DE112021004731T5

DE112021004731T5 - Gasdurchlässige folie und mehrschichtgegenstand zum verpacken

Info

Publication number: DE112021004731T5
Application number: DE112021004731.0T
Authority: DE
Inventors: Edgard Chow; Emilio Morales; Wataru Hirose
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-06-29
Also published as: US20220081523A1; US11738547B2; WO2022056334A1

Abstract

Eine gasdurchlässige Schicht ist aus einer Ethylen-Vinylalkohol-Copolymerharzzusammensetzung ausgebildet, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B) und ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) umfasst.

Description

Gebiet der Offenbarung
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine gasdurchlässige Folie und einen recyclingfähigen Mehrschichtgegenstand, der die gasdurchlässige Folie mit mittleren Sperreigenschaften aufweist, die zum Verpacken beispielsweise eines Getränks und eines Nahrungsmittels, wie z.B. Käse, geeignet ist. In einem Aspekt umfasst der Mehrschichtgegenstand die gasdurchlässige Folie, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B) und ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) mit einem spezifischen Mischungsverhältnis umfasst und die mittlere Sperreigenschaften, eine hervorragende Lagerfähigkeit für das verpackte Getränk oder das verpackte Nahrungsmittel und eine Recyclingfähigkeit bereitstellt.
Hintergrund
Im Allgemeinen sind eine Sauerstoffsperre und eine Kohlendioxidsperre wichtige Eigenschaften zum Verpacken von Nahrungsmitteln und Getränken zum Verlängern ihrer Lagerfähigkeit. EVOH ist als Material mit einer guten Sauerstoffsperre und Kohlendioxidsperre bekannt und wird in einem breiten Bereich von Anwendungen eingesetzt, insbesondere im Nahrungsmittelverpackungsbereich. Einige Nahrungsmittel, wie z.B. Käse, benötigen jedoch eine gewisse Atmungsaktivität. Folglich erfordert das Verpacken von Käse einen gewissen Sauerstoffeintritt und eine gewisse Kohlendioxidabgabe. Die Sperreigenschaften von EVOH sind zu stark, so dass EVOH nicht für die vorstehend genannte Nahrungsmittelverpackungsanwendung geeignet ist. Aus diesem Grund wird Polyamid (PA), das mittlere Sperreigenschaften aufweist, zum Verpacken eines Getränks oder eines Nahrungsmittels, wie z.B. Käse, verbreitet verwendet.
Andererseits ist bekannt, dass PA schwer zu recyceln ist, wenn es in einer flexiblen Verpackung verwendet wird. Die Verwendung von PA für eine flexible Verpackung ist aufgrund des neuen Industrietrends zur Verwendung einer recyclingfähigen Verpackung eingeschränkt. Folglich wird von der Verpackungsindustrie ein mittleres Sperrmaterial gefordert, das eine gute Recyclingfähigkeit aufweist. Es ist bekannt, dass EVOH ein bevorzugtes Sperrmaterial für die Recyclingindustrie ist.
Der Stand der Technik lehrt kein Material, das sowohl geeignete mittlere Sperreigenschaften, die für eine Käseverpackung erforderlich sind, als auch eine hervorragende Recyclingfähigkeit aufweist. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schafft einen recyclingfähigen Mehrschichtgegenstand mit mittleren Sperreigenschaften, der zum Verpacken eines Getränks oder Nahrungsmittels, wie z.B. Käse, geeignet ist. Es wurde gefunden, dass eine Kombination von EVOH, Polyolefin und eines säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers mit einem spezifischen Mischungsverhältnis stabile mittlere Sperreigenschaften bereitstellen kann. Ferner zeigten durch die Verwendung des Materials als Schicht eines Mehrschichtgegenstands, so dass er geeignete Kohlendioxid-Sperreigenschaften aufweist, die Mehrschichtgegenstände gute Ergebnisse sowohl bei einer Recyclingfähigkeits- als auch einer Lagerfähigkeitsprüfung für Käse.
Zusammenfassung
In einem Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung eine gasdurchlässige Folie, umfassend: Ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B) und ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C). In einigen Ausführungsformen beträgt ein Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu einer Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) von 78/22 bis 62/38. In weiteren Ausführungsformen beträgt das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] von 75/25 bis 65/35 oder 3,0 bis 1,8. In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt eine Sauerstoffdurchlässigkeit der gasdurchlässigen Folie bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) 10 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder mehr und 100 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder weniger. In weiteren zusätzlichen Ausführungsformen ist die gasdurchlässige Folie eine Einschichtfolie.
In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt der Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) mindestens 45 Mol-%. In weiteren Ausführungsformen beträgt der Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) von 46 Mol-% bis 55 Mol-%. In weiteren Ausführungsformen beträgt der Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) von 47 bis 49 Mol-%. In weiteren Ausführungsformen beträgt der Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) 48 Mol-%.
In manchen Ausführungsformen beträgt die Dicke der gasdurchlässigen Folie von 2 µm bis 30 µm oder 3 µm bis 15 µm.
In zusätzlichen Ausführungsformen weist die gasdurchlässige Folie eine Matrix- und Domänen-Struktur auf, wobei die Matrix das Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A) umfasst und die Domäne das Polyolefin (B) und das säuremodifizierte Ethylen-α-Olefin-Copolymer (C) umfasst.
In weiteren zusätzlichen Ausführungsformen umfasst das Polyolefin (B) mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenen; Polyethylen-Copolymerharzen; Polypropylenharzen; Polybutenen; Polypentenen; Pfropf-Polyolefinen; cyclischen Polyolefinharzen; lonomeren; einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer; einem Ethylen-Acrylsäure-Copolymer; einem Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer. In weiteren Ausführungsformen wird das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) durch eine Copolymerisation, in der ein Teil von Monomeren, die ein Ethylen-a-Olefin-Copolymer bilden, durch α,β-ungesättigte Carbonsäure- oder -anhydrid-Monomere davon ersetzt wird; oder durch Einführen einer α,β-ungesättigten Carbonsäure oder eines Anhydrids davon in einen Teil von Seitenketten durch eine Pfropfreaktion erhalten, und die α,β-ungesättigten Carbonsäuren oder die Anhydride davon umfassen mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Maleinsäure, Acrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Maleinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid. In zusätzlichen Ausführungsformen umfasst das α-Olefin-Monomer Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, 4-Methyl-1-penten, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tridecen, 1-Tetradecen, 1-Pentadecen, 1-Hexadecen, 1-Heptadecen, 1-Octadecen und 1-Nonadecen oder ein Gemisch davon. In weiteren Ausführungsformen umfasst das Ethylen-a-Olefin-Copolymer ein Ethylen-Propylen-Copolymer, ein Ethylen-Buten-Copolymer oder ein Gemisch davon. In weiteren Ausführungsformen weist das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) eine Säurezahl von 1 mg KOH/g bis 50 mg KOH/g und/oder eine Dichte von etwa 0,9 g/cm³ oder weniger auf.
In manchen Ausführungsformen umfasst die gasdurchlässige Folie ferner mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Borverbindung, einem Alkalimetallsalz, einer Phosphorsäureverbindung, einer oxidierbaren Substanz, einem weiteren Polymer und einem Oxidationsbeschleuniger.
In manchen Ausführungsformen beträgt ein X-Wert der gasdurchlässigen Folie, der durch die Formel (a) berechnet wird, von etwa 7,6 bis etwa 14,9: $X = [1 / (100 - R)] \times T \times 100$
wobei R das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu einer Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) in der gasdurchlässigen Folie ist und T die Dicke der gasdurchlässigen Folie ist.
In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt ein Y-Wert der gasdurchlässigen Folie, der durch die Formel (b) berechnet wird, von etwa 3,6 bis etwa 6,8: $Y = X / (0,001 \times EXP (0,16 \times E))$
wobei E der Ethylengehalt (Mol-%) eines Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers in der gasdurchlässigen Folie ist.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung einen Mehrschichtgegenstand, der die hier offenbarte gasdurchlässige Folie umfasst. In manchen Ausführungsformen ist der Mehrschichtgegenstand recyclingfähig.
In manchen Ausführungsformen beträgt die Kohlendioxid-Durchlassrate (CO2TR) des Mehrschichtgegenstands bei 20 °C/0 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemäß ASTM F2476-13 mehr als 200 cm³/m² · Tag · atm und weniger als 600 cm³/m² · Tag · atm.
In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt die Sauerstoff-Durchlassrate (OTR) des Mehrschichtgegenstands bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemäß ASTM F1927-14 mehr als 50 cm³/m² · Tag · atm und weniger als 150 cm³/m² · Tag · atm.
In zusätzlichen Ausführungsformen ist die gasdurchlässige Folie eine Zwischenschicht. In einer weiteren Ausführungsform weist der Mehrschichtgegenstand (i) eine Kernschicht (E), die aus der EVOH-Harzzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung erhalten worden ist, (ii) eine Außenschicht (T), die aus einem Polyolefinharz erhalten worden ist, und/oder (iii) eine Haftschicht (AD) zwischen der Kernschicht und der Außenschicht auf. In einer weiteren Ausführungsform ist die Mehrschichtstruktur T/AD/E/AD/T oder T/T/AD/E/AD/T/T.
In manchen Ausführungsformen beträgt eine Dicke der Kernschicht E von etwa 2 µm bis etwa 30 µm. In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt eine Gesamtdicke des Mehrschichtgegenstands von 50 µm bis 500 µm. In weiteren Ausführungsformen beträgt eine Dicke der Außenschicht von 20 µm bis 200 µm. In weiteren Ausführungsformen beträgt eine Dicke der Haftschicht von 2 µm bis 30 um.
In zusätzlichen Ausführungsformen umfasst die Haftschicht (AD) eine säurefunktionalisierte Polymerharzzusammensetzung. In manchen Ausführungsformen umfasst die Haftschicht (AD) mindestens ein Haftmittelharz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenen, die mit Maleinsäureanhydrid modifiziert sind, Polypropylenen, die mit Maleinsäureanhydrid modifiziert sind, einem Maleinsäureanhydrid-modifizierten Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer und einem Maleinsäureanhydrid-pfropfmodifizierten Ethylen-Vinylacetat-Copolymer.
In zusätzlichen Ausführungsformen umfasst das hydrophobe thermoplastische Harz mindestens ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyolefinharzen; Polyethylenen; Polyethylen-Copolymerharzen; Polypropylenharzen; Polybutenen; Polypentenen; Pfropf-Polyolefinen; lonomeren; einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer; einem Ethylen-Acrylsäure-Copolymer; und einem Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer. In weiteren Ausführungsformen umfasst die Außenschicht ferner einen Lichtstabilisator.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung auch Verfahren zur Herstellung der gasdurchlässigen Folie, die einen Bandmischer, einen Hochdrehzahl-Mischer-Kneter, eine Mischwalze, einen Extruder oder einen Intensivmischer umfassen. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung ferner Verfahren zur Herstellung des Mehrschichtgegenstands, die ein Schmelzextrudieren umfassen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung zeigte der Mehrschichtgegenstand gemäß manchen Ausführungsformen gute Ergebnisse sowohl bei der Prüfung der Recyclingfähigkeit als auch bei der Prüfung der Lagerfähigkeit für Käse. Folglich ist er für eine recyclingfähige Käseverpackung geeignet.
Diese und weitere Ausführungsformen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden für einen Fachmann durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung leichter verständlich.
Detaillierte Beschreibung
In einem Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung einen recyclingfähigen Mehrschichtgegenstand mit mittleren Sperreigenschaften, der zum Verpacken von beispielsweise einem Getränk oder einem Nahrungsmittel, wie z.B. Käse, geeignet ist. In einem weiteren Aspekt umfasst der Mehrschichtgegenstand eine gasdurchlässige Folie, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B) und ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) mit einem spezifischen Mischungsverhältnis umfasst. Der Mehrschichtgegenstand weist einen geeigneten Dickenbereich auf, so dass er einen spezifischen Bereich einer Kohlendioxidsperre aufweist. Weitere Details sind nachstehend angegeben.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung sind alle Veröffentlichungen, Patentanmeldungen, Patente und andere Dokumente, die hier genannt sind, in ihrer Gesamtheit unter Bezugnahme explizit hierin einbezogen, so als ob sie vollständig angegeben wären, falls nichts anderes angegeben ist.
Falls nichts anderes festgelegt ist, weisen alle technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die hier verwendet werden, die gleiche Bedeutung auf, wie sie üblicherweise von einem Fachmann in dem Fachgebiet verstanden wird, zu dem diese Offenbarung gehört. In dem Fall eines Konflikts geht die vorliegende Beschreibung, einschließlich Definitionen, vor.
Marken sind hochgestellt angegeben, es sei den, es ist ausdrücklich etwas anderes angegeben.
Falls nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Prozentsätze, Teile, Verhältnisse, usw., auf das Gewicht.
Falls nichts anderes angegeben ist, sind Drücke, die in der Einheit psi angegeben sind, Überdrücke, und Drücke, die in der Einheit kPa angegeben sind, sind Absolutdrücke. Druckdifferenzen sind jedoch absolut angegeben (beispielsweise der Druck 1 ist 25 psi höher als der Druck 2).
Wenn eine Menge, eine Konzentration oder ein anderer Wert oder Parameter als ein Bereich oder eine Liste von oberen und unteren Werten angegeben ist, soll dies so verstanden werden, dass alle Bereiche, die aus jedwedem Paar von oberen und unteren Bereichsgrenzen gebildet werden, ungeachtet dessen, ob Bereiche getrennt offenbart sind, spezifisch offenbart sind. Wenn hier ein Bereich von Zahlenwerten angegeben ist, soll der Bereich, falls nichts anderes angegeben ist, die Endpunkte davon und alle ganzen Zahlen und Bruchteile innerhalb des Bereichs umfassen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung soll nicht auf die spezifischen Werte beschränkt sein, die bei der Angabe eines Bereichs genannt werden.
Wenn der Begriff „etwa“ verwendet wird, soll dieser bedeuten, dass ein bestimmter Effekt oder ein bestimmtes Ergebnis innerhalb einer bestimmten Toleranz erhalten werden kann und der Fachmann weiß, wie die Toleranz erhalten wird. Wenn der Begriff „etwa“ bei der Beschreibung eines Werts oder eines Endpunkts eines Bereichs verwendet wird, sollte die Offenbarung so verstanden werden, dass der spezifische Wert oder Endpunkt, auf den verwiesen wird, einbezogen ist. In manchen Ausführungsformen bezieht sich der Begriff „etwa“ auf einen Bereich von Werten, die innerhalb von 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 Prozent oder weniger des angegebenen Bezugswerts liegen.
Wie hier verwendet, sollen die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „enthält“, „enthaltend“, „weist auf“, „aufweisend“ oder jedwede andere Variation davon ein nichtausschließendes Einbeziehen umfassen. Beispielsweise ist ein Vorgang, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, der bzw. das bzw. die eine Liste von Elementen umfasst, nicht notwendigerweise nur auf diese Elemente beschränkt, sondern kann andere Elemente umfassen, die nicht explizit genannt sind oder einem bzw. einer solchen Vorgang, Verfahren, Gegenstand oder Vorrichtung inhärent sind.
Der Übergangsausdruck „bestehend aus“ schließt jedwedes Element, jedweden Schritt oder Bestandteil, das bzw. der nicht in dem Anspruch angegeben ist, aus, so dass der Anspruch bezüglich des Einbeziehens von Materialien, die von den angegebenen Materialien verschieden sind, abgeschlossen ist, ausgenommen Verunreinigungen, die üblicherweise damit einhergehen. Wenn der Ausdruck „besteht aus“ in einem Satz des Hauptteils eines Anspruchs vorkommt und nicht unmittelbar dem Oberbegriff folgt, beschränkt er lediglich das Element, das in diesem Satz genannt ist; andere Elemente sind nicht von dem Anspruch als Ganzes ausgeschlossen.
Der Übergangsausdruck „besteht im Wesentlichen aus“ beschränkt den Umfang eines Anspruchs auf die genannten Materialien oder Schritte und diejenigen, welche die grundlegende(n) und neue(n) Eigenschaft(en) der gasdurchlässigen Folie, des Mehrschichtgegenstands oder der Verfahren zu deren Herstellung, die hier offenbart sind, nicht wesentlich beeinträchtigen. Ein Anspruch mit „besteht im Wesentlichen aus“ nimmt eine Mittelstellung zwischen geschlossenen Ansprüchen, die in einem „besteht aus“-Format formuliert sind, und vollständig offenen Ansprüchen ein, die in einem „umfassend“-Format formuliert sind. Optionale Zusätze, wie sie hier festgelegt sind, in einer Konzentration, die für solche Zusätze geeignet ist, und eine geringe Menge von Verunreinigungen werden durch den Ausdruck „besteht im Wesentlichen aus“ nicht von einer Zusammensetzung ausgenommen.
Ferner beziehen sich, falls nicht explizit etwas anderes angegeben ist, „oder“ und „und/oder“ auf ein einschließlich und nicht auf ein ausschließlich. Beispielsweise ist eine Bedingung A oder B, oder A und/oder B durch eines der folgenden erfüllt: A ist wahr (oder liegt vor) und B ist falsch (oder liegt nicht vor), A ist falsch (oder liegt nicht vor) und B ist wahr (oder liegt vor) und sowohl A als auch B sind wahr (oder liegen vor).
Die Verwendung von „eine(r)" oder „ein(es)“ zum Beschreiben der vorliegenden verschiedenen Elemente und Bestandteile dient lediglich der Zweckmäßigkeit und zum Angeben eines allgemeinen Überblicks über die Offenbarung. Diese Beschreibung sollte so gelesen werden, dass sie eines oder mindestens eines umfasst und dass der Singular auch den Plural umfasst, solange es nicht offensichtlich ist, dass etwas anderes gemeint ist.
Der Ausdruck „vorwiegender Abschnitt“ oder „vorwiegend“, wie er hier verwendet wird, steht für mehr als 50 % des angegebenen Materials, falls nichts anderes angegeben ist. Falls es nicht festgelegt ist, bezieht sich der Prozentsatz auf eine molare Basis, wenn auf ein Molekül (wie z.B. Wasserstoff und Ethylen), Bezug genommen wird, und bezieht sich ansonsten auf eine Masse- oder Gewichtsbasis (wie z.B. bezüglich des Gehalts eines Zusatzes).
