DE10324969B4

DE10324969B4 - Mehrschichtige, tiefziehfähige und siegelbare Folie

Info

Publication number: DE10324969B4
Application number: DE2003124969
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. Hawighorst
Original assignee: Nordenia Deutschland Gronau GmbH
Current assignee: Mondi Gronau GmbH
Priority date: 2002-06-15
Filing date: 2003-06-03
Publication date: 2008-03-06
Anticipated expiration: 2023-06-04
Also published as: DE10324969A1; US20040038055A1

Abstract

Mehrschichtige, durch Blasfolienextrusion hergestellte tiefziehfähige und siegelbare Folie mit einer Schichtdicke von weniger als 150 μm und mit einem Schichtenaufbau A/B/A/C/D bestehend aus den folgenden fünf Schichten:
A) Polyamid,
B) einer Ausgleichsschicht aus einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer mit funktionellen Gruppen,
A) Polyamid,
C) einer Haftvermittlerschicht und
D) einer Siegelschicht aus einem Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer,
wobei die Ausgleichsschicht zwischen den Polyamidschichten eine Schichtdicke besitzt, die mehr als 25 % der Foliendicke beträgt und größer ist als die Summe der beiden Polyamidschichten.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige, tiefziehfähige und siegelbare Folie, deren Schichtenaufbau eine Außenschicht aus Polyamid und eine Siegelschicht aus einem Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer aufweist. Durch Coextrusion hergestellte Folien mit Schichten aus Polyamid und einem Polyolefin, z. B. Polyethylen (PE), zeichnen sich durch eine gute Tiefziehfähigkeit, Zähigkeit und Weichheit sowie gute optische Eigenschaften der Polyamidoberfläche aus und eignen sich aufgrund dieser Eigenschaften insbesondere für Tiefziehverpackungen.
In DE 43 06 716 A1 ist eine mehrschichtige tiefziehfähige und siegelfähige Folie beschrieben mit einem Schichtenaufbau bestehend aus Polyamid, einer Zwischenschicht aus einem PE-Copolymer, Polyamid sowie einer Siegelschicht aus Polyethylen. Die Folien besitzen eine verhältnismäßig große Dicke von mehr als 250 μm und sollen neben guten Tiefzieheigenschaften eine gute Durchstichfestigkeit aufweisen.
In DE 195 07 215 A1 sind mehrschichtige Folien mit dem folgenden Schichtenaufbau beschrieben: Polyamid/Haftvermittlerschicht/Polyamid/Haftvermittlerschicht/Siegelschicht aus einem Ionomer. Ionomer bezeichnet ionisch vernetzte Mischpolymerisate aus Ethylen, Propylen, Butylen, Vinylestern und ungesättigten aliphatischen Säuren, deren Salzen und deren Estern. Die beschriebenen Folien eignen sich als sogenannte "Cook-in-Folien" besonders für Kochpökelwaren.
Aus der Druckschrift EP 0 755 778 A1 ist eine siegelbare, tiefziehbare Folie bekannt, die sowohl eine Sperrschicht aufweist, als auch sterilisationsfest ist.
Neben mindestens einer Schicht aus Polyamid ist mindestens eine weitere Schicht vorgesehen, die Polyarylamid enthält.
Die Druckschrift DE 195 30 952 A1 beschreibt halbsteife, tiefziehbare, siegelbare und sterilisationsfeste Folien. Die Folie weist mehrere Polyamidschichten ohne eine dazwischen angeordnete Ausgleichsschicht auf.
Aus der Druckschrift EP 0 800 915 A2 sind verschiedene Ausführungen von mehrschichtigen Folien bekannt, die Polyamid enthalten und zumindest siebenschichtig ausgebildet sind. Durch die Anordnung von zumindest drei Polyamidschichten wird ein verbessertes Rückstellverhalten, beispielsweise nach einem Verpackungsprozess, erreicht.
