der Verpackungstechnik verwendet werden, die Gattung thermoplastisches Polymer eingeschlossen, die thermoplastisches Polyolefin, Polyamid, Polyester, Polyvinylchlorid und Ionomer einschließt. Bevorzugte Polymere für die Siegelmaterialschicht schließen homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und Ionomer ein.
So, wie hier verwendet, beziehen sich der Begriff "Heißsiegel" und der Ausdruck "Heißsiegeln" auf jegliches Siegeln eines ersten Bereichs einer Folienoberfläche an einen zweiten Bereich einer Folienoberfläche, wobei das Siegel durch Erhitzen der Bereiche auf mindestens ihre jeweilige Siegelinitiationstemperatur gebildet wird. Das Erhitzen kann durch irgendeine oder mehrere einer weiten Bandbreite von Arten erfolgen, wie durch Ver wendung eines erhitzten Stabes, eines heißen Drahtes, heißer Luft, Infrarotstrahlung, Ultraschallsiegeln, usw. Heißsiegeln ist das Verfahren des Verbindens von zwei oder mehr thermoplastischen Folien oder Folienbahnen durch Erhitzen von Bereichen, die in Kontakt miteinander stehen, auf eine Temperatur, bei der Verschmelzung auftritt, üblicherweise unterstützt durch Druck. Heißsiegeln schließt thermisches Siegeln, Schmelzleistensiegeln, Impulssiegeln, dielektrisches Siegeln und Ultraschallsiegeln ein.
So, wie hier in Bezug auf Folien und/oder Schichten verwendet, werden der Begriff "Barriere" und der Ausdruck "Barriereschicht" in Bezug auf die Fähigkeit einer Folie oder Schicht verwendet, als Barriere gegenüber einem oder mehreren Gasen zu dienen. Im Verpackungsbereich haben Sauerstoff- (d. h. gasförmiges O₂) Barriereschichten im Allgemeinen z. B. Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyalkylencarbonat, Polyamid, Polyethylennaphthalat, Polyester, Polyacrylonitril, usw. eingeschlossen, wie dem Fachmann bekannt ist. Allerdings umfasst die O₂-Barriereschicht in der vorliegenden Erfindung bevorzugt entweder EVOH oder Polyvinylidenchlorid, wobei das PVDC einen thermischen Stabilisator (d. h. HCl-Fänger, z. B. epoxidiertes Sojabohnenöl) und ein Schmierstoffverarbeitungshilfsmittel umfasst, das z. B. ein oder mehrere Acrylate umfasst.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Abnutzungsschicht" sowie der Ausdruck "Durchstoßungswiderstandsschicht" auf jede Schicht, die dazu dient, Abrieb, Durchstossung und anderen potentiellen Gründe der Verringerung der Packungsintegrität sowie potentiellen Ursachen der Verringerung der Qualität des Packungserscheinungsbildes zu widerstehen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Hautschicht" auf eine Außenschicht einer Mehrschichtfolie in der Verpackung eines Produkts, wobei diese Hautschicht Abnutzung ausgesetzt ist.
Wie hierin verwendet, beziehen sich der Begriff "Kern" und der Ausdruck "Kernschicht", wie er für Mehrschichtfolien-verwen det wird, auf jede innere Schicht, die bevorzugt eine andere Funktion hat, als als Haftmittel oder Verträglichmacher für das Verbinden von zwei Schichten miteinander zu dienen. Üblicherweise stattet (statten) die Kernschicht oder -schichten die Mehrschichtfolie mit einem gewünschten Mass an Stärke, d. h. Modul, und/oder optischen Eigenschaften und/oder zusätzlichem Abnutzungswiderstand und/oder spezifischer Undurchlässigkeit aus.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Verbindungsschicht" auf jede innere Schicht, die den primären Zweck hat, zwei Schichten aneinander zu binden. In einer bevorzugten Ausführungsform können Verbindungsschichten irgendein Polymer umfassen, das eine aufgepfropfte polare Gruppe hat, so dass das Polymer in der Lage ist, kovalente Bindungen zu polaren Polymeren, wie Polyamid und Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, einzugehen. Bevorzugte Polymere für die Verwendung in Verbindungsschichten schließen ein, sind aber nicht begrenzt auf Ethylen/ ungesättigte Säure-Copolymer, Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer, Anhydrid-gepfropftes Polyolefin, Polyurethan und Mischungen davon.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Masseschicht" auf jede Schicht einer Folie, die für den Zweck vorliegt, den Abnutzungswiderstand, die Zähigkeit, den Modul, usw., einer Mehrschichtfolie zu erhöhen. Masseschichten umfassen allgemein Polymere, die im Vergleich zu anderen Polymeren in der Folie billig sind.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Lebensmittelkontaktschicht" und "Fleischkontaktschicht" auf eine Schicht einer Mehrschichtfolie, die sich in direktem Kontakt mit dem Lebensmittel/Fleisch in der die Folie umfassenden Packung befindet. Die Lebensmittelkontakt-/Fleischkontaktschicht ist eine Außenschicht der Mehrschichtfolie, in dem Sinne, dass die Lebensmittelkontakt-/Fleischkontaktschicht in direktem Kontakt mit dem Fleischprodukt in der Packung steht. Die Lebensmittel kontakt-/Fleischkontaktschicht ist eine Innenschicht in dem Sinne, dass in Bezug auf das verpackte Lebensmittelprodukt/Fleischprodukt, die Lebensmittelkontakt-/Fleischkontaktschicht die Innenseitenschicht (d. h. die innerste Schicht) der Packung ist, und sich diese Innenschicht in direktem Kontakt mit dem Lebensmittel/Fleisch befindet.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Lebensmittelkontaktoberfläche" und "Fleischkontaktoberfläche" auf eine äußere Oberfläche einer Lebensmittelkontaktschicht/Fleischkontaktschicht, wobei diese äußere Oberfläche in direktem Kontakt mit dem Lebensmittel/Fleisch in der Packung steht.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Dickeneinheitlichkeit" auf den Prozentwert, der durch die Messung der maximalen und minimalen Dicke einer Folie erhalten wird, und der Anwendung dieser Zahlen auf die folgende Formel:
Die maximalen und minimalen Dicken werden bestimmt, indem insgesamt 10 Dickenmessungen in gleichmäßigen Abständen entlang der Gesamtheit der Transversalrichtung einer Folienprobe vorgenommen werden, die höchsten und niedrigsten Dickenwerte als die Maximum- bzw. Minimumdickenwerte notiert werden und die Dickeneinheitlichkeit (ein Prozentwert) unter Verwendung der obigen Formel berechnet wird. Eine Dickeneinheitlichkeit von 100% repräsentiert eine Folie einer absoluten Dickeneinheitlichkeit, d. h. keiner messbaren Unterschiede in der Dicke; im Gegensatz dazu hat eine Folie, in der die Foliendicke (minimum) als 45% der Foliendicke (maximum) gemessen wird, eine Dickeneinheitlichkeit von nur 45%.
Wie hierin verwendet, bezieht sich "EVOH" auf Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, d. h. polymerisierten Ethylen-Vinylalkohol. EVOH schließt verseifte oder hydrolysierte Ethylen/Vinylacetat-Copolymere ein und bezieht sich auf ein Vinylalkohol-Copolymer mit einem Ethylencomonomer, das z. B. durch Hydrolyse von Vinylacetat-Copolymeren oder durch chemische Reaktionen mit Polyvinylalkohol hergestellt wird. Der Grad der Hydrolyse beträgt bevorzugt mindestens 50% und bevorzugter mindestens 85%. Bevorzugt umfasst das EVOH etwa 28 bis etwa 48 Mol% Ethylen, bevorzugter etwa 32 bis etwa 44 Mol% Ethylen und noch bevorzugter etwa 38 bis etwa 44 Mol% Ethylen.
Wie hierin verwendet, beziehen sich der Begriff "Laminierung", der Begriff "Laminat" und der Ausdruck "laminierte Folie" auf das Verfahren und das sich ergebende Produkt, hergestellt durch Verbinden von zwei oder mehr Folienschichten oder Schichten aus anderen Materialien. Laminierung kann durch Verbinden von Schichten mit Haftmitteln, Zusammenfügen mit Hitze und Druck und sogar durch Streichbeschichtung und Extrusionsbeschichtung erreicht werden. Der Begriff Laminat schließt koextrudierte Mehrschichtfolien ein, die eine oder mehrere Verbindungsschichten umfassen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "orientiert" auf Polymer enthaltendes Material, das bei einer erhöhten Temperatur (der Orientierungstemperatur) verstreckt worden ist, wonach es in der verstreckten Konfiguration durch Kühlen des Materials "eingefroren" worden ist, wobei die verstreckten Dimensionen im Wesentlichen erhalten geblieben sind. Unter anschließendem Erhitzen von unverstrecktes, nicht versiegeltes, orientiertes Polymer enthaltendem Material auf seine Orientierungstemperatur wird Heißschrumpfung bis nahezu den originalen unverstreckten, d. h. vororientierten Dimensionen erreicht. Genauer bezieht sich der Begriff "orientiert", wie er hierin verwendet wird, auf orientierte Folien, in denen die Orientierung in einer oder mehreren einer Vielzahl von Weisen erreicht werden kann.
Wie hierin verwendet, betrifft der Ausdruck "Orientierungsverhältnisdas Multiplikationsprodukt des Grades, um den das Plastikfolienmaterial in verschiedenen Richtungen expandiert ist, üblicherweise zwei Richtungen senkrecht zueinander. Die Expansion in der Maschinenrichtung wird hierin als "Ziehen" bezeichnet, während die Expansion in der transversalen Richtung hierin als "Strecken" bezeichnet wird. Für Folien, die durch eine ringförmige Düse extrudiert wurden, wird das Strecken üblicherweise durch "Blasen" der Folie erreicht, um eine Blase zu ergeben. Für solche Folien wird das Ziehen üblicherweise erreicht, indem die Folie durch zwei Sätze von angetriebenen Zugwalzen geleitet wird, wobei der nachgeschaltete Satz eine höhere Oberflächengeschwindigkeit als der vorgeschaltete hat, so dass das resultierende Zugverhältnis die Oberflächengeschwindigkeit des nachgeschalteten Satzes an Zugwalzen geteilt durch die Oberflächengeschwindigkeit des vorgeschalteten Satzes an Zugwalzen ist. Der Grad an Orientierung wird auch als Orientierungsverhältnis bezeichnet oder teilweise als das "Verstreckungsverhältnis".
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Maschinenrichtung", hierin abgekürzt "MD", auf eine Richtung "entlang der Länge" der Folie, d. h. in der Richtung der Folie, in der die Folie während der Extrusion und/oder dem Beschichten gebildet wird.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "transversale Richtung", hierin abgekürzt "TD", auf eine Richtung quer zur Folie, senkrecht zu der Maschinen- oder Longitudinalrichtung.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Begriffe "heißschrumpffähig", "Heißschrumpf" und andere auf die Tendenz einer Folie, im Allgemeinen einer orientierten Folie, unter Anwendung von Wärme zu schrumpfen, d. h. sich bei Erwärmung zusammenzuziehen, so dass sich die Größe (Fläche) der Folie verringert, während die Folie sich in einem unbehinderten Zustand befindet.
