DE19521244A1 - Thermoplastic multi-material film for packaging - Google Patents

Thermoplastic multi-material film for packaging

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Abstract

Thermoplastic composite film obtained by extrusion, the substrate of which comprises an ionic polymer of an olefin, which is the major component in molar proportion, and of an unsaturated carboxylic acid, the carboxylic acid groups of which polymer are neutralized by metal ions, and a polyolefin, characterized in that, expressed in cN/ mu m according to the Elmendorf method, the longitudinal tear strength (DL) in the extrusion direction, is at most equal to 0.8 and the transverse tear strength (Dt), perpendicular to the longitudinal direction, is at most equal to 2.0, satisfying a Dt/DL ratio less than 4, in order to obtain an oblique tear strength (DO), in a direction at 45 DEG with respect to the longitudinal and transverse directions, at most equal to 2.5. The suhstrate may consist of a single layer or of at least two layers, namely of the ionic copolymer and of the polyolefin respectively.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine thermoplastische, insbesondere eine schrumpfbare Mehrstoffolie, hergestellt durch Extrusion, deren Substrat folgendes enthält:The present invention relates to a thermoplastic, in particular a shrinkable multi-component film manufactured by Extrusion, the substrate of which contains:

  • - ein ionisches Polymer, erhalten aus zumindest einem olefinischen Monomer und einer polymeren ungesättigten Carbonsäure, wobei das oder die olefinischen Monomeren in überwiegendem molarem Verhältnis vorliegen und die Säuregruppen durch Metallionen neutralisiert sind;- An ionic polymer obtained from at least one olefinic monomer and a polymeric unsaturated Carboxylic acid, the olefinic monomer or monomers are present in a predominant molar ratio and the Acid groups are neutralized by metal ions;
  • - und ein Polyolefin.- and a polyolefin.

Die Erfindung betrifft solche Mehrstoffolien, die dazu vorgesehen sind, als Verpackung zu dienen, wobei die Folie bzw. die Verpackung insbesondere mit sich selbst verschweißt werden kann. Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Folien können insbe­ sondere Schrumpffolien sein, d. h. sie sind in der Lage, zunächst unter der Einwirkung von Wärme zu erweichen, wobei deren innere Spannungen aufgehoben werden, und die sich beim raschen Abkühlen zusammenziehen oder schrumpfen.The invention relates to multi-material films provided for this purpose are to serve as packaging, the film or Packaging in particular can be welded to itself. The thermoplastic films according to the invention can in particular be special shrink films, d. H. they are able to initially soften under the influence of heat, leaving its inner Tensions are relieved, and the rapid cooling contract or shrink.

Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit Mehrstoffolien, die leicht zerreißbar sind, und zwar auch noch nach dem Schrumpfen. Das Substrat der Folie kann entweder in Form einer einzigen Schicht eines extrudierten Kunststoffes oder in Form von zumindest zwei Schichten bzw. Lagen vorliegen, die unterein­ ander verbunden sind, wobei diese bspw. durch Coextrudieren erhalten werden.The invention is particularly concerned with multi-component films, that are easy to tear, even after Shrink. The substrate of the film can either be in the form of a single layer of extruded plastic or in mold of at least two layers or layers, which are one below the other are connected, for example by coextrusion be preserved.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrstoffolie der eingangs genannten Art zu schaffen, die in praktisch allen Richtungen bezüglich der longitudinalen Extrusionsrichtung der Mehrstoffolie gleich leicht zerreißbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Verpackung, die eine solche Folie enthält.The object of the present invention is a multi-component film to create the kind mentioned in practically all Directions related to the longitudinal extrusion direction of the Multi-material film is equally easy to tear. The invention also relates to packaging containing such a film.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß, ausgedrückt in cN/µm, entsprechend der Meßmethode nach Elmendorf (ISO-Norm 6383/2), die longitudinale Reißfestigkeit Dl in Extrusions­ richtung, höchstens 0,8 und die transversale Reißfestigkeit Dt, senkrecht zur Längsrichtung, höchstens 2,0 beträgt, wobei ein Verhältnis von Dt/Dl kleiner 4 eingehalten wird, um eine schräge Reißfestigkeit Do in einer Richtung 45° zur longitudinalen und zur transversalen Richtung von höchstens 2,5 zu erhalten. According to the invention the object is achieved in that, expressed in cN / µm, according to the measurement method according to Elmendorf (ISO standard 6383/2), the longitudinal tensile strength D l in the extrusion direction, at most 0.8 and the transverse tensile strength D t , perpendicular to the longitudinal direction, is at most 2.0, a ratio of D t / D l of less than 4 being maintained in order to obtain an oblique tensile strength D o in a direction of 45 ° to the longitudinal and transverse directions of at most 2.5.