Durch Blasfolienextrusion hergestellte Folien mit einer Polyamidaußenschicht und einer Siegelschicht aus Polyethylen oder einem Polyethylen-Copolymer weisen üblicherweise aufgrund des unterschiedlichen Erstarrungsverhaltens der Materialien bei der Blasfolienextrusion eine erhebliche Rollneigung auf, welche die Weiterverarbeitung der Folie erschwert. Die Rollneigung ist insbesondere bei dünnen Glasfolien, die eine Schichtdicke von weniger als 150 μm aufweisen, ausgeprägt und beinhaltet eine Krümmung der Folie zur Polyolefinseite. Das beobachtete Verhalten beruht darauf, dass die Polyamidschicht und die Polyolefinschicht nacheinander erstarren. Wenn die Erstarrung einer z. B. aus Polyethylen bestehende Polyolefinschicht einsetzt, ist die Polyamidschicht bereits verfestigt. Die Erstarrung des Polyethylens ist mit einer Schrumpfung verbunden, die eine Krümmung der kristallisierten und verfestigten Polyamidschicht zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rollneigung einer tiefziehfähigen und siegelbaren Coextrusionsfolie aus Polyamid und Polyolefinen, insbesondere aus Polyamid und Polyethylen zu reduzieren.
Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe sind mehrschichtige, durch Blasfolienextrusion hergestellte tiefziehfähige und siegelbare Folien gemäß dem Patentanspruch 1 und dem nebengeordneten Patentanspruch 3.
Gemäß der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 besteht die Ausgleichsschicht als Haftvermittler aus einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyolefin, z. B. einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen, oder einem Polyolefin-Copolymer mit funktionellen Gruppen, insbesondere einem Polyethylen-Copolymer mit funktionellen Gruppen. Im Rahmen der Ausgestaltung gemäß dem nebengeordneten Patentanspruch 3 ist die Ausgleichsschicht dreischichtig ausgebildet und weist eine zwischen zwei Haftvermittlerschichten aus Polyethylen, Polyethylen-Copolymer oder anhydrid- oder säuremodifiziertem Polyethylen angeordnete Schicht auf, die mit Polyamid nicht kompatibel ist.
Die erfindungsgemäße Folie weist eine verhältnismäßig dicke Zwischenschicht auf, welche die Polyamidschicht splittet. Hierdurch kann auf überraschend einfache Weise eine erhebliche Reduzierung der Rollneigung bei der fertigen Folie erreicht werden. Die Haftvermittlerschicht, welche die Siegelschicht mit Polyamid verbindet, weist demgegenüber zweckmäßig eine im Vergleich zu den angrenzenden Schichten geringe Schichtdicke auf.
Die Ausgleichsschicht kann als Haftvermittler aus einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyolefin, z. B. einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen, oder einem Polyolefin-Copolymer mit funktionellen Gruppen, insbesondere einem Polyethylen-Copolymer mit funktionellen Gruppen bestehen. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass die Ausgleichschicht dreischichtig ausgebildet ist und eine zwischen zwei Haftvermittlerschichten angeordnete Schicht aufweist, die mit Polyamid nicht kompatibel ist.
Die Polyamidschichten können aus aliphatischen Polyamiden PA6, PA6.66, PA11, PA12 oder einem Copolymer der darin enthaltenen Monomeren, aus einem teilaromatischen Polyamid oder aus einer Mischung der genannten Polyamide bestehen.
Als Haftvermittlerschicht kann ein Polyolefin-Copolymer mit funktionellen Gruppen oder ein anhydrid- oder säuremodifiziertes Polyolefin verwendet werden. Bevorzugt ist ein Polyethylen-Copolymer mit funktionellen Gruppen oder ein anhydrid- oder säuremodifziertes Polyethylen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch jeweils in stark vergrößerten Darstellungen:
1 den Schichtenaufbau einer mehrschichtigen, durch Blasfolienextrusion hergestellten Folie,
2 den Schichtenaufbau einer weiteren, unter die erfindungsgemäße Lehre fallenden Folie.
Gegenstand der Erfindung sind mehrschichtige, durch Blasfolienextrusion hergestellte tiefziehfähige und siegelbare Folien mit einer Schichtdicke von weniger als 150 μm, die unter anderem für Tiefziehverpackungen geeignet sind. Sie besitzen einen Schichtenaufbau mit der Sequenz A/B/A/C/D bestehend aus