Entsprechend steigt die Spannung einer heißschrumpffähigen Folie bei der Anwendung von Wärme, wenn die Folie am Schrumpfen gehindert wird. Folglich bezeichnet der Ausdruck "wärmekontrahiert" eine heißschrumpffähige Folie, oder einen Teil davon, der Wärme ausgesetzt worden ist, so dass die Folie oder der Teil davon sich in einem heißgeschrumpften Zustand befindet, d. h. in der Größe verringert (unbehindert) oder unter erhöhter Spannung (behindert) ist.
Die erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien können getempert oder wärmebehandelt weiden, um den freien Schrumpf entweder leicht oder wesentlich zu verringern.
Wie hierin verwendet, betrifft der Ausdruck "Monomer" eine relativ einfache üblicherweise Kohlenstoff enthaltende Verbindung von niedrigem Molekulargewicht, die reagieren kann, um ein Polymer zu bilden, indem sie mit sich selbst oder mit anderen entsprechenden Molekülen oder Verbindungen reagiert.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Comonomer" auf ein Monomer, das mit mindestens einem verschiedenen Monomer in einer Copolymerisationsreaktion, deren Ergebnis ein Copolymer ist, copolymerisiert ist.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Polymer" auf ein Produkt einer Polymerisationsreaktion und schließt Homopolymere, Copolymere, Terpolymere, usw. ein. Im Allgemeinen können die Schichten einer Folie aus einem einzelnen Polymer (mit oder ohne nicht-polymere Additive) bestehen oder können noch weitere zusätzliche Polymere zusammen damit enthalten, d. h. damit gemischt sein.
Wie hierin verwendet, wird der Begriff "Homopolymer" in Bezug auf ein Polymer verwendet, das aus der Polymerisation eines einzelnen Monomers resultiert, d. h. ein Polymer, das im Wesentlichen aus einem einzelnen Typ von mer, d. h. sich wiederholende Einheit, besteht.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Copolymer" auf Polymere, die durch die Polymerisationsreaktion von mindestens zwei verschiedenen Monomeren gebildet werden. Zum Beispiel schließt der Begriff "Copolymer" das Copolymerisationsreaktionsprodukt von Ethylen und einem α-Olefin, wie 1-Hexen ein. Allerdings ist der Begriff "Copolymer" ebenfalls einschließend für z. B. die Copolymerisation einer Mischung von Ethylen, Propylen, 1-Hexen und 1-Octen. Der Begriff Copolymer schließt ebenso die Polymere ein, die durch Reaktion hergestellt sind, wie Pfropfcopolymer, Blockcopolymer und statistisches Copolymer.
Wie hierin verwendet, schließt der Begriff "Polymerisation" Homopolymerisationen, Copolymerisationen, Terpolymerisationen, usw. ein und schließt alle Arten von Copolymerisationen, wie statistische Copolymerisation, Pfropfcopolymerisation, Blockcopolymersation, usw. ein. Im Allgemeinen können die Polymere in den Folien, die erfindungsgemäß verwendet werden, nach jedem geeigneten Polymerisationsverfahren hergestellt werden, einschließlich der Aufschlämmungspolymerisations-, Gasphasenpolymerisations- und Hochdruckpolymerisationsverfahren.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Copolymerisation" auf die simultane Polymerisation von zwei oder mehr Monomeren, um ein Copolymer zu ergeben. Wie hierin verwendet, wird ein Copolymer in Form einer Vielzahl von Monomeren gekennzeichnet, z. B. beschreibt "Propylen/Ethylen-Copolymer" ein Copolymer, in dem jedes Monomer in einem höheren Gewichts- oder Mol-Prozentsatz als das andere Monomer oder die Monomere copolymerisieren kann. Allerdings polymerisiert das zuerst genannte Monomer bevorzugt in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das zweite genannte Monomer und für Copolymere, die Terpolymere, Quadripolymere, usw. sind, copolymerisiert bevorzugt das erste Monomer in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das zweite Monomer und das zweite Monomer copolymerisiert in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das dritte Monomer, usw.
Für Additionspolymere, werden Copolymere angegeben, d. h. in Form der Monomere aus denen die Copolymere entstanden sind, benannt. Zum Beispiel bezieht sich der Ausdruck "Propylen/Ethylen-Copolymer" auf ein Copolymer, das durch die Copolymerisation von sowohl Propylen als auch Ethylen mit oder ohne zusätzliches/e Comonomer(e) hergestellt worden ist. Ein Copolymer umfasst wiederkehrend "mere" abgeleitet aus den Monomeren, aus denen das Copolymer produziert ist, z. B. umfasst ein Propylen/Ethylen-Copolymer Propylen-mer-Einheiten und Ethylen-mer-Einheiten.
Wie hierin verwendet, verwendet die Terminologie ein "/" in Bezug auf die chemische Identität eines Copolymers (z. B. "ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer"), um die Comonomere anzugeben, die copolymerisiert sind, um das Copolymer zu produzieren. Wie hierin verwendet, ist "Ethylen-α-Olefin-Copolymer" das Äquivalent von "Ethylen/α-Olefin-Copolymer".
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "heterogenes Polymer" auf Polymerisationsreaktionsprodukte relativ weiter Schwankung des Molekulargewichts und relativ weiter Schwankung der Zusammensetzungsverteilung, d. h. typische Polymere, die z. B. unter Verwendung konventioneller Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt wurden. Heterogene Polymere sind in verschiedenen Schichten der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Folie brauchbar. Obwohl es einige wenige Ausnahmen (wie TAFMER (TM), lineare homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere, hergestellt von Mitsui Petrochemical Corporation unter Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren) gibt, enthalten heterogene Polymere typischerweise einen relativ weiten Bereich von Kettenlängen und Comonomerprozentsätzen.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "homogenes Polymer" auf Polymerisationsreaktionsprodukte relativ enger Molekulargewichtsverteilung und relativ enger Zusammensetzungsverteilung. Homogene Polymere sind in verschiedenen Schichten der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Mehrschichtfolie brauchbar. Homogene Polymere unterscheiden sich strukturell von heterogenen Polymeren darin, dass die homogene Polymere eine relativ gleichmäßige Abfolge von Comonomeren innerhalb einer Kette, eine Spiegelung der Sequenzverteilung in allen Ketten, und eine Ähnlichkeit von Längen von allen Ketten zeigen, d. h. eine engere Molekulargewichtsverteilung. Darüber hinaus werden homogene Polymere typischerweise eher unter Verwendung von Metallocen oder anderen single-site-Typ-Katalysatoren als unter Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt.
Insbesondere können homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere durch eine oder mehrere dem Fachmann bekannte Methoden charakterisiert werden, wie Molekulargewichtsverteilung (M_w/M_n), Zusammensetzungsverteilungsbreitenindex (CDBI), und engen Schmelzpunktbereich und Einzelschmelzpunktverhalten. Die Molekulargewichtsverteilung (M_w/M_n), auch als Polydispersität bekannt, kann durch Gelpermeationschromatographie bestimmt werden. Die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere, die in der Erfindung brauchbar sind, haben im Allgemeinen (M_w/M_n) von weniger als 2, 7, bevorzugt von etwa 1,9 bis etwa 2,5, bevorzugter von etwa 1,9 bis etwa 2,3. Der Zusammensetzungsverteilungsbreitenindex (CDBI) von diesen homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymeren wird im Allgemeinen größer als etwa 70% sein. Der CDBI ist als Gewichtsprozentsatz der Copolymermoleküle mit einem Comonomergehalt innerhalb von 50% (d. h. plus oder minus 50%) des mittleren gesamtmolaren Comonomergehalts definiert. Der CDBI von linearem Polyethylen, das kein Comonomer enthält, ist als 100% definiert. Der Zusammensetzungsverteilungsbreitenindex (CDBI) wird über die Technik der Temperaturerhöhungselutionsfraktionierung (TREF) bestimmt. CDBI-Bestimmung unterscheidet die homogenen Copolymere, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden (enge Zusammensetzungsverteilung, wie durch CDBI-Werte im Allgemeinen über 70 angezeigt), deutlich von kommerziell erhältlichen VLDPEs, die im Allgemeinen eine breite Zusammensetzungsverteilung haben, wie durch CDBI-Werte im Allgemeinen niedriger als 55% angezeigt. Der CDBI eines Copolymers wird einfach aus Daten berecihnet, die aus dem Fachmann bekannten Techniken erhalten werden, wie z. B. Temperaturerhöhungselutionsfraktionierung, wie z. B. in Wild et al. J. Poly. Sci. Poly, Phys. Ed., Vol 20, S. 441 (1982) beschrieben. Bevorzugt haben die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere einen CDBI von mehr als etwa 70%, d. h. einen CDBI von etwa 70% bis etwa 99%. Im Allgemeinen zeigen die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere in den erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien außerdem einen relativ engen Schmelzpunktsbereich im Vergleich zu "heterogenen Copolymeren", d. h. Polymeren mit einem CDBI von weniger als 55%. Bevorzugt zeigen die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere eine im Wesentlichen Einzelschmelzpunktcharakteristik, mit einem Peakschmelzpunkt (T_m), wie er durch Differentialscanningkalorimetrie (DSC) bestimmt wird, von etwa 60°C bis etwa 105°C. Bevorzugt hat das homogene Copolymer einen DSC-Peak T_m von etwa 80°C bis etwa 100°C. Wie hierin verwendet, meint der Ausdruck "im Wesentlichen Einzelschmelzpunkt", dass mindestens etwa 80 Gew.-% des Materials einem einzelnen T_m-Peak bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 bis etwa 105°C entsprechen und im Wesentlichen kein substantieller Anteil des Materials einen Peak-Schmelzpunkt oberhalb von etwa 115°C, wie durch DSC-Analyse bestimmt, hat. DSC-Messungen werden auf einem Perkin-Elmer System 7 Thermal Analysis System durchgeführt. Schmelzinformationen, die angegeben werden, sind Zweitaufschmelzungsdaten, d. h. die Probe wird mit einer programmierten Rate von 10°C/Minute auf eine Temperatur unterhalb ihres kritischen Bereiches erhitzt. Die Probe wird dann erneut (zweites Schmelzen) mit einer programmierten Rate von 10°C/Minute erhitzt. Die Anwesenheit von höherschmelzenden Peaks ist nachteilig für Folieneigenschaften wie die Trübung und senkt die Möglichkeiten für eine wesentliche Verringerung der Siegelinitiationstemperatur der Endfolie.
Ein homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer kann im Allgemeinen durch die Copolymerisation von Ethylen und irgendeinem oder mehreren α-Olefinen hergestellt werden. Bevorzugt ist das α-Olefin ein C₃- bis C₂₀-α-Monoolefin, bevorzugter ein C₄- bis C₁₂-α-Monoolefin, noch bevorzugter ein C₄- bis C₈-α-Monoolefin. Noch bevorzugter umfasst das α-Olefin mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Buten-1, Hexen-1 und Octen-1, d. h. 1-Buten, 1-Hexen bzw. 1-Octen. Am bevorzugtesten umfasst das α-Olefin Octen-1 und/oder eine Mischung aus Hexen-1 und Buten-1.
Verfahren für die Herstellung und Verwendung homogener Polymere sind in US-Patent 5,206,075, US-Patent Nr. 5,241,031 und PCT Internationale Anmeldung WO 93/03093 offenbart. Weitere Details in Bezug auf die Herstellung und Verwendung von homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymeren sind in der PCT Internationalen Publikations-Nr. WO 90/03414 und PCT Internationalen Publikations-Nr. WO 93/03093, die beide Exxon Chemical Patents Inc. als Anmelder nennen, offenbart.
