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WO2024115567A1 - Gereckte folie, laminat mit einer solchen folie, verwendung der folie, sowie verpackung mit oder aus einer solchen folie - Google Patents

Gereckte folie, laminat mit einer solchen folie, verwendung der folie, sowie verpackung mit oder aus einer solchen folie Download PDF

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Publication number
WO2024115567A1
WO2024115567A1 PCT/EP2023/083540 EP2023083540W WO2024115567A1 WO 2024115567 A1 WO2024115567 A1 WO 2024115567A1 EP 2023083540 W EP2023083540 W EP 2023083540W WO 2024115567 A1 WO2024115567 A1 WO 2024115567A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
stretched
stretched film
packaging
layer
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/083540
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eddy Daelmans
Marco HILTY
Wojciech Skalbani
Ashwini Kumar Singh
Original Assignee
Huhtamaki Flexible Packaging Germany Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huhtamaki Flexible Packaging Germany Gmbh & Co. Kg filed Critical Huhtamaki Flexible Packaging Germany Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2024115567A1 publication Critical patent/WO2024115567A1/de

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    • B32B2439/40—Closed containers

Definitions

  • the invention relates to a stretched film according to the preamble of claim 1, a laminate with such a film according to the preamble of claim 6, a use of such a film according to the preamble of claim 8 and a packaging with such a film according to the preamble of claim 11.
  • Stretched films for producing packaging have been known for some time.
  • the stretched films were used, for example, to equip a laminate with directionally oriented tear properties that are helpful when opening the packaging, usually a tubular bag packaging.
  • the molecular chains within the film were stretched in the stretching direction, so that the molecular chains came to lie more or less parallel to one another and, when the packaging was torn open, the tear through the film essentially extended along the molecular chains and did not run across the packaging film.
  • very high stretching ratios in the range of at least 1:3 to 1:15 were always used in order to achieve as monoaxial an orientation as possible of the molecular chains defining the tear line.
  • a packaging film of this type is described, for example, in the German laid-open specification DE 10 2011 001 323 A1.
  • a further advantage of such stretched films is that, as mentioned above, in such films essentially more or less parallel aligned Molecular chains are present which form crystalline regions in the stretched film which in turn have barrier properties, particularly with regard to water vapor permeability.
  • the object is achieved by a stretched film, in particular for use in the production of packaging, wherein the stretched film is stretched uniaxially in the machine direction with a stretch ratio of 1.2 to 1.75, preferably with a stretch ratio of 1.3 to 1.5.
  • the stretched film according to the invention is uniaxially stretched in the machine direction and has only a moderately low stretch ratio in the range of 1.2 to 1.75 and preferably in the range of 1.3 to 1.5.
  • a film stretched in this way already has very good directional tear properties and also very good barrier properties, but nevertheless has sufficiently non-highly oriented molecular chains to still have very good sealing properties, unlike stretched films known from the prior art.
  • the stretched film comprises a polyester layer or, preferably, a polyolefin layer, in particular a polyethylene layer, preferably made of a high-density polyethylene, such as HDPE, or is made of one of the materials mentioned, optionally of a single type.
  • a polyolefin layer in particular a polyethylene layer, preferably made of a high-density polyethylene, such as HDPE, or is made of one of the materials mentioned, optionally of a single type.
  • polyethylene is a very cost-effective plastic and is a very good material that can be sealed at relatively low temperatures in the range of 80 °C to 130 °C.
  • polyethylene is easy and uncomplicated to process.
  • High-density polyethylene, such as HDPE, has proven to be particularly suitable for producing a film stretched according to the invention with good tear, barrier and sealing properties.
  • the film stretched according to the invention can either be a film produced from a single type, which consists exclusively of a polyester, such as polyethylene terephthalate, or, particularly preferably according to the invention, exclusively of a polyethylene, such as HDPE, which is particularly preferred according to the invention from a recycling point of view, or it can contain further, in particular functional, layers.
  • the stretched film is also a preferably multi-layer blown film.
  • a blown film is particularly simple, inexpensive and, in particular, extremely variable to produce with a wide variety of film layers and a very high surface output, which has an extremely advantageous effect on the production costs of the film according to the invention.
  • the stretched film comprises not only polyethylene terephthalate, but preferably polyethylene, but also a barrier layer material such as polyamide and/or ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • a barrier layer material such as polyamide and/or ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH).
  • EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer
  • the stretched film can be formed as a composite of the following layers: polyethylene, in particular HDPE / primer / barrier layer material, namely EVOH or polyamide / primer / polyethylene, in particular HDPE.
  • polyethylene in particular HDPE / primer / barrier layer material, namely EVOH or polyamide / primer / polyethylene, in particular HDPE.
  • such a stretched film is excellently suited for use as a high-barrier film that is impermeable to both water vapor and gases, such as in particular oxygen and carbon dioxide.