A) Polyamid,
B) einer Ausgleichsschicht,
A) Polyamid,
C) einer Haftvermittlerschicht und
D) einer Siegelschicht aus einem Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer, vorzugsweise aus Polyethylen oder einem Polyethylen-Copolymer.

Die Ausgleichsschicht B) zwischen den Polyamidschichten A) besitzt eine Schichtdicke, die mehr als 25 % der Foliendicke beträgt und größer ist als die Summe der beiden Polyamidschichten. Durch die erfindungsgemäße asymmetrische Verteilung der Schichtdicken und insbesondere durch Verwendung der erfindungsgemäß vorgesehenen dicken Ausgleichsschicht B), welche den Polyamidbereich der Folie splittet, ist eine erhebliche Reduzierung der Rollneigung der fertigen Folie erreichbar. Dabei ist die Haftvermittlerschicht C), welche die Siegelschicht mit Polyamid verbindet, mit einer im Vergleich zu den angrenzenden Schichten geringen Schichtdicke ausgebildet.
Bei dem in 1 dargestellten Schichtenaufbau besteht die Ausgleichsschicht B) als Haftvermittler aus einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen oder einem Polyethylen-Copolymer mit funktionellen Gruppen. Gemäß dem in 2 dargestellten Schichtenaufbau kann die Ausgleichsschicht B) auch dreischichtig ausgebildet sein und eine zwischen zwei Haftvermittlerschichten angeordnete Schicht, z.B. aus Polypropylen, aufweisen, die mit Polyamid nicht kompatibel ist.
Die Polyamidschichten bestehen aus aliphatischen Polyamiden PA6, PA6.66, PA11, PA12 oder einem Copolymer der darin enthaltenen Monomeren, aus einem teilaromatischen Polyamid oder aus einer Mischung der genannten Polyamide. Als Haftvermittlerschichten eignen sich Polyethylen-Copolymere mit funktionellen Gruppen oder anhydrid- oder säuremodifiziertes Polyethylen.
Beispiel 1
Die Folie besitzt eine Gesamtdicke von 70 μm und hat einen Schichtenaufbau gemäß 1 mit folgender Schichtenverteilung:
10 μm Polyamid,
30 μm Ausgleichsschicht aus Polyethylen, einem Polyethylen-Copolymer oder einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen, 10 μm Polyamid,
5 μm Haftvermittler aus Polyethylen, einem Polyethylen-Copolymer oder einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen,
15 μm Siegelschicht aus Polyethylen oder einem Polyethylen-Copolymer.
Beispiel 2
Die Folie besitzt ebenfalls eine Foliendicke von 70 μm und hat einen Schichtenaufbau gemäß 2 mit folgender Schichtenverteilung:
10 μm Polyamid,
5 μm Haftvermittler aus Polyethylen, einem Polyethylen-Copolymer oder anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen,
20 μm Ausgleichsschicht aus Polypropylen,
5 μm Haftvermittler aus Polyethylen, einem Polyethylen-Copolymer oder anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen,
10 μm Polyamid,
5 μm Haftvermittler aus Polyethylen, einem Polyethylen-Copolymer oder einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen,
15 μm Siegelschicht aus Polyethylen oder einem Polyethylen-Copolymer.
Beispiel 3
Die Folie besitzt eine Gesamtdicke von 70 μm und hat einen Schichtenaufbau gemäß 1 mit folgender Schichtenverteilung:
10 μm Polyamid,
30 μm Ausgleichsschicht aus Polypropylen, einem Polypropylen-Copolymer oder einen anhydrid- oder säuremodifizierten Polypropylen,
10 μm Polyamid,
5 μm Haftvermittler,
15 μm Siegelschicht aus Polypropylen oder einem Polypropylen-Copolymer.

Claims

Mehrschichtige, durch Blasfolienextrusion hergestellte tiefziehfähige und siegelbare Folie mit einer Schichtdicke von weniger als 150 μm und mit einem Schichtenaufbau A/B/A/C/D bestehend aus den folgenden fünf Schichten: A) Polyamid, B) einer Ausgleichsschicht aus einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer mit funktionellen Gruppen, A) Polyamid, C) einer Haftvermittlerschicht und D) einer Siegelschicht aus einem Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer, wobei die Ausgleichsschicht zwischen den Polyamidschichten eine Schichtdicke besitzt, die mehr als 25 % der Foliendicke beträgt und größer ist als die Summe der beiden Polyamidschichten.
Folie nach Anspruch 1, wobei die Ausgleichsschicht aus einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen oder einem Polyethylen-Copolymer mit funktionellen Gruppen besteht.
Mehrschichtige, durch Blasfolienextrusion hergestellte tiefziehfähige und siegelbare Folie mit einer Schichtdicke von weniger als 150 μm und mit einem Schichtenaufbau A/B'/A/C/D bestehend aus insgesamt sieben Schichten: A) Polyamid, B') einer Ausgleichsschicht, die dreischichtig ausgebildet ist und eine zwischen zwei Haftvermittlerschichten aus Polyethylen, einem Polyethylen-Copolymer oder anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen angeordnete Schicht aufweist, die mit Polyamid nicht kompatibel ist, A) Polyamid, C) einer Haftvermittlerschicht und D) einer Siegelschicht aus einem Polyolefin oder einem Polyolefin-Copolymer, wobei die Ausgleichsschicht zwischen den Polyamidschichten eine Schichtdicke besitzt, die mehr als 25 % der Foliendicke beträgt und größer ist als die Summe der beiden Polyamidschichten.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Siegelschicht aus Polyethylen oder einem Polyethylen-Copolymer besteht.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Haftvermittlerschicht, welche die Siegelschicht mit Polyamid verbindet, eine im Vergleich zu den angrenzenden Schichten geringe Schichtdicke aufweist.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Polyamidschichten aus aliphatischen Polyamiden PA6, PA6.66, PA11, PA12 oder einem Copolymer der darin enthaltenen Monomeren, aus einem teilaromatischen Polyamid oder aus einer Mischung der genannten Polyamide bestehen.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Haftvermittlerschicht aus einem Polyolefin-Copolymer mit funktionellen Gruppen oder einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyolefin besteht.
Folie nach Anspruch 7, wobei die Haftvermittlerschicht aus einem Polyethylen-Copolymer mit funktionellen Gruppen oder einem anhydrid- oder säuremodifizierten Polyethylen besteht.