Eine weitere Art von homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymeren ist in US-Patent Nr. 5,272,236 an LAI et al. und US-Patent Nr. 5,278,272 an LAI et al. offenbart.
So, wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Polyolefin" auf irgendein polymerisiertes Olefin, das linear, verzweigt, cyclisch, aliphatisch, aromatisch, substituiert oder unsubstituiert sein kann. Speziell schließt der Begriff Polyolefin Homopolymere von Olefin, Copolymere von Olefin, Copolymere eines Olefins und eines nicht-olefinischen Comonomers, das mit dem Olefin copolymerisierbar ist, wie Vinylmonomere, modifizierte Polymere davon und ähnliche ein. Spezifische Beispiele schließen Polyethylen-Homopolymer, Polypropylen-Homopolymer, Polybuten, Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Propylen/α-Olefin-Copolymer, Buten/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer, Ethylen/ungesättigte Säure-Copolymer (insbesondere Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen/Butylacrylat-Copolymer, Ethylen/Methylacrylat-Copolymer, Ethylen/Acrylsäure-Copolymer, Ethylen/-Methacrylsäure-Copolymer), modifiziertes Polyolefinharz, Ionomerharz, Polymethylpenten, usw. ein. Modifiziertes Polyolefinharz schließt modifiziertes Polymer ein, das durch Copolymerisa- tion des Homopolymers des Olefins oder Copolymers davon mit einer ungesättigten Carbonsäure, z. B. Maleinsäure, Fumarsäure und anderen oder einem Derivat davon, wie einem Anhydrid, Ester oder Metallsalz oder ähnlichem, hergestellt ist. Es könnte ebenso durch Einbau einer ungesättigten Carbonsäure, z. B. Maleinsäure, Fumarsäure und anderen oder eines Derivats davon, wie das Anhydrid, Ester oder Metallsalz oder ähnliches, in das Olefin-Homopolymer oder Copolymer erhalten werden.
Wie hierin verwendet, schließen Ausdrücke, die Polymere bezeichnen, wie "Polyamid", "Polyester", "Polyurethan" und andere, nicht nur Polymere ein, die Wiederholungseinheiten umfassen, die aus Monomeren abgeleitet sind, die dafür bekannt sind, dass sie polymerisieren, um ein Polymer der genannten Art zu bilden, sondern schließen auch solche Comonomere, Derivate, usw. ein, die mit Monomeren copolymerisieren können, die dafür bekannt sind, zu polymerisieren, um die benannten Polymere zu ergeben. Zum Beispiel umschreibt der Ausdruck "Polyamid" sowohl Polymere, die aus Monomeren wie Caprolactam abgeleitete Wiederholungseinheiten umfassen, die polymerisieren, um ein Polyamid zu bilden, als auch Copolymere, die aus der Copolymerisation von Caprolactam mit einem Comonomer stammen, das, wenn es allein polymerisiert wird, nicht zur Bildung eines Polyamids führt. Darüber hinaus schließen die Polymere-beschreibenden Begriffe auch Mischungen, Gemische usw. von solchen Polymeren mit anderen Polymeren anderer Art ein.
So, wie hierin verwendet, beziehen sich der Begriff "modifiziertes Polymer" sowie die spezifischeren Ausdrücke wie "modifiziertes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer" und "modifiziertes Polyolefin" auf solche Polymere, die eine anhydridische Funktionalität haben, wie sie unmittelbar vorher definiert ist, aufgepfropft haben und/oder damit copolymerisiert und/oder damit gemischt sind. Bevorzugt haben solche modifizierten Polymere die anhydridische Funktionalität aufgepfropft oder sind damit polymerisiert, im Gegensatz dazu nur damit gemischt zu sein.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Anhydrid enthaltendes Polymer" und "Anhydrid-modifiziertes Polymer auf eines oder mehrere der Folgenden: (1) Polymere, die durch Copo lymerisation eines Anhydrid-enthaltenden Monomers mit einem zweiten, verschiedenen Monomer erhalten wurden, und (2) Anhydrid-gepfropfte Copolymere und (3) eine Mischung eines Polymers und einer Anhydrid-enthaltenden Verbindung.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Ethylen-α-Olefin-Copolymer" und "Ethylen/α-Olefin-Copolymer" auf solche heterogenen Materialien wie lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und Polyethylen sehr niedriger und ultraniedriger Dichte (VLDPE) und (ULDPE) und homogene Polymere, wie Metallocen-katalysierte EXACT (TM), lineare homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymerharze, die von Exxon Chemical Company, Baytown, Texas erhältlich sind, und TAFMER (TM), lineare homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymerharze, die von Mitsui Petrochemical Corporation erhältlich sind. Alle diese Materialien schließen im Allgemeinen Copolymere von Ethylen mit einem oder mehreren Comonomeren ausgewählt aus C₄- bis C₁₀-α-Olefin, wie Buten-1 (d. h. 1-Buten), Hexen-1, Octen-1 usw. ein, in denen die Moleküle der Copolymere Langketten mit relativ wenigen Seitenkettenverzweigungen oder Vernetzungsstrukturen umfassen. Diese Molekülstruktur muss im Gegensatz zu konventionellen Polyethylenen mit niedriger oder mittlere Dichte gesehen werden, die höherverzweigt sind als ihre entsprechenden Gegenstücke. Das heterogene Ethylen/α-Olefin, das im Allgemeinen als LLDPE bekannt ist, hat eine Dichte, die üblicherweise im Bereich von etwa 0,91 g/cm³ bis etwa 0,94 g/cm³ liegt. Andere Ethylen/α-Olefin-Copolymere, wie die langkettenverzweigten homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere, die von der Dow Chemical Company erhältlich und als AFFINITY (TM)-Harze bekannt sind, sind ebenfalls als ein anderer Typ von homogenen in der vorliegenden Erfindung brauchbaren Ethylen/α-Olefin-Copolymeren eingeschlossen.
Im Allgemeinen schließt das Ethylen/α-Olefin-Copolymer ein Copolymer ein, das aus der Copolymerisation von etwa 80 bis etwa 99 Gew.-% Ethylen und von 1 bis etwa 20 Gew.-% α-Olefin resultiert. Bevorzugt schließt das Ethylen/α-Olefin-Copolymer ein Copolymer ein, das aus der Copolymerisation von etwa 85 bis etwa 95 Gew.-% Ethylen und von etwa 5 bis etwa 15 Gew.-% Ethylen/α-Olefin resultiert.
So, wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Innenschicht" und "interne Schicht" auf jede Schicht einer Mehrschichtfolie, deren beide Hauptoberflächen direkt an eine andere Schicht der Folie gebunden sind.
Wie hierin verwendet, beschreibt der Ausdruck "Außenschicht" jede Schicht einer Folie, bei der weniger als 2 ihrer Hauptoberflächen direkt an eine andere Schicht der Folie gebunden sind. Der Ausdruck schließt Monoschicht- und Mehrschichtfolien ein. In Mehrschichtfolien gibt es zwei äußere Schichten, bei denen bei jeder eine Hauptoberfläche nur an eine andere Schicht der Mehrschichtfolie gebunden ist. In Monoschichtfolien gibt es nur eine Schicht, die natürlich eine äußere Schicht ist, da keine ihrer zwei Hauptoberflächen an eine andere Schicht der Folie gebunden ist.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "innenseitige Schicht" auf eine äußere Schicht einer Mehrschichtfolienverpackung eines Produkts, die im Verhältnis zu den anderen Schichten der Mehrschichtfolie am dichtesten an dem Produkt ist. "Innenseitenschicht" wird auch in Bezug auf die innerste Schicht einer Mehrzahl von konzentrisch angeordneten Schichten verwendet, die simultan durch eine ringförmige Düse co-extrudiert werden.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "außenseitige Schicht" auf eine äußere Schicht einer Mehrschichtfolie, die ein Produkt verpackt, die im Verhältnis zu den anderen Schichten der Mehrschichtfolie am weitesten von dem Produkt entfernt ist. Der Begriff "Außenseitenschicht" wird ebenfalls in Bezug auf die äußerste Schicht einer Mehrzahl von konzentrisch angeordneten Schichten verwendet, die durch eine ringförmige Öffnung co-extrudiert werden.
Wie hierin verwendet, schließt der Ausdruck "gebunden" Folien, die direkt unter Verwendung von Heißsiegeln oder anderen Mitteln aneinander gebunden sind, sowie Folien ein, die unter Verwendung von Klebstoff, der sich zwischen zwei Folien befindet, aneinander gebunden sind. Wie hierin verwendet, wird der auf Schichten angewandte Ausdruck "direkt gebunden" definiert als Adhäsion der Subjektschicht an die Objektschicht, ohne eine Bindungsschicht, einen Klebstoff oder eine andere Schicht dazwischen. Im Gegensatz dazu schließt das Wort "zwischen", wie es hier auf Schichten angewandt verwendet und als zwischen zwei anderen angegebenen Schichten befindlich ausgedrückt wird, sowohl die direkte Bindung der Subjektschicht zwischen den beiden anderen Schichten zwischen denen sie sich befindet, als auch einen Mangel an direkter Bindung jeder oder beider Schichten zwischen denen sich die Schicht befindet ein, d. h. eine oder mehrere zusätzliche Schichten können sich zwischen der Subjektschicht und der einen oder den mehreren Schichten zwischen denen die Subjektschicht ist, befinden.
Wie hierin verwendet, wird der Begriff "Extrusion" in Bezug auf das Verfahren der Bildung von kontinuierlichen Formen verwendet, indem ein geschmolzenes Plastikmaterial durch eine Düse gezwungen wird, gefolgt von Kühlen oder chemischem Härten. Direkt vor der Extrusion durch die Düse, wird das relativ hochviskose polymere Material in eine rotierende Schraube variablen Abstands, d. h. einen Extruder, gegeben, der das polymere Material durch die Düse zwingt.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Co-Extrusion" auf das Verfahren der Extrusion von zwei oder mehr Materialien durch eine einzelne Düse mit zwei oder mehr Öffnungen, die so angeordnet sind, dass die Extrudate sich vermengen und zusammen in einer laminaren Struktur vor dem Abkühlen, d. h. dem Quenchen, bleiben. Co-Extrusion kann beim Folienblasen, bei der freien Folienextrusion und in Extrusionsbeschichtungsverfahren verwendet werden.
Mindestens ein Teil der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie wird vorzugsweise bestrahlt, um Vernetzung zu induzieren. In dem Bestrahlungsverfahren wird die Folie einer oder mehreren energetischen Bestrahlungsbehandlungen, wie einer Korona-Entladungs-, Plasma-, Flammen-, Ultraviolett-, Röntgenstrahlungs-, Gamma-Strahlungs-, Beta-Strahlungs- und hochenergetischen Elektronenbehandlung ausgesetzt, von denen jede Vernetzung zwischen Molekülen des bestrahlten Materials induziert. Die Bestrahlung von polymeren Folien ist in US-Patent Nr. 4,064,296 an Bornstein offenbart. Bornstein et al. offenbaren die Verwendung von ionisierender Strahlung für die Vernetzung von in der Folie vorliegendem Polymer.