Der Ausdruck „wesentlicher Teil bzw. Abschnitt“ oder „im Wesentlichen“, wie er hier verwendet wird, steht für Alles oder nahezu Alles oder den größten Teil, wie es von einem Fachmann in dem verwendeten Zusammenhang verstanden werden würde. Es ist beabsichtigt, dass eine gewisse vernünftige Abweichung von 100 % berücksichtigt wird, die in Situationen eines industriellen Maßstabs oder gewerblichen Maßstabs gewöhnlich auftritt.
Der Begriff „abgereichert“ oder „vermindert“ ist synonym mit vermindert ausgehend von demjenigen, was ursprünglich vorlag. Beispielsweise würde das Entfernen eines wesentlichen Teils eines Materials von einem Strom einen Material-abgereicherten Strom erzeugen, der bezüglich dieses Materials im Wesentlichen abgereichert ist. Umgekehrt ist der Begriff „angereichert“ oder „erhöht“ synonym mit erhöht ausgehend von demjenigen, was ursprünglich vorlag.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Copolymer“ auf Polymere, die copolymerisierte Einheiten umfassen, die aus der Copolymerisation von zwei oder mehr Comonomeren resultieren. In diesem Zusammenhang kann ein Copolymer hier unter Bezugnahme auf dessen Comonomer-Bestandteile oder auf die Mengen von dessen Comonomer-Bestandteilen beschrieben werden, beispielsweise „ein Copolymer, das Ethylen und 15 Mol-% eines Comonomers umfasst“ oder eine ähnliche Beschreibung. Eine solche Beschreibung kann dahingehend, dass sie sich nicht auf die Comonomere als copolymerisierte Einheiten bezieht; dass sie keine herkömmliche Nomenklatur für das Copolymer, beispielsweise die „International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)“-Nomenklatur umfasst; dass sie keine „Product-by-process“-Terminologie nutzt; oder aus einem anderen Grund als informell angesehen werden. Wie hier verwendet, bedeutet jedoch eine Beschreibung eines Copolymers unter Bezugnahme auf dessen Comonomer-Bestandteile oder die Mengen von dessen Comonomer-Bestandteile, dass das Copolymer copolymerisierte Einheiten (in den angegebenen Mengen, wenn sie angegeben sind) der angegebenen Comonomere enthält. Als logische Konsequenz folgt daraus, dass ein Copolymer nicht das Produkt eines Reaktionsgemischs ist, das gegebene Comonomere in gegebenen Mengen umfasst, falls nicht ausdrücklich angegeben ist, dass dies unter beschränkten Umständen so ist.
Aus Gründen der Zweckmäßigkeit werden viele Elemente der vorliegenden Erfindung getrennt diskutiert, Listen von Optionen können bereitgestellt sein und Zahlenwerte können in Bereichen vorliegen; für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung sollte dies jedoch nicht als Beschränkung des Umfangs der Offenbarung oder der Stütze der vorliegenden Offenbarung für jedwede Beanspruchung von jedweder Kombination von jedweden derartigen getrennten Komponenten, Listengegenständen oder Bereichen angesehen werden. Falls nichts anderes angegeben ist, sollte jedwede mögliche Kombination mit der vorliegenden Offenbarung für alle Zwecke als explizit offenbart angesehen werden.
Obwohl bei der Ausführung oder der Prüfung der vorliegenden Offenbarung Verfahren und Materialien verwendet werden können, die den hier beschriebenen ähnlich oder äquivalent dazu sind, sind hier geeignete Verfahren und Materialien beschrieben. Die vorliegenden Materialien, Verfahren und Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen nicht beschränkend sein, es sei denn, dies ist spezifisch angegeben.
EVOH-Harzzusammensetzung
In einem Aspekt ist die Harzzusammensetzung, die für die gasdurchlässige Folie und den Mehrschichtgegenstand der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, eine EVOH-Harzzusammensetzung, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A) und ein Polyolefin (B) sowie ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) aufweist.
Ethylen-Vinylalkohol (EVOH)-Copolymer (A)
Das EVOH der EVOH-Harzzusammensetzung ist ein Copolymer, das als eine Hauptstruktureinheit eine Ethyleneinheit und eine Vinylalkoholeinheit aufweist.
Das EVOH (A) kann als eine Untergrenze des Ethyleneinheit-Gehalts (eines Anteils der Anzahl von Ethyleneinheiten an der Gesamtzahl von Monomereinheiten in dem EVOH (A)) einen Ethyleneinheit-Gehalt von etwa 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 Mol-% oder mehr aufweisen. In manchen Ausführungsformen kann die Untergrenze 44 Mol-% oder mehr betragen. In manchen Ausführungsformen kann die Untergrenze 45 Mol-% oder mehr betragen. In manchen Ausführungsformen kann die Untergrenze 46 Mol-% oder mehr betragen. Andererseits kann das EVOH (A) als eine Obergrenze des Ethyleneinheit-Gehalts einen Ethyleneinheit-Gehalt von etwa 60, 59, 58, 57, 56, 55, 54, 53, 52, 51, 50, 49, 48 Mol-% oder weniger aufweisen. In manchen Ausführungsformen kann die Obergrenze 55 Mol-% oder weniger betragen. Das EVOH (A) mit einem Ethyleneinheit-Gehalt von nicht weniger als der Untergrenze kann geeignete Sperreigenschaften und eine hervorragende Schmelzformbarkeit aufweisen. Darüber hinaus kann das EVOH (A) mit einem Ethyleneinheit-Gehalt von nicht mehr als der Obergrenze geeignete Sperreigenschaften aufweisen. In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt der Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) von etwa 40 Mol-% bis etwa 55 Mol-%, vorzugsweise von etwa 40 Mol-% bis etwa 50 Mol-%, von etwa 46 Mol-% bis etwa 50 Mol-%, von etwa 44 Mol-% bis etwa 48 Mol-%, von etwa 46 Mol-% bis etwa 48 Mol-% und vorzugsweise etwa 48% Mol-%.
Das EVOH (A) kann als Untergrenze des Verseifungsgrads (eines Anteils der Anzahl von Vinylalkoholeinheiten an der Gesamtzahl der Vinylalkoholeinheiten und Vinylestereinheiten in dem EVOH (A)) einen Verseifungsgrad von etwa 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 Mol-% oder mehr aufweisen. In manchen Ausführungsformen kann die Untergrenze 95 Mol-% oder mehr betragen. In manchen Ausführungsformen kann die Untergrenze 99 Mol-% oder mehr betragen. Andererseits weist das EVOH (A) als Obergrenze des Verseifungsgrads einen Verseifungsgrad von (im Wesentlichen) 100 Mol-% oder etwa 99,99 Mol-% oder weniger auf. Das EVOH (A) mit einem Verseifungsgrad von nicht weniger als der Untergrenze weist hervorragende Sauerstoff-Sperreigenschaften und eine hervorragende Wärmestabilität auf.
Ein Verfahren zur Herstellung des Ethylen-Vinylalkohol-Copolymers ist nicht speziell beschränkt und kann bekannte Herstellungsverfahren umfassen. Beispielsweise wird in einem allgemeinen Verfahren ein Ethylen-Vinylester-Copolymer, das durch Copolymerisieren von Ethylen und einem Vinylestermonomer erhalten worden ist, in der Gegenwart eines Verseifungskatalysators in einem organischen Lösungsmittel, das Alkohol umfasst, verseift.
Beispiele für das Vinylestermonomer können Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat, Vinylisobutyrat, Vinylpivalat, Vinylversatat, Vinylcaproat, Vinylcaprylat, Vinyllaurat, Vinylpalmitat, Vinylstearat, Vinyloleat und Vinylbenzoat umfassen. Vinylacetat ist besonders bevorzugt.
Ein Verfahren des Copolymerisierens von Ethylen und einem Vinylestermonomer kann bekannte Verfahren umfassen, wie z.B. eine Lösungspolymerisation, eine Massepolymerisation, eine Suspensionspolymerisation und eine Emulsionspolymerisation. Als Polymerisationsinitiator können ein Initiator auf Azo-Basis, ein Initiator auf Peroxid-Basis, ein Initiator auf Redox-Basis und dergleichen gemäß einem Polymerisationsverfahren in einer geeigneten Weise ausgewählt werden. Die Copolymerisation kann in der Gegenwart von Thiolverbindungen, wie z.B. Thioessigsäure und Mercaptopropionsäure, oder anderen Kettenübertragungsmitteln durchgeführt werden.
Für die Verseifungsreaktion können eine Alkoholyse, eine Hydrolyse und dergleichen, die einen bekannten Alkalikatalysator oder sauren Katalysator als Verseifungskatalysator in einem organischen Lösungsmittel nutzen, verwendet werden. Insbesondere ist eine Verseifungsreaktion, bei der ein Natriumhydroxid-Katalysator mit Methanol als Lösungsmittel verwendet wird, unkompliziert und bequem.
Das hier beschriebene EVOH (A) kann eine Kombination aus zwei oder mehr verschiedenen Arten von EVOH sein. Beispielsweise kann das EVOH aus einem Gemisch von zwei oder mehr Arten von EVOH zusammengesetzt sein, die sich bezüglich des Ethyleneinheit-Gehalts unterscheiden, wobei die Kombination einen Ethylengehalt aufweist, der als Durchschnittswert eines gemischten Massenverhältnisses berechnet wird. In diesem Fall beträgt die Differenz zwischen zwei Arten von EVOH, die verschiedene Ethyleneinheit-Gehalte aufweisen, typischerweise etwa 30 Mol-% oder weniger oder etwa 20 Mol-% oder weniger oder etwa 15 Mol-% oder weniger.
Entsprechend kann das EVOH (A) aus einem Gemisch von zwei oder mehr Arten von EVOH zusammengesetzt sein, die sich bezüglich des Verseifungsgrads unterscheiden, wobei die Kombination einen Verseifungsgrad aufweist, der als Durchschnittswert eines gemischten Massenverhältnisses berechnet wird. In diesem Fall beträgt die Differenz des Verseifungsgrads typischerweise etwa 7 % oder weniger oder etwa 5 % oder weniger.
In manchen Ausführungsformen kann dann, wenn die EVOH-Harzzusammensetzung zu einer Mehrschichtstruktur geformt wird, die als Mehrschichtstruktur eine Ausgewogenheit zwischen der Warmformbarkeit und den Sauerstoff-Sperreigenschaften auf einem hohen Niveau aufweisen soll, das EVOH durch Mischen eines EVOH mit einem Ethyleneinheit-Gehalt von etwa 24 Mol-% bis etwa 34 Mol-% und einem Verseifungsgrad von etwa 99 % oder mehr mit einem EVOH mit einem Ethyleneinheit-Gehalt von etwa 34 Mol-% bis etwa 50 Mol-% und einem Verseifungsgrad von etwa 99 % oder mehr in einem Misch-Massenverhältnis von etwa 60/40 bis etwa 90/10 erhalten werden.
Der Ethyleneinheit-Gehalt und der Verseifungsgrad des EVOH können durch eine kernmagnetische Resonanz (NMR)-Analyse mit herkömmlichen Verfahren bestimmt werden, wie es einem einschlägigen Fachmann bekannt ist.
Das EVOH weist typischerweise als Untergrenze einer Fließfähigkeit (eines Messwerts bei einer Temperatur von 190 °C und einer Belastung von 2160 g gemäß JIS K 7210) eine Fließfähigkeit von etwa 0,1 g/10 min oder mehr oder etwa 0,5 g/10 min oder mehr oder etwa 1 g/10 min oder mehr oder etwa 3 g/10 min oder mehr auf. Andererseits weist das EVOH typischerweise als Obergrenze einer Fließfähigkeit eine Fließfähigkeit von etwa 200 g/10 min oder weniger oder etwa 50 g/10 min oder weniger oder etwa 30 g/10 min oder weniger oder etwa 15 g/10 min oder weniger oder etwa 10 g/10 min oder weniger auf.
Wenn das EVOH einen Schmelzpunkt über 190 °C aufweist, muss die Fließfähigkeit gegebenenfalls bei 210 °C gemessen werden. Das EVOH weist typischerweise als eine Untergrenze einer Fließfähigkeit bei 210 °C (eines Messwerts bei einer Belastung von 2160 g gemäß JIS K 7210) eine Fließfähigkeit von etwa 0,3 g/10 min oder mehr oder etwa 1,0 g/10 min oder mehr oder etwa 3,0 g/10 min oder mehr auf. Andererseits weist das EVOH typischerweise als Obergrenze einer Fließfähigkeit eine Fließfähigkeit von etwa 100 g/10 min oder weniger oder etwa 50 g/10 min oder weniger oder etwa 30 g/10 min auf.
Das EVOH, das einen Fließfähigkeitswert in den vorstehenden Bereichen aufweist, kann die Schmelzknetbarkeit und die Schmelzformbarkeit einer resultierenden Harzzusammensetzung verbessern.
Es kann auch ein modifiziertes EVOH verwendet werden. Beispielsweise kann ein modifiziertes EVOH mindestens eine Struktureinheit aufweisen, die beispielsweise aus den nachstehend gezeigten Struktureinheiten (I) und (II) ausgewählt ist.
Wenn sie vorliegt, liegt eine solche Struktureinheit in einem Anteil von etwa 0,5 Mol-% bis etwa 30 Mol-% auf der Basis der gesamten Struktureinheiten vor. Ein solches modifiziertes EVOH kann die Flexibilität und die Formbarkeit eines Harzes oder einer Harzzusammensetzung verbessern.
Jedes von R¹, R² und R³ in der vorstehenden Formel (I) stellt unabhängig ein Wasserstoffatom, eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxygruppe dar. Ferner kann ein Paar von R¹, R² oder R³ miteinander kombiniert werden (ausgenommen ein Paar von R¹, R² oder R³, bei dem beide Wasserstoffatome sind). Ferner kann die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen oder die aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen die Hydroxygruppe, eine Carboxygruppe oder ein Halogenatom aufweisen. Andererseits stellt jedes von R⁴, R⁵, R⁶ und R⁷ in der vorstehenden Formel (II) unabhängig das Wasserstoffatom, die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, die aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder die Hydroxygruppe dar. R⁴ und R⁵ oder R⁶ und R⁷ können miteinander kombiniert werden (mit der Ausnahme, wenn sowohl R⁴ als auch R⁵ oder sowohl R⁶ als auch R⁷ Wasserstoffatome sind). Ferner kann die aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, die alicyclische Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen oder die aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen die Hydroxygruppe, eine Alkoxygruppe, die Carboxygruppe oder das Halogenatom aufweisen.
In einem weiteren Beispiel kann das folgende modifizierte EVOH als das EVOH verwendet werden, wobei das modifizierte EVOH-Copolymer durch die folgende Formel (III) dargestellt ist, die Gehalte (Mol-%) von a, b, und c auf der Basis der gesamten Monomereinheiten die folgenden Formeln (1) bis (3) erfüllen und ein Verseifungsgrad (DS), der durch die folgende Formel (4) festgelegt ist, nicht weniger als etwa 90 Mol-% beträgt.
$18 \leq a \leq 55$
$0,01 \leq c \leq 20$
$[100 - (a + c)] \times 0,9 \leq b \leq [100 - (a + c)]$
DS = [(Gesamtmolzahl von Wasserstoffatomen in X, Y und Z)/(Gesamtmolzahl von X, Y und $\begin{array}{l} DS = (Gesamtmolzahl von Wasserstoffatomen in X,Y und Z) / (Gesamtmolazahl von X,Y und \\ Z)] \times 100 \end{array}$
In der Formel (III) bezeichnet jedes von R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 1 bis 10 und die Alkylgruppe kann eine Hydroxylgruppe, eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom umfassen. Jedes von X, Y, und Z bezeichnet unabhängig ein Wasserstoffatom, eine Formylgruppe oder eine Alkanoylgruppe mit einer Kohlenstoffanzahl von 2 bis 10.
Das EVOH kann als eine Copolymereinheit auch eine geringe Menge einer weiteren Monomereinheit, die von der Ethyleneinheit und der Vinylalkoholeinheit verschieden ist, innerhalb eines Bereichs enthalten, der den Zweck der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Beispiele für ein solches Monomer umfassen α-Olefine, wie z.B. Propylen, 1-Buten, Isobuten, 4-Methyl-1-penten, 1-Hexen und 1-Octen; ungesättigte Carbonsäuren, wie z.B. Itaconsäure, Methacrylsäure, Acrylsäure und Maleinsäure, Salze davon, partielle oder vollständige Ester davon, Nitrile davon, Amide davon und Anhydride davon; Vinylsilanverbindungen, wie z.B. Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltri(2-methoxyethoxy)silan und γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan; ungesättigte Sulfonsäuren oder Salze davon; ungesättigte Thiole; und Vinylpyrrolidone.
Polyolefin (B)
Beispiele für geeignete Polyolefinharze umfassen Polyethylene, wie z.B. lineare Polyethylene mit niedriger Dichte, Polyethylene mit niedriger Dichte, Polyethylene mit ultraniedriger Dichte, lineare Polyethylene mit ultraniedriger Dichte, Polyethylene mit mittlerer Dichte und Polyethylene mit hoher Dichte; Polyethylen-Copolymerharze, wie z.B. Ethylen-α-Olefin-Copolymere; Polypropylenharze, wie z.B. Polypropylene, Ethylen-Propylen (Block- und statistische) Copolymere und Propylen-α-Olefin (C4-20-α-Olefin)-Copolymere; Polybutene; Polypentene; Pfropf-Polyolefine, die durch eine Pfropfmodifizierung dieser Polyolefine mit einer ungesättigten Carbonsäure oder einem Ester davon erhalten werden; cyclische Polyolefinharze; lonomere; ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer; ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer; ein Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer. Bezüglich der mechanischen Festigkeit und der Formgebungsverarbeitungsfähigkeit sind von diesen Polyolefinharzen Polyethylene und Polypropylene besonders bevorzugt.
Das Polyolefin (B) weist typischerweise als eine Untergrenze einer Fließfähigkeit bei 190 °C (eines Messwerts bei einer Belastung von 2160 g gemäß JIS K 7210) eine Fließfähigkeit von etwa 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,9, 1,0 g/10 min oder mehr auf. Andererseits weist das Polyolefin (B) als eine Obergrenze einer Fließfähigkeit typischerweise eine Fließfähigkeit von etwa 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 g/10 min oder weniger auf.
Säuremodifiziertes Ethylen-α-Olefin-Copolymer(C)
Das hier offenbarte säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) wird durch eine Copolymerisation, bei der ein Teil von Monomeren, die ein Ethylen-a-Olefin-Copolymer bilden, durch α,β-ungesättigte Carbonsäure- oder -anhydrid-Monomere davon ersetzt wird, oder durch Einführen einer α,β-ungesättigten Carbonsäure oder eines Anhydrids davon in einen Teil von Seitenketten durch eine Pfropfreaktion, wie z.B. eine radikalische Addition, erhalten.
Beispiele für geeignete α,β-ungesättigte Carbonsäuren oder Anhydride davon, die in der vorstehenden Säuremodifizierung verwendet werden, umfassen Maleinsäure, Acrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid oder ein Gemisch davon. In manchen Ausführungsformen ist Maleinsäureanhydrid bevorzugt.
Beispiele für das hier offenbarte Ethylen-a-Olefin-Copolymer können diejenigen mit einem Grundgerüst, das 1 bis 3 verschiedene α-Olefin-Monomere (neben dem Ethylenmonomer), in einer Ausführungsform 1 bis 3 verschiedene α-Olefin-Monomere und in einer weiteren Ausführungsform 1 α-Olefin-Monomer enthält, zusätzlich zu dem Ethylenmonomer umfassen. Die α-Olefin-Monomere umfassen 3 bis 20 und in weiteren Ausführungsformen 3 bis 12 oder 3 bis 10 oder 3 bis 6 oder 3 bis 4 Kohlenstoffatome, und in einer weiteren Ausführungsform 3 Kohlenstoffatome (d.h., Propylen). Beispiele für geeignete α-Olefin-Monomere umfassen Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, 4-Methyl-1-penten, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tridecen, 1-Tetradecen, 1-Pentadecen, 1-Hexadecen, 1-Heptadecen, 1-Octadecen, 1-Nonadecen oder Gemische davon. Bei dem α-Olefin-Monomer kann es sich um 1-Buten, Propylen oder Gemische davon handeln. Beispiele für Ethylen-α-Olefin-Copolymere umfassen Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Buten-Copolymere und Gemische davon.
Das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) kann als eine Untergrenze einer Fließfähigkeit bei 190 °C (eines Messwerts bei einer Belastung von 2160 g gemäß JIS K 7210) eine Fließfähigkeit von etwa 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0 g/10 min oder mehr aufweisen. Andererseits kann das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) als eine Obergrenze einer Fließfähigkeit eine Fließfähigkeit von etwa 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20, 15 g/10 min oder weniger aufweisen.
