DE10105125A1

DE10105125A1 - Folien, insbesondere als Verpackungsmaterial geeignete Folien, Verfahren zur Herstellung derselben, sowie deren Verwendung

Info

Publication number: DE10105125A1
Application number: DE10105125A
Authority: DE
Inventors: Markus Hamulski; Peter Schaefer
Original assignee: Nordenia Deutschland Gronau GmbH
Current assignee: Mondi Gronau GmbH
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: ATE272496T1; WO2002062576A1; EP1363774A1; PL366920A1; US20040072001A1; RU2003127017A; HUP0302763A2; DE50200755D1; EP1363774B1; DE10105125B4

Abstract

Folie aus mindestens drei Schichten, wobei die innere Schicht Polyolefine und/oder Olefin-Copolymere enthält und auf beiden Seiten der inneren Schicht mindestens je eine weitere Schicht vorhanden ist, die eine Mischung aus Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren mit Styrol-Homopolymeren enthält, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Folie und die Verwendung solcher Folien als Verpackungsfolien, insbesondere als Dreheinschlagfolien.

Description

Die Erfindung betrifft Folien, die insbesondere als Verpac kungsmaterialien geeignet sind. Die Erfindung betrifft au ßerdem ein Verfahren zur Herstellung solcher Folien sowie deren Verwendung.

Im Handel ist eine Vielzahl von Folien zum Verpacken von un terschiedlichsten Produkten erhältlich. Insbesondere im Süß warenbereich hat sich der Einsatz sogenannter Dreheinschlag folien durchgesetzt, die ein gutes Deadfold, d. h. geringes Rückstellvermögen, und gute Steifigkeit sowie Transparenz und Brillanz aufweisen. Insbesondere bei der Verpackung von Bonbons und Pralinen werden Dreheinschlagfolien verwendet. Noch heute wird dabei ca. 1/3 des Verpackungsvolumens durch Wachspapier abgedeckt. Wachspapier besitzt jedoch den Nach teil, daß je nach Packgut unterschiedliche Mengen der Wachs schicht auf das Packgut übertragen werden. Dies kann wieder um dazu führen, daß die Bonbons und Pralinen an ihrer Ober fläche unansehnlich werden oder gar eine Beeinträchtigung des Geschmacks erfahren.

Eine für den Dreheinschlag geeignete Alternative stellen auch Folien auf Cellophanbasis dar. Den günstigen Eigen schaften solcher Folien, wie Reißfestigkeit, Transparenz und Aromadichtigkeit, stehen jedoch die komplizierte und kost spielige Produktion, sowie das oft als störend empfundene Knistern der Cellophanschutzhülle entgegen. Eine geringe Be deutung besitzen auch PVC-Folien, die wie Cellophanfolien teuer in der Herstellung sind. Die preiswerteren bedruckba ren Polypropylenfolien, die teilweise auch streifenmetalli siert werden, sind vor allem im Bereich der Twist- bzw. Bon bon-Dreheinschlagfolien eine Alternative, da es mit diesen möglich ist Bonbons mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1400 Stück pro Minute abzupacken. Eine alternativ im Dre heinschlagverfahren einsetzbare Folie basiert auf High- Density-Polyethylen und zeichnet sich durch einen hohen Ge halt an mineralischen Füllstoffen aus, so daß sie sich wie Papier anfühlt. Die Verarbeitungseigenschaften dieser Folie sind denen des Wachspapiers sehr ähnlich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine verbes serte Folie zur Verfügung zu stellen, die sich besonders als Verpackungsmaterial eignet und insbesondere als Drehein schlagfolie Verwendung findet. Die verbesserte Folie sollte neben sehr guten Dreheigenschaften, hoher Steifigkeit sowie guter Schneidbarkeit bzw. Stanzbarkeit auch hinsichtlich ih rer Dehnfähigkeit, Durchstoßfestigkeit und Wirtschaftlich keit den bekannte Folien überlegen sein und bei einer sehr guten Transparenz und hohem Glanz hervorragende Barriere funktionen besitzen.

Diese Aufgabe konnte gelöst werden, indem eine Folie beste hend aus mindestens drei Schichten, bereit gestellt wird, bei welcher die innere Schicht Polyolefine und/oder Olefin- Copolymere enthält und auf beiden Seiten der inneren Schicht mindestens je eine weitere Schicht vorhanden ist, die eine Mischung aus Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymeren und Polystyrol-Homopolymeren enthält.

Die Gesamtdicke der Folie unterliegt keinen besonderen Be schränkungen, sondern hängt im wesentlichen von der Art des Verpackungsgutes sowie wirtschaftlichen Erwägungen ab, liegt jedoch üblicherweise im Bereich von 10-50 µm, insbesondere 15-40 µm und besonders bevorzugt im Bereich von 20-25 µm.