Um Vernetzung herzustellen, wird eine geeignete Bestrahlungsdosis von hochenergetischen Elektronen verwendet, bevorzugt unter Verwendung eines Elektronenbeschleunigers, mit einem Dosisniveau, das durch Standarddosimetrieverfahren bestimmt wird. Andere Beschleuniger, wie ein Van de Graaf- oder Resonanztransformer, können verwendet werden. Die Strahlung ist nicht auf Elektronen von einem Beschleuniger begrenzt, da jegliche ionisierende Bestrahlung verwendet werden kann. Die ionisierende Strahlung kann verwendet werden, um die Polymere in der Folie zu vernetzen. Bevorzugt wird die Folie mit einem Niveau von etwa 3 MR bis etwa 20,7 MR (30 bis 207 kGy), bevorzugter von etwa 3 MR bis etwa 14 MR (30 bis 140 kGy) bestrahlt. Wie aus den Beschreibungen von bevorzugten Folien für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung entnommen werden kann, ist die bevorzugteste Menge an Strahlung abhängig von der Folie und ihrer Endverwendung.
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Ausdrücke "Koronabehandlung" und "Koronaentladungsbehandlung" darauf, dass Oberflächen von thermoplastischen Materialien wie Polyolefinen Koronaentladung ausgesetzt werden, d. h. der Ionisierung eines Gases wie Luft in geringem Abstand zu der Folienoberfläche, wobei die Ionisierung durch hohe Ladung initiiert wird, die durch eine nahe gelegene Elektrode geleitet wird und die Oxidation und andere Änderungen der Folienoberfläche, wie Oberflächenrauheit, verursacht.
Koronabehandlung von polymeren Materialien ist im US-Patent Nr. 4,120,716 an BONET, veröffentlicht am 17. Oktober 1978, offenbart. BONET offenbart verbesserte Haftcharakteristika der Oberfläche von Polyethylen durch Koronabehandlung, um die Polyethylenoberfläche zu oxidieren. US-Patent Nr. 4,879,430 an HOFF-MAN offenbart die Verwendung von Koronaentladung für die Behandlung von Plastikbahnen für die Verwendung in Fleischeinkochverpackungen, wobei die Koronabehandlung der innenseitigen Oberfläche der Bahnen zur Steigerung der Adhäsion des Fleisches auf die Adhäsion des Fleisches an proteinisches Material dient. Die erfindungsgemäßen Folien können in einer bevorzugten Ausführungsform koronabehandelt sein.
Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Folie eine Gesamtheit von 4 bis 20 Schichten, bevorzugter von 4 bis 12 Schichten und noch bevorzugter von 5 bis 9 Schichten. Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie kann irgendeine gewünschte Gesamtdicke haben, solange die Folie die gewünschten Eigenschaften für den entsprechenden Verpackungsvorgang, bei dem die Folie verwendet wird, aufweist, z. B. optische Eigenschaften, Modul oder Siegelstärke, usw.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie umfasst vier Schichten. Die erste Schicht umfasst mindestens ein Polyolefin, bevorzugter mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen-Homopolymer, Polyethylen-Copolymer, Polypropylen-Homopolymer, Polypropylen-Copolymer, Polybuten-Homopolymer, Polybuten-Copolymer und noch bevorzugter mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer und Ethylen/ungesättigtem Säure-Copolymer. Bevorzugter umfasst die erste Schicht homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer. Bevorzugter hat das Ethylen/α-Olefin-Copolymer eine Dichte von weniger als 0,930 g/cm³ (bevorzugt von etwa 0,86 bis weniger als 0,930, bevorzugter von etwa 0,880 bis weniger als 0,930), bevorzugter weniger als 0,920, bevorzugter weniger als 0,915, bevorzugter weniger als 0,910, bevorzugter weniger als 0,905, bevorzugter weniger als 0,903, bevorzugter weniger als 0,900, bevorzugter weniger als 0,898. Im Allgemeinen gilt für die erfindungsgemäßen Folien, dass die Siegelbarkeit und der Widerstand gegenüber dem Durchbrennen um so besser sind, je niedriger die Dichte des Polyolefins in der Siegelschicht ist.
Bevorzugt hat das Polyolefin der ersten Schicht einen Schmelzpunkt von weniger als 125°C (bevorzugter von etwa 50°C bis weniger als 125°C, noch bevorzugter von etwa 70 bis weniger als etwa 125°C), bevorzugter weniger als 120°C, bevorzugter weniger als 115°C, bevorzugter weniger als 110°C, bevorzugter weniger als 108°C, bevorzugter weniger als 105°C, bevorzugter weniger als 100°C, bevorzugter weniger als 97°C, bevorzugter weniger als 95°C, bevorzugter weniger als 93°C, bevorzugter weniger als 90°C.
Die erste Schicht kann weiter zusätzliches Polymer in einer Menge von etwa 5 bis etwa 80% bezogen auf das Schichtgewicht umfassen, bevorzugter von etwa 10 bis etwa 40% und noch bevorzugter von etwa 10 bis etwa 20%. Bevorzugt schließen zusätzliche Polymere mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol, Polyamid, Polyester, polymerisiertem Ethylen-Vinylalkohol, Polyvinylidenchlorid, Polyether, Polyurethan, Polycarbonat und Stärke enthaltendem Polymer ein, bevorzugter mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Propylen/α-Olefin-Copolymer, buten/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer und Ethylen/ungesättigtem Säure-Copolymer.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Schicht eine Mischung eines homogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymers mit einem heterogenen Ethylen-α-Olefin-Copolymer. Bevorzugt hat das homogene Ethylen-α-Olefin-Copolymer eine Dichte von weniger als 0,910 g/cm³ (bevorzugt von etwa 0,86 bis weniger als etwa 0,910, bevorzugter von etwa 0,88 bis weniger als 0,910) und das heterogene Ethylen/α-Olefin-Copolymer eine Dichte von mehr als etwa 0,910.
Bevorzugt hat das Polyolefin der ersten Schicht einen Schmelzindex von etwa 0,3 bis etwa 50 g/10 Minuten, bevorzugter von etwa 1 bis etwa 20, noch bevorzugter von etwa 2 bis etwa 10, noch bevorzugter von etwa 3 bis etwa 8 und noch bevorzugter von etwa 4 bis etwa 6 (wie gemäß ASTM D1238 gemessen).
Bevorzugt hat die erste Schicht eine Dicke von etwa 2,54 bis etwa 101,6 μm (0,1 bis 4 mils), bevorzugter von etwa 5,08 bis etwa 25,4 μm (0,2 bis 1 mil) und noch bevorzugter von etwa 7,62 bis etwa 20,32 μm (0,3 bis 0,8 mils). Bevorzugt beträgt die Dicke der ersten Schicht etwa 1 bis etwa 60% der Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, bevorzugter etwa 5 bis etwa 50%, noch bevorzugter etwa 10 bis etwa 40%, bevorzugter von etwa 15 bis etwa 35% und noch bevorzugter etwa 20 bis etwa 30%. Bevorzugt beträgt die Dicke der ersten Schicht mindestens 50% der Dicke der dritten Schicht, bevorzugter mindestens 75% der Dicke der dritten Schicht, bevorzugter mindestens 100% der Dicke der dritten Schicht, bevorzugter mindestens 125% der Dicke der dritten Schicht und noch bevorzugter mindestens 150% der Dicke der dritten Schicht.
In der ersten Schicht liefert die Verwendung eines Polyolefins mit einem niedrigen Schmelzpunkt (bevorzugt weniger als 120°C {bevorzugter von etwa 50°C bis weniger als 120°C, noch bevorzugter von etwa 70 bis weniger als 120°C}, bevorzugter weniger als etwa 110°C, z. B. homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere), den Vorteil der einfachen Siegelbarkeit der Folie und des Widerstandes gegenüber dem Durchbrennen der Folie. Es wird angenommen, dass diese Vorteile erzielt werden, da die Verwendung eines niedriger schmelzenden Polyolefins in der Siegelschicht die Verwendung einer niedrigeren Siegeltemperatur erlaubt und das Siegelfenster erweitert, wodurch die Tendenz des Durchbrennens verringert wird. Darüber hinaus erhöht die Verwendung einer niedrigeren Siegeltemperatur die Verwendung dieser Folie für Anwendungen, die Stapel/Überlappungssiegeln einschließen. Zusätzlich liefert die Verwendung eines Polyolefins mit einem niedrigen Schmelzpunkt in Kombination mit einer Schicht, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160 °C und darunter umfasst, den daraus hergestellten Artikel mit einer hohen Siegelfestigkeit. Die Verwendung der bevorzugten Polyolefine, wie sie für die erste Schicht beschrieben sind, ermöglicht es der erfindungsgemäßen Folie auch einfacher orientiert zu werden und stattet die Mehrschichtfolie mit hohem freiem Schrumpf und exzellenten optischen Eigenschaften aus.
Die zweite Schicht umfasst mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol und Polyurethan, bevorzugter mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen-Homopolymer, Polyethylen-Copolymer, Polypropylen-Homopolymer, Polypropylen-Copolymer, Polybutylen-Homopolymer, noch bevorzugter mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer und Ethylen/ungesättigtem Säure-Copolymer. Noch bevorzugter umfasst die zweite Schicht Ethylen/Vinylacetat-Copolymer. Ein bevorzugtes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer umfasst etwa 3 bis etwa 28% Vinylacetatcomonomer, bevorzugter etwa 5 bis etwa 20% Vinylacetat-Comonomer, noch bevorzugter etwa 8 bis etwa 18% Vinylacetat-Copolymer und noch bevorzugter etwa 12 bis etwa 18% Vinylacetatcomonomer.
Die zweite Schicht kann außerdem zusätzliches Polymer in einer Menge von etwa 5 bis etwa 80% bezogen auf das Schichtgewicht umfassen, bevorzugter etwa 10 bis etwa 40% und noch bevorzugter etwa 10 bis etwa 20%. Bevorzugte zusätzliche Polymere schließen mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol, Polyamid, Polyester, polymerisiertem Ethylen-Vinylalkohol, Polyvinylidenchlorid, Polyether, Polyurethan, Polycarbonat und Stärke enthaltendem Polymer ein, bevorzugter mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Propylen/α-Olefin-Copolymer, Buten/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ungesättigtes Ester-Copolymer und Ethylen/ungesättigtem Säure-Copolymer. Die zweite Copolymer erleichtert den Orientierungsprozess, der verwendet wird, um die erfindungsgemäße Folie herzustellen.
Das Polymer der zweiten Schicht hat bevorzugt einen Schmelzindex von etwa 0,3 bis etwa 50, bevorzugt von etwa 1 bis etwa 20, bevorzugter von etwa 1 bis etwa 10, noch bevorzugter von etwa 1 bis etwa 5 und noch bevorzugter von etwa 1 bis etwa 3.
Bevorzugt hat die zweite Schicht eine Dicke von etwa 1,27 bis etwa 101,6 μm (0,05 bis 4 mils), bevorzugter von etwa 2,54 bis etwa 25,4 μm (0,1 bis 1 mil) und noch bevorzugter von etwa 5,08 bis etwa 17,8 μm (0,2 bis 0,7 mils). Bevorzugt beträgt die Dicke der zweiten Schicht 10 bis etwa 50%, bevorzugter etwa 13 bis etwa 45%, noch bevorzugter etwa 15 bis etwa 40% und noch bevorzugter etwa 17 bis etwa 35%, noch bevorzugter bis zu etwa 25%, noch bevorzugter etwa 20 bis etwa 25%. Bevorzugt beträgt die Dicke der zweiten Schicht mindestens 50% der Dicke der dritten Schicht, bevorzugter mindestens 75% der Dicke der dritten Schicht, bevorzugter mindestens 100% der Dicke der dritten Schicht, bevorzugter mindestens 125% der Dicke der dritten Schicht und noch bevorzugter mindestens 150% der Dicke der dritten Schicht.