  • the stretched polyethylene film according to the invention has an excellent stiffness, which is particularly evident in the form of a high Bending stiffness with an E-modulus in the range from 700 N/mm 2 to 1000 N/mm 2 , preferably in the range from 745 N/mm 2 to 980 N/mm 2 , and particularly preferably in the range from 760 N/mm 2 to 960 N/mm 2 , as a result of which the stretched film according to the invention is very suitable for the production of stable packaging.
  • the object according to the invention is also achieved by a laminate which comprises a stretched film according to the above statements or consists of such a stretched film, provided that the stretched film itself is multi-layered.
  • Such a laminate has very good properties in terms of its barrier properties and also in terms of the sealability of the laminate, whereby the laminate can, for example, achieve a permeability to water vapor in the range of less than 0.5 g/m 2 /day to a value of less than 0.1 g/m 2 /day in an atmosphere with 85% relative humidity.
  • the permeability of the laminate according to the invention to oxygen at a temperature of 23 °C and in an atmosphere with 85% relative humidity can be reduced to a value of less than 0.5 cm 3 /m 2 /day to even less than 0.2 cm 3 /m 2 /day.
  • the oxygen permeability measurements were carried out in accordance with DIN standard 53380-3.
  • the water vapor permeability measurements were carried out in accordance with DIN standard 53122-2.
  • the stretched film provides a sealing layer of the laminate.
  • the film stretched according to the invention is provided with an external sealing medium, such as polyethylene, which was stretched together with the film.
  • an external sealing medium such as polyethylene
  • any further layers of the laminate are connected to the stretched film in such a way that the sealing layer of the stretched film is arranged at the outermost side of the laminate, i.e. forms an outermost layer of the laminate.
  • the object according to the invention is also achieved by the use of a stretched film according to the above statements, in that the stretched film is used to produce a laminate, in particular a packaging laminate, and/or to produce a packaging.
  • the laminate made from stretched film can be opened particularly easily without the risk of diagonal tearing or accidental destruction of the packaging, possibly with loss of the packaging contents.
  • the stretched film or an outermost layer of the stretched film in the case of using the stretched film to produce a laminate represents a sealing layer of the laminate.
  • the stretched film or an outermost layer of the stretched film is also used according to the invention for sealing the packaging to be produced.
  • the object according to the invention is also achieved by a packaging, in particular a tubular bag packaging with or without a base, wherein the packaging was produced with or from a stretched film according to the above statements.
  • the packaging can also be produced with or from a laminate according to the above statements.
  • such a packaging has excellent opening properties and very good barrier properties with regard to permeability to water vapor and, when using ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) and/or polyamide in the film stretched according to the invention and/or the laminate stretched according to the invention, also very good sealing properties against oxygen and carbon dioxide.
  • EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer
  • the packaging is sealed by means of the stretched film or an outermost layer of the stretched film, in particular a stretched polyethylene film, or layer of the film.
  • the packaging can be produced in such a way that two or more cuts of the stretched film according to the invention or the laminate according to the invention are used and are each connected to the packaging with their sealing layers; alternatively, a single cut of the stretched film according to the invention or the laminate according to the invention can be folded in such a way that respective sealing layers facing each other are then connected to the packaging.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the stretched film according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the stretched film 10 according to the invention.
  • the stretched film 10 has an inner barrier layer material 30, which can be ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) or polyamide as desired, in order to reduce permeability for gases such as carbon dioxide or oxygen to the lowest possible level.
  • the barrier layer 30 has a thickness in the range of 1 pm to 5 pm, but can also be in a range of 1.5 pm to 4 pm or in a range of 2 pm to 3 pm, depending on requirements.
  • a primer layer 40 adjoins the barrier layer 30 on both sides, the application weight of the solvent-based or preferably water-based primer being in a range of 0.2 - 2 g/m 2 , preferably in a range of 0.3 - 1 g/m 2 and particularly preferably in a range of 0.4 - 0.6 g/m 2 , which according to the invention corresponds to layer thicknesses in the range of 0.2 - 2 pm, preferably in the range of 0.3 - 1 pm and particularly preferably in the range of 0.4 - 0.6 pm.
  • a polyolefin layer 20 As the outermost layer of the film 10 stretched according to the invention, in Fig. 1 there is a polyolefin layer 20, namely a layer of polyethylene with a high density, specifically HDPE, which adjoins the primer layer 40 on both sides.
  • the thickness of the polyolefin layer 20, or the HDPE layer can be identical or different and is in a range from 2 pm to 40 pm, preferably 3 pm to 30 pm and particularly preferably in a range from 4 pm to 20 pm.
  • the film stretched according to the invention is also ideal for producing extremely robust tubular bags, in particular with a standing bottom, for packaging volumes of up to 10 kg and more, which are particularly suitable for packaging goods that need to be kept dry.
  • Such packaging has excellent water vapor and gas tightness, in particular oxygen and carbon dioxide, as well as high sealing strength, as has been demonstrated by drop tests of the filled packaging from a height of up to two meters.
