Die Erfindung betrifft ein Laminat, insbesondere zum Verpacken von Lebens- oder Anregungsmitteln, mit mindestens zwei Schichten, nämlich einer Aussenschicht, bestehend aus einer ersten Kunststoffolie und einer Innenschicht, bestehend aus einer zweiten Kunststoffolie, wobei als Option eine Zwischenschicht aus einer Folie oder Beschichtung aus einem Metall oder einer dritten Folie aus Kunststoff vorhanden ist, die zwischen der Aussen- und der Innenschicht angeordnet ist, und die Schichten zu einem Laminat miteinander verklebt sind.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Ausdrücke "Aussenschicht" und "Innenschicht" sowie "Innenfläche" sich jeweils auf die Anordnung der betreffenden Schichten und Flächen in einem fertigen Paket beziehen, das aus dem Laminat hergestellt ist, wobei die sichtbare Aussenfläche der Aussenschicht des Pakets diejenige ist, die der Umgebung zugekehrt ist, während die sichtbare Fläche der Innenschicht diejenige Fläche ist, welche dem eingepackten Artikel zugekehrt ist.
Laminate der beschriebenen Art sind bereits in der Verpackungsbranche bekannt und werden überall, insbesondere zum Vakuumverpacken von Nahrungsmitteln, wie z.B. von Aufschnitt und Käse, sowie von Trockenhefe oder Anregungsmitteln, wie Kaffee oder Tee verwendet, und durch Kombination der unterschiedlichen Materialien in den beiden oder drei Schichten können sie für einen breiten Anwendungsbereich hergestellt werden.
In diesem Zusammenhang besteht die wichtigste Funktion der äusseren Schicht darin, dem Laminat mechanische Festigkeit sowie Widerstand gegen die Hitze zu verleihen, die es durch Abdichtungsvorrichtungen in den Verpackungsmaschinen ausgesetzt wird, die zur Herstellung der Pakete benötigt werden.
Die Aussenschicht kann typischerweise aus einer biaxial orientierten Polyesterfolie oder einer ebensolchen Polyamidfolie bestehen.
Die wichtigste Funktion der Zwischenschicht in Laminaten mit einer solchen Schicht besteht darin, eine Grenzschicht in einem Paket, das aus dem Laminat hergestellt ist, zu bilden und insbesondere eine Sauerstoffabgabe durch das Laminat zu verhindern, um somit den verpackten Artikel gegen die Oxydation aus der Umgebungsluft zu schützen. Die Zwischenschicht kann aus einer Metallfolie, beispielsweise aus Aluminium oder einer anderen Aluminiumlegierung bestehen, wobei eine derartige Metallfolie zudem auf das Laminat eine Art Endfolien-Fähigkeit ausübt, oder die Schicht kann aus einem sehr dünnen Metall, wie Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen, das bzw. die durch Aufdampfen unter Vakuum auf die nach innen gekehrte Fläche der Aussenschicht aufgetragen wird.
Als Alternative kann die Zwischenschicht eine polymerische Folie sein, die mit Grenzschicht-Eigenschaften versehen ist und z.B. aus Polyvinylchloride, einem modifizierten Polyvinylalkohol oder Polyacrylnitril in einem orientierten oder nicht orientierten Zustand besteht.
Die Hauptfunktion der Innenschicht besteht darin, das Laminat schweissbar zu machen, um die von ihr gemachten Pakete zu verschweissen. Gleichzeitig führt die Innenschicht oft zu reduzierter Feuchtigkeitsabgabe durch das Laminat, und der dem Laminat von der Innenschicht zugeführte "Körper" kann dazu führen, dass es die erforderliche Festigkeit zur Verarbeitung an automatischen Verpackungsmaschinen erhält. Die Innenschicht ist typischerweise eine Polyolefinfolie, wie Polyethylen mit einer niederen, mittleren oder hohen Dichte und mit einem Schmelzindex, d.h. Viskosität im geschmolzenen Zustand, welcher der beabsichtigten Verwendung angepasst ist. Die Folie der Innenschicht kann ferner aus anderen Polymeren, wie Polypropylen, Polybutylen etc. bestehen.