Das säuremodifizierte Ethylen-α-Olefin-Copolymer (C) weist vorzugsweise eine Säurezahl von etwa 50, 45, 40, 35, 30, 25, 20 mg KOH/g oder weniger auf. Wenn die Säurezahl höher als dieser Bereich ist, treten Reaktionspunkte mit Hydroxylgruppen in dem EVOH (A) derart vermehrt auf, dass im Verlauf des Schmelzknetens Hochpolymere gebildet werden, was zu einer Verminderung der Stabilität während der Extrusion und zu einer Tendenz dahingehend führt, dass ein guter Mehrschichtgegenstand nicht leicht hergestellt werden kann. Wenn im Gegensatz dazu die Säurezahl niedriger ist, wird die Verträglichkeit mit EVOH (A) vermindert, was zu einer Tendenz dahingehend führt, dass die Menge des Harzes, das an der Düse haftet (Zusetzen bzw. Verkrusten der Düse), zunimmt. Die Untergrenze der Säurezahl beträgt folglich vorzugsweise etwa 1 mg KOH/g oder mehr oder etwa 2 mg KOH/g oder mehr.
Das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) weist vorzugsweise eine Dichte von etwa 0,9 g/cm³ oder weniger oder etwa 0,89 g/cm³ oder weniger oder etwa 0,88 g/cm³ oder weniger auf. Die Verwendung eines solchen säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) mit niedriger Dichte ermöglicht die Herstellung eines Mehrschichtgegenstands und einer Mehrschichtstruktur, die insbesondere bezüglich der Reißfestigkeit hervorragend sind. In einer Ausführungsform weist das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) eine Dichte von etwa 0,85 g/cm³ oder mehr auf.
Bei der Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird davon ausgegangen, dass das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) eine sehr gute Verträglichkeit mit dem EVOH (A) aufweist und auch als verträglich machendes Mittel für das EVOH (A) und die Polyolefinharze (B) wirkt. Durch eine Reaktion des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) mit den Hydroxylgruppen in dem EVOH (A), während die Harzzusammensetzung in einem Doppelschneckenextruder zur Herstellung geknetet wird, wird ein Pfropfpolymer aus dem EVOH (A) und dem säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymer (C) errzeugt. Ein solches Pfropfpolymer weist eine Verträglichkeit mit dem EVOH (A) auf und weist ferner einen Verträglichkeitseffekt mit dem EVOH (A) und den Polyolefinharzen (B) auf. Dies verursacht eine Mikrodispersion der Polyolefinharze (B) in dem EVOH (A), so dass die Stabilität der Harzzusammensetzung während der Extrusion verbessert wird und auch die Reißfestigkeit eines Mehrschichtgegenstands verbessert wird, der unter Verwendung der Harzzusammensetzung hergestellt wird.
Weitere Komponenten
Die Harzzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung kann eine weitere Komponente innerhalb eines Bereichs enthalten, der die Effekte der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Beispiele für die weitere Komponente umfassen eine Borverbindung, ein Alkalimetallsalz, eine Phosphorsäureverbindung, eine oxidierbare Substanz, ein weiteres Polymer, einen Oxidationsbeschleuniger und einen weiteren Zusatz.
<Borverbindung>
Das Zusetzen einer Borverbindung zu der Harzzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung kann bezüglich einer Verbesserung der Schmelzviskosität des EVOH und des Erhaltens eines homogenen coextrusionsgeformten Produkts oder eines Mehrkomponentenspritzgegossenen Produkts vorteilhaft sein. Beispiele für die Borverbindung umfassen Borsäuren, einen Borsäureester, ein Borsäuresalz und Borhydride. Spezifische Beispiele für die Borsäuren umfassen Orthoborsäure (nachstehend auch lediglich als „Borsäure“ bezeichnet), Metaborsäure und Tetraborsäure. Spezifische Beispiele für den Borsäureester umfassen Triethylborat und Trimethylborat. Spezifische Beispiele für das Borsäuresalz umfassen Alkalimetallsalze und Erdalkalimetallsalze der vorstehenden verschiedenen Arten von Borsäuren und Borax. Von diesen Verbindungen ist Orthoborsäure bevorzugt.
Wenn eine Borverbindung zugesetzt wird, beträgt der Gehalt der Borverbindung in der Zusammensetzung typischerweise von etwa 20 ppm oder von etwa 50 ppm bis etwa 2000 ppm oder bis etwa 1500 ppm, bezogen auf das Bor-Elementäquivalent. Ein Gehalt der Borverbindung in diesem Bereich kann zu einem EVOH führen, das erzeugt wird, während eine Drehmomentvariation während des Wärmeschmelzens verhindert wird.
<Alkalimetallsalz>
Die EVOH-Harzzusammensetzung kann auch ein Alkalimetallsalz in einer Menge von etwa 5 ppm oder von etwa 20 ppm oder von etwa 30 ppm bis etwa 5000 ppm oder bis etwa 1000 ppm oder bis etwa 500 ppm bezogen auf das Alkalimetall-Elementäquivalent enthalten. Die Harzzusammensetzung, die ein Alkalimetallsalz in dem vorstehenden Bereich enthält, kann die Zwischenschichthaftung und die Verträglichkeit verbessern. Beispiele für ein Alkalimetall sind beispielsweise Lithium, Natrium und Kalium, und Beispiele für das Alkalimetallsalz sind beispielsweise ein aliphatisches Carbonsäuresalz, ein aromatisches Carbonsäuresalz, ein Phosphorsäuresalz und ein Metallkomplex des Alkalimetalls. Beispiele für das Alkalimetallsalz umfassen Natriumacetat, Kaliumacetat, Natriumphosphat, Lithiumphosphat, Natriumstearat, Kaliumstearat und Natriumsalze von Ethylendiamintetraessigsäure. Insbesondere sind Natriumacetat, Kaliumacetat und Natriumphosphat bevorzugt.
<Phosphorsäureverbindung>
Die EVOH-Harzzusammensetzung kann auch eine Phosphorsäureverbindung in einer Menge von etwa 1 ppm oder von etwa 5 ppm oder von etwa 10 ppm bis etwa 500 ppm oder bis etwa 300 ppm oder bis etwa 200 ppm bezogen auf das Phosphatrestäquivalent enthalten. Das Zumischen der Phosphorsäureverbindung in dem vorstehenden Bereich kann die Wärmestabilität des EVOH verbessern und insbesondere die Erzeugung von Körnern im Gelzustand und eine Färbung während des Schmelzformens für einen langen Zeitraum verhindern.
Die Art der Phosphorsäureverbindung, die der EVOH-Harzzusammensetzung zugesetzt wird, ist nicht speziell beschränkt, und beispielsweise können verschiedene Arten von Säuren, wie z.B. Phosphorsäure und phosphorige Säure, und Salze davon verwendet werden. Das Phosphorsäuresalz kann jedwede Form eines primären Phosphorsäuresalzes, eines sekundären Phosphorsäuresalzes und eines tertiären Phosphorsäuresalzes sein. Obwohl die Kationspezies des Phosphorsäuresalzes ebenfalls nicht speziell beschränkt ist, ist ein Alkalimetall oder ein Erdalkalimetall als die Kationspezies bevorzugt. Insbesondere wird die Phosphorverbindung vorzugsweise in der Form von Natriumdihydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat, Dinatriumhydrogenphosphat oder Dikaliumhydrogenphosphat zugesetzt.
<Weitere Zusätze>
Die Harzzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung kann verschiedene Arten von Zusätzen innerhalb eines Bereichs enthalten, der die Effekte der vorliegenden Offenbarung nicht beeinträchtigt. Beispiele für solche Zusätze umfassen ein Antioxidationsmittel, einen Weichmacher, einen Wärmestabilisator (Schmelzstabilisator), einen Photoinitiator, ein Desodorierungsmittel, einen Ultraviolettstrahlenabsorber, ein Antistatikmittel, ein Schmiermittel, ein Farbmittel, einen Füllstoff, ein Trocknungsmittel, ein Füllmittel, ein Pigment, einen Farbstoff, ein Verarbeitungshilfsmittel, ein flammhemmendes Mittel und ein Trübungsschutzmittel.
Massenverhältnis von (A), (B) und (C)
In der Harzzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung beträgt das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] einer Menge des EVOH (A) zu einer Gesamtmenge der Polyolefinharze (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) im Hinblick sowohl auf die Blasenstabilität während der Extrusion als auch die mechanische Beständigkeit während des Füllens, Lagerns und Entnehmens eines Granulats im Allgemeinen mehr als etwa 60/40 und weniger als 80/20. Das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] kann von etwa 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4 oder 2,5 bis etwa 3,9, 3,8, 3,7, 3,6, 3,5, 3,4, 3,3, 3,2, 3,1, 3,0, 2,9, 2,8, 2,7, 2,6 oder 2,5 betragen. In manchen Ausführungsformen beträgt das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] mehr als etwa 1,5 und weniger als etwa 4,0, vorzugsweise von etwa 1,6 bis etwa 3,9, vorzugsweise von etwa 1,7 bis etwa 3,5 und vorzugsweise von etwa 1,8 bis 3,0. Wenn das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] mehr als die hier offenbarte Obergrenze beträgt, weist die Harzzusammensetzung z.B. sehr gute Sperreigenschaften auf, die nicht für eine Käseverpackung geeignet sind. In manchen Ausführungsformen beträgt das Massenverhältnis etwa 76/24 oder weniger oder etwa 75/25 oder weniger. Im Gegensatz dazu können dann, wenn das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] weniger als die hier offenbarte Untergrenze beträgt, die Sperreigenschaften der Harzzusammensetzung instabil werden. In manchen Ausführungsformen beträgt das Massenverhältnis etwa 64/36 oder mehr oder etwa 65/35 oder mehr.
Herstellung einer Harzzusammensetzung und einer gasdurchlässigen Folie
Ein Verfahren zur Herstellung der Harzzusammensetzung und der gasdurchlässigen Folie der vorliegenden Offenbarung ist nicht speziell beschränkt. Beispiele umfassen beispielsweise einen Bandmischer, einen Hochdrehzahl-Mischer-Kneter, eine Mischwalze, einen Extruder (Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder, usw.), einen Intensivmischer und dergleichen. Von diesen ist ein Verfahren unter Verwendung eines Einschnecken- oder Doppelschneckenextruders bevorzugt. Die Temperatur beim Schmelzmischen wird abhängig von der Art und dem Molekulargewicht eines zu verwendenden Harzes, einem Mischungsverhältnis der Zusammensetzung, der Art eines Extruders und dergleichen in einer geeigneten Weise ausgewählt und liegt im Allgemeinen innerhalb des Bereichs von etwa 170 bis etwa 350 °C.
Wenn ein Schmelzmischen unter Verwendung eines Extruders durchgeführt wird, ist es bevorzugt, einen Extruder mit einem hohen Knetgrad zu verwenden, eine Einfülltrichteröffnung mit Stickstoff zu schützen und bei einer niedrigen Temperatur zu extrudieren. Dies ermöglicht eine Homogenisierung des dispergierten Zustands und das Verhindern einer Gelierung oder Erzeugung von und Verunreinigung durch Fremdmaterialien.
Die gasdurchlässige Folie wird unter Verwendung der hier beschriebenen Harzzusammensetzung hergestellt. In manchen Ausführungsformen weist die Harzzusammensetzung und/oder die gasdurchlässige Folie, welche die Harzzusammensetzung umfasst, eine Matrix- und Domänen-Struktur auf. Die Matrix bezieht sich auf eine kontinuierliche Phase und die Domäne bezieht sich auf eine dispergierte Phase in der Harzzusammensetzung oder der gasdurchlässigen Folie. In manchen Ausführungsformen umfasst die Matrix das Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A) und die Domäne umfasst das Polyolefin (B) und das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C).
Die Dicke der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie ist nicht speziell beschränkt, beträgt jedoch typischerweise von etwa 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 µm bis etwa 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 oder 10 µm. In manchen Ausführungsformen beträgt die Dicke der gasdurchlässigen Folie vorzugsweise von etwa 2 µm bis etwa 30 µm, vorzugsweise von etwa 3 µm bis etwa 15 µm oder vorzugsweise von etwa 3 µm bis etwa 5 µm. Es kann schwierig sein, eine gasdurchlässige Folie mit einer einheitlichen Dicke herzustellen, wenn die Dicke der gasdurchlässigen Folie weniger als 2 µm beträgt.
X- und Y-Wert der gasdurchlässigen Folie
Der X-Wert der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie wird durch die Formel (a) berechnet: $X = [1 / (100 - R)] \times T \times 100$
wobei R das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu einer Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) ist und T die Dicke der gasdurchlässigen Folie ist. In einem Aspekt beträgt der X-Wert der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie von etwa 7,6 bis etwa 14,9. In einem weiteren Aspekt kann der X-Wert mehr als etwa 7,5 und weniger als etwa 15, vorzugsweise von etwa 7,8 bis etwa 14,8 oder vorzugsweise von etwa 8 bis etwa 15 betragen. In einem weiteren Aspekt beträgt der X-Wert der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie von etwa 7,5, 7,6, 7,7, 7,8, 7,9, 8,0, 8,1, 8,2, 8,3, 8,4, 8,5 oder 8,6 bis etwa 14,3, 14,4, 14,5, 14,6, 14,7, 14,8 oder 14,9. Die gasdurchlässige Folie mit dem X-Wert innerhalb des offenbarten Bereichs kann stabil sein und geeignete mittlere Sperreigenschaften aufweisen. In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt der Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers in der gasdurchlässige Folie mindestens 45 Mol-%, vorzugsweise von 46 Mol-% bis 55 Mol-%, vorzugsweise von 47 bis 49 Mol-% und vorzugsweise 48 Mol-%.
Der Y-Wert der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie wird durch die Formel (b) berechnet: $Y = X / (0,001 \times EXP (0,16 \times E))$
wobei E der Ethylengehalt (Mol-%) des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers ist. In einem Aspekt beträgt der Y-Wert der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie von etwa 3,6 bis etwa 6,8. In einem weiteren Aspekt kann der Y-Wert mehr als etwa 3,5 und weniger als etwa 6,9, vorzugsweise von etwa 3,6 bis etwa 6,8, vorzugsweise von etwa 3,0 bis etwa 6,8 oder vorzugsweise von etwa 4,0 bis etwa 6,6 betragen. In einem weiteren Aspekt beträgt der Y-Wert der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie von etwa 3,6, 3,7, 3,8, 3,9 oder 4,0 bis etwa 6,6, 6,7 oder 6,8. Die gasdurchlässige Folie mit dem Y-Wert innerhalb des offenbarten Bereichs kann stabil sein, geeignete mittlere Sperreigenschaften und eine geeignete Recyclingfähigkeit aufweisen.
Mehrschichtgegenstände
Ein Mehrschichtgegenstand mit der hier beschriebenen gasdurchlässigen Schicht weist mittlere Sperreigenschaften und eine hervorragende Recyclingfähigkeit auf, die z.B. für die Verpackung von Käse geeignet ist.
Struktur des Mehrschichtgegenstands
Die Schichtstruktur des Mehrschichtgegenstands der vorliegenden Offenbarung ist nicht speziell beschränkt. In einem Aspekt umfasst der Mehrschichtgegenstand E, AD und T, wobei E eine Schicht darstellt, die aus der EVOH-Harzzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung erhalten worden ist, AD eine Schicht darstellt, die aus einem Haftmittelharz erhalten worden ist, und T eine Schicht darstellt, die aus einem hydrophoben Thermoplasten erhalten worden ist, und die folgenden Schichtstrukturen werden beispielhaft genannt.
Haftschicht
Wie es vorstehend erwähnt worden ist, kann der Mehrschichtgegenstand gemäß der vorliegenden Offenbarung mindestens eine Haftschicht enthalten. Geeignete Haftschichten sind auf der Basis der zwei Schichten, die angebracht werden, einem Fachmann allgemein bekannt.
In einer Ausführungsform ist bzw. sind die Haftschicht(en) eine säurefunktionalisierte Polymerharzzusammensetzung. Für eine Haftung zwischen der Schicht der EVOH-Harzzusammensetzung (EVOH-Harzzusammensetzungsschicht) und der Schicht der hydrophoben thermoplastischen Harzzusammensetzung ist eine Haftmittelharzschicht typischerweise zwischen diesen Schichten angeordnet. Typische Beispiele für das Haftmittelharz umfassen Carboxylgruppe-enthaltende modifizierte Polyolefinharze, die durch chemisches Binden einer ungesättigten Carbonsäure oder eines Anhydrids davon an ein Polyolefinharz erhalten werden. Spezifische Beispiele für das Haftmittelharz umfassen Polyethylene, die mit Maleinsäureanhydrid modifiziert sind, Polypropylene, die mit Maleinsäureanhydrid modifiziert sind, ein Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer und ein Maleinsäureanhydrid-pfropfmodifiziertes Ethylen-Vinylacetat-Copolymer. Bezüglich der mechanischen Festigkeit und der Formgebungsverarbeitungsfähigkeit sind Polyethylene, die mit Maleinsäureanhydrid modifiziert sind, und Polypropylene, die mit Maleinsäureanhydrid modifiziert sind, bevorzugt und von diesen sind Polyethylene, die mit Maleinsäureanhydrid modifiziert sind, besonders bevorzugt.
Bezüglich der Schmelzviskosität des Haftmittelharzes weist die MFR bei 190 °C und einer Belastung von 2160 g typischerweise eine Untergrenze von etwa 0,1 g/10 Minuten oder etwa 0,2 g/10 Minuten auf und weist typischerweise eine Obergrenze von etwa 100 g/10 Minuten oder etwa 60 g/10 Minuten auf. Die Differenz zwischen der MFR des Haftmittelharzes und der MFR der EVOH-Harzzusammensetzung ist vorzugsweise gering. Wenn die Schmelzviskosität des Haftmittelharzes derart ist, wie es vorstehend beschrieben ist, kann ein hervorragender Mehrschichtgegenstand mit einer hervorragenden Haftfestigkeit ohne irgendeine Schichtvermischung erhalten werden.
Weitere Schichten
Weitere Bestandteilsschichten der Mehrschichtgegenstände der vorliegenden Offenbarung, welche nicht die Schichten der EVOH-Harzzusammensetzung und der Haftmittelharzzusammensetzung sind, sind nicht speziell beschränkt. Bezüglich der Recyclingfähigkeit ist ein Harz auf Polyolefinbasis bevorzugt.
Zum Vermeiden von Feuchtigkeit, welche die Sperreigenschaften der EVOH-Harzzusammensetzung verschlechtern kann, ist das Harz, das in einer weiteren Bestandteilsschicht enthalten ist, typischerweise eine hydrophobe thermoplastische Harzzusammensetzung, die als vorwiegenden Teil ein oder mehrere hydrophobe(s) thermoplastische(s) Harz(e) umfasst. Beispiele für geeignete hydrophobe thermoplastische Harze umfassen Polyolefinharze; Polyethylene, wie z.B. lineare Polyethylene mit niedriger Dichte, Polyethylene mit niedriger Dichte, Polyethylene mit ultraniedriger Dichte, lineare Polyethylene mit ultraniedriger Dichte, Polyethylene mit mittlerer Dichte und Polyethylene mit hoher Dichte; Polyethylen-Copolymerharze, wie z.B. Ethylen-α-Olefin-Copolymere; Polypropylenharze, wie z.B. Polypropylene, Ethylen-Propylen (Block- und statistische)-Copolymere und Propylen-α-Olefin (C4-20-α-Olefin)-Copolymere; Polybutene; Polypentene; Pfropf-Polyolefine, die durch eine Pfropfmodifizierung dieser Polyolefine mit einer ungesättigten Carbonsäure oder einem Ester davon erhalten werden; lonomere; ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer; ein Ethylen-Acrylsäure-Copolymer; ein Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer. Bezüglich der Recyclingfähigkeit sind Polyolefinharze bevorzugt und von diesen sind Polyethylene und Polypropylene besonders bevorzugt.