Die dritte Schicht umfasst ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt im Temperaturbereich von 160°C und darunter und bevorzugt weniger als 160°C. Bevorzugt umfasst die dritte Schicht ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt im Temperaturbereich von 160°C und darunter, bevorzugter etwa 120°C bis 160°C, bevorzugter etwa 120°C bis 155°C, bevorzugter etwa 120°C bis 150°C, noch bevorzugter von etwa 120°C bis zu 145°C und noch bevorzugter etwa 120°C bis 140°C. Bevorzugt ist das Polyamid ein Copolyamid mit einer Kristallinität von weniger als etwa 30%, bevor zugter weniger als 25%, bevorzugter weniger als 20% und noch bevorzugter weniger als 15%. Bevorzugt umfasst das Polyamid mer-Einheiten, abgeleitet von Lauryllactam, Caprolactam, Hexamethylendiamin, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Dodecansäure, Sebacinsäure, Metaxylendiamin, bevorzugter aus der Gruppe bestehend aus Copolyamid 6/12, Copolyamid 6/9, Copolyamid 6/69, Copolyamid 66/69/61, Copolyamid 66/610/61, Copolyamid 66/69/MXD6 und Copolyamid 66/610/MXD6.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Polyamid der dritten Schicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: (a) Copolyamid 6/12, das (i) Caprolactammer-Einheiten in einer Menge von etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% und (ii) Lauryllactam-mer-Einheiten in einer Menge von etwa 80 bis etwa 20 Gew.-% umfasst, (b) Copolyamid 66/69/61, das etwa 10 bis etwa 50 Gew.-% Hexamethylenadipamid-mer-Einheiten (bevorzugter von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-%), etwa 10 bis etwa 50 Gew.-% Polyamid 69-mer-Einheiten (bevorzugter von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-%) und etwa 10 bis etwa 60 Gew.-% Hexamethylenisophthalamid-mer-Einheiten (bevorzugter etwa 10 bis etwa 40 Gew.-%) umfasst.
Die Verwendung eines Polyamids mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter liefert bestimmte unerwartete Ergebnisse im Vergleich zur Verwendung von Polyamiden mit Schmelzpunkten höher als 160°C. Es ist gefunden worden, dass in der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie die Verwendung einer inneren Schicht, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasst, in Verbindung mit einer äußeren Schicht, die Polyester umfasst: es der Folie ermöglicht zu einem höheren Grad orientiert zu sein als es sonst möglich wäre; eine Folie mit einem höheren Niveau an freiem Schrumpf ergibt; und überlegene optische Klarheit im Vergleich zu Folien liefert, die eine innere Schicht haben, die Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C umfasst. Drüber hinaus ist gefunden worden, dass es einfacher ist ein Band zu orientieren, um die erfindungsgemäße Folie zu produzieren, als eine Folie, die eine äußere Polyester schicht und eine innere Schicht von Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C hat. Die Einfachheit der Orientierbarkeit und das weitere Orientierungsfenster, das durch die erfindungsgemäßen Folien zur Verfügung steht, führt auch zu einem stabileren Orientierungsverfahren. Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Folien auch bei einer niedrigeren Temperatur orientiert werden als Folien, die eine innere Schicht umfassen, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C umfassen. Während die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Folien auch einen höheren freien Schrumpf liefert, erhöht das Verfahren der Orientierung bei einer niedrigeren Temperatur auch den freien Schrumpf der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Folien auch (8) relativ frei von optischen Defekten (wie Werkzeuglinien) im Vergleich zu Folien, die eine äußere Polyesterschicht und eine innere Schicht umfassen, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C umfassen.
Darüber hinaus ist gefunden worden, dass die Verwendung eines Polyamids mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter den Einbau und die Orientierung von dickeren Schichten an Polyamid erleichtert, wodurch überlegene Schlagzähigkeit erreicht wird. Es ist schwierig Schichten zu orientieren, die Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C umfassen, wenn die Dicke der Schicht mehr als etwa 15% beträgt und noch schwieriger wenn die Dicke mehr als 20% der Dicke der Mehrschichtfolie beträgt. Die dickere Schicht an Polyamid liefert nicht nur überlegene Schlagzähigkeit, sondern verbessert auch die O₂-Barriere der Folie.
Bevorzugt hat die dritte Schicht eine Dicke von etwa 5 bis etwa 40% bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, bevorzugter etwa 7 bis etwa 30%, noch bevorzugter etwa 10 bis etwa 28%, noch bevorzugter etwa 12 bis 26%, noch bevorzugter etwa 18 bis etwa 25%. Wenn die Dicke der dritten Schicht weniger als etwa 5% der Gesamtdicke der Mehrschichtfolie beträgt, zeigt die Folie eine weniger als bevorzugte Schlagzähigkeit, Stärke und Schlagwiderstand. Auf der anderen Seite, wenn die Dicke der dritten Schicht mehr als etwa 40% der Gesamtdicke der Mehrschichtfolie beträgt, hat die Folie einen Schrumpf und eine Klarheit, die weniger als bevorzugt sind; darüber hinaus ist das Band, aus dem die Folie hergestellt wird, schwieriger zu orientieren, wenn die Dicke der dritten Schicht mehr als etwa 40 der Gesamtfoliendicke beträgt. Bevorzugt hat die dritte Schicht eine Dicke von etwa 1,27 bis etwa 50,8 μm (0,05 bis 2 mils), bevorzugter von etwa 2,54 bis etwa 25,4 μm (0,1 bis 1 mil), noch bevorzugter von etwa 5,08 bis etwa 20,32 μm (0,2 bis 0,8 mil), noch bevorzugter von etwa 5,08 bis etwa 10,16 μm (0,2 bis 0,4 mil) und noch bevorzugter von etwa 5,02 bis etwa 7,62 μm (0, 2 bis 0, 3 mil).
Die vierte Schicht umfasst Polyester. Bevorzugt hat der Polyester einen Schmelzpunkt von etwa 130°C bis etwa 260°C, bevorzugter von etwa 150°C bis etwa 250°C, noch bevorzugter von etwa 170°C bis etwa 250°C, noch bevorzugter von etwa 180°C bis etwa 240°C, noch bevorzugter von etwa 190°C bis etwa 240°C, noch bevorzugter von etwa 200°C bis etwa 240°C, und noch bevorzugter von etwa 210°C bis etwa 235°C. Für Anwendungen, die Stapelsiegelfähigkeit erfordern, ist ein Polyester höheren Schmelzpunkts bevorzugt. Bevorzugt umfasst der Polyester höheren Schmelzpunkts Polyester, der einen Terephthalsäure-mer-Gehalt von mindestens 80 Mol%, bevorzugter mindestens 90 Mol%, noch bevorzugter mindestens 95 Mol% hat. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Polyester in der vierten Schicht ein amorpher Polyester.
Während der in der vierten Schicht verwendete Polyester ein Homopolymer oder ein Copolymer sein kann, ist der Polyester bevorzugt ein Copolyester. Bevorzugt umfasst der Polyester etwa 70 bis etwa 95 Mol% Terephthalat-mer-Einheiten, bevorzugter etwa 80 bis etwa 95 Mol% Terephthalat-mer-Einheiten und noch bevorzugter etwa 85 bis etwa 90 Mol% Terephthalat-mer-Einheiten. Für Anwendungen, die Überlappungssiegelbarkeit erfordern, ist ein Polyester mit einem höheren Molprozentsatz an Terephthalat-mer- Einheiten bevorzugt. Beispiele geeigneter Polyester schließen PET-Homopolymer, PET-Copolymer, PEN-Homopolymer und PEN-Copolymer ein.
Bevorzugt hat die vierte Schicht eine Dicke von etwa 1,27 bis etwa 101,6 μm (0,05 bis 4 mils), bevorzugter von etwa 2,54 bis etwa 25,4 μm (0,1 bis 1 mil), und noch bevorzugter von etwa 5,08 bis etwa 20,32 μm (0,2 bis 0,8 mil). Bevorzugt beträgt die Dicke der vierten Schicht etwa 1 bis etwa 40% der Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, bevorzugter etwa 4% bis etwa 30%, noch bevorzugter etwa 4 bis etwa 25%, noch bevorzugter etwa 5% bis etwa 20% und noch bevorzugter etwa 7 bis etwa 16%.
Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Folie weiterhin eine fünfte Schicht, die O₂-Barrierecharakteristika hat. Bevorzugt hat die fünfte Schicht eine Dicke von etwa 1,27 bis etwa 50,8 μm (0, 05 bis 2 mils) , bevorzugter von etwa 1, 27 bis etwa 12, 7 μm (0,05 bis 0,5 mil), noch bevorzugter von etwa 2,54 bis etwa 7,62 μm (0,1 bis 0,3 mil) und noch bevorzugter von etwa 3,05 bis etwa 4,32 μm (0,12 bis 0,17 mils). Bevorzugt umfasst die fünfte Schicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus EVOH, PVDC, Polyalkencarbonat, Polyamid und Polyethylennaphthalat, bevorzugter EVOH mit etwa 44 Mol% Ethylenmer-Einheiten. Bevorzugt beträgt die Dicke der fünften Schicht etwa 1 bis etwa 25% der Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, bevorzugter etwa 3 bis etwa 18% und noch bevorzugter etwa 5 bis etwa 15%.
Bevorzugt umfasst die Folie zusätzlich eine sechste Schicht, die bevorzugt eine Zusammensetzung ähnlich oder identisch der Zusammensetzung der dritten Schicht, wie oben beschrieben, hat. Alternativ oder zusätzlich umfasst die sechste Schicht Polyester. Bevorzugt hat der Polyester eine Zusammensetzung ähnlich oder identisch der Zusammensetzung der vierten Schicht.
Bevorzugt umfasst die Folie zusätzlich eine siebte Schicht und noch bevorzugter eine achte Schicht. Die siebte Schicht und die achte Schicht dienen bevorzugt als Verbindungsschichten. Die Dicke und Zusammensetzung von Verbindungsschichten, die in der erfindungsgemäßen Folie verwendet werden, sind oben dargelegt und sind dem Fachmann außerdem bekannt.
Bevorzugt weist die Folie einen Modul von mindestens 276 MPa (40000 psi), (bevorzugter von etwa 276 bis etwa 1.725 MPa (40000 bis 250000 psi)), bevorzugter mindestens etwa 345 (50000), bevorzugter mindestens etwa 414 (60000), bevorzugter mindestens etwa 483 (70000), bevorzugter mindestens 552 (80000), bevorzugter mindestens etwa 621 (90000), bevorzugter mindestens etwa 690 (100000), bevorzugter mindestens etwa 759 (110000), und noch bevorzugter mindestens etwa 828 MPa (120000 psi) auf. Der Modul wird gemäß ASTM D 882 gemessen.
Bevorzugt weist die Folie eine Schrumpfspannung in mindestens einer Richtung von mindestens 0,69 MPa (100 psi), bevorzugter 1,21 MPa (175 psi), noch bevorzugter von etwa 1,21 (175) bis etwa 3,45 MPa (500 psi), noch bevorzugter etwa 1,38 (200) bis etwa 3,45 MPa (500 psi), bevorzugter etwa 1,55 (225) bis etwa 3,45 MPa (500 psi), bevorzugter von etwa 1,73 (250) bis etwa 3,45 MPa (500 psi), bevorzugter von etwa 1,90 (275) bis etwa 3,45 MPa (500 psi), bevorzugter von etwa 2,07 (300) bis etwa 3,45 MPa (500 psi), und noch bevorzugter von etwa 2,24 bis etwa 3,45 MPa (500 psi) auf. Die Schrumpfspannung wird gemäß ASTM D 2838 gemessen.