  • Examples of concrete layer structures of laminates which use the film stretched according to the invention can be, for example, the following layer sequences:
  • Transparent, reverse-printable film namely oriented polyethylene terephthalate with a layer thickness of 12 pm / reverse printing layer, for example as a gravure or flexographic printing layer / adhesive layer with an application weight of 3 g/m 2 / LLDPE film stretched in the machine direction according to the invention with a stretching or orientation ratio of 1:1.5 and with a layer thickness of 100 pm.
  • Transparent, reverse-printable film namely biaxially oriented polypropylene with a layer thickness of 12 pm / reverse printing layer, for example as a gravure or flexographic printing layer / adhesive layer with an application weight of 3 g/m 2 / LLDPE film stretched in the machine direction according to the invention with a stretching or orientation ratio of 1:1.5 and with a layer thickness of 100 pm.
  • Transparent film 20 namely polyethylene stretched in the machine direction with a stretch or orientation ratio of 1:5 and a layer thickness of 20 pm / reverse printing layer, for example as a gravure or flexographic printing layer / adhesive layer with an application weight of 3 g/m 2 / LLDPE film stretched in the machine direction according to the invention with a stretch or orientation ratio of 1:1.5 and with a layer thickness of 100 pm.
  • Transparent film namely polyethylene stretched in the machine direction with a stretching or orientation ratio of 1 : 5 and a layer thickness of 20 pm / reverse printing layer, for example as a gravure or flexographic printing layer
  • low-temperature sealing layer means in this context that the sealing layer according to the invention is a very thin layer in the range of 2 - 40 pm, preferably in the range of 3 - 30 pm and particularly preferably in the range of 4 - 20 pm, which is itself designed as a blown film, i.e. as a single-layer blown film, or as the outermost layer of a multi-layer blown film.
  • the main advantage of the blown film serving as a low-temperature sealing layer, or outermost layer of the blown film is that the material thickness of this sealing layer according to the invention is very thin and heating to an initial sealing temperature when sealing jaws are applied to the outer layer occurs very quickly, i.e.
  • the thickness of the sealing layer was in the range of greater than 50 pm, but mostly even in the range of 100 pm to 140 pm, where a large mass of sealing medium must first be heated in order to reach an initial sealing temperature on the outermost side of the laminate opposite the visible side of the laminate.
  • the initial sealing temperature is understood to be the temperature at which the outer surface of the sealing layer melts, so that this outer surface of the sealing layer can fuse with a counterpart to be sealed.
  • the water vapor and gas barrier layer of the laminate is improved in an extremely advantageous manner by using the LLDPE film stretched unidirectionally in the machine direction according to the invention, which was stretched with a stretching or orientation ratio of 1:1.6 to a layer thickness of 30 pm.
  • the above examples 3 and 5 represent particularly preferred embodiments according to the invention, since their recyclability is particularly advantageous due to the essentially pure structure of the laminates described.
  • all of the parts described above are claimed to be essential to the invention when viewed alone and in any combination, in particular the details shown in the drawings. Modifications to this are familiar to the person skilled in the art.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine gereckte Folie (10), insbesondere zur Verwendung bei einer Herstellung von Verpackungen, wobei die gereckte Folie (10) uniaxial in Maschinenrichtung mit einem Reckverhältnis von 1,2 bis 1,75, bevorzugt mit einem Reckverhältnis von 1,3 bis 1,5, gereckt ist, sowie ferner ein Laminat mit einer solchen Folie (10), eine Verwendung einer solchen Folie (10) und eine mit einer solchen Folie (10) hergestellte Verpackung.

Description

Huhtamaki Flexible Packaging Germany
GmbH & Co. KG
Heinrich-Nicolaus-Str. 6
87671 Ronsberg
"Gereckte Folie, Laminat mit einer solchen Folie, Verwendung der Folie, sowie Verpackung mit oder aus einer solchen Folie "
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine gereckte Folie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, ein Laminat mit einer solchen Folie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6, eine Verwendung einer solchen Folie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8 und eine Verpackung mit einer solchen Folie gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.
Gereckte Folien zur Herstellung einer Verpackung sind seit einiger Zeit bekannt. Die gereckten Folien wurden hierbei gemäß dem Stand der Technik beispielsweise dazu genutzt, ein Laminat mit richtungsorientierten Reißeigenschaften auszustatten, die bei einem Öffnen der Verpackung, üblicherweise einer Schlauchbeutelverpackung, hilfreich sind. Durch ein Recken der Folie wurden die Molekülketten innerhalb der Folie in Reckrichtung gestreckt, so dass die Molekülketten mehr oder weniger parallel nebeneinander zu liegen kamen und bei einem Aufreißen der Verpackung dazu führten, dass sich der Riss durch die Folie im Wesentlichen entlang der Molekülketten erstreckte und nicht quer über die Verpackungsfolie verlief. Zu diesem Zweck wurden gemäß dem Stand der Technik immer sehr hohe Reckverhältnisse im Bereich von minimal 1:3 bis 1: 15 angewandt, um eine möglichst monoaxiale Orientierung der die Aufreißlinie definierenden Molekülketten zu erreichen. Eine derartige Verpackungsfolie wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 001 323 Al beschrieben. Ein weiterer Vorteil derartiger gereckter Folien besteht ferner darin, dass, wie vorerwähnt, in solchen Folien im Wesentlichen mehr oder weniger parallel zueinander ausgerichtete Molekülketten vorliegen, die in der gereckten Folie miteinander kristalline Bereiche ausbilden, die ihrerseits Barriereeigenschaften, insbesondere im Hinblick auf eine Wasserdampfdurchlässigkeit, aufweisen.