Der hydrophoben thermoplastischen Harzzusammensetzung kann ein Lichtstabilisator zugesetzt werden. Der Gehalt des Lichtstabilisators in dem hydrophoben thermoplastischen Harz beträgt typischerweise von etwa 0,2 Gew.-% oder etwa 0,3 Gew.-% oder etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 1,0 Gew.-% oder bis etwa 8 Gew.-% oder bis etwa 5 Gew.-% auf der Basis des Gesamtgewichts der hydrophoben thermoplastischen Harzzusammensetzung. Wenn der Gehalt weniger als diese Bereiche beträgt, neigt die hydrophobe thermoplastische Harzzusammensetzung zu einem Abbau durch Ultraviolettlicht. Wenn der Gehalt mehr als diese Bereiche beträgt, weist die hydrophobe thermoplastische Harzzusammensetzung eine schlechte mechanische Festigkeit auf.
Bezüglich der Schmelzviskosität der hydrophoben thermoplastischen Harzzusammensetzung weist die MFR bei 190 °C und einer Belastung von 2160 g typischerweise eine Untergrenze von etwa 0,1 g/10 Minuten oder etwa 0,2 g/10 Minuten auf und weist typischerweise eine Obergrenze von etwa 100 g/10 Minuten oder etwa 60 g/10 Minuten auf. Die Differenz zwischen der MFR der hydrophoben thermoplastischen Harzzusammensetzung und der MFR der EVOH-Harzzusammensetzung ist vorzugsweise gering. Wenn die Schmelzviskosität der hydrophoben thermoplastischen Harzzusammensetzung derart ist, wie es vorstehend beschrieben ist, kann ein hervorragender Mehrschichtgegenstand ohne Schichtungleichmäßigkeit erhalten werden.
Alternativ können weitere funktionelle Schichten in die Mehrschichtgegenstände einbezogen werden, wie z.B. Materialien, die eine Heißsiegelfähigkeit sowie eine Abriebbeständigkeit und Zähigkeit bereitstellen.
Mehrschichtstruktur
In einem Aspekt weist der hier beschriebene Mehrschichtgegenstand eine Kernschicht auf, welche die EVOH-Harzzusammensetzung (E) umfasst. Der Mehrschichtgegenstand kann eine oder mehrere Art(en) von Schichten enthalten, wie z.B. Schichten aus einer hydrophoben thermoplastischen Harzzusammensetzung (T) und Haftschichten (AD).
Beispiele für die Schichtstruktur des Mehrschichtgegenstands sind nachstehend angegeben.
Wenn die nachstehend beschriebene Mehrschichtstruktur für einen Mehrschichtgegenstand verwendet wird, ist die ganz links angegebene Schicht die innerste Schicht und die ganz rechts angegebene Schicht ist die äußerste Schicht.
Fünf Schichten: T/AD/E/AD/T, AD/E/AD/E/AD, T/AD/E/AD/E
Sechs Schichten: T/T/AD/E/AD/T, T/AD/E/AD/T/T, AD/E/AD/E/AD/E, T/AD/E/AD/E/AD
Sieben Schichten: T/T/AD/E/AD/T/T, T/AD/E/AD/E/AD/T
Acht Schichten: T/T/AD/E/AD/T/T/T, TITIT/AD/E/ADITIT, T/T/AD/E/AD/E/AD/T T/AD/E/AD/E/AD/T/T
Neun Schichten: TITITIADIEIADITITIT, T/T/AD/E/AD/E/AD/T/T
In der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Offenbarung können bzw. kann das Polyolefinharz und/oder das Haftmittelharz durch Abfälle der Mehrschichtstruktur ersetzt werden. Darüber hinaus können Abfälle eines anderen Polyolefin-Mehrschichtgegenstands zugemischt und verwendet werden.
Zum Verhindern von Feuchtigkeit zum Vermeiden einer Verschlechterung der Sauerstoffsperreigenschaften kann eine Struktur eingesetzt werden, in der die EVOH-Harzzusammensetzungsschicht, die als E dargestellt ist, als Zwischenschicht verwendet werden kann und die Polyolefinschicht als T als Außenschicht verwendet werden kann. Ferner sind von diesen die Strukturen von T/AD/E/AD/T und T/T/AD/E/AD/T/T bevorzugt. T oder AD kann gleich oder verschieden sein. Die EVOH-Schicht muss nicht in der Mitte der Mehrfachschicht vorliegen und in manchen Ausführungsformen können die zwei Schichten auf den EVOH-Zwischenschichten verschieden sein.
Bezüglich der Dicke eines Mehrschichtgegenstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beträgt dessen Gesamtdicke typischerweise von etwa 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 10, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119 oder 120 µm bis etwa 500, 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430, 420, 410, 400, 390, 380, 370, 360, 350, 340, 330, 320, 310, 300, 290, 280, 270, 260, 250, 240, 230, 220, 210, 200, 190, 180, 170, 160, 150, 140, 130, 120, 110, 100 oder 95 µm. In manchen Ausführungsformen beträgt die Gesamtdicke vorzugsweise von etwa 50 µm bis etwa 400 µm, vorzugsweise von etwa 80 µm bis etwa 200 µm oder vorzugsweise von etwa 80 µm bis etwa 100 µm.
Die Dicke jeder T-Schicht in der Folie ist nicht speziell beschränkt, beträgt jedoch typischerweise von etwa 20, 25, 30, 35, 40, 45 oder 50 µm bis etwa 250, 240, 230, 220, 210, 200, 190, 180, 170, 160 oder 150 µm. In manchen Ausführungsformen beträgt die Dicke jeder T-Schicht in der Folie vorzugsweise von etwa 20 µm bis etwa 250 µm, vorzugsweise von etwa 30 µm bis etwa 100 µm oder vorzugsweise von etwa 30 µm bis etwa 50 µm.
Die Dicke jeder AD-Schicht in der Folie ist nicht speziell beschränkt, beträgt jedoch typischerweise von etwa 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,5 oder 5,0 µm bis etwa 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6 oder 5 µm. In manchen Ausführungsformen beträgt die Dicke jeder AD-Schicht in der Folie vorzugsweise von etwa 2,0 µm bis etwa 30 µm , vorzugsweise von etwa 3 µm bis etwa 10 µm oder vorzugsweise von etwa 4 µm bis etwa 8 µm.
Die Dicke jeder EVOH-Harzzusammensetzungsschicht in dem Mehrschichtgegenstand ist nicht speziell beschränkt, beträgt jedoch typischerweise von etwa 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 µm bis etwa 30, 29, 28, 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 oder 10 µm. In manchen Ausführungsformen beträgt die Dicke jeder EVOH-Harzzusammensetzungsschicht in der Folie vorzugsweise von etwa 2 µm bis etwa 30 µm, vorzugsweise von etwa 3 µm bis etwa 6 µm oder vorzugsweise von etwa 3 µm bis etwa 5 µm . Es kann schwierig sein, einen Mehrschichtgegenstand mit einer gleichmäßigen EVOH-Dicke herzustellen, wenn die Dicke der EVOH-Schicht weniger als 2 µm beträgt.
Herstellung der Mehrschichtstruktur
Ein Verfahren zur Herstellung der Mehrschichtstruktur der vorliegenden Erfindung ist nicht speziell beschränkt. Beispiele umfassen ein Verfahren, bei dem ein thermoplastisches Harz auf einen Mehrschichtgegenstand (Folie, Lage und dergleichen), der die gasdurchlässige Folie und die Haftschicht der vorliegenden Offenbarung umfasst, schmelzextrudiert wird, ein Verfahren, bei dem die Harzzusammensetzung und ein weiteres thermoplastisches Harz coextrudiert werden, ein Verfahren, bei dem ein Mehrschichtgegenstand, der aus der Harzzusammensetzung ausgebildet ist, und eine Folie oder eine Lage eines weiteren Substrats mit einem bekannten Haftmittel, wie z.B. einer organischen Titanverbindung, einer Isocyanatverbindung und einer Verbindung auf Polyester-Basis, laminiert werden, und dergleichen.
Beispiele für die Formgebungsmaschine zur Herstellung des Mehrschichtgegenstands umfassen beispielsweise eine Gieß-Coextrusionsmaschine, eine Blas-Coextrusionsmaschine, eine Extrusionsbeschichtungsmaschine und dergleichen. Spezifische Beispiele des Mehrschichtgegenstands umfassen eine Folie, eine Lage und dergleichen. Die Extrusionstemperatur zum Formen wird abhängig von der Art des zu verwendenden Harzes, dem Molekulargewicht, dem Mischungsverhältnis der Zusammensetzung, der Art der Formgebungsmaschine und dergleichen eingestellt und liegt im Allgemeinen innerhalb des Bereichs von etwa 170 °C bis etwa 350 °C.
Sperreigenschaften
Typischerweise werden Harze, die eine Sauerstoffdurchlässigkeit von weniger als 10 cm³ · 20 µm/m² . Tag · atm bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) aufweisen, wie z.B. EVOH und Polyvinylidenchlorid (PVdC), als Harze mit starker Sperrwirkung klassifiziert. Harze mit einer Sauerstoffdurchlässigkeit von 10 bis 100 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH), wie z.B. Polyamid 6 und Polyethylenterephthalat (PET), werden als Harze mit mittlerer Sperrwirkung klassifiziert. Harze mit einer Sauerstoffdurchlässigkeit von mehr als 100 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH), wie z.B. ein Polyolefin und Elastomere, werden als Harze mit geringer Sperrwirkung klassifiziert. Ein niedriger OTR-Wert ist typischerweise zum Verlängern der Lagerfähigkeit von Nahrungsmitteln durch Verhindern einer Oxidation bevorzugt. Manche Nahrungsmittel-artigen Käse erfordern jedoch in einem gewissen Maß eine Atmungsaktivität. Eine solche Art von Nahrungsmitteln erfordert eine Verpackung mit mittlerer Sperrwirkung.
Die Sauerstoffdurchlässigkeit bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie kann etwa 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 oder 17 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder mehr und etwa 100, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder weniger betragen. Die Sauerstoffdurchlässigkeit bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie kann vorzugsweise etwa 10 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder mehr und etwa 100 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder weniger, vorzugsweise etwa 10 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder mehr und etwa 50 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder weniger oder vorzugsweise etwa 10 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder mehr und etwa 20 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder weniger betragen.
Die Kohlendioxid-Durchlassrate (CO2TR) kann gemäß ASTM F2476-13 gemessen werden. Die CO2TR bei 20 °C/0 % relativer Feuchtigkeit (RH) der in dieser Offenbarung beschriebenen Mehrschichtgegenstände kann mehr als etwa 200, 205, 210, 215, 220, 225, 230, 235, 240 oder 245 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 600, 590, 580, 570, 560, 550, 540, 530, 520, 510, 500, 490, 480, 470, 460, 450, 440, 430, 420, 410, 400 oder 390 cm³/m² · Tag · atm betragen. In manchen Ausführungsformen kann die CO2TR bei 20 °C/0 % relativer Feuchtigkeit (RH) der in dieser Offenbarung beschriebenen Mehrschichtgegenstände vorzugsweise mehr als etwa 200 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 600 cm³/m² · Tag · atm, vorzugsweise mehr als etwa 200 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 400 cm³/m² · Tag - atm oder vorzugsweise mehr als etwa 240 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 400 cm³/m² · Tag · atm betragen. Wenn die CO2TR des Mehrschichtgegenstands in dem hier beschriebenen Bereich liegt, zeigt die Folie z.B. gute Ergebnisse bei der Lagerfähigkeitsprüfung von Käse. Wenn die CO2TR niedriger ist als der hier beschriebene Bereich, kann die Verpackung während der Lagerfähigkeitsprüfung von Käse aufgrund des vom Käse erzeugten Kohlendioxids aufgebläht werden. Wenn die CO2TR höher ist als der hier beschriebene Bereich, wird die OTR so hoch, dass der Käse aufgrund einer Oxidation schnell Geschmack und Aroma verlieren kann.
Die Sauerstoff-Durchlassrate (OTR) kann gemäß ASTM D3985-17 oder ASTM F1927-14 oder ISO21309-2 gemessen werden. Die OTR bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) der in dieser Offenbarung beschriebenen Mehrschichtgegenstände kann mehr als etwa 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 oder 75 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 150,149, 148, 147, 146, 145, 144, 143, 142, 141, 140, 139, 138, 137, 136, 135, 136, 135, 134, 133, 132, 131, 130, 129, 128, 127, 126, 125, 124, 123, 122, 121, 120, 119, 118 oder 117 cm³/m² · Tag · atm betragen. In manchen Ausführungsformen kann die OTR bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) der in dieser Offenbarung beschriebenen Mehrschichtgegenstände vorzugsweise mehr als etwa 50 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 150 cm³/m² · Tag · atm, vorzugsweise mehr als etwa 60 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 130 cm³/m² · Tag · atm oder vorzugsweise mehr als etwa 65 cm³/m² · Tag · atm und weniger als etwa 120 cm³/m² · Tag · atm betragen.
X- und Y-Wert des Mehrschichtgegenstands
Der X-Wert eines Mehrschichtgegenstands mit der oder den hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie(n) ist so festgelegt, dass er der höchste X-Wert von dem oder den X-Wert(en) ist, der bzw. die für die gasdurchlässige(n) Folie(n) in dem Mehrschichtgegenstand berechnet worden ist bzw. sind. Wenn ein Mehrschichtgegenstand nur eine hier beschriebene gasdurchlässige Folie aufweist, wäre der X-Wert der Mehrfachschicht mit dem X-Wert der gasdurchlässigen Folie identisch. Wenn ein Mehrschichtgegenstand mehrere gasdurchlässige Folien aufweist, muss ein X-Wert für jede der gasdurchlässigen Folien berechnet werden und der höchste X-Wert wird der X-Wert des Mehrschichtgegenstands. In einem Aspekt beträgt der X-Wert des hier beschriebenen Mehrschichtgegenstands von etwa 7,6 bis etwa 14,9. In einem weiteren Aspekt kann der X-Wert mehr als etwa 7,5 und weniger als etwa 15, vorzugsweise von etwa 7,8 bis etwa 14,8 oder vorzugsweise von etwa 8 bis etwa 15 betragen. In einem weiteren Aspekt beträgt der X-Wert der hier beschriebenen gasdurchlässigen Folie von etwa 7,6, 7,7, 7,8, 7,9, 8,0, 8,1, 8,2, 8,3, 8,4, 8,5 oder 8,6 bis etwa 14,3, 14,4, 14,5, 14,6, 14,7, 14,8 oder 14,9. Der Mehrschichtgegenstand mit dem X-Wert innerhalb des offenbarten Bereichs kann stabil sein und geeignete mittlere Sperreigenschaften aufweisen. In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt der durchschnittliche Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) in allen gasdurchlässigen Folien in dem Mehrschichtgegenstand mindestens 45 Mol-%, vorzugsweise von 46 Mol-% bis 55 Mol-%, vorzugsweise von 47 bis 49 Mol-% und vorzugsweise 48 Mol-%. In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt die Kohlendioxid-Durchlassrate (CO2TR) des Mehrschichtgegenstands bei 20 °C/0 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemäß ASTM F2476-13 mehr als 200 cm³/m² · Tag · atm und weniger als 600 cm³/m² . Tag • atm. In zusätzlichen Ausführungsformen beträgt die Sauerstoff-Durchlassrate (OTR) des Mehrschichtgegenstands bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemäß ASTM F1927-14 mehr als 50 cm³/m² · Tag · atm und weniger als 150 cm³/m² · Tag · atm.
Der Y-Wert des hier beschriebenen Mehrschichtgegenstands ist als der höchste Y-Wert von allen Y-Werten festgelegt, die für die gasdurchlässige(n) Folie(n) in dem Mehrschichtgegenstand berechnet worden sind. Wenn ein Mehrschichtgegenstand nur eine hier beschriebene gasdurchlässige Folie aufweist, wäre der Y-Wert der Mehrfachschicht mit dem Y-Wert der gasdurchlässigen Folie identisch. Wenn ein Mehrschichtgegenstand mehrere gasdurchlässige Folien aufweist, muss ein Y-Wert für jede der gasdurchlässigen Folien berechnet werden und der höchste Y-Wert wird der Y-Wert des Mehrschichtgegenstands. In einem Aspekt beträgt der Y-Wert des hier beschriebenen Mehrschichtgegenstands von etwa 3,6 bis etwa 6,8. In einem weiteren Aspekt kann der Y-Wert mehr als etwa 3,5 und weniger als etwa 6,9, vorzugsweise von etwa 3,6 bis etwa 6,8, vorzugsweise von etwa 3,0 bis etwa 6,8 oder vorzugsweise von etwa 4,0 bis etwa 6,6 betragen. In einem weiteren Aspekt beträgt der Y-Wert des hier beschriebenen Mehrschichtgegenstands von etwa 3,6, 3,7, 3,8, 3,9 oder 4,0 bis etwa 6,6, 6,7 oder 6,8. Der Mehrschichtgegenstand mit dem Y-Wert innerhalb des offenbarten Bereichs kann stabil sein und weist geeignete mittlere Sperreigenschaften und eine geeignete Recyclingfähigkeit auf.
Recyclingfähigkeit
Die meisten flexiblen Verpackungen in der Industrie umfassen ein Polyolefin, wie z.B. Polyethylen.
Wenn die Verpackung recycelt wird, kann die Verpackung vor dem Reinigungsschritt zerkleinert, zu Blättchen oder Spänen verarbeitet werden. Verfahren und Geräte, um die flexible Verpackung zu zerkleinern, zu Blättchen oder zu Spänen zu verarbeiten, sind bekannt, wie es für einen Fachmann leicht ersichtlich ist.
Der Reinigungsschritt kann ein Waschen der flexiblen Verpackung mit oder ohne Flotationstrenntechniken zum Entfernen von Schmutz und anderen flüchtigen und festen Verunreinigungen umfassen. Typischerweise wird die flexible Verpackung in einem Waschtank in der Gegenwart von Wasser und anderen Reinigungszusätzen, wie z.B. grenzflächenaktiven Mitteln bzw. Tensiden, Detergenzien und dergleichen, gewaschen. Die gereinigte flexible Verpackung wird zum Entfernen von restlichen flüchtigen Bestandteilen getrocknet.
Nach dem Trocknen wird die flexible Verpackung mit einem Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder zu einem Granulat extrudiert. Verfahren und Geräte sind bekannt, wie es für einen Fachmann leicht ersichtlich ist. Eine typische Extrusionstemperatur liegt bei etwa 200 °C.
Wenn ein Material die Verfahrensinstabilität in dem Recyclingverfahren nicht beeinflusst und in einem Endprodukt des recycelten Materials nicht geliert, wird das Material im Hinblick auf das Material als recyclingfähig betrachtet. Polyamid und Polyethylenterephthalat sind aufgrund des hohen Schmelzpunkts und der geringen Verträglichkeit mit dem Polyolefin in dem Recyclingverfahren nicht bevorzugt. Polyvinylidenchlorid ist aufgrund der geringen Wärmestabilität nicht bevorzugt.
In einem Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung eine gasdurchlässige Folie, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B) und ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) umfasst, wobei ein Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu der Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) von 1,6 bis 3,9 beträgt; und die gasdurchlässige Folie einen Y-Wert von 3,6 bis 6,8 aufweist. In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung eine gasdurchlässige Folie, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B) und ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) umfasst, wobei ein Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu einer Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) von 1,6 bis 3,9 beträgt; die gasdurchlässige Folie einen X-Wert von 7,6 bis 14,9 aufweist; und ein Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) in der gasdurchlässigen Folie von 45 Mol-% bis 50 Mol-% beträgt.
In einem Aspekt betrifft die vorliegende Offenbarung einen Mehrschichtgegenstand der eine gasdurchlässige Folie umfasst, die ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B) und ein säuremodifiziertes Ethylen-α-Olefin-Copolymer (C) umfasst, wobei ein Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu einer Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) von 1,6 bis 3,9 beträgt und der Mehrschichtgegenstand einen Y-Wert von 3,6 bis 6,8 aufweist.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird mittels Beispielen spezifischer beschrieben. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Materialien
E-Schichten:

EVOH-48 (EVAL™ G176B, Kuraray America, Inc., Houston, Texas, USA (Ethylengehalt: 48 Mol-%, Verseifungsgrad 99,9 %, MFR = 6,5 g/10 min))
EVOH-44 (EVAL™ E105B, Kuraray America, Inc., Houston, Texas, USA (Ethylengehalt: 44 Mol-%, Verseifungsgrad 99,9 %, MFR = 5,5 g/10 min))
PA6 (Ultramid^® B36 01, BASF Corporation, Florham Park, New Jersey, USA)
PA 6,66 (Ultramid^® C40, BASF Corporation, Florham Park, New Jersey, USA)
mLLDPE (lineares Polyethylen mit niedriger Dichte) (Exceed™ 1018MA, EXXONMOBIL CHEMICAL COMPANY, Spring, TX, USA)
MAh-EB (Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Ethylen-Buten-Copolymer) (TAFMER™ MH7020, Mitsui Chemicals America. Inc., Rye Brook, New York, USA)
AD-Schicht: MAh-LLDPE (Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polyethylen) (ADMER™ NF498E, Mitsui Chemicals America. Inc., Rye Brook, New York, USA)
T-Schicht: LLDPE (lineares Polyethylen mit niedriger Dichte) (Sclair^® FP120-A, NOVA Chemicals Corporate, Calgary, Alberta, Canada)