Zum Folienmate rial der Innenschicht sind in herkömmlichen Laminaten in der Regel bestimmte Mengen von Zusätzen, wie Trenn- oder Gleitmittel und Antiblockmittel, um der Innenseite der Innenschicht einen geeigneten Niederreibungskoeffizienten oder "maschinelle Verarbeitungsfähigkeit" zur Verarbeitung des Laminats in Verpackungsmaschinen zu geben. Diese Zusätze haben normalerweise die Tendenz "ranzig" zu werden, und um Probleme mit einem unangenehmen Geruch oder Geschmack in den verpackten Artikeln zu vermeiden, kann es deshalb notwendig werden, ein Antioxydiermittel hinzuzufügen, was insbesondere in Verbindung mit dem Verpacken von Lebensmitteln unerwünscht sein kann.
Die Klebverbindung zwischen den Schichten wird mittels eines Klebstoffes, z.B. eines Polyurethanklebstoffes, jedoch mit Ausnahme von denjenigen Fällen durchgeführt, in welchen die Zwischenschicht aus einer Metallschicht besteht, die unter Vakuum auf die nach innen gekehrte Fläche der Aussenschicht aufgedampft wird, wobei die Klebeverbindung zur Aussenschicht durch ein Verdampfungsverfahren aufgebracht wird.
Aus ökonomischen und anderen Gründen ist es oft wünschenswert, in der Lage zu sein, das Grammgewicht (Gewicht in g/m<2>) der Innenschicht zu reduzieren, das normalerweise durch Herabsetzung der Dicke der Folie in dieser Schicht mit einer Reihe von unerwünschten Konsequenzen, wie eine reduzierte Festigkeit, erhöhten Reibungskoeffizienten und im allgemeinen schlechteren Eigenschaften erreicht wird. Eine dieser Eigenschaften ist weniger Widerstand gegen Durchstechung, was sich insbesondere auf vakuumverpackte Artikel, wie beispielsweise Fleischportionen mit Knochensplittern, Trockenhefe mit grossen Mengen von scharfen Teilchen, grob gemahlenen Kaffee usw. bezieht. Ein Durchstechen des Pakets in diesen Fällen führt zu einer reduzierten Lebensdauer des verpackten Artikels im Gestell.
Ein Verfahren zur Herabsetzung des Grammgewichtes der Innenschicht ohne eine Herabsetzung der vorgesehenen Dicke, besteht darin, die Folie der Innenschicht aus Schaumkunststoff herzustellen. Dadurch wird es möglich gemacht, das Grammgewicht dieser Folie um bis zu 50% zu reduzieren. Jedoch hat die extrem unebene Oberfläche einer solchen Folie, um sie mit der Aussen- oder Zwischenschicht des Laminats zu verbinden, es erforderlich gemacht, dass stark erhöhte Klebstoffmengen zum Füllen der Abweichungen der Oberfläche benutzt werden, und sogar damit hat es sich als schwierig erwiesen, eine annehmbare Verklebung der beiden Schichten zu erreichen. Das Gewicht der zusätzlich benötigten Klebstoffmenge reduziert zudem die erwünschte Wirkung. Dieses Verfahren muss deshalb in der Praxis als ungeeignet betrachtet werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Laminats der ursprünglich erwähnten Art, in dem das Grammgewicht der Innenschicht ohne eine Herabsetzung ihrer Dicke reduziert wurde, und bei dem eine annehmbare Klebeverbindung zwischen der Innenschicht und der mit ihr im Laminat verbundenen Schicht möglich ist, indem die für diesen Zweck üblichen Klebstoffmengen benutzt werden.
Dabei soll im obengenannten Laminat der Widerstand gegen ein Durchlöchern, insbesondere von der Innenseite eines Pakets aus, in Verhältnis zu herkömmlichen, vergleichbaren Laminaten nicht reduziert, sondern erhöht werden.
Des weiteren soll, praktisch ohne Zuzug von die Reibung vermindernden Mitteln, die Innenseite der Innenschicht einen annehmbaren Reibungskoeffizienten oder Eignung für eine maschinelle Verarbeitung des Laminats in Verpackungsmaschinen aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Laminat gelöst, bei dem die zweite Kunststoffolie der Innenschicht aus minde stens zwei gemeinsam extrudierten Teilen, nämlich einem ersten Teil aus nicht-geschäumtem Kunststoff besteht, der mit der Aussenschicht oder Zwischenschicht verbunden ist, und einem zweiten Teil aus Schaumkunststoff besteht, der die nach innen gerichtete Oberfläche des Laminats bildet.