Ein wesentlicher Nachteil, der mit derartigen Folien einhergeht, besteht allerdings darin, dass solche Folien aufgrund der Ausrichtung ihrer Molekülketten praktisch nicht mehr siegelbar sind, und zwar selbst dann nicht, wenn das Grundmaterial der Folie eigentlich ein gut siegelbares Material, wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen, ist.
Dies bringt einen weiteren wesentlichen Nachteil mit sich, nämlich die Tatsache, dass derartige aus dem Stand der Technik bekannte gereckte Folien immer nur einen Teil eines Verpackungslaminats bilden konnten, um beispielsweise eine bestimmte Reißrichtung der Folie zu definieren und/oder bestimmte Barriereeigenschaften gegenüber Wasserdampf zur Verfügung zu stellen. Hierbei galt es immer zu beachten, dass die gereckte Folie nicht die Eigenschaften von weiteren Folien eines Laminats und deren Funktionalität beeinträchtigt, hinsichtlich ihrer eigenen Funktionalität hinsichtlich Reißrichtung und Barriereeigenschaften aber ausreichend dominant ist, dass diese Eigenschaften auch im Gesamtlaminat erhalten bleiben. Insbesondere war es bei bisherigen, aus dem Stand der Technik bekannten, respektive gemäß Stand der Technik eingesetzten orientierten Folien in Laminaten immer notwendig, zumindest eine Siegelschicht in das Laminat zu integrieren, um überhaupt ein siegelfähiges Laminat zu erhalten. Da sich die gereckte, d. h. die in Maschinenrichtung orientierte, Folie ihrerseits jedoch nicht siegeln ließ, war eine Verbindung einer solchen zusätzlich notwendigen Siegelschicht mit der gereckten Folie nur mithilfe von Klebstoff möglich, was nicht nur im Hinblick auf dadurch erhöhte Kosten, sondern auch im Hinblick auf eine dadurch reduzierte chemische Beständigkeit problematisch war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung oben genannter Nachteile eine gereckte Folie mit guten Reiß- und Barriereeigenschaften zur Verfügung zu stellen, sowie ferner ein Laminat mit einer solchen Folie, eine Verwendung einer solchen Folie und eine aus oder mit einer solchen Folie hergestellte Verpackung anzubieten, wobei die gereckte Folie einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine gereckte Folie gemäß Anspruch 1, durch ein Laminat mit einer solchen Folie gemäß Anspruch 6 sowie ferner durch eine Verwendung einer solchen Folie gemäß Anspruch 8 und durch eine Verpackung gemäß Anspruch 11 gelöst, die aus oder mit einer solchen Folie hergestellt ist.
Insbesondere wird die Aufgabe durch eine gereckte Folie, insbesondere zur Verwendung bei einer Herstellung von Verpackungen, gelöst, wobei die gereckte Folie uniaxial in Maschinenrichtung mit einem Reckverhältnis von 1,2 bis 1,75, bevorzugt mit einem Reckverhältnis von 1,3 bis 1,5, gereckt ist.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt, wie sich überraschenderweise herausgestellt hat, darin, dass die erfindungsgemäße gereckte Folie uniaxial in Maschinenrichtung gereckt ist und nur ein moderates niedriges Reckverhältnis im Bereich von 1,2 bis 1,75 und bevorzugt im Bereich von 1,3 bis 1,5 aufweist.
Wie sich erfindungsgemäß herausgestellt hat, weist eine derartig gereckte Folie zwar einerseits bereits sehr gute gerichtete Reißeigenschaften und auch sehr gute Barriereeigenschaften auf, verfügt jedoch dennoch über ausreichend nicht hochorientierte Molekülketten, um, anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten gereckten Folien, noch sehr gute Siegeleigenschaften aufzuweisen.
Somit konnte im Rahmen der Erfindung einerseits das bisherige aus dem Stand der Technik bekannte Vorurteil widerlegt werden, dass eine gereckte Folie nicht siegelbar ist, sowie andererseits, dass zur Erreichung guter Reißeigenschaften und guter Barriereeigenschaften eine Reckung mit einem möglichst großen Reckverhältnis von bis zu 1 : 15, wie vorerwähnt, notwendig ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die gereckte Folie eine Polyesterschicht oder, bevorzugt, eine Polyolefinschicht, insbesondere eine Polyethylenschicht, vorzugsweise aus einem Polyethylen hoher Dichte, wie beispielsweise HDPE, oder ist aus einem der genannten Materialien, gegebenenfalls sortenrein, hergestellt.
