DE10207701B4 - Hochtransparente Tube - Google Patents
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Abstract
Im
Extrusionsverfahren hergestellte, weiche, transparente, ein- oder
mehrschichtige Kunststofftube mit einem Tubenkörper aus verformbarem modifizierten
Polyethylen, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Polyethylen
ein Methacrylsäurecopolymer
mit einem Säuregehalt
zwischen 2 und 20 Gew.-% Methacrylsäure ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine im Extrusions- bzw. Coextrusionsverfahren hergestellte Kunststofftube nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derartige Tuben werden zur Aufbewahrung einer Vielzahl von flüssigen, und insbesondere pastösen Produkten verwendet, beispielsweise als Zahnpaste- oder Kosmetiktuben.
- Bekannte einschichtige Tuben bestehen beispielsweise aus Polyethylen geringer Dichte. Es sind auch mehrschichtige Tuben bekannt, welche vorzugsweise im Coextrusionsverfahren hergestellt sind, die beispielsweise eine Außenschicht aus Polyethylen geringer Dichte sowie eine Innenschicht aus dem gleichen Material und eine zwischen diesen beiden Schichten angeordnete Schicht aus Ethylenvinylalkohol als Sauerstoffbarriere aufweisen. Zwischen den einzelnen Schichten der Tuben befindet sich jeweils eine Schicht eines Haftvermittlers, welche mit den anderen Schichten coextrudiert wird.
- Die bekannten Tuben sind üblicherweise gefärbt, können jedoch auch in transluzenter Form hergestellt werden. Eine echte Transparenz im Sinne einer „gläsernen Tube" ist mit den aus dem Stand der Technik für die Tubenherstellung bekannten Materialien nicht realisierbar. Tuben aus den Rohstoffen PP (Polypropylen) oder PET (Polyester) sind zwar transparenter aber steifer und damit knickbruchanfällig und eine Restentleerung ist sehr schwierig. Eine „gläserne Tube" wäre jedoch nicht nur im Hinblick auf die gute Erkennbarkeit des Inhalts und des Zustandes des Inhalts von Bedeutung, sondern gerade im Kosmetikbereich auch aus ästhetischen Gründen.
- Die
DE 41 30 538 A1 befasst sich mit einer Laminatstruktur zur Fertigung von tubenförmigen Behältern durch Kaschieren. Die dort beschriebene Laminatstruktur weist jedoch immer mehrere Schichten auf, bei welchen eine Schicht aus einem Schmelzklebstoff besteht, bei welchem sich beispielsweise um ein Ethylen/Methacrylsäurecopolymer handeln kann. Dieser Stoff wird jedoch lediglich als Klebstoff innerhalb eines aus mehreren Schichten bestehenden Schichtenverbunds eingesetzt. - Die DE-Z neue Verpackung 11/2000, Seite 20, „Tube aus Mehrschichtextrudat – Transparent und griffig" hat weiche, transparente ein- oder mehrschichtige Kunststofftuben mit Tubenkörpern aus verformbarem modifizierten Polyethylen zum Gegenstand. Welcher genaue Werkstoff verwendet werden soll ist dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.
- Es besteht daher die Aufgabe, einen geeigneten Werkstoff zur Herstellung einer solchen weichen, transparenten Tube zu finden.
- Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
- Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher erläutert.
- In der einfachsten Ausführungsform handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Kunststofftube um eine im Extrusionsverfahren hergestellte Monotube, also eine aus nur einer Schicht bestehende Tube, wobei diese eine Schicht aus einem Methacrylsäurecopolymer mit einem Säuregehalt zwischen 2 und 20 Gew.-% besteht, wie es unter dem Handelsnamen Nucrel vertrieben wird. Die Tube wird in bekannter und hier nicht im Detail dargestellter Weise hergestellt. Das charakteristische Fließverhalten (melt-flow-index) des Methacrylsäurecopolymers beträgt zwischen 0,7 und 15 g/10 min (gemessen bei 190°C; 2,16 kg).
- Eine aus diesem Material bestehende Tube weist eine maximale Transparenz auf. Insbesondere wenn die Tube mit einer klaren Flüssigkeit oder Paste gefüllt ist, erscheint sie insgesamt glasklar und durchsichtig (sog. Contact clarity).
- Die Schichtdicke der Monotube liegt zwischen 250 und 750 μm.
- In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Tube als coextrudierte Tube aus zwei Schichten aufgebaut.
- Hierbei kann die zweite Schicht, welche innen liegt, also dem Füllgut zugewandt ist, aus einem ionenvernetzten Säurecopolymer, z. B. Surlyn, bestehen oder aus einer Mischung aus Surlyn und Nucrel (hierbei handelt es sich um eingetragene Marken). Dieses ionenvernetzte Säurecopolymer ist auf der Basis von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure aufgebaut. Hierdurch wird eine noch bessere Beständigkeit gegenüber chemisch aggressiven Inhaltsstoffen erzielt.