Da der erste Teil der Innenschicht, der mit der Aussen- oder Zwischenschicht verbunden wird, aus nicht-geschäumtem Kunststoff besteht und deshalb eine ebenere Oberfläche aufweist, kann die Aussenschicht mit der Aussen- oder Zwischenschicht dadurch verbunden werden, dass übliche Mengen von Klebstoff benutzt und die übliche, annehmbare Verklebung der Schichten erreicht wird. Gleichzeitig bewirkt der zweite Schaumteil der Innenschicht, dass eine bedeutende Reduktion des Grammgewichtes der Innenschicht stattfindet.
Ferner wurde festgestellt, dass das Laminat gemäss der Erfindung, insbesondere von der Innenseite, einen erhöhten Widerstand gegen eine Durchstechung aufweist, und dass die nach innen zugekehrte Fläche des Laminats einen derart niederen Reibungskoeffizienten zeigt, dass die eine Reibung reduzierenden Zusätze zum Kunststoff im zweiten Teil der Innenschicht im allgemeinen überflüssig sein sollte.
Der nicht-geschäumte Teil der Innenschicht kann eine Dicke von 20 bis 60 mu m und vorzugsweise von 30 bis 60 mu m aufweisen, während der Schaumteil der Innenschicht eine Dicke von 35 bis 102 mu m und vorzugsweise von 51 bis 68 mu m haben kann.
Vorzugsweise besteht der nicht-geschäumte und der geschäumte Teil der Innenschicht aus praktisch dem gleichen Kunststoff.
Es ist aber auch vorgesehen, dass der nicht-geschäumte und der geschäumte Teil der Innenschicht als Alternative aus unterschiedlichen Materialien bestehen, so dass z.B. der nicht-geschäumte Teil aus einem der polymerischen Materialien mit den obengenannten, in Verbindung mit der Zwischenschicht erwähnten Grenzeigenschaften besteht, während der geschäumte Teil z.B. aus Polyethylen oder einem anderen polymerischen Material besteht, das vorangehend in Verbindung mit der Innenschicht erwähnt wurde. Dadurch kann eine Grenzwirkung, z.B: gegen Sauerstoff in einem Laminat erzeugt werden, das nur aus einer Aussen- und einer Innenschicht besteht.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines Laminats, bei dem mindestens zwei Schichten, nämlich eine Aussenschicht aus einer ersten Kunststoffolie, und eine Innenschicht aus einer zweiten Kunststoffolie besteht, und als Option eine Zwischenschicht aus einer Folie oder Beschichtung aus Metall oder einer dritten Kunststofffolie besteht und miteinander verbunden sind, wobei die zweite Kunststoffolie der Innenschicht durch gemeinsames Extrudieren eines ersten Kunststoffes ohne Schäumungsmittel, und eines zweiten Kunststoffes mit Schäumungsmittel hergestellt wird, und der erste Kunststoff die Oberfläche der Innenschicht bildet, die jeweils mit der Aussenschicht oder Zwischenschicht verbunden wird, und der zweite Kunststoff die nach innen gekehrte Oberfläche des Laminats bildet.
Vorzugsweise sind der erste und der zweite Kunststoff der Innenschicht identisch.
Als Alternative können der erste und der zweite Kunststoff der Innenschicht unterschiedlich sein.
Falls derartige Kunststoffe nicht unmittelbar zusammen extrudierbar sind, können sie, wie dies bereits von bekannten Extrusionsverfahren für feste Folien her bekannt ist, mittels einer sogenannten Verbindungsschicht verbunden werden, die zwischen den beiden Materialien extrudiert wird und sich mit den beiden Folien verbindet.
Ferner wird es vorgezogen, dass zum zweiten Kunststoff der Innenschicht eine solche Menge eines Schaummittels hinzugefügt wird, dass der Kunststoff nach der Verschäumung eine Volumenzunahme von 50 bis 100%, vorzugsweise 70 bis 80% aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung detailliert beschrieben, in welcher ein stark vergrösserter Schnitt durch ein Laminat gezeigt ist.
Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung eines Schnittes durch ein erfindungsgemässes Laminat 1. Das Laminat 1 besteht aus einer Aussenschicht 2, beispielsweise in der Form einer biaxial orientierten Polyamidfolie, an deren Innenfläche eine Zwischenschicht 3 in der Form einer sehr dünnen Beschichtung aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, angebracht ist, die in der Zeichnung mit übermässig grosser Dicke dargestellt ist. Mit der Zwischenschicht 3 ist mittels einer Klebschicht 4, die beispielsweise aus einem Polyurethanklebstoff besteht, eine Innenschicht 5 verbunden.
Die Innenschicht 5 ist eine Kunststoffolie, z.B. Polyethylen niederer Dichte, die durch gemeinsame Extrusion in einer an sich bekannten Weise, wie z.B. durch eine gemeinsame Extrusionsöffnung aus Kunststoff ohne beigefügte Schäumungsmittel von einem ersten Extruder mit Kunststoff erzeugt wird, der ein Schäumungsmittel von einem zweiten Extruder enthält. Das verwendete Schäumungsmittel ist typischerweise ein chemisches Reagenzmittel, das so lange zusammen mit dem Kunststoff im Extruder erwärmt wird, bis die Extrusionstemperatur ein Gas freigibt, das in einer grossen Anzahl von Hohlräumen im extrudierten Kunststoff gefangen gehalten wird.
Die Innenschicht 5 kann somit aus zwei Teilen bestehen, und zwar aus einem festen oder nicht geschäumten Teil 6, der mittels der Klebeschicht 4 mit der Zwischenschicht oder der Metallbeschichtung 3 verbunden ist, und aus einem zweiten Teil 7, der geschäumt ist und infolgedessen eine grosse Anzahl von gasgefüllten Hohlräumen oder Zellen 8 enthält. Zwischen dem festen oder nicht-geschäumten Teil 6 und dem geschäumten Teil 7 der Innenschicht 5 befindet sich eine Grenzfläche 9, wobei aber darauf hingewiesen wird, dass die Teile 6 und 7, insofern als sie vorzugsweise aus dem gleichen Material bestehen, und zusammen extrudiert sind, gleichmässig ineinander aufgehen und keine Materialgrenzfläche bilden. Falls die Teile 6 und 7 aus unterschiedlichen Kunststoffen bestehen, bedeutet die Ziffer 9 den Übergangsbereich oder eine Verbindungsschicht zwischen ihnen.
Infolge der grossen Anzahl von gasgefüllten Hohlräumen 8 im Teil 7, ist die innere Oberfläche 10 der Innenschicht 5 ungleichmässig und hat somit einen kleineren Reibungskoeffizienten als eine glatte oder ebene Oberfläche aus dem gleichen Kunststoff haben würde.
Beispiele
In den unten aufgeführten Beispielen wird ein Laminat gemäss der Erfindung mit einem entsprechenden, herkömmlichen Laminat verglichen, wobei die folgenden Werte für die zwei Laminate bestimmt wurden:
- Grammgewicht des Laminats (g/m<2>), festgestellt durch Wägen eines gegebenen Bereiches des Laminats.
- Grammgewicht der Innenschicht (g/m<2>), in der gleichen Weise festgestellt.
- Reibungskoeffizient. Festgelegt gemäss den britischen Normen (British Standard 2782, Verfahren 311 A mittels eines Reibungstesters der Fa. Davenport, Herts., England.
Die Fähigkeit, einem Durchstoss zu widerstehen, wird mittels einer Prüfvorrichtung festgestellt, die vom Anmelder entwickelt wurde, bei der eine Laminatprobe derart stark gedehnt wird, dass ein freier, kreisförmiger Bereich mit einem Durchmesser von 10 mm zurückbleibt. Zur Mitte hin befindet sich eine Nadel mit einem Durchmesser von 0.8 mm und einer runden Spitze mit einem Kurvenradius von 0.4 mm bei einer Geschwin digkeit von 5 mm pro Minute. Die Penetrationskraft wird in N und die Ablenkung bei der Penetration in mm, und Widerstandsfähigkeit wird als Produkt in Nmm gemessen.