Eine Verwendung von Polyethylen zum Herstellen der erfindungsgemäß gereckten Folie ist besonders vorteilhaft, da Polyethylen zum einen ein sehr kostengünstiger Kunststoff ist und ein sehr gutes bei relativ niedrigen Temperaturen im Bereich von 80 °C bis 130 °C siegelbares Material darstellt. Darüber hinaus ist Polyethylen einfach und unkompliziert zu verarbeiten. Als besonders geeignet zum Herstellen einer erfindungsgemäß gereckten Folie mit guten Reiß-, Barriere- und Siegeleigenschaften hat sich hierbei Polyethylen hoher Dichte, wie beispielsweise HDPE, erwiesen. Wie vorerwähnt, kann die erfindungsgemäß gereckte Folie entweder eine sortenrein hergestellte Folie sein, die ausschließlich aus einem Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephtalat, oder, erfindungsgemäß besonders bevorzugt, ausschließlich aus einem Polyethylen, wie beispielsweise HDPE, besteht, was insbesondere auch unter Recyclinggesichtspunkten erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist, oder sie kann weitere, insbesondere funktionale, Schichten, enthalten.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die gereckte Folie ferner eine vorzugsweise mehrlagige Blasfolie. Eine derartige Blasfolie ist besonders einfach, kostengünstig und insbesondere auch äußerst variabel mit unterschiedlichsten Folienlagen und einem sehr hohen Flächenoutput herstellbar, was sich äußerst vorteilhaft auf die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Folie auswirkt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die gereckte Folie neben, unter Umständen Polyethylenterephtalat, erfindungsgemäß jedoch bevorzugt, Polyethylen auch ein Barriereschichtmaterial, wie beispielsweise Polyamid und/oder Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH). Auf diese Weise lässt sich in sehr einfacher und vorteilhafter Weise neben einer hohen Wasserdampfundurchlässigkeit auch eine sehr hohe Barrierewirkung gegenüber Gasen, wie beispielsweise Kohlendioxid und Sauerstoff, erreichen, so dass die erfindungsgemäß gereckte Folie sehr universell in vielen Bereichen einsetzbar ist, in welchen es auf eine Wasserdampf- und Gasundurchlässigkeit ankommt, beispielsweise im Hinblick auf Produkte, die entweder selbst gashaltig, insbesondere kohlendioxidhaltig, sind oder die oxidationsempfindlich sind. Auch ein Einsatz der erfindungsgemäß gereckten Folie in den Tropen mit einer sehr hohen Luftfeuchtigkeit ist auf diese Weise möglich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die gereckte Folie als ein Verbund aus folgenden Lagen ausgebildet sein: Polyethylen, insbesondere HDPE / Primer / Barriereschichtmaterial, nämlich EVOH oder Polyamid / Primer / Polyethylen, insbesondere HDPE. Eine derartige gereckte Folie ist, wie sich erfindungsgemäß herausgestellt hat, hervorragend als Hochbarrierefolie einsetzbar, die sowohl gegenüber Wasserdampf als auch gegenüber Gasen, wie insbesondere Sauerstoff und Kohlendioxid, undurchlässig ist.
Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße gereckte Polyethylen-Folie eine hervoragende Steifigkeit auf, die sich insbesondere in Form einer hohen Biegesteifigkeit mit einem E-Modul im Bereich von 700 N/mm2 bis 1000 N/mm2, vorzugsweise im Bereich von 745 N/mm2 bis 980 N/mm2, und besonders bevorzugt im Bereich von 760 N/mm2 bis 960 N/mm2 äußert, durch welche die erfindungsgemäße gereckte Folie sehr gut zur Herstellung standfester Verpackungen geeignet ist.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Laminat gelöst, das eine gereckte Folie gemäß vorstehenden Ausführungen umfasst oder aus einer solchen gereckten Folie besteht, sofern die gereckte Folie selbst mehrlagig ist.
Ein derartiges Laminat weist hinsichtlich seiner Barriereeigenschaften sowie auch hinsichtlich der Siegelfähigkeit des Laminats sehr gute Eigenschaften auf, wobei das Laminat in einer Atmosphäre mit 85% relativer Luftfeuchtigkeit beispielsweise eine Durchlässigkeit für Wasserdampf im Bereich von unter 0,5 g/m2/Tag bis zu einem Wert von unter 0,1 g/m2/Tag erreichen kann. Analog kann eine Durchlässigkeit des erfindungsgemäßen Laminats für Sauerstoff bei einer Temperatur von 23 °C und in einer Atmosphäre mit 85% relativer Luftfeuchtigkeit auf einen Wert von unter 0,5 cm3/m2/Tag bis sogar auf unter 0,2 cm3/m2/Tag abgesenkt werden. Die Messungen der Sauerstoffdurchlässigkeit erfolgten gemäß der DIN-Norm 53380-3. Die Messungen der Wasserdampfdurchlässigkeit erfolgten gemäß der DIN-Norm 53122- 2.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung besteht hierbei darin, dass die gereckte Folie eine Siegelschicht des Laminats zur Verfügung stellt. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäß gereckte Folie mit einem außenseitigen Siegelmedium, wie beispielsweise Polyethylen, versehen, das gemeinsam mit der Folie gereckt wurde. Zur Erzeugung des erfindungsgemäßen Laminats werden etwaige weitere Schichten des Laminats so mit der gereckten Folie verbunden, dass die Siegellage der gereckten Folie zu äußerst des Laminats angeordnet ist, d. h. eine äußerste Schicht des Laminats bildet.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch die Verwendung einer gereckten Folie gemäß vorstehenden Ausführungen gelöst, indem die gereckte Folie zur Herstellung eines Laminats, insbesondere eines Verpackungslaminats, und/oder zur Herstellung einer Verpackung verwendet wird.