Verschiedene Kombinationen von Schichten können zur Bildung der erfindungsgemäßen Folien verwendet werden. Zur Illustration werden hier nur die bevorzugten 4-, 5-, und 6-Schicht-Ausführungsformen angegeben. Die erfindungsgemäßen Mehrschichtfolien können auch mehr Schichten umfassen. Unten sind einige Beispiele von bevorzugten Kombinationen angegeben, in denen die verwendeten alphabetischen Symbole die folgenden Harzschichten bestimmen: "A" repräsentiert eine Schicht, die Polyolefin umfasst, bevorzugt wie in der Beschreibung der ersten Schicht beschrieben, "B" repräsentiert eine Schicht, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol und Polyurethan, bevorzugt wie in der Beschreibung der zweiten Schicht beschrieben, umfasst, "C" repräsentiert eine Schicht, die Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasst, bevorzugt wie in der Beschreibung der dritten Schicht beschrieben, und "D" repräsentiert eine Schicht, die Polyester umfasst, bevorzugt wie in der Beschreibung der vierten Schicht beschrieben.
Verschiedene bevorzugte Mehrschichtfolien können in Übereinstimmung mit der Folie und dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wie folgt beschrieben werden: A/B/C/D, A/C/B/D, A/B/C/E/D, A/B/E/C/D, A/C/B/E/D, A/C/E/B/D, A/E/B/C/D, A/E/C/B/D, A/C/B/C/D, A/B/C/B/D, A/B/C/E/B/D, A/B/C/E/C/D, A/B/E/C/B/D, A/C/E/C/B/D, A/B/C/B/B'/D, A/C/B/B'/B''/D, A/C/B/C/B/D, A/C/E/B/B'/D. In jeder dieser Mehrschichtstrukturen kann eine Mehrzahl von Schichten (A), (B) und (C) aus derselben oder verschiedenen modifizierten Zusammensetzungen gebildet sein.
Bevorzugt wird die Folie durch Gießen eines ringförmigen Bandes hergestellt, das danach mindestens 2,7 : 1 in mindestens einer Richtung orientiert wird, bevorzugter etwa 2,7 : 1 bis etwa 10 : 1 in mindestens einer Richtung, noch bevorzugter mindestens 2,8 : 1, noch bevorzugter mindestens 2,9 : 1, noch bevorzugter mindestens 3,0 : 1, noch bevorzugter mindestens 3,1 1, noch bevorzugter mindestens 3,2 : 1, noch bevorzugter mindestens 3,3 : 1, noch bevorzugter mindestens 3,4 : 1, noch bevorzugter mindestens 3,5 : 1, noch bevorzugter mindestens 3,6 : 1, noch bevorzugter mindestens 3,7 : 1. Ein gegossenes Mehrschichtband, das Polyamid mit einem Schmelzpunkt von mehr als 160°C in der inneren Schicht und Polyester in der äußeren Schicht umfasst, ist schwer auf ein Verhältnis von etwa 2,7 : 1 in der transversalen Richtung zu orientieren, oberhalb 3,0 wird Orientierung sogar noch schwieriger. Wie auch immer, die erfindungs gemäßen Folien können in mindestens einer Richtung mindestens 3 : 1 orientiert werden.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten bevorzugten Verfahrens zur Herstellung von erfindungsgemäßen Folien. Wie in 1 gezeigt, werden feste Polymerkugeln (nicht gezeigt) in eine Vielzahl an Extrudern 28 (zur Vereinfachung ist nur ein Extruder gezeigt) gespeist. Innerhalb der Extruder 28 werden die Polymerkugeln vorwärts getrieben, geschmolzen und entgast, wonach die resultierende blasenfreie Schmelze in den Düsenkopf 30 vorwärts getrieben wird und durch eine kreisförmige Düse extrudiert wird und Schlauch 32 ergibt, der bevorzugt etwa 10 bis 20 mils dick ist.
Nach dem Kühlen oder Quenchen mit Wasserspray aus dem Kühlring 34, wird der Schlauch 32 durch Abklemmrollen 36 kolabiert und danach in die Bestrahlungseinheit 38 geleitet, umgeben von der Abschirmung 40, in welcher der Schlauch 32 mit Hochenergieelektronen (d. h. ionisierender Strahlung) aus einem Eisenkerntransformerbeschleuniger 42 bestrahlt wird. Der Schlauch 32 wird durch die Bestrahlungseinheit 38 über die Rollen 44 geleitet. Bevorzugt wird der Schlauch 32 auf ein Niveau von etwa 4 MR bis etwa 12 MR (40 bis 120 kGy) bestrahlt.
Nach der Bestrahlung wird der bestrahlte Schlauch 46 durch Quetschwalzen 48 geleitet, wonach der bestrahlte Schlauch 46 leicht aufgeblasen wird, was zu einer gefangenen Blase 50 führt. Allerdings wird der Sclauch bei der gefangenen Blase 50 nicht signifikant längengedehnt, da die Oberflächengeschwindigkeit der Quetschwalzen 52 etwa dieselbe Geschwindigkeit wie die der Quetschschwalzen 48 ist. Außerdem wird der bestrahlte Schlauch 46 nur soweit aufgebläht, um einen im Wesentlichen kreisförmigen Schlauch ohne signifikante transversale Orientierung, d. h. ohne Streckung zu ergeben.
Der leicht aufgeblähte bestrahlte Schlauch 46 wird durch die Vakuumkammer 54 geleitet und anschließend durch die Be schichtungsdüse 56. Der ringförmige Beschichtungsstrom 58 wird aus der Beschichtungsdüse 56 schmelzextrudiert und auf den leicht aufgeblähten bestrahlten Schlauch 50 beschichtet, um eine Zwei-Schicht-Schlauchfolie 60 zu ergeben. Der Beschichtungsstrom 58 umfasst bevorzugt eine O₂-Barriereschicht, die nicht durch die Ionisierungsstrahlung läuft. weitere Details des oben beschriebenen Beschichtungsschrittes sind im Allgemeinen wie in US-Patent Nr. 4,278,738 an BRAX et al. beschrieben.
Nach Bestrahlung und Beschichtung wird die Zwei-Schicht-Schlauchfolie 60 auf der Aufwickelrolle 62 aufgerollt. Danach wird die Aufwickelrolle 62 entfernt und als Abwickelrolle 64 in einer zweiten Stufe des Verfahrens installiert, um die letztlich gewünschte Schlauchfolie herzustellen. Die Zweischichtschlauchfolie 60 wird von der Abwickelrolle 64 abgewickelt und über die Führungsrolle 66 geleitet, nach der die Zweischichtschlauchfolie 60 in einen Heißwasserbadtank 68 geleitet wird, der heißes Wasser 70 enthält. Die nun kolabierte, bestrahlte, beschichtete Schlauchfolie 60 wird in heißes Wasser 70 (bevorzugt mit einer Temperatur von etwa 85 bis 99°C (185°F bis 210°F) für einen Zeitraum von etwa 10 bis etwa 100 Sekunden eingetaucht, d. h. für einen Zeitraum, um die Folie auf die gewünschte Temperatur für biaxiale Orientierung zu bringen.
Danach wird die bestrahlte schlauchförmige Folie 60 durch Quetschwalzen 72 geleitet und eine Blase 74 wird geblasen, wodurch die schlauchförmige Folie 60 transversal gestreckt wird. Darüber hinaus ziehen die Quetschwalzen 76 die schlauchförmige Folie 60, während sie geblasen, d. h. transversal gestreckt wird, in der Longitudinalrichtung, da die Quetschwalzen 76 eine Oberflächengeschwindigkeit haben, die höher ist, als die Oberflächengeschwindigkeit der Quetschwalzen 72. Als Ergebnis der transversalen Streckung und des longitudinalen Ziehens, wird die bestrahlte, beschichtete, biaxial orientierte geblasene Schlauchfolie 78 produziert, wobei dieser geblasene Schlauch bevorzugt sowohl in einem Verhältnis von etwa 1 : 1,5 bis etwa 1 : 6 gestreckt und in einem Verhältnis von etwa 1 : 1,5 bis etwa 1,6 gezogen ist, bevorzugter werden das Strecken und Ziehen jeweils in einem Verhältnis von etwa 1,2 bis etwa 1,4 durchgeführt. Das Ergebnis ist eine biaxiale Orientierung von etwa 1 : 2,25 bis etwa 1 : 36, bevorzugter von etwa 1 : 4 bis etwa 1 : 16. Während die Blase 64 zwischen den Quetschwalzen 72 und 76 bleibt, kolabiert der geblasene Schlauch 78 durch die Rollen 80 und wird danach durch die Quetschwalzen 76 und über die Leitrollen 82 geleitet und dann auf die Aufwickelrolle 84 aufgerollt. Das Leitrad 86 sichert ein gutes Aufrollen.
2 zeigt ein Schema eines zweiten bevorzugten Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Folie. In 2 werden feste Polymerkugeln (nicht gezeigt) in eine Vielzahl von Extrudern (zur Vereinfachung ist nur Extruder 88 gezeigt) gegeben. In den Extrudern 88 werden die Polymerkugeln vorwärtsbewegt, geschmolzen und entgast, wonach die resultierende blasenfreie Schmelze in den Düsenkopf 90 vorwärtsbewegt wird und durch eine ringförmige Düse extrudiert wird, was zu dem schlauchförmigen Band 92 führt, das bevorzugt etwa 254 bis 508 μm (10 bis 20 mils) dick ist und bevorzugt eine flachgelegte Breite von etwa 5,05 bis 25,4 cm (2 bis 10 Inch) hat.