- In einer weiteren, alternativen Ausführungsform kann die zweite, dem Füllgut zugewandte Schicht aus einem α-Olefin Copolymer, insbesondere einem linearen Polyethylen geringer Dichte (LLDPE) bestehen, beispielsweise aus einem Metallocen-LLDPE (mLLDPE). Dieser Aufbau ist besonders vorteilhaft bei stark chemisch aggressiven Inhaltsstoffen, da das LLDPE eine hohe chemische Beständigkeit aufweist. Die Transparenz ist auch bei diesen Mehrschicht-Tuben noch sehr gut und wird insbesondere durch die erste Schicht geprägt.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Tube aus drei Schichten aufgebaut sein, wobei die äußere Schicht, wie mehrfach beschrieben, im wesentlichen aus einem Methacrylsäurecopolymer (z. B. Nucrel) besteht und auch die Drei-Schicht-Tube coextrudiert ist. In der dreischichtigen Ausführungsform weist die Tube eine Zwischenschicht (also eine zwischen der Außen- und Innenschicht angeordnete Schicht) aus Ethylenvinylalkohol (EVOH) oder eine andere Barriereschicht gegenüber Luftsauerstoff, z. B. Polyamid (PA) auf, wobei die dem Füllgut zugewandte Innenschicht entweder aus Methacrylsäurecopolymer (z. B. Nucrel) bestehen oder dieses im wesentlichen enthalten kann oder aus LLDPE bzw. mLLDPE bestehen kann. Diese Ausführungsformen sind insbesondere dann günstig, wenn der Durchtritt von Sauerstoff durch die Tube zuverlässig verhindert werden soll, beispielsweise wenn diese mit einem sauerstoffempfindlichen Inhaltsstoff gefüllt ist, da das EVOH als Sauerstoffbarriere wirkt. Die Ausführungsform der Drei-Schicht-Tube, bei der die Innenschicht aus Nucrel besteht, ist für wenig chemische aggressive Substanzen geeignet, während die Ausführungsform mit der Innenschicht aus Surlyn gegenüber etwas stärker chemisch aggressiveren Füllgütern und aus LLDPE für stark chemisch aggressive Substanzen geeignet ist.
- Bei allen Ausführungsformen der coextrudierten Tuben mit mehreren Schichten kann zwischen den einzelnen Schichten jeweils eine Schicht eines Haftvermittlers angeordnet sein, welche auch coextrudiert ist. Ferner können alle Ausführungsformen eine Schicht mit einem Additiv gegen Beschädigung durch elektromagnetische Strahlung aufweisen (insbesondere gegen Beschädigung durch UV-Strahlung). Diese Schicht kann auf der Basis von Hydroxyphenylbenzoltriazol in einem Anteil von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Tubenkörpers, aufgebaut sein, wie es unter dem Handelsnamen Tinuvin erhältlich ist. Schließlich können alle beschriebenen Tuben eine eigene, äußere Deckschicht aufweisen, beispielsweise als Grundlage für eine Beschichtung oder Bedruckung.
- Alle beschriebenen Ausführungsformen der Tuben sind hochtransparent und ermöglichen damit nicht nur eine unmittelbare, visuelle Kontrolle des Inhalts sondern bieten auch ein ästhetisches Erscheinungsbild, insbesondere bei Befüllung mit einer ebenfalls klaren, flüssigen bis pastösen Masse.
Claims (17)
- Im Extrusionsverfahren hergestellte, weiche, transparente, ein- oder mehrschichtige Kunststofftube mit einem Tubenkörper aus verformbarem modifizierten Polyethylen, dadurch gekennzeichnet, dass das modifizierte Polyethylen ein Methacrylsäurecopolymer mit einem Säuregehalt zwischen 2 und 20 Gew.-% Methacrylsäure ist.
- Kunststofftube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das charakteristische Fließverhalten (Schmelzindex) des Methacrylsäurecopolymers zwischen 0,7 und 15 g/10 min (190°C; 2,16 kg) liegt.
- Kunststofftube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Tubenwand zwischen 250 und 750 μm liegt.
- Kunststofftube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zweite Schicht aus verformbarem Kunststoff aufweist.
- Kunststofftube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht coextrudiert ist.
- Kunststofftube nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der zweiten Schicht mindestens 2 Gew.-% eines ionenvernetzten Säurecopolymers aufweist.
- Kunststofftube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das ionenvernetzte Säurecopolymer auf der Basis von Acrylsäure bzw. Methacrylsäure aufgebaut ist.
- Kunststofftube nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff der zweiten Schicht mindestens 50 Gew.-% eines α-Olefin Copolymers aufweist.
- Kunststofftube nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das α-olefin Copolymer ein lineares Polyethylen geringer Dichte (LLDPE), oder ein Metallocen (mLLDPE) ist.
- Kunststofftube nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der ersten Schicht zwischen 100 und 500 μm und die Dicke der zweiten Schicht zwischen 50 und 350 μm liegt.
- Kunststofftube nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine als Sperrschicht gegen den Durchtritt von Sauerstoff ausgebildete Zwischenschicht, beispielsweise aus Ethylenvinylalkohol (EVOH) aufweist.
- Kunststofftube nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine dritte Schicht aus mindestens 50 Gew.-% eines Methacrylsäure-Copolymers aufweist.
- Kunststofftube nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine dritte Schicht aus einem μ-Olefincopolymer, beispielsweise einem linearen Polyethylen geringer Dichte (LLDPE), oder in Gestalt einer Metallocen-Verbindung (mLLDPE) aufweist.
- Kunststofftube nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Schicht mit einem Additiv gegen Beschädigung durch elektromagnetische Strahlung aufweist.
- Kunststofftube nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv auf der Basis von Hydroxyphenylbenzotriazol aufgebaut und in einem Anteil von 0,05 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Tubenkörpers, beigefügt ist.
- Kunststofftube nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv als eigene, äußere Deckschicht aufgebracht ist.
- Kunststofftube nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schichten eine weitere Schicht aus einem Haftvermittler angeordnet bzw. coextrudiert ist.
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