Das Dickenverhältnis der inneren Schicht zu den Dicken der beiden an diese angrenzenden Schichten unterliegt ebenfalls keinen grundlegenden Beschränkungen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Verhältnis der Dicke der auf jeder Seite der inneren Schicht vorhandenen Schicht zur Dicke der inneren Schicht 1 : 1 bis 6 : 1 beträgt. Besonders bevorzugt ist ein Verhältnis von 1 : 2 bis 1 : 4.

Es ist bevorzugt, daß die innere Schicht im wesentlichen Po lyolefine und/oder Olefin-Copolymere enthält bzw. im wesent lichen aus diesen besteht. So kann der Kern auch gänzlich aus Polyolefinen und/oder Olefin-Copolymeren bestehen. Als besonders geeignet haben sich Polymere auf Basis von Ethylen und Propylen, sowie deren Mischungen untereinander oder mit anderen Olefinen, wie z. B. Buten erwiesen. Der Einsatz sol cher Polyolefine bzw. Olefin-Copolymere führt insbesondere zu einer Verbesserung der Dehnfähigkeit, Durchstoßfestigkeit und Wasserdampfbarriereeigenschaften, d. h. einem Schutz vor Austrocknung und Gewichtsverlust, im Fall von feuchten Füll gütern bzw. einem Schutz vor Feuchtigkeitsaufnahme, im Fall von trockenen Füllgütern, sowie einem Schutz vor Schimmel bildung. Außerdem wird durch die Verwendung der Polyolefine bzw. Olefin-Copolymere die Wirtschaftlichkeit des Produkts erhöht.

Durch den Einsatz von Mischungen aus Styrol-Butadien-Styrol- Blockcopolymeren mit Polystyrol-Homopolymeren werden der Fo lie sehr gute Dreheigenschaften, hohe Steifigkeit und er leichterte Schneid- bzw. Stanzbarkeit verliehen.

Die erfindungsgemäßen Folien können, sofern auf die Transpa renz verzichtet wird, auch mit lebensmittelverträglichen Pigmenten eingefärbt werden, wie z. B. Titandioxid, um z. B. eine weiße Folie zu erhalten. Aufgrund des Aufbaus der Folie ist auch eine gute Bedruckbarkeit gewährleistet. Eine weite re Beschichtung dieser Folien, um diese z. B. mit weiteren Barriereeigenschaften auszustatten, ist ebenfalls möglich. Hierbei kommt z. B. eine Metallisierung, wie z. B. eine Alu miniumbedampfung, eine Beschichtung oder Bedampfung mit an organischen Materialien wie z. B. SiO_x oder Al₂O₃, in Frage. Es ist zudem eine Beschichtung durch Plasmapolymerisation oder mit Poly(vinylidenchlorid) oder organisch anorganischen Hybridpolymeren möglich.

Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Her stellung der erfindungsgemäßen Folien zur Verfügung. So wur de herausgefunden, daß eine Coextrusion auf herkömmlichen Extrusionsanlagen, insbesondere Blasfolienextrusionsanlagen und Breitschlitzdüsenextrusionsanlagen, vorteilhaft ist. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen die Folien mit hohem Polyethylenanteil in der inneren Schicht durch Blasfolienextrusion herzustellen, während Folien auf Poly propylenbasis vorteilhafterweise auf Breitschlitzdüsenextru sionsanlagen verarbeitet werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Folien, insbesondere die Verwendung als Verpackungsmaterial und ganz besonders als Dreheinschlagfo lie. Da das für den Dreheinschlag notwendige geringe Rück stellvermögen nur einen der Vorteile der erfindungsgemäßen Folie darstellt, ist deren Anwendung nicht auf das Drehein schlagverfahren beschränkt, sondern ermöglicht auch den Ein satz in anderen Bereichen in denen die vorteilhaften Eigen schaften erwünscht sind.

Die nachfolgend aufgeführten Beispiele sollen zur Verdeutli chung der Erfindung dienen (Hinweis: Soweit nicht anders de finiert, handelt es sich bei den %-Angaben um Gewichtspro zente).

Beispiel 1

Auf einer Blasfolienextrusionsanlage (Düsendurchmesser 315 mm) wird eine Dreischichtfolie coextrudiert. Die innere Schicht besteht aus einem Polyethylen-Copolymer mit Buten, wobei die Dichte des Polyethylens 0,918 bis 0,940 g/cm³ ent spricht und der Schmelzindex zwischen 0,7 bis 4 g/10 min. bei 190°C und 2,16 kg liegt. Die beiden an der inneren Schicht angrenzenden Schichten setzen sich aus 10 bis 80 Gew-% Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer und 90 bis 20 Gew.-% Polystyrol zusammen. Zusätzlich wird ein Antistatikum eingesetzt.