Nach Abkühlen oder Quenchen mit Wasserspray aus Kühlring 94 wird das Schlauchband 92 durch Quetschwalzen 96 kolabiert und danach in eine Bestrahlungseinheit 98, umgeben von Abschirmung 100 geleitet, wo der Schlauch 92 mit Hochenergieelektronen (d. h. ionisierender Strahlung) aus einem Eisenkerntransformatorbeschleuniger 102 bestrahlt wird. Der Schlauch 92 wird durch die Bestrahlungseinheit 98 über die Rollen 104 geleitet. Bevorzugt wird der Schlauch 92 auf ein Niveau von etwa 4 bis etwa 12 MR (40 bis 120 kGy) bestrahlt, was zu einem bestrahlten Schlauch 106 führt, der dann über eine Gleitrolle 116 geleitet wird, wonach der bestrahlte Schlauch 106 in und durch einen Heißwassertank 118, der heißes Wasser 120 enthält, geleitet wird. Der bestrahlte Schlauch 106 wird in Heißwasser 120 (bevorzugt mit einer Temperatur von etwa 85°C bis etwa 99°C) für einen Zeitraum von etwa 10 bis etwa 100 Sekunden eingetaucht, d. h. für einen Zeitraum, der lang genug ist, um die Folie auf die gewünschte Temperatur für die biaxale Orientierung zu bringen. Danach wird der resultierende heiße bestrahlte Schlauch 122 durch Quetschwalzen 124 geleitet und die Blase 126 wird geblasen, wodurch der heiße bestrahlte Schlauch 122 transversal heiß gestreckt wird, so dass ein orientierter Folienschlauch 128 gebildet wird. Darüber hinaus wird, während geblasen, d. h. transversal gestreckt wird, durch die Quetschwalzen 130, die eine höhere Oberflächengeschwindigkeit haben als die Oberflächengeschwindigkeit der Quetschwalzen 124, in Longitudinalrichtung orientiert. Als ein Ergebnis der transversalen Streckung und des longitudinalen Ziehens wird der orientierte Folienschlauch 128 produziert, wobei dieser geblasene Schlauch bevorzugt in beiden Richtungen mit einem Verhältnis von etwa 1 : 1,5 bis etwa 1 : 6 gestreckt und mit einem Verhältnis von etwa 1 1,5 bis 1 : 6 gezogen ist. Bevorzugter wird das Strecken und Ziehen jeweils mit einem Verhältnis von etwa 1 : 2 bis etwa 1 4 durchgeführt. Das Ergebnis ist eine biaxiale Orientierung von etwa 1 : 2,25 bis etwa 1 : 36, bevorzugter von etwa 1 : 4 bis etwa 1 : 16. Während die Blase 126 zwischen den Quetschwalzen 124 und 130 erhalten bleibt, wird der orientierte Folienschlauch 128 von den Rollen 132 kolabiert und danach durch die Quetschwalzen 130 und über die Gleitrolle 134 geleitet und dann auf die Aufrollrolle 136 aufgerollt. Die Spannrolle 138 stellt ein gutes Aufrollen sicher. Dieses Verfahren kann kontinuierlich in einer Einzeloperation durchgeführt werden oder unterbrochen, z. B. als ein Zweistufenverfahren, in dem das extrudierte bestrahlte Band nach der Bestrahlung aufgewickelt wird und nach einem Lagerungszeitraum abgewickelt und Erhitzung und Orientierung unterzogen wird, um den orientierte Folienschlauch 128 zu ergeben.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, die dem Zwecke der Repräsentation dienen und nicht als den Bereich der Erfindung begrenzend gedacht sind. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Prozentsätze, Anteile usw. auf Gewicht bezogen.
Folie Nr. 1
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Achtschicht-heißschrumpffähige-Mehrschichtfolie wurde in einer Weise hergestellt, wie in 2 veranschaulicht, oben beschrieben. Bei Benennung der Schichten von innen nach außen, wobei die Schichten als erste bis achte in aufsteigender Reihenfolge bezeichnet sind, waren die Schichten wie folgt: die erste Schicht, die eine äußere Schicht war, und die als Siegelschicht und als eine innenseitige Beutelschicht und Produktkontaktschicht diente, die zweite Schicht, die EVA enthielt, die siebte Schicht, die als Verbindungsschicht diente, die dritte Schicht, die Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasste, die fünfte Schicht, die als O₂-Barriereschicht diente, die sechste Schicht, die Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasste, die achte Schicht, die als Haftschicht diente, und die vierte Schicht, die eine äußere Schicht war, die als wärmeresistente Schicht, Abnutzungsschicht und optische Eigenschaften verbessernde Schicht diente.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Mehrschichtfolie hatte eine physische Struktur in Bezug auf Anzahl an Schichten, Schichtdicke, Schichtanordnung und spezifische chemische Zusammensetzungen in Bezug auf verschiedene Polymere usw., die in jeder der Schichten vorliegen, wie sie in Tabelle I unten angegeben ist. Diese Folie ist hierin als "Folie Nr. 1" bezeichnet und war ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie. Folie Nr. 1 hatte eine Gesamtdicke von 30,5 μm (1,4 mils).
TABELLE 1 (Charakteristika von Folie Nr. 1)
Die Schichtanordnung war in der Reihenfolge von Tabelle 1, oben. Bei den in der Tabelle angegebenen Harzen handelte es sich um die folgenden:
Homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer war AFFINITY® DPL 1280 langkettenverzweigtes im Wesentlichen lineares Single-site-katalysiertes Ethylen/Octen-Copolymer, das 13 Gew.-% Octen-mer-Einheiten enthielt und eine Dichte von 0,900 g/cm³ und einen Schmelzindex von 6,0 g pro Minute hatte. Dieses Harz wurde von der Dow Chemical Company aus Midland, Michigan erhalten.
LLDPE war ESCORENE^® LL3003.32 lineares Polyethylen niedriger Dichte mit 90 Gew.-% Ethylen-mer-Einheiten, 10 Gew.-% Hexenmer-Einheiten, das eine Dichte von 0,9175 g/cm³ und einen Schmelzindex von 3,2 g/Minute hatte. Dieses Harz wurde von Exxon Chemical Americas aus Houston, Texas erhalten.
EVA war PE 5269T Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 6,5%, einem Schmelzindex von 0,5 g/Minute und einer Dichte von 0,9315 g/cm³. Dieses Harz wurde von der Chevron Chemical Company aus Houston, Texas erhalten.
Modifiziertes EMA war Bynel^® 2174 Anhydrid-gepfropftes Ethylen/Methylacrylat-Copolymer mit einem Schmelzindex von 2,8 und einer Dichte von 0,931 g/cm³. Dieses Harz wurde von der Dupont Company aus Wilmington, Delaware erhalten.
Polyamid #1 war GRILON^® CF6S Caprolactam/Lauryllactamcopolyamid mit einer Dichte von 1, 05 g/cm³ und einem Schmelzpunkt von 135°C. Dieses Harz wurde von EMS-American Grilon Inc. aus Sumter, South Carolina erhalten.
EVOH war EVAL^® LC-E105A Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer und enthielt 44 Mol% Ethylen und hatte einen Schmelzpunkt von 166,5°C. Dieses Harz wurde von Eval of America aus Lisle, I1-linois erhalten.
Polyester #1 war SELAR^® PT 8307 modifiziertes Polyester-Copolymerharz und hatte einen Schmelzpunkt von 220°C (wie durch Differentialscanningkalorimetrie gemäß ASTM 3410 gemessen), hatte eine Dichte von 1,33 g/cm³ (wie durch Differentialscanningkalorimetrie gemäß ASTM D1505 gemessen) und eine intrinsische Viskosität von 0,71 (gemessen gemäß der DuPont-Methode). Dieses Harz wurde von der Dupont Company aus Wilmington, Delaware erhalten.
Folie Nr. 1 hatte einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C von 74% und eine Schlagzähigkeit (bei Spitzenbelastung) von 94 Newton (N), einen Glanz von 74% und eine Trübung von 5,5%. Folie Nr. 1 war insbesondere zur Herstellung eines Beutels mit der ersten Schicht als Innenschicht und der achten Schicht als der Außenschicht geeignet. Solche aus Folie Nr. 1 hergestellten Beutel können aufeinander gestapelt werden und gleichzeitig durch eine einzige Siegeleinrichtung gesiegelt werden und danach weiterverarbeitet werden, ohne aneinander zu kleben.
Folie Nr. 2
Folie Nr. 2, die eine andere bevorzugte erfindungsgemäße Achtschicht-heißschrumpffähige-Mehrschichtfolie war, wurde auch nach demselben allgemeinen Verfahren hergestellt, nach dem Folie Nr. 1 hergestellt wurde. Jede der acht Schichten von Folie Nr. 2 korrespondierte in Anordnung, Funktion, relativer Schichtdicke und chemischer Zusammensetzung zu Folie Nr. 1. Allerdings umfasste die vierte Schicht anstelle von Polyester #1 Polyester Nr. 2, der ein Hipertuf^TM 89010 2,6-Dimethylnaphthalat-basiertes Copolymer Polyethylennaphthalat (PEN)-Harz war, das eine intrinsische Viskosität von 0,855 (Methode R-103) hatte. Dieses Polymerharz wurde von der Shell Chemical Company aus Apple Grove, West Virginia bezogen. Allerdings hatte Folie Nr. 2 eine Gesamtdicke von 48,3 μm (1,9 mils). Folie Nr. 2 hatte auch eine Peakbelastungsschlagfestigkeit von 133 N, einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C von 75%, einen Glanz von 78% und eine Trübung von 4,0%.
TABELLE 2 (Charakteristika von Folie Nr. 2)
Die Schichtanordnung war in der Reihenfolge von Tabelle 2, oben. Die in Tabelle 2 angegebenen Harze waren wie oben, d. h. unter Tabelle 1, beschrieben.
Folie Nr. 3
Folie Nr. 3, die eine weitere erfindungsgemäß bevorzugte Achtschicht-heißschrumpffähige-Mehrschichtfolie war, wurde ebenfalls in der Weise, die in 1 schematisch veranschaulicht ist, hergestellt. Tabelle 3, unten, liefert die physische Struktur in Bezug auf Anzahl der Schichten, Schichtdicke, Schichtanordnung und spezifische chemische Zusammensetzung in Bezug auf die verschiedenen Polymere usw., die in jeder der Schichten der Folie Nr. 3 vorliegen. Folie Nr. 3 hatte eine Gesamtdicke von 48,3 μm (1,9 mils) (342,9 μm (13,5 mils) in dem Band vor der Orientierung), einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von 72%, eine Schlagzähigkeit von 115 N, einen Glanz von 78 und eine Trübung von 4,8%.
TABELLE 3 (Charakteristika von Folie Nr. 3)
Die Schichtanordnung war in der Reihenfolge von Tabelle 3, oben. Die Harze, die in Tabelle 3 angegeben sind, waren wie oben, d. h. unter Tabelle 1, beschrieben. Der einzige Zusammensetzungsunterschied zwischen Folie Nr. 3 und Folie Nr. 1 bestand in der Zusammensetzung der zweiten Schicht, die Polyethylen hoher Dichte ("HDPE") enthielt. Dieses HDPE war Fortiflex T60-500–199 Polyethylenharz hoher Dichte mit einer Dichte von 0,961 g/cm³ und einem Schmelzindex von 6,2 g/min. Dieses Harz wurde von Solvay Polymers aus Deer Park, Texas erhalten.
Folie Nr. 4
Eine weitere Mehrschichtfolie, hierin als Folie Nr. 4 bezeichnet, wurde wieder nach dem in 2 schematisch dargestellten Verfahren hergestellt. Folie Nr. 4 war eine Achtschichtfolie, die dieselbe Schichtanordnung und Zusammensetzung wie Folie Nr. 1 hatte. Tabelle 4, unten, liefert die physische Struktur in Bezug auf die Anzahl der Schichten, die Schichtdikke, die Schichtanordnung und die spezifische chemische Zusammensetzung in Bezug auf die verschiedenen Polymere, usw., die in jeder der Schichten von Folie Nr. 4 vorliegen. Das Ergebnis war eine Folie mit einer Dicke von 48,3 μm (1,9 mil) einer Peakbelastungsschlagzähigkeit von 183 N (verglichen mit einer Peakbelastungsschlagzähigkeit von nur 94 N für Folie Nr. 1) und einem gesamten freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von 76%, was mit Folie Nr. 1 vergleichbar ist. Ein Vergleich der physischen Eigenschaften von Folie 1 und Folie 4 zeigt, dass eine Steigerung der Dicke der Polyamidschicht eine Steigerung der Schlagzähigkeit der Folie bewirkt, ohne den freien Schrumpf zu senken. Dies war ein unerwartetes Ergebnis, und es wird angenommen, dass dies die Folge des Einbaus von Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter ist.
TABELLE 4 (Charakteristika von Folie Nr. 4)
Die Schichtanordnung war in der Reihenfolge von Tabelle 4, oben. Die angegebenen Harze in Tabelle 4 waren wie oben, d. h. unter Tabelle 1, angegeben.