Beispiel 1
(Vergleichsbeispiel)
Es wurde ein herkömmliches Laminat mit einer Aussenschicht aus einer biaxial orientierten Polyamidfolie hergestellt, an welcher eine Zwischenschicht durch Vakuummetallisierung in der Form einer Aluminiumbeschichtung aufgebracht wurde. Die Gesamtdicke der Aussen- und der Zwischenschicht war 15 mu m. Mittels eines Polyurethanklebstoffes wurde die Zwischenschicht mit einer Innenschicht aus einer Polyethylenfolie niederer Dichte mit einer Dicke von 80 mu m versehen.
Beispiel 2
Die Aussen-, Zwischen- und Klebschicht waren die gleichen wie im Beispiel 1, und die Innenschicht 1 bestand ebenfalls aus einer Polyethylenfolie niederer Dichte, hatte aber erfindungsgemäss einen nicht-geschäumten oder festen Teil 6 mit einer Dicke von 30 mu m und einen geschäumten Teil 7 mit einer grossen Anzahl von gasgefüllten Hohlräumen sowie eine Dicke von 50 mu m. Vor der Extrusion wurde ein Schäumungsmittel dem geschäumten Polyethylen in der Form einer Hauptcharge hinzugefügt, und zwar 5% Hydrocel CF 20 der Fa. Boehriger Ingelheim KG, Deutschland. Diese Hauptcharge ist derart spezifiziert, dass sie aus 80% Polyethylen und 20% gaserzeugendem Reagenzmittel besteht.
Die gemessenen Werte sind nachfolgend aufgeführt.
<tb><TABLE> Columns=3
<tb>Title: Tabelle 1
<tb>Head Col 02 AL=L: Beispiel 1
<tb>Head Col 03 AL=L: Beispiel 2
<tb> <SEP>Grammgewicht des Laminats g/m<2> <SEP>92.6 <SEP>74.4
<tb> <SEP>Grammgewicht der Innenschicht g/m<2> <SEP>73.6 <SEP>55.4
<tb> <SEP>Reibungskoeffizient <SEP>>1 <SEP>0.57-0.62
<tb> <SEP>Punktationswiderstand in Nmm
- von aussen <SEP>
25.5 <SEP>
25.7
<tb> <SEP>- von innen <SEP>22.8 <SEP>27.2
<tb></TABLE>
Somit zeigen die Resultate, dass es mittels der erfindungsgemässen Laminate möglich ist, eine Reduktion des Grammgewichtes von etwa 20%, verglichen mit einem herkömmlichen Laminat, zu erreichen, während das Grammgewicht der Innenschicht um etwa 25%, verglichen mit einer herkömmlichen Innenschicht der gleichen Dicke, reduziert wurde. Das erfindungsgemässe Laminat zeigt ferner eine bedeutende Reduktion des Reibungskoeffizienten, in welchem Zusammenhang zu bemerken ist, dass keine die Reibung reduzierende Mittel der Innenschicht des Laminats in den beiden Beispielen beigegeben wurde. Während das erfindungsgemässe Laminat den gleichen Widerstand gegen eine Penetration von der Aussenseite wie ein herkömmliches Laminat aufweist, liegt dessen Widerstand gegen einen Durchstoss von der Innenseite um 20% höher als derjenige des herkömmlichen Laminats.
Aus den Beispielen ist deshalb zu schliessen, dass mittels des Laminats gemäss der Erfindung eine bedeutende Einsparung an Material und Gewicht, verglichen mit herkömmlichen Laminaten möglich ist, wobei der Reibungskoeffizient der Innenfläche des Laminats derart stark reduziert wurde, so dass es für die meisten Anwendungen nicht notwendig sein wird, der Innenschicht irgendwelche Reibungsmittel zuzuführen, wodurch die damit verbundenen Nachteile vermieden werden, während gleichzeitig der Widerstand des Laminats gegen einen Durchstoss von der Innenseite, verglichen mit einem ähnlichen herkömmlichen Laminat, bedeutend erhöht wurde, und dass das erfindungsgemässe Laminat somit zum Verpacken von Artikeln mit spitzen oder scharfen Kanten besser geeignet ist.