Beispiel 1
75 Massenteile EVOH-48, 20 Massenteile mLLDPE und 5 Massenteile Mah-EB wurden gemischt. Das resultierende Gemisch wurde einem Schmelzmischen, Granulieren und Trocknen bei den folgenden Bedingungen unterzogen und dann wurde die Harzzusammensetzung B1 erhalten.
Vorrichtung: Doppelschneckenextruder mit 30 mm Durchmesser (TEX-30a, hergestellt von The Japan Steel Works, Ltd.)
L/D: 45, Schnecke: Voll ineinanderkämmender Gleichdrall-Typ
Anzahl der Düsenlöcher: 4 Löcher (3 mm Durchmesser)
Extrusionstemperatur (°C): C2 = 180, C3 = 200, C4 bis C13 = 230, Düse = 230
Drehzahl: 200 U/min
Abgabe: Etwa 20 kg/Stunde
Trocknen: Heißlufttrocknen bei 80 °C für 6 Stunden
Herstellung einer Einschichtfolie
Die resultierende Harzzusammensetzung wurde bei den folgenden Bedingungen zu einer EVOH-Einschichtfolie (B1) ausgebildet.
Vorrichtung: Einschneckenextruder mit 30 mm Durchmesser (OCS-Gießfolienanlage, hergestellt von Optical Control System GmbH)
L/D: 26,9
Schnecke: Vollgängiger Typ, Kompressionsverhältnis 3:1
Düse: 300 mm breit
Extrusionstemperatur (°C): Z1 = 180, Z2 bis Z9 = 220
Siebnetz: Keines
Temperatur der Kühlwalze: 40 °C
Schneckendrehzahl: 30 U/min
Abzugsgeschwindigkeit: 3,5 m/Minute
Foliendicke: 20 µm
Defektdetektor: FSA100
Sauerstoff-Durchlassrate der Einschichtfolie
Die erhaltene Einschichtfolie wurde bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) konditioniert. Gemäß ISO21309-2 wurde die Sauerstoffdurchlässigkeit der Folie mit einem Sauerstoffdurchlässigkeitsmessgerät (OX-TRAN 2/21, hergestellt von MOCON, Inc.) bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemessen. Das Ergebnis ist in der Tabelle 1 gezeigt.
Herstellung einer coextrudierten Mehrschichtfolie
Die Mehrschichtfolie wurde bei den folgenden Bedingungen hergestellt, worauf zwei Seiten der flachgelegten Folie zu zwei Folien zugeschnitten wurden.
Bedingungen für die Folienbildung
Vorrichtung: Ein 7-Material-7-Schicht-Blasfolienextruder (Brampton Engineering, Brampton, Ontario Canada)
Extruder
Extruder A: 45 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder B: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder C: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder D: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 20)
Extruder E: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder F: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder G: 45 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Folienstruktur: A/B/C/D/E/F/G
Düse: 150 mm Durchmesser
Temperatureinstellung (°C):
Extruder A: C1/C2/C3/A = 193/227/216/221
Extruder B: C1/C2/C3/A = 193/227/216/221
Extruder C: C1/C2/C3/A = 193/227/216/221
Extruder D: C1/C2/C3/A = 193/227/216/221
Extruder E: C1/C2/C3/A = 193/227/216/221
Extruder F: C1/C2/C3/A = 193/227/216/221
Extruder G: C1/C2/C3/A = 193/227/216/221
Düse: 221
Material und Dickeneinstellung
Die Dicke jeder Schicht wurde mit gravimetrischen Zuführungseinrichtungen, der Dichte von jedem der Harze, dem Aufblasverhältnis und der Zuggeschwindigkeit eingestellt.
Extruder A: T; LLDPE, 30 µm
Extruder B: T; LLDPE, 10 µm
Extruder C: AD; MAh-LLDPE, 5 µm
Extruder D: E; B1,3 µm
Extruder E: AD; MAh-LLDPE, 5 µm
Extruder F: T; LLDPE, 10 µm
Extruder G: T; LLDPE, 30 µm
Schichtstruktur
T von dem Extruder (A und B) und (F und G) wurden zu einer Schicht vereinigt. Es wurde eine 3-Material-5-Schicht (T/AD/E/AD/T)-Mehrschichtfolie erhalten.
Messung der Dicke der Mehrschichtfolie
Die Dicke jeder Schicht in der Mehrschichtfolie wurde durch das folgende Verfahren gemessen und ist in der Tabelle 2 zusammengefasst.
Zu Beginn der Folienherstellung wurden Proben von der Mitte der Breite entnommen. Die entnommene Probe wurde mit einem Messer geschnitten und mittels eines Mikrotoms (RM2165 hergestellt von Leica) in Scheiben geschnitten. Die Schichdicke wurde mit einem optischen Mikroskop (Modell: Eclipse ME600, optisches Mikroskop, hergestellt von Nikon) gemessen. Die Foliendicke ist nachstehend und in der Tabelle 2 gezeigt.
Gesamtdicke: 91 µm
LLDPE/MAh-LLDPE/B1/MAh-LLDPE/LLDPE = 41/4/3/5/38
Folienqualität
Die Folienqualität wurde mit der Dickenabweichung der Dicke der E-Schicht mit den nachstehenden Kriterien für 5 Messungen bewertet, die vom linken Ende zum rechten Ende der Folie bei der gleichen Länge erhalten wurden. Die Dicke wurde mit dem folgenden Verfahren gemessen.
Proben wurden zu Beginn der Folienherstellung von 5 Bereichen (links, zwischen links und der Mitte, Mitte, zwischen der Mitte und rechts und rechts) entnommen. Die entnommene Probe wurde mit einem Messer geschnitten und mittels eines Mikrotoms (RM2165 hergestellt von Leica) in Scheiben geschnitten. Die Schichtdicke wurde mit einem optischen Mikroskop (Modell: Eclipse ME600, optisches Mikroskop, hergestellt von Nikon) gemessen.
Bewertungskriterien (A ist gut, B ist mäßig, C ist schlecht)
A: Die Dicke der E-Schicht war gleichmäßig. Der Variationskoeffizient beträgt weniger als 15 %.
B: Die Dicke der E-Schicht wies eine gewisse Ungleichmäßigkeit auf. Der Variationskoeffizient beträgt 15 % bis 30 %.
C: Die Dicke der E-Schicht war ungleichmäßig. Der Variationskoeffizient beträgt mehr als 30 %.
Sauerstoff-Durchlassrate
Die erhaltene Mehrschichtfolie wurde bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) konditioniert. Gemäß ASTM F1927-14 wurde die Sauerstoff-Durchlassrate (OTR) der Folie mit einem Sauerstoffdurchlässigkeitsmessgerät (OX-TRAN 2/21, hergestellt von MOCON, Inc.) bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemessen. Das Ergebnis ist in der Tabelle 2 gezeigt.
Kohlendioxid-Durchlassrate
Die erhaltene Mehrschichtfolie wurde in einem Vakuumofen (DP63, hergestellt von Yamato Scientific Co., Ltd.) bei 40 °C und 0,1 MPa Überdruck für 7 Tage getrocknet. Gemäß ASTM F2476-13 wurde die Kohlendioxid-Durchlassrate (CO2TR) der Folie mit einem Kohlendioxiddurchlässigkeitsmessgerät (PERMATRAN-C 4/41, hergestellt von MOCON, Inc.) bei 20 °C/0 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemessen. Das Ergebnis ist in der Tabelle 2 gezeigt.
Recyclingfähigkeit
Zum Nachweisen der Recyclingfähigkeit der Mehrschichtstruktur wurde eine Modellprüfung durchgeführt.
3 Massenteile B1, 10 Massenteile MAh-LLDPE und 80 Massenteile LLDPE, was einem Verhältnis von LLDPE/MAh-LLDPE/B1/MAh-LLDPE/LLDPE = 40/5/3/5/40 entsprach, wurden gemischt. Das resultierende Gemisch wurde einem Schmelzmischen und Granulieren bei den folgenden Bedingungen unterzogen. Das angesammelte Material auf der Düsenlippe (sogenannte(s) Düsenkruste oder eine Düse zusetzendes Material) wurde während eines Betriebs mit 10 kg gesammelt. Das Gewicht der Düsenkruste wurde als Index einer schlechten Recyclingfähigkeit gemessen, welche die Verfahrensinstabilität beeinflusst und in dem Recyclingverfahren eine Gelierung bewirkt. Die Recyclingfähigkeit wurde mit den nachstehenden Kriterien bewertet. Das Ergebnis ist in der Tabelle 2 gezeigt.
Vorrichtung: Doppelschneckenextruder mit 25 mm Durchmesser (Labo Plastomill: 50C150, Doppelschneckenextruder-Einheit: 2D25W, hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.)
Voll ineinanderkämmender Gleichdrall-Typ
L/D: 25
Anzahl der Düsenlöcher: 2 Löcher (3 mm Durchmesser)
Extrusionstemperatur (°C): C1 = 180, C2 = 200, C3 bis C5 = 230, Düse = 230
Drehzahl: 100 U/min
Abgabe: Etwa 6 kg/Stunde
Bewertungskriterien (A ist gut, B ist mäßig, C ist schlecht)
A: Gewicht der Düsenkruste beträgt weniger als 15 mg
B: Gewicht der Düsenkruste beträgt zwischen 15 mg und 30 mg
C: Gewicht der Düsenkruste beträgt mehr als 30 mg
Lagerprüfung von Käse
Die Mehrschichtfolie wurde zu einer 12 cm-Quadratform geschnitten. Drei Kanten von zwei geschnittenen Folien wurden mit 1 cm heißgesiegelt, so dass ein dreiseitig versiegelter Beutel erhalten wurde. Ein Block eines Schweizer Käses (von Tillamook erhältlich) wurde zu 7 cm x 7 cm x 2 cm geschnitten. Der Käseblock wurde in den gesiegelten Beutel gelegt und die offene Kante wurde heißgesiegelt, wobei die Luft in dem Beutel entfernt wurde. Für Wiederholungszwecke wurden fünf Beutel hergestellt. Die Beutel wurden für 60 Tage in einen Kühlschrank bei 5 °C gelegt. Wenn die CO2TR zu niedrig ist, werden die Beutel durch Kohlendioxid, das von dem Käse erzeugt wird, aufgebläht. Die Ergebnisse wurden mit den nachstehenden Kriterien bewertet. Das Ergebnis ist in der Tabelle 2 gezeigt.
Bewertungskriterien (A ist gut, B ist mäßig, C ist schlecht)
A: Kein oder ein Beutel wurde aufgebläht
B: Zwei oder drei Beutel wurden aufgebläht
C: Vier oder fünf Beutel wurden aufgebläht
Beispiel 2
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden 75 Massenteile EVOH-48, 15 Massenteile mLLDPE und 10 Massenteile MAh-EB zum Erhalten der Harzzusammensetzung B2 verwendet und B2 wurde zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht der Mehrschichtfolie verwendet.
Eine Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Lagerprüfung des Käses nicht durchgeführt wurde. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 3
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden 70 Massenteile EVOH-48, 25 Massenteile mLLDPE und 5 Massenteile MAh-EB zum Erhalten der Harzzusammensetzung B3 verwendet und B3 wurde zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht der Mehrschichtfolie verwendet.
Eine Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Lagerprüfung des Käses nicht durchgeführt wurde. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 4
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden 65 Massenteile EVOH-48, 30 Massenteile mLLDPE und 5 Massenteile MAh-EB zum Erhalten der Harzzusammensetzung B4 verwendet und B4 wurde zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht der Mehrschichtfolie verwendet.
Eine Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Beispiel 5
Das Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoch wurde die Dicke der E-Schicht auf 5 µm eingestellt.
Eine Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Lagerprüfung des Käses nicht durchgeführt wurde. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 1
PA6 selbst wurde zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht einer Mehrschichtfolie bei den folgenden Bedingungen verwendet.
Herstellung einer Einschichtfolie
PA6 wurde bei den folgenden Bedingungen zu einer Einschicht-EVOH-Folie (B5) ausgebildet.
Vorrichtung: Einschneckenextruder mit 30 mm Durchmesser (OCS-Gießfolienanlage, hergestellt von Optical Control System GmbH)
L/D: 26,9
Schnecke: Vollgängiger Typ, Kompressionsverhältnis 3:1
Düse: 300 mm breit
Extrusionstemperatur (°C): Z1 = 180, Z2 bis Z9 = 235
Siebnetz: Keines
Temperatur der Kühlwalze: 40 °C
Schneckendrehzahl: 30 U/min
Abzugsgeschwindigkeit: 3,5 m/Minute
Foliendicke: 20 µm
Defektdetektor: FSA100
Herstellung einer coextrudierten Mehrschichtfolie
Die Mehrschichtfolie wurde bei den folgenden Bedingungen hergestellt, worauf zwei Seiten der flachgelegten Folie zu zwei Folien zugeschnitten wurden.
Bedingungen der Folienbildung
Vorrichtung: Ein 7-Material-7-Schicht-Blasfolienextruder (Brampton Engineering, Brampton, Ontario Canada)
Extruder
Extruder A: 45 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder B: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder C: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder D: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 20)
Extruder E: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder F: 30 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Extruder G: 45 mmφ Einschneckenextruder (L/D = 24)
Folienstruktur: A/B/C/D/E/F/G
Düse: 150 mm Durchmesser
Temperatureinstellung (°C):
Extruder A: C1/C2/C3/A = 193/227/216/235
Extruder B: C1/C2/C3/A = 193/227/216/235
Extruder C: C1/C2/C3/A = 193/227/216/235
Extruder D: C1/C2/C3/A = 193/235/235/235
Extruder E: C1/C2/C3/A = 193/227/216/235
Extruder F: C1/C2/C3/A = 193/227/216/235
Extruder G: C1/C2/C3/A = 193/227/216/235
Düse: 235
Material und Dickeneinstellung
Die Dicke jeder Schicht wurde mit gravimetrischen Zuführungseinrichtungen, der Dichte von jedem der Harze, dem Aufblasverhältnis und der Zuggeschwindigkeit eingestellt.
Extruder A: T; LLDPE, 30 µm
Extruder B: T; LLDPE, 10 µm
Extruder C: AD; MAh-LLDPE, 5 µm
Extruder D: E; B1, 15 µm
Extruder E: AD; MAh-LLDPE, 5 µm
Extruder F: T; LLDPE, 10 µm
Extruder G: T; LLDPE, 30 µm
Schichtstruktur
T von dem Extruder (A und B) und (F und G) wurden zu einer Schicht vereinigt. Es wurde eine 3-Material-5-Schicht (T/AD/E/AD/T)-Mehrschichtfolie erhalten.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 2
Das Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Einschichtfolie und die E-Schicht der Mehrschichtfolie mit PA 6,66 hergestellt wurden.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Lagerprüfung von Käse nicht durchgeführt wurde. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 3
EVOH-48 selbst wurde zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht einer Mehrschichtfolie bei den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 verwendet.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 4
Das Vergleichsbeispiel 3 wurde wiederholt, jedoch wurde die Dicke der E-Schicht auf 1 µm eingestellt.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Recyclingfähigkeitsprüfung und die Lagerprüfung von Käse nicht durchgeführt wurden. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 5
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 80 Massenteile EVOH-48, 15 Massenteile mLLDPE und 5 Massenteile MAh-EB zum Erhalten der Harzzusammensetzung B8 verwendet wurden und B8 zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht der Mehrschichtfolie verwendet wurde.
Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 6
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 60 Massenteile EVOH-48, 35 Massenteile mLLDPE und 5 Massenteile MAh-EB zum Erhalten der Harzzusammensetzung B9 verwendet wurden und B9 zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht der Mehrschichtfolie verwendet wurde. Ferner wurde die Dicke der E-Schicht auf 5 µm eingestellt.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Recyclingfähigkeitsprüfung und die Lagerprüfung von Käse nicht durchgeführt wurden. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 7
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 75 Massenteile EVOH-44, 20 Massenteile mLLDPE und 5 Massenteile MAh-EB zum Erhalten der Harzzusammensetzung B10 verwendet wurden und B10 zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht der Mehrschichtfolie verwendet wurde.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Lagerprüfung von Käse nicht durchgeführt wurde. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 8
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass 70 Massenteile EVOH-44, 25 Massenteile mLLDPE und 5 Massenteile MAh-EB zum Erhalten der Harzzusammensetzung B11 verwendet wurden und B11 zur Herstellung einer Einschichtfolie und der E-Schicht der Mehrschichtfolie verwendet wurde.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Lagerprüfung von Käse nicht durchgeführt wurde. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 9
Das Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Dicke der E-Schicht auf 5 µm eingestellt wurde.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, dass die Lagerprüfung von Käse nicht durchgeführt wurde. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Vergleichsbeispiel 10
Das Beispiel 13 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Dicke der E-Schicht auf 5 µm eingestellt wurde.
Die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Prüfergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt.
Wie es in der Tabelle 2 gezeigt ist, zeigten Beispiel 1 bis Beispiel 5 sowohl gute Ergebnisse bei der Recyclingfähigkeit als auch bei der Lagerprüfung für Käse.
Andererseits zeigten das Vergleichsbeispiel 1 und das Vergleichsbeispiel 2, die eine Polyamidschicht als E-Schicht aufweisen, keine bevorzugte Recyclingfähigkeit.
Das Vergleichsbeispiel 3, das EVOH-48 selbst als E-Schicht aufweist, zeigte aufgrund von zu niedrigen CO2TR und OTR keine bevorzugten Ergebnisse bei der Lagerprüfung von Käse.
Das Vergleichsbeispiel 4, das EVOH-48 selbst als E-Schicht mit 1 µm aufweist, zeigte eine ungleichmäßige Dicke der E-Schicht. Die Prüfung von CO2TR und OTR versagte, da die E-Schicht in manchen Bereichen gegebenenfalls zu dünn ist.
Das Vergleichsbeispiel 5, das eine E-Schicht aufweist, welche die Harzzusammensetzung enthält, bei der [(A)/((B) + (C)] weniger als 78/22 beträgt, zeigte keine bevorzugten Ergebnisse bei der Lagerprüfung von Käse, da CO2TR und OTR zu niedrig waren.
Das Vergleichsbeispiel 6, das eine E-Schicht aufweist, welche die Harzzusammensetzung enthält, bei der [(A)/((B) + (C)] höher als 62/38 ist, zeigte eine ungleichmäßige Dicke der E-Schicht. Die Prüfung von CO2TR und OTR versagte, da die Morphologie der Harzzusammensetzung gegebenenfalls uneinheitlich ist.
Das Vergleichsbeispiel 7 und das Vergleichsbeispiel 8, die EVOH-44 als Basisharz der Harzzusammensetzung aufweisen, wiesen zu niedrige CO2TR und OTR auf, was eine fehlende Eignung für die Lagerprüfung von Käse zeigt.
Das Vergleichsbeispiel 9, das eine dickere E-Schicht als das Beispiel 1 aufweist, wies zu niedrige CO2TR und OTR auf, was eine fehlende Eignung für die Lagerprüfung von Käse zeigt.
Das Vergleichsbeispiel 10, das eine dickere E-Schicht als das Beispiel 3 aufweist, zeigte aufgrund von zu niedrigen CO2TR und OTR keine bevorzugten Ergebnisse bezüglich der Lagerprüfung von Käse.