Derartige Verpackungen lassen sich aufgrund der geradlinigen optimierten
Reißeigenschaften der erfindungsgemäß gereckten Folie sowie auch eines mit der gereckten Folie hergestellten Laminats besonders leicht öffnen, ohne dass ein schräges Einreißen oder eine unbeabsichtigte Zerstörung der Verpackung, gegebenenfalls unter Verlust des Verpackungsinhalts, zu befürchten wäre.
Wie vorerwähnt stellt die gereckte Folie oder eine äußerste Lage der gereckten Folie im Falle einer Verwendung der gereckten Folie zur Herstellung eines Laminats eine Siegelschicht des Laminats dar.
Dementsprechend wird die gereckte Folie oder eine äußerste Lage der gereckten Folie erfindungsgemäß auch zum Siegeln der herzustellenden Verpackung verwendet.
Des Weiteren wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch eine Verpackung, insbesondere eine Schlauchbeutelverpackung mit oder ohne Boden, gelöst, wobei die Verpackung mit oder aus einer gereckten Folie gemäß vorstehenden Ausführungen hergestellt wurde. In analoger Weise kann die Verpackung auch mit oder aus einem Laminat gemäß vorstehenden Ausführungen hergestellt sein. Eine derartige Verpackung weist, wie vorerwähnt, hervorragende Öffnungseigenschaften sowie sehr gute Barriereeigenschaften hinsichtlich einer Durchlässigkeit für Wasserdampf sowie, bei Einsatz von Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH) und/oder Polyamid in der erfindungsgemäß gereckten Folie und/oder dem erfindungsgemäß gereckten Laminat, auch sehr gute Dichtigkeitseigenschaften gegenüber Sauerstoff und Kohlendioxid auf.
Wie vorerwähnt ist die Verpackung mittels der gereckten Folie oder einer äußersten Lage der gereckten Folie, insbesondere einer gereckten Polyethylenfolie, respektive Lage der Folie, gesiegelt. Die Herstellung der Verpackung kann hierbei so erfolgen, dass zwei oder mehr Zuschnitte der erfindungsgemäßen gereckten Folie oder des erfindungsgemäßen Laminats verwendet und jeweils mit ihren Siegelschichten zu der Verpackung verbunden sind; alternativ kann auch ein einzelner Zuschnitt der erfindungsgemäßen gereckten Folie oder des erfindungsgemäßen Laminats so gefaltet sein, dass jeweilige einander zugewandte Siegelschichten dann zu der Verpackung verbunden worden sind.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand einer Abbildung näher erläutert wird. Hierbei zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen gereckten Folie.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der gereckten Folie 10. Die gereckte Folie 10 weist ein innenliegendes Barriereschichtmaterial 30 auf, das je nach Wunsch Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH) oder Polyamid sein kann, um eine Durchlässigkeit für Gase, wie beispielsweise Kohlendioxid oder Sauerstoff, auf ein möglichst niedriges Niveau abzusenken. Die Barriereschicht 30 weist eine Dicke im Bereich von 1 pm bis 5 pm auf, kann jedoch je nach Anforderung auch in einem Bereich von 1,5 pm bis 4 pm oder in einem Bereich von 2 pm bis 3 pm liegen.
An die Barriereschicht 30 grenzt beidseitig eine Primer-Schicht 40 an, wobei das Auftragsgewicht des lösungsmittel- oder bevorzugt wasserbasierten Primers in einem Bereich von 0,2 - 2 g/m2, bevorzugt in einem Bereich von 0,3 - 1 g/m2 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,4 - 0,6 g/m2 liegt, was erfindungsgemäß Schichtdicken im Bereich von 0,2 - 2 pm, bevorzugt im Bereich von 0,3 - 1 pm und besonders bevorzugt im Bereich von 0,4 - 0,6 pm entspricht.
Als äußerste Schicht der erfindungsgemäß gereckten Folie 10 ist in Fig. 1 jeweils eine Polyolefinschicht 20, nämlich eine Schicht aus Polyethylen mit einer hohen Dichte, konkret HDPE, angeordnet, die sich jeweils beidseitig an die Primer-Schicht 40 anschließt. Die Dicke der Polyolefinschicht 20, respektive der HDPE-Schicht, kann identisch oder unterschiedlich sein und bewegt sich in einem Bereich von 2 pm bis 40 pm, vorzugsweise 3 pm bis 30 pm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 4 pm bis 20 pm.