The invention relates to a laminate, in particular for packaging food or stimulants, with at least two layers, namely an outer layer consisting of a first plastic film and an inner layer consisting of a second plastic film, with an intermediate layer consisting of a film or coating as an option a metal or a third plastic film is present, which is arranged between the outer and the inner layer, and the layers are glued together to form a laminate.
In this context, it is pointed out that the terms "outer layer" and "inner layer" and "inner surface" each refer to the arrangement of the layers and surfaces in question in a finished package which is produced from the laminate, the visible outer surface of the outer layer of the package is the one that faces the environment, while the visible area of the inner layer is the area that faces the wrapped article.
Laminates of the type described are already known in the packaging industry and are used everywhere, in particular for vacuum packaging of foods, e.g. of cold cuts and cheese, and of dry yeast or stimulants such as coffee or tea, and by combining the different materials in the two or three layers, they can be made for a wide range of uses.
In this context, the most important function of the outer layer is to provide the laminate with mechanical strength and resistance to the heat that it is exposed to by sealing devices in the packaging machines that are required to manufacture the packages.
The outer layer can typically consist of a biaxially oriented polyester film or a similar polyamide film.
The most important function of the intermediate layer in laminates with such a layer is to form a boundary layer in a package made from the laminate, and in particular to prevent oxygen release through the laminate, thus preventing the packaged article from being oxidized from the ambient air to protect. The intermediate layer can consist of a metal foil, for example aluminum or another aluminum alloy, such a metal foil also having a type of end foil capability on the laminate, or the layer can consist of a very thin metal, such as aluminum or an aluminum alloy, which or which is applied to the inwardly facing surface of the outer layer by vacuum evaporation.
Alternatively, the intermediate layer can be a polymeric film which is provided with boundary layer properties and e.g. consists of polyvinylchloride, a modified polyvinyl alcohol or polyacrylonitrile in an oriented or non-oriented state.
The main function of the inner layer is to make the laminate weldable in order to weld the packages it made. At the same time, the inner layer often results in reduced moisture release through the laminate, and the "body" supplied to the laminate from the inner layer can result in it having the strength required for processing on automatic packaging machines. The inner layer is typically a polyolefin film, such as low, medium or high density polyethylene with a melt index, i.e. Viscosity in the molten state, which is adapted to the intended use. The film of the inner layer can also consist of other polymers, such as polypropylene, polybutylene, etc.
For the film material of the inner layer, certain amounts of additives, such as release agents or lubricants and antiblocking agents, are usually present in conventional laminates in order to give the inside of the inner layer a suitable coefficient of friction or "machinability" for processing the laminate in packaging machines. These additives usually tend to become "rancid", and in order to avoid problems with an unpleasant smell or taste in the packaged articles, it may therefore be necessary to add an antioxidant, which may be undesirable, particularly in connection with food packaging .
The adhesive bond between the layers is made by means of an adhesive, e.g. a polyurethane adhesive, but with the exception of those cases in which the intermediate layer consists of a metal layer which is evaporated under vacuum on the inwardly facing surface of the outer layer, the adhesive bond to the outer layer being applied by an evaporation process.
For economic and other reasons, it is often desirable to be able to reduce the gram weight (weight in g / m 2) of the inner layer, usually by reducing the thickness of the film in that layer with a number of undesirable consequences how to achieve reduced strength, increased coefficients of friction and generally poorer properties. One of these properties is less resistance to puncturing, which relates in particular to vacuum-packed articles such as meat portions with bone chips, dry yeast with large amounts of sharp particles, coarsely ground coffee, etc. Piercing the package in these cases leads to a reduced lifespan of the packaged item in the frame.
One method for reducing the gram weight of the inner layer without reducing the intended thickness is to produce the film of the inner layer from foam plastic. This makes it possible to reduce the gram weight of this film by up to 50%. However, the extremely uneven surface of such a film, in order to bond it to the outer or intermediate layer of the laminate, has required that greatly increased amounts of adhesive be used to fill the surface deviations, and even so it has proved difficult to to achieve an acceptable bond between the two layers. The weight of the additional amount of adhesive required also reduces the desired effect. This procedure must therefore be considered unsuitable in practice.