Diese Ergebnisse zeigen, dass Beispiel 1 bis Beispiel 5 als recyclingfähige Mehrschichtfolie zum Verpacken von Käse verwendet werden können. Tabelle 1

	Zusammensetzung						Sauerstoff-Durchlässigkeit
	EVOH oder PA		PE		MAh-EB		cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm
	Art	Gewichtsanteil	Art	Gewichtsanteil	Art	Gewichtsanteil	20 °C/65 % relative Feuchtigkeit (RH)
B1	EVOH-48	75	mLLDPE	20	MAh-EB	5	11,3
B2	EVOH-48	75	mLLDPE	15	MAh-EB	10	11,6
B3	EVOH-48	70	mLLDPE	25	MAh-EB	5	13,5
B4	EVOH-48	65	mLLDPE	30	MAh-EB	5	17,4
B5	PA6	100					42,7
B6	PA6,66	100					59,8
B7	EVOH-48	100					4,0
B8	EVOH-48	80	mLLDPE	15	MAh-EB	5	7,5
B9	EVOH-48	60	mLLDPE	35	MAh-EB	5	23,4
B10	EVOH-44	75	mLLDPE	20	MAh-EB	5	5,3
B11	EVOH-44	70	mLLDPE	25	MAh-EB	5	6,3