Die erfindungsgemäß gereckte Folie eignet sich ferner hervoragend zur Herstellung von äußerst robusten Schlauchbeuteln, insbesondere auch mit Stehboden, für Verpackungsvolumina bis zu 10 kg und mehr, die besonders für trocken zu haltende Verpackungsgüter geeignet sind. Derartige Verpackungen weisen ausgezeichnete Wasserdampf- und Gas-, insbesondere Sauerstoff- und Kohlendioxiddichtigkeiten, sowie hohe Siegelfestigkeiten auf, wie Falltest der gefüllten Verpackungen aus bis zu zwei Meter Höhe bewiesen haben. Beispielhafte konkrete Schichtenaufbauten von Laminaten, welche die erfindungsgemäß gereckte Folie verwenden können beispielsweise folgende Schichtenfolgen sein:
Beispiel 1:
Transparente, rückseitig bedruckbare Folie, nämlich orientiertes Polyethylenterephtalat mit einer Schichtdicke von 12pm / reverse-Druckschicht, beispielsweise als Gravur- oder Flexodruckschicht / Klebstoffschicht mit einem Auftragsgewicht von 3 g/m2 / erfindungsgemäß in Maschinenrichtung gereckte LLDPE-Folie mit einem Reck- bzw. Orientierungsverhältnis von 1 : 1,5 und mit einer Schichtdicke von 100 pm.
Beispiel 2:
Transparente, rückseitig bedruckbare Folie, nämlich biaxial orientiertes Polypropylen mit einer Schichtdicke von 12pm / reverse-Druckschicht, beispielsweise als Gravuroder Flexodruckschicht / Klebstoffschicht mit einem Auftragsgewicht von 3 g/m2 / erfindungsgemäß in Maschinenrichtung gereckte LLDPE-Folie mit einem Reck- bzw. Orientierungsverhältnis von 1 : 1,5 und mit einer Schichtdicke von 100 pm.
Beispiel 3:
Transparente Folie 20, nämlich in Maschinenrichtung gerecktes Polyethylen mit einem Reck- buw. Orientierungsverhältnis von 1 5 und einer Schichtdicke von 20 pm / reverse-Druckschicht, beispielsweise als Gravur- oder Flexodruckschicht / Klebstoffschicht mit einem Auftragsgewicht von 3 g/m2 / erfindungsgemäß in Maschinenrichtung gereckte LLDPE-Folie mit einem Reck- bzw. Orientierungsverhältnis von 1 : 1,5 und mit einer Schichtdicke von 100 pm.
Beispiel 4 mit kombinierter Niedertemperatursiegelfähigkeit und optimierter Wasserdampf- und Gas-, insbesondere Sauerstoff- und Kohlendioxiddichtigkeit: Transparente Folie, nämlich orientiertes Polyethylenterephtalat mit einer Schichtdicke von 12pm / reverse-Druckschicht, beispielsweise als Gravur- oder Flexodruckschicht / innere Kaschierschicht, nämlich Polyethylen mit einem Auftragsgewicht von 20 g/m2 / innere Blasfolie, nämlich erfindungsgemäß in Maschinenrichtung gereckte LLDPE-Folie mit einem Reck- bzw.
Orientierungsverhältnis von 1 : 1,6 und mit einer Schichtdicke von 30 pm / äußere Kaschierschicht, nämlich Polyethylen mit einem Auftragsgewicht von 20 g/m2 / äußere Blasfolie 70, nämlich LLDPE-Folie mit einer Schichtdicke von 40 pm als Niedertemperatursiegelschicht. Beispiel 5 mit kombinierter Niedertemperatursiegelfähigkeit und optimierter Wasserdampf- und Gas-, insbesondere Sauerstoff- und Kohlendioxiddichtigkeit: Transparente Folie, nämlich in Maschinenrichtung gerecktes Polyethylen mit einem Reck- bzw. Orientierungsverhältnis von 1 5 und einer Schichtdicke von 20 pm / reverse-Druckschicht, beispielsweise als Gravur- oder Flexodruckschicht / innere Kaschierschicht, nämlich Polyethylen mit einem Auftragsgewicht von 20 g/m2 / innere Blasfolie, nämlich erfindungsgemäß in Maschinenrichtung gereckte LLDPE- Folie mit einem Reck- bzw. Orientierungsverhältnis von 1 : 1,6 und mit einer Schichtdicke von 30 pm / äußere Kaschierschicht, nämlich Polyethylen mit einem Auftragsgewicht von 20 g/m2 / äußere Blasfolie, nämlich LLDPE-Folie mit einer Schichtdicke von 40 pm als Niedertemperatursiegelschicht.