The object of the invention is to provide a laminate of the type mentioned initially, in which the gram weight of the inner layer has been reduced without reducing its thickness, and in which an acceptable adhesive bond between the inner layer and the layer connected to it in the laminate is possible by using the for usual amounts of adhesive are used for this purpose.
The resistance to perforation, in particular from the inside of a package, in the above-mentioned laminate should not be reduced, but rather increased, in relation to conventional, comparable laminates.
Furthermore, practically without the use of friction reducing agents, the inside of the inner layer should have an acceptable coefficient of friction or suitability for machine processing of the laminate in packaging machines.
This object is achieved according to the invention by a laminate in which the second plastic film of the inner layer consists of at least two extruded parts, namely a first part made of non-foamed plastic, which is connected to the outer layer or intermediate layer, and a second part made of foam plastic exists, which forms the inward surface of the laminate.
Since the first part of the inner layer, which is connected to the outer or intermediate layer, consists of non-foamed plastic and therefore has a more even surface, the outer layer can be connected to the outer or intermediate layer by using conventional amounts of adhesive and the usual, acceptable bonding of the layers is achieved. At the same time, the second foam part of the inner layer causes a significant reduction in the gram weight of the inner layer.
Furthermore, it was found that the laminate according to the invention, in particular from the inside, has an increased resistance to puncturing, and that the inwardly facing surface of the laminate shows such a low coefficient of friction that the friction-reducing additives to the plastic in the second part the inner layer should generally be superfluous.
The non-foamed part of the inner layer can have a thickness of 20 to 60 µm and preferably 30 to 60 µm, while the foam part of the inner layer can have a thickness of 35 to 102 µm and preferably 51 to 68 µm.
The non-foamed and the foamed part of the inner layer preferably consist of practically the same plastic.
However, it is also envisaged that the non-foamed and the foamed part of the inner layer alternatively consist of different materials, so that e.g. the non-foamed part consists of one of the polymeric materials with the above-mentioned boundary properties mentioned in connection with the intermediate layer, while the foamed part e.g. consists of polyethylene or another polymeric material previously mentioned in connection with the inner layer. This can create a limiting effect, e.g. against oxygen in a laminate that only consists of an outer and an inner layer.
The invention further relates to a method for producing a laminate in which at least two layers, namely an outer layer made of a first plastic film and an inner layer made of a second plastic film, and optionally an intermediate layer made of a film or coating of metal or a third plastic film and are connected to one another, the second plastic film of the inner layer being produced by co-extruding a first plastic without foaming agent and a second plastic with foaming agent, and the first plastic forming the surface of the inner layer, each of which is connected to the outer layer or intermediate layer and the second plastic forms the inwardly facing surface of the laminate.
The first and the second plastic of the inner layer are preferably identical.
Alternatively, the first and second plastics of the inner layer can be different.
If such plastics cannot be extruded directly together, they can, as is already known from known extrusion processes for solid films, be connected by means of a so-called connecting layer, which is extruded between the two materials and bonds to the two films.
It is further preferred that an amount of a foaming agent is added to the second plastic of the inner layer such that the plastic has an increase in volume of 50 to 100%, preferably 70 to 80%, after foaming.
The invention is described in detail below with reference to the drawing, in which a greatly enlarged section through a laminate is shown.
The drawing shows a schematic representation of a section through a laminate 1 according to the invention. The laminate 1 consists of an outer layer 2, for example in the form of a biaxially oriented polyamide film, on the inner surface of which an intermediate layer 3 in the form of a very thin coating of a metal, for example Aluminum, is attached, which is shown in the drawing with an excessively large thickness. An inner layer 5 is connected to the intermediate layer 3 by means of an adhesive layer 4, which consists, for example, of a polyurethane adhesive.
The inner layer 5 is a plastic film, e.g. Low density polyethylene, which by extrusion together in a manner known per se, e.g. is produced by a common extrusion opening made of plastic without added foaming agent from a first extruder with plastic which contains a foaming agent from a second extruder. The foaming agent used is typically a chemical reagent which is heated together with the plastic in the extruder until the extrusion temperature releases a gas which is trapped in a large number of cavities in the extruded plastic.