Tabelle 2

	Folienstruktur	Gemessene Dicke	X-Wert	Y-Wert	Folienqualität	OTR	CO2TR	Recyclingfähigkeit	Lagerprüfung Käse
		Gemessene Dicke			Folienqualität	CM3/M2 · Tag · atm	cm³/m² · Tag · atm	Recyclingfähigkeit	Lagerprüfung Käse
		(µm)			A>B>C	20 °C/65 % relative Feuchtigkeit (RH)	20 °C/0 % relative Feuchtigkeit (RH)	A>B>C	A>B>C
E1	LLDPE/Haft/B1/Haft/LLDPE	41/4/3/5/38	12,0	5,5	A	75,2	246,4	A	A
E2	LLDPE/Haft/B2/Haft/LLDPE	40/4/3/4/42	12,0	5,5	A	77,4	253,7	A	-
E3	LLDPE/HaftfB3/HaftfLLDPE	41/5/3/4/40	10,0	4,6	A	90,1	297,7	A	-
E4	LLDPE/Haft/B4/Haft/LLDPE	41/4/3/5/42	8,6	4,0	B	116,0	387,0	A	A
E5	LLDPE/Haft/B4/Haft/LLDPE	42/5/5/4/39	14,3	6,6	B	69,6	247,7	A	-
CE1	LLDPE/Haft/B5/Haft/LLDPE	42/6/15/6/41	-	-	A	56,9	279,1	C	A
CE2	LLDPE/Haft/B6/Haft/LLDPE	39/6/14/6/42	-	-	A	79,8	302,6	C	-
CE3	LLDPE/Haft/B7/Haft/LLDPE	40/6/3/5/41	-	-	A	27,0	83,7	A	C
CE4	LLDPE/Haft/B7/Haft/LLDPE	41/6/1/4/42	-	-	C	Versagen	Versagen	-	-
CE5	LLDPE/Haft/B8/Haft/LLDPE	41/6/3/4/38	15,0	6,9	A	48,4	155,2	A	C
CE6	LLDPE/Haft/B9/Haft/LLDPE	42/6/4/6/38	7,5	3,5	C	Versagen	Versagen	-	-
CE7	LLDPE/Haft/B10/Haft/LLDPE	42/4/3/6/41	12,0	10,5	A	35,3	106,0	A	-
CE8	LLDPE/Haft/B1 1/Haft/LLDPE	41/6/3/4/43	10,0	8,8	A	42,3	126,9	A	-
CE9	LLDPE/Haft/B 1/Haft/LLDPE	40/6/5/5/38	20,0	9,2	A	45,1	147,8	A	-
CE10	LLDPE/Haft/B3/Haft/LLDPE	41/5/5/6/42	16,7	7,7	A	54,1	178,6	A	C

Claims

Gasdurchlässige Folie, umfassend: ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A), ein Polyolefin (B), und ein säuremodifiziertes Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C), dadurch gekennzeichnet, dass: ein Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu einer Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) von 78/22 bis 62/38 beträgt, und eine Sauerstoffdurchlässigkeit der gasdurchlässigen Folie bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) 10 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder mehr und 100 cm³ · 20 µm/m² · Tag · atm oder weniger beträgt.
Gasdurchlässige Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ethylengehalt des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) mindestens 45 Mol-% beträgt oder von 46 Mol-% bis 55 Mol-% beträgt.
Gasdurchlässige Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke der gasdurchlässigen Folie von 2 µm bis 30 µm oder von 3 µm bis 15 µm beträgt.
Gasdurchlässige Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gasdurchlässige Folie eine Matrix- und Domänen-Struktur aufweist, wobei die Matrix das Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (A) umfasst und die Domäne das Polyolefin (B) und das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) umfasst.
Gasdurchlässige Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyolefin (B) mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenen; Polyethylen-Copolymerharzen; Polypropylenharzen; Polybutenen; Polypentenen; Pfropf-Polyolefinen; cyclischen Polyolefinharzen; lonomeren; einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer; einem Ethylen-Acrylsäure-Copolymer; einem Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer, umfasst.
Gasdurchlässige Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) durch eine Copolymerisation, in der ein Teil von Monomeren, die ein Ethylen-a-Olefin-Copolymer bilden, durch α,β-ungesättigte Carbonsäure- oder -anhydrid-Monomere davon ersetzt wird; oder durch Einführen einer α,β-ungesättigten Carbonsäure oder eines Anhydrids davon in einen Teil von Seitenketten durch eine Pfropfreaktion erhalten wird; die Monomere, die ein Ethylen-a-Olefin-Copolymer bilden, mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Propylen, 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, 4-Methyl-1-penten, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Tridecen, 1-Tetradecen, 1-Pentadecen, 1-Hexadecen, 1-Heptadecen, 1-Octadecen und 1-Nonadecen, umfassen; und die α,β-ungesättigten Carbonsäuren oder die Anhydride davon mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Maleinsäure, Acrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Maleinsäureanhydrid und Itaconsäureanhydrid, umfassen.
Gasdurchlässige Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das säuremodifizierte Ethylen-a-Olefin-Copolymer (C) eine Säurezahl von 1 mg KOH/g bis 50 mg KOH/g und/oder eine Dichte von 0,9 g/cm³ oder weniger aufweist.
Gasdurchlässige Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein X-Wert, der durch die Formel (a) berechnet wird, von 7,6 bis 14,9 beträgt: $X = [1 / (100 - R)] \times T \times 100$
wobei R das Massenverhältnis [(A)/((B) + (C))] des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers (A) zu einer Gesamtmenge des unmodifizierten Polyolefins (B) und des säuremodifizierten Ethylen-α-Olefin-Copolymers (C) ist und T eine Dicke der gasdurchlässigen Folie ist; und/oder wobei ein Y-Wert, der durch die Formel (b) berechnet wird, von 3,6 bis 6,8 beträgt: $Y = X / (0,001 \times EXP (0,16 \times E))$
wobei X durch die Formel (a) berechnet wird; und E der Ethylengehalt (Mol-%) des Ethylen-Vinylalkohol-Polymers ist.
Mehrschichtgegenstand, der die gasdurchlässige Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
Mehrschichtgegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrschichtgegenstand recyclingfähig ist.
Mehrschichtgegenstand nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlendioxid-Durchlassrate (CO2TR) des Mehrschichtgegenstands bei 20 °C/0 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemäß ASTM F2476-13 mehr als 200 cm³/m² · Tag · atm und weniger als 600 cm³/m² . Tag · atm beträgt und/oder die Sauerstoff-Durchlassrate (OTR) des Mehrschichtgegenstands bei 20 °C/65 % relativer Feuchtigkeit (RH) gemäß ASTM F1927-14 mehr als 50 cm³/m² · Tag · atm und weniger als 150 cm³/m² · Tag · atm beträgt.
Mehrschichtgegenstand nach einem der Ansprüche 9 bis 11, der die gasdurchlässige Folie als eine Kernschicht (E), eine Außenschicht (T), die ein hydrophobes thermoplastisches Harz umfasst, und eine Haftschicht (AD) zwischen der Kernschicht und der Außenschicht umfasst.
Mehrschichtgegenstand nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrschichtgegenstand Schichten in der Reihenfolge von T/AD/E/AD/T oder T/T/AD/E/AD/T/T umfasst.
Mehrschichtgegenstand nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftschicht (AD) eine säurefunktionalisierte Polymerharzzusammensetzung umfasst.
Mehrschichtgegenstand nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtdicke des Mehrschichtgegenstands von 50 µm bis 500 µm beträgt, eine Dicke der Außenschicht (T) von 20 µm bis 250 µm beträgt, und/oder eine Dicke der Haftschicht (AD) von 2 µm bis 30 µm beträgt.