Der Begriff Niedertemperatursiegelschicht bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die erfindungsgemäße Siegelschicht eine sehr dünne Schicht im Bereich von 2 - 40 pm, bevorzugt im Bereich von 3 - 30 pm und besonders bevorzugt im Bereich von 4 - 20 pm ist, die entweder selbst als Blasfolie, d. h. als einlagige Blasfolie, oder als äußerste Schicht einer mehrlagigen Blasfolie ausgebildet ist. Der wesentliche Vorteil der als Niedertemperatursiegelschicht dienenden Blasfolie, respektive äußersten Schicht der Blasfolie, besteht darin, dass die Materialdicke dieser erfindungsgemäßen Siegelschicht sehr dünn ist und eine Erwärmung auf eine initiale Siegeltemperatur beim Anlegen von Siegelbacken an die Außenschicht sehr schnell, d. h. quasi spontan, geschieht und nicht, wie beim bisherigen Stand der Technik, bei welchem die Dicke der Siegelschicht im Bereich von größer 50 pm, zumeist jedoch sogar im Bereich von 100 pm bis 140 pm lag, zunächst eine große Masse an Siegelmedium erwärmt werden muss, um auch an der äußersten, der Sichtseite des Laminats gegenüberliegenden Seite des Laminats eine initiale Siegeltemperatur zu erreichen.
Als initiale Siegeltemperatur wird im Rahmen dieser Erfindung die Temperatur verstanden, bei der ein Aufschmelzen der äußeren Oberfläche der Siegelschicht stattfindet, so dass ein Verschmelzen dieser äußeren Oberfläche der Siegelschicht mit einem zu versiegelnden Gegenpart möglich ist.
Gemäß den Beispielen 4 und 5 wird die Wasserdampf- und Gasbarriereschicht des Laminats in äußerst vorteilhafter Weise durch eine Verwendung der erfindungsgemäß unidirektional in Maschinenrichtung gereckten LLDPE-Folie verbessert, die mit einem Reck- bzw. Orientierungsverhältnis von 1 : 1,6 bis auf eine Schichtdicke von 30 pm gereckt wurde. Insbesondere die obigen Beispiele 3 und 5 stellen erfindungsgemäß besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dar, da deren Recyclebarkeit aufgrund des im Wesentlichen sortenreinen Aufbaus der beschriebenen Laminate besonders vorteilhaft ist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste
10 gereckte Folie
20 Polyolefinschicht / Polyethylenschicht / HDPE
30 Barriereschichtmaterial
40 Primer-Schicht

Claims

Patentansprüche Gereckte Folie (10), insbesondere zur Verwendung bei einer Herstellung von Verpackungen, dad u rch geken nzeich net, dass die gereckte Folie (10) uniaxial in Maschinenrichtung mit einem Reckverhältnis von 1,2 bis 1,75, bevorzugt mit einem Reckverhältnis von 1,3 bis 1,5, gereckt ist. Gereckte Folie nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeich net, dass die gereckte Folie (10) eine Polyolefinschicht (20), insbesondere eine Polyethylenschicht, vorzugsweise aus einem Polyethylen hoher Dichte, wie beispielsweise HDPE, ist oder umfasst. Gereckte Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die gereckte Folie (10) eine, vorzugsweise mehrlagige, Blasfolie ist. Gereckte Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die gereckte Folie (10) ein Barriereschichtmaterial (30), insbesondere Polyamid und/oder Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH), umfasst. Gereckte Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die gereckte Folie (10) als ein Verbund aus folgenden Lagen ausgebildet ist: Polyethylen (20), insbesondere HDPE / Primer (40) / Barriereschichtmaterial (30), nämlich EVOH oder Polyamid / Primer (40) / Polyethylen (20), insbesondere HDPE. Laminat, insbesondere zur Verwendung bei einer Herstellung von Verpackungen, dad u rch geken nzeich net, dass das Laminat eine gereckte Folie (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst. Laminat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die gereckte Folie (10), insbesondere die gereckte Polyethylen-Folie, nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 7 eine Siegelschicht des Laminats ist. Verwendung einer gereckten Folie (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung eines Laminats, insbesondere Verpackungslaminats, und/oder einer Verpackung. Verwendung nach Anspruch 8, dad u rch geken nzeich net, dass die gereckte Folie (10) oder eine äußerste Lage der gereckten Folie (10) eine Siegelschicht des Laminats ist. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dad u rch geken nzei ch net, dass die gereckte Folie (10) oder eine äußerste Lage der gereckten Folie (10) zum Siegeln der Verpackung verwendet wird. Verpackung, insbesondere Schlauchbeutelverpackung, hergestellt mit oder aus einer gereckten Folie (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 und/oder mit oder aus einem Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 oder 7. Verpackung nach Anspruch 11, dad u rch geken nzeich net, dass die Verpackung mittels einer gereckten Folie (10), insbesondere einer gereckten Polyethylen-Folie, nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 5 durch ein Siegeln der gereckten Folie (10) oder einer äußersten Lage der gereckten Folie (10), insbesondere einer gereckten Polyethylen-Folie oder Polyethylenlage, mit einer ebensolchen Folie (10) oder einem anderen Siegelmedium hergestellt ist.
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