The inner layer 5 can thus consist of two parts, namely a solid or non-foamed part 6, which is connected by means of the adhesive layer 4 to the intermediate layer or the metal coating 3, and a second part 7, which is foamed and, as a result, a large one Number of gas-filled cavities or cells 8 contains. There is an interface 9 between the solid or non-foamed part 6 and the foamed part 7 of the inner layer 5, but it should be noted that the parts 6 and 7, insofar as they are preferably made of the same material, are extruded together , merge evenly and do not form a material interface. If parts 6 and 7 consist of different plastics, the number 9 means the transition area or a connecting layer between them.
Due to the large number of gas-filled cavities 8 in part 7, the inner surface 10 of the inner layer 5 is non-uniform and thus has a smaller coefficient of friction than a smooth or flat surface made of the same plastic would have.
Examples
In the examples below, a laminate according to the invention is compared with a corresponding, conventional laminate, the following values being determined for the two laminates:
- Gram weight of the laminate (g / m 2), determined by weighing a given area of the laminate.
- Gram weight of the inner layer (g / m <2>), determined in the same way.
- coefficient of friction. Specified according to British standards (British Standard 2782, method 311 A using a friction tester from Davenport, Herts., England.
The ability to resist puncture is determined by a test device developed by the applicant, in which a laminate sample is stretched to such an extent that a free, circular area with a diameter of 10 mm remains. Towards the center there is a needle with a diameter of 0.8 mm and a round tip with a curve radius of 0.4 mm at a speed of 5 mm per minute. The penetration force is measured in N and the deflection during penetration in mm, and resistance is measured as a product in Nmm.
example 1
(Comparative example)
A conventional laminate with an outer layer was produced from a biaxially oriented polyamide film, to which an intermediate layer was applied by vacuum metallization in the form of an aluminum coating. The total thickness of the outer and intermediate layers was 15 µm. The intermediate layer was provided with an inner layer made of a low-density polyethylene film with a thickness of 80 μm by means of a polyurethane adhesive.
Example 2
The outer, intermediate and adhesive layers were the same as in Example 1, and the inner layer 1 also consisted of a low-density polyethylene film, but according to the invention had a non-foamed or solid part 6 with a thickness of 30 μm and a foamed part 7 with a large number of gas-filled cavities and a thickness of 50 μm. Before the extrusion, a foaming agent was added to the foamed polyethylene in the form of a main batch, namely 5% Hydrocel CF 20 from Boehriger Ingelheim KG, Germany. This main batch is specified to consist of 80% polyethylene and 20% gas generating reagent.
The measured values are listed below.
<tb> <TABLE> Columns = 3
<tb> Title: Table 1
<tb> Head Col 02 AL = L: Example 1
<tb> Head Col 03 AL = L: Example 2
<tb> <SEP> gram weight of the laminate g / m <2> <SEP> 92.6 <SEP> 74.4
<tb> <SEP> gram weight of the inner layer g / m <2> <SEP> 73.6 <SEP> 55.4
<tb> <SEP> friction coefficient <SEP> & gt1 <SEP> 0.57-0.62
<tb> <SEP> puncture resistance in Nmm
- from the outside <SEP>
25.5 <SEP>
25.7
<tb> <SEP> - from the inside <SEP> 22.8 <SEP> 27.2
<tb> </TABLE>
Thus, the results show that the laminates according to the invention make it possible to achieve a reduction in the gram weight of approximately 20% compared to a conventional laminate, while the gram weight of the inner layer by approximately 25% compared to a conventional inner layer of the same thickness was reduced. The laminate according to the invention also shows a significant reduction in the coefficient of friction, in which context it should be noted that no friction-reducing agents were added to the inner layer of the laminate in the two examples. While the laminate according to the invention has the same resistance to penetration from the outside as a conventional laminate, its resistance to penetration from the inside is 20% higher than that of the conventional laminate.
It can therefore be concluded from the examples that by means of the laminate according to the invention a significant saving in material and weight is possible compared to conventional laminates, the coefficient of friction of the inner surface of the laminate being reduced so much that it is not for most applications it will be necessary to add some friction means to the inner layer, thereby avoiding the disadvantages associated with it, while at the same time significantly increasing the resistance of the laminate to puncture from the inside compared to a similar conventional laminate, and thus the laminate according to the invention for packaging of articles with pointed or sharp edges is more suitable.