Die Gesamtdicke der Folie beträgt 25 µm, wobei die Dicke der beiden äußeren Schichten jeweils 5 µm und die der inneren Schicht 15 µm beträgt.

Beispiel 2

Auf einer Coextrusionsbreitschlitzdüsenanlage wird eine Dreischichtfolie coextrudiert. Für die innere Schicht wird ein Polypropylen-Randomcopolymer mit Ethylen eingesetzt (Dichte des Polypropylens beträgt 0.902 g/cm³ und der Schmelzindex beträgt 6 g/10 min. bei 230°C und 2,16 kg). Die beiden an der inneren Schicht angrenzenden Schichten setzen sich, wie in Beispiel 1 beschrieben zusammen.

Die Gesamtdicke der Folie beträgt 20 µm.

Vergleichsbeispiel 1

Auf einer Coextrusionsbreitschlitzdüsenanlage wie in Bei spiel 2 beschrieben, wird eine Dreischichtfolie coextru diert. Die innere Schicht der Folie besteht aus einem Poly propylen-Randomcopolymer, wie es in Beispiel 2 beschrieben ist. Die an die innere Schicht angrenzenden Schichten werden aus einem Polypropylen-Homopolymer der Dichte 0,910 g/cm³, mit einem Schmelzindex von 10 g/10 min. bei 230°C und 2,16 kg extrudiert.

Die Gesamtdicke der Folie beträgt 20 µm.

Bewertung der Beispiele bzw. des Vergleichsbeispiels

Während die Folien der Beispiele 1 und 2 die erfindungsgemä ßen hervorragenden Eigenschaften besitzen, sich insbesondere durch die hervorragenden optischen Eigenschaften, die gute Verarbeitbarkeit auf gängigen Dreheinschlagmaschinen und ei nen sehr guten Schutz für das eingeschlagene Produkt aus zeichnen, ist die in Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Folie aufgrund ihrer mangelhaften Steifigkeit und der nicht aus reichend guten Schneideigenschaften als Dreheinschlagfolie nur bedingt geeignet.

Claims

1. Folie bestehend aus mindestens drei Schichten, dadurch ge kennzeichnet, daß die innere Schicht Polyolefine und/oder Olefin-Copolymere enthält und auf beiden Seiten der inne ren Schicht mindestens je eine weitere Schicht vorhanden ist, die eine Mischung aus Styrol-Butadien-Styrol- Blockcopolymeren und Polystyrol-Homopolymeren enthält.

2. Folie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht aus Polyolefine und/oder Olefin-Copolymere besteht und/oder auf beiden Seiten der inneren Schicht vorhandenen Schichten aus einer Mischung aus Styrol- Butadien-Styrol-Blockcopolymeren und Polystyrol- Homopolymeren bestehen.

3. Folie gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß diese eine Dicke von 15-40 µm besitzt.

4. Folie gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Dicke von 20-25 µm besitzt.

5. Folie gemäß einem oder mehreren Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß das Dickenverhältnis der auf je der Seite der inneren Schicht vorhandenen Schicht zur Dic ke der inneren Schicht 1 : 1 bis 1 : 6 beträgt.

6. Folie gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis 1 : 2 bis 1 : 4 beträgt.

7. Folie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin ein Polyethy len, Polypropylen, Polyethylen-Copolymer oder Polypropy len-Copolymer ist.

8. Folie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zusätzlich Pigmente enthält.

9. Folie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Schicht oder mehrere zusätzliche Schichten auf einer oder beiden der an die innere Schicht angrenzenden Schichten, aufgebracht sind.

10. Folie gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Schicht oder die zusätzlichen Schichten durch Bedampfung oder Beschichtung mit Metallen, anorganischen Materialien, Polyvinylidenchlorid oder organisch- anorganischen Hybridpolymeren oder durch Plasmapolymeri sation erhalten worden sind.

11. Verfahren zur Herstellung einer Folie gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht und die beiden an die innere Schicht angrenzenden Schichten coextrudiert werden.

12. Verfahren zur Herstellung einer Folie gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Coextrusion eine Blasfo liencoextrusion oder Breitschlitzsdüsencoextrusion ist.

13. Verfahren zur Herstellung einer Folie gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Coextrusion im Fall der Verwendung von Polyethylen oder Polyethylen-Copolymeren als innere Schicht durch Blasfoliencoextrusion erfolgt.

14. Verfahren zur Herstellung einer Folie gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Coextrusion im Falle der Verwendung von Polypropylen oder Polypropylen-Copolymeren als innere Schicht durch Breitschlitzdüsencoextrusion er folgt.

15. Verwendung einer Folie gemäß einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 10 als Verpackungsfolie.

16. Verwendung einer Verpackungsfolie gemäß Anspruch 15 als Dreheinschlagfolie.