3 ist ein Schema eines bevorzugten Endsiegelbeutels 140, in einer Flachlageposition, wobei dieser Beutel erfindungsgemäß ist; 4 ist ein Blick eines Schnitts von Beutel 140 genommen durch die Sektion 4-4 von 3. Sieht man die 3 und 4 zusammen an, umfasst Beutel 140 Beutelfolie 142, die ein offenes oberes Ende definierende obere Kante 144, die erste Beutelseitenkante 146, die zweite Beutelseitenkante 148, die Unterseite 150 und das Endsiegel 152.
Die 5 und 6 veranschaulichen Beutel 160, einen alternativen erfindungsgemäßen Beutel. Beutel 160 ist ein "Seitensiegelbeutel". 5 veranschaulicht ein Schema von Seitensiegelbeutel 160 in Flachlageansicht, 6 veranschaulichteine Ansicht eines durch die Sektion 6-6 von 5 vorgenommenen Schnitts. In Bezug auf die 5 und 6 zusammen, be steht der Seitensiegelbeutel 160 aus Beutelfolie 162, oberer Kante 164, die eine offene Oberseite definiert, Unterkante 166, erstem Seitensiegel 168 und zweitem Seitensiegel 170.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie als Beutel oder als schlauchförmiger Mantel verwendet werden, bevorzugt als gekräuselter Mantel. Bevorzugt wird der Mantel für die Verpackung von Lebensmittelprodukten verwendet, insbesondere verarbeitete Fleischprodukte und frische Rohfleischprodukte. Unter den Arten an Fleisch, die in den erfindungsgemäßen Folien und Packungen verpackt werden können, sind Geflügel, Schwein, Rind, Wurst, Lamm, Geis, Pferd und Fisch. Bevorzugt wird der Mantel der vorliegenden Erfindung zur Verpackung von Schwein, Geflügel, Rind und Wurstprodukten verwendet.
Die Polymerkomponenten, die zur Herstellung erfindungsgemäßer Mehrschichtfolien verwendet werden, können außerdem geeignete Mengen weiterer Additive enthalten, die üblicherweise in solchen Zusammensetzungen enthalten sind. Diese schließen Gleitmittel, wie Talk, Antioxidantien, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente und Farbstoffe, Bestrahlungsstabilisatoren, Antistatikmittel, Elastomere und andere Additive ein, die dem Fachmann für Verpackungsfolien bekannt sind.
Alle Bereiche innerhalb aller der oben offenbarten Bereiche sind ausdrücklich in dieser Spezifikation eingeschlossen. Darüber hinaus sind Schichten, die benachbart oder direkt an einer anderen Schicht gebunden sind, bevorzugt von unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung, insbesondere unterschiedlicher polymerer Zusammensetzung. Alle Bezüge auf ASTM-Tests beziehen sich auf die neueste, zuletzt empfohlene und veröffentlichte Version des genannten ASTM-Tests vor dem Prioritätstag dieser Anmeldung.

Claims

Heissschrumpffähige Mehrschichtfolie, die (A) eine erste Schicht, die eine äußere Schicht ist und die Polyolefin umfasst; (B) eine zweite Schicht, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol und Polyurethan umfasst, wobei die zweite Schicht ein Dicke von 10 bis 50% bezogen auf die Gesamtfoliendicke hat; (C) eine dritte Schicht, die ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasst; und (D) eine vierte Schicht umfasst, die eine äußere Schicht ist und die Polyester mit einem Schmelzpunkt von 170°C bis 260°C umfasst; und die einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von 40 bis 170% aufweist.
Folie nach Anspruch 1, die eine Dickeneinheitlichkeit von größer als 20% aufweist.
Folie nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Polyamid mindestens 40 Gew.-% der dritten Schicht ausmacht.
Folie nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die vierte Schicht einen Polyester mit einem Schmelzpunkt von 200 bis 260°C umfasst.
Folie nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die vierte Schicht einen Polyester mit 70 bis 95 Mol-% Terephthalat-Einheiten umfasst.
Folie nach einem der vorherigen Ansprüche, die einen an der vierten Schicht gemäß ASTM D2457 gemessen Glanz von mindestens 60% aufweist.
Folie nach einem der vorherigen Ansprüche, die eine Gesamtdicke von 25,4 bis 127 μm (1 bis 5 mils) hat.
Folie nach Anspruch 7, die eine Gesamtdicke von 50,8 bis 76,2 μm (2 bis 3 mils) hat.
Folie nach einem der vorherigen Ansprüche, die zusätzlich eine fünfte Schicht umfasst, die als O₂- Sperrschicht dient und die. sich zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht befindet, wobei die fünfte Schicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus EVOH, PVDC, Polyalkylencarbonat, Polyamid und Polyethylennaphthalat umfasst.
Folie nach Anspruch 9, die zusätzlich eine sechste Schicht umfasst, die Polyamid mit einem Schmelzpunkt unterhalb 160°C umfasst, wobei sich die sechste Schicht zwischen der vierten Schicht und der fünften Schicht befindet.
Folie nach Anspruch 10, die zusätzlich eine siebte Schicht, die eine Verbindungsschicht ist, wobei sich die siebte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht befindet; und eine achte Schicht umfasst, die eine Verbindungsschicht ist, wobei sich die achte Schicht zwischen der vierten Schicht und der sechsten Schicht befindet.
Folie nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die erste Schicht Ethylen/alpha-Olefin-Copolymer umfasst, die zweite Schicht Ethylen/Vinylacetat-Copolymer umfasst, die dritte Schicht Polyamid mit einem Schmelzpunkt unterhalb 140°C umfasst, die vierte Schicht Polyethylenterephthalat umfasst und die fünfte Schicht Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer umfasst.
Folie nach Anspruch 12, bei der die erste Schicht eine Mischung aus homogenem Ethylen/alpha-Olefin-Copolymer und heterogenem Ethylen/alpha-Olefin-Copolymer umfasst und die dritte Schicht ein Copolymer aus Caprolactam und Laurinlactam umfasst.
Heissschrumpffähige Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei der sich die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht befindet, sich die dritte Schicht zwischen der zweiten und der fünften Schicht befindet und sich die fünfte Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht befindet.
Heissschrumpffähige Folie nach einem der Ansprüche 9 bis 14, bei der die erste Schicht eine Dicke von 1 bis 40%, die zweite Schicht eine Dicke von 10 bis 40%, die dritte Schicht eine Dicke von 5 bis 40%, die vierte Schicht eine Dicke von 1 bis 25% und die fünfte Schicht eine Dicke von 1 bis 20% bezogen auf die Gesamtfoliendicke aufweist.
Heissschrumpffähige Folie nach Anspruch 15, bei der die erste Schicht eine Dicke von 20 bis 30%, die zweite Schicht eine Dicke von 10 bis 25%, die dritte Schicht eine Dicke von 18 bis 25%, die vierte Schicht eine Dicke von 4 bis 16% und die fünfte Schicht eine Dicke von 5 bis 15 bezogen auf die Gesamtfoliendicke hat.
Heissschrumpffähige Folie nach einem der vorherigen Ansprüche, die ein vernetztes Polymernetzwerk umfasst.
Heissschrumpffähige Folie nach Anspruch 17, bei der die zweite Schicht ein vernetztes Netzwerk umfasst, das Ethyl/vinylacetat-Copolymer umfasst.
Beutel, der eine heissschrumpffähige Mehrschichtfolie umfasst, die (A) eine erste Schicht, die eine äußere Schicht ist und die Polyolefin umfasst; (B) eine zweite Schicht, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol und Polyurethan umfasst, wobei die zweite Schicht eine Dicke von 10 bis 50% bezogen auf die Gesamtfoliendicke hat; (C) eine dritte Schicht, die Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasst; und (D) eine vierte Schicht umfasst, die eine äußere Schicht ist und die Polyester mit einem Schmelzpunkt von 170°C bis 260°C umfasst; und die einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von 40 bis 170% hat, wobei der Beutel durch Heisssiegeln der ersten Schicht an sich selbst hergestellt wird, wobei die erste Schicht eine innenseitige Beutelschicht und die vierte Schicht eine außenseitige Beutelschicht ist.
Beutel nach Anspruch 19, bei dem die Folie außerdem eine fünfte Schicht umfasst, die als O₂-Sperrschicht dient und bei dem die fünfte Schicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus EVOH, PVDC, Polyalkylencarbonat, Polyamid und Polyethylennaphthalat umfasst.
Verfahren zum Verpacken eines Produkts, bei dem (A) ein erstes Produkt in einem flexiblen, heissschrumpffähigen Beutel plaziert wird, wobei der Beutel eine offene Oberseite hat, wodurch ein erstes eingebeuteltes Produkt mit überschüssiger Beutellänge resultiert und wobei der Beutel eine Mehrschichtfolie umfasst, die (1) eine erste Schicht, die eine innere Beutelschicht ist und die Polyolefin umfasst, (2) eine zweite Schicht, die mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefin, Polystyrol und Polyurethan umfasst, wobei die zweite Schicht eine Dicke von 10 bis 50 bezogen auf die Gesamtfoliendicke hat, (3) eine dritte Schicht, ein Polyamid mit einem Schmelzpunkt von 160°C und darunter umfasst, und (4) eine vierte Schicht umfasst, die eine äußere Schicht ist und die Polyester mit einem Schmelzpunkt von 170°C bis 260°C umfasst; und die einen gesamten freien Schrumpf bei 85°C (185°F) von 40 bis 170% hat, und wobei der Beutel durch Siegeln der ersten Schicht an sich selbst hergestellt wird, wobei die erste Schicht eine innenseitige Beutelschicht und die vierte Schicht eine außenseitige Beutelschicht ist, (B) der Plazierungsschritt mit einem zweiten Produkt und einem zweiten Beutel wiederholt wird, wodurch ein zweites eingebeuteltes Produkt resultiert, (C) zumindest das erste und zweite eingebeutelte Produkt gestapelt werden, so dass sich die überschüssige Beutellänge von jedem der eingebeutelten Produkte innerhalb der Siegeldistanz von Mitteln zum Heisssiegeln befindet, (D) die innenseitige Schicht des ersten Beutels an sich selbst in dem Bereich zwischen dem offenen Ende des ersten Beutels und dem Produkt und die innenseitige Schicht des zweiten Beutels an sich selbst in dem Bereich zwischen dem offenen Ende des zweiten Beutels und dem Produkt heissgesiegelt werden, so dass das erste Produkt vollständig innerhalb des ersten Beutels versiegelt ist und das zweite Produkt vollständig mit dem zweiten Beutel versiegelt ist, wobei das Versiegeln bei einer solchen Temperatur durchgeführt wird, dass die entstehenden verpackten Produkte ohne Schichtdelaminierung einfach voneinander getrennt werden können.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die zweite Schicht eine Dicke von 10 bis 50% bezogen auf die Dicke der Mehrschichtfolie aufweist.
Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, außerdem umfassend eine fünfte Schicht, die als O₂-Sperrschicht dient, wobei die fünfte Schicht wenigstens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus EVOH, PVDC, Polyalkylencarbonat, Polyamid und Polyethylennaphthalat umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem das Verfahren in einer Rotationskammer-Vakuummaschine ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem zwei bis fünf eingebeutelte Produkte während des Heisssiegelns aufeinander gestapelt sind.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem zwei eingebeutelte Produkte während des Heisssiegelns aufeinander gestapelt sind.