Mehrstoffolien, die diesen Bedingungen entsprechen, sind sehr leicht zerreißbar, und zwar ohne daß diese eine bevorzugte Richtung der Zerreißbarkeit längs der longitudinalen Extrusions­ richtung aufweisen. Diese Bedingungen können einfach durch Routineuntersuchungen mit der Meßmethode nach Elmendorf (franzö­ sische Norm NFT 54-141, ISO-Norm 6383/2) gemessen werden. Beim Elmendorf-Verfahren wird eine Probe, meist eine rechteckige Probe der Folie, mit einem Einschnitt versehen. Die Probe wird beidseits des Einschnittes zwischen Backenpaare geklemmt, wobei eines der Backenpaare ortsfest, das andere Backenpaar beweglich ist. Das bewegliche Backenpaar wird von einem Pendel getragen. Das Pendel dient dazu, das beweglichen Backenpaar gegenüber dem stationären Paar aus der Folienebene zu verschieben, wobei die Probe auseinandergerissen wird. Es wird die Kraft gemessen, die diesem Reißen bzw. Weiterreißen am Einschnitt entgegengesetzt wird. Die erhaltenen Meßwerte werden durch die Dicke der jeweiligen Probe dividiert.Multi-material films that meet these conditions are very good easily tearable, without this being a preferred one Direction of tearability along the longitudinal extrusion have direction. These conditions can be done easily Routine examinations with the measurement method according to Elmendorf (French standard NFT 54-141, ISO standard 6383/2) can be measured. At the Elmendorf method becomes a sample, usually a rectangular one Sample the film with an incision. The rehearsal will clamped on both sides of the incision between pairs of jaws, whereby one of the pairs of jaws stationary, the other pair of jaws movable is. The movable pair of jaws is carried by a pendulum. The pendulum serves to face the movable pair of jaws to move the stationary couple out of the foil plane, whereby the sample is torn apart. The force is measured the opposite of this tearing or tearing at the incision becomes. The measured values obtained are determined by the thickness of the divided each sample.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Mehrstoffolien besteht darin, daß sie praktisch in allen Richtungen leicht zerrissen bzw. aufgerissen werden können, wodurch eine günstige Handhabung dieser Folie auf dem Gebiet von aufreißbaren Ver­ packungen resultiert. Das Anbringen von Aufreißbändern, die üblicherweise in der Folie integriert oder auf dieser aufgebracht sind, um das Öffnen der Verpackung zu erleichtern, ist nunmehr nicht mehr auf die beiden bevorzugten Richtungen, nämlich Extrusionsrichtung und Querrichtung dazu, beschränkt, so daß diese Nachteile, wie sie aus den Folien des Standes der Technik bekannt sind, nunmehr nicht mehr vorhanden sind.A major advantage of the multi-component films according to the invention is that they are practically easy in all directions can be torn or torn, making a cheap Handling this film in the field of tearable ver packs results. Attaching tear tapes that usually integrated in or applied to the film are now to make opening the packaging easier no longer on the two preferred directions, namely Direction of extrusion and transverse direction, limited, so that these disadvantages, as seen from the films of the prior art are known, no longer exist.

Daher ist es nunmehr möglich, Verpackungen aus bei Wärme schrumpfbaren Folien entsprechend der vorliegenden Erfindung herzustellen, die Öffnungs- bzw. Aufreißeigenschaften aufweisen, die bislang nur schwierig oder gar nicht erreicht werden konnten. Therefore, it is now possible to remove packaging from heat shrinkable films according to the present invention to produce that have opening or tear properties, that have so far been difficult or impossible to achieve.  

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verhältnis zwischen der schrägen Reißfestigkeit Do und der transversalen Reißfestigkeit Dt kleiner 1,5.In a preferred embodiment of the invention, the ratio between the oblique tensile strength D o and the transverse tensile strength D t is less than 1.5.

Vorzugsweise enthält das Substrat 30 bis 80 Gew.-%, insbesondere 50 bis 70 Gew.-% des ionischen Copolymeren.The substrate preferably contains 30 to 80% by weight, in particular 50 to 70% by weight of the ionic copolymer.

Das ionische Polymer kann ein Copolymer eines Olefins der allgemeinen Formel R-CH=CH₂ sein, in der R ein Wasserstoffatom oder ein niedriger Alkylrest ist und einer α- oder β-ethyle­ nischen ungesättigten, ebenfalls kurzkettigen Carbonsäure sein, die mit 0,2 bis 20%, vorzugsweise 1 bis 5% molaren Anteiles, vorhanden ist. Die über das Polymer verteilten Säuregruppen sind durch Neutralisation mit Metallionen entsprechend ionisiert.The ionic polymer can be a copolymer of an olefin general formula R-CH = CH₂, in which R is a hydrogen atom or is a lower alkyl radical and an α- or β-ethyl African unsaturated, also short-chain carboxylic acid, those with 0.2 to 20%, preferably 1 to 5% molar fraction, is available. The acid groups distributed over the polymer are correspondingly ionized by neutralization with metal ions.

Vorzugsweise ist das ionische Polymer ein Copolymer aus Ethylen und Methacrylsäure.Preferably the ionic polymer is a copolymer of ethylene and methacrylic acid.

Das ionische Polymer kann auch ein Terpolymer aus einem Olefin, einer monoethylenischen ungesättigten Verbindung, die sich von diesem Olefin unterscheidet, und Methacrylsäure sein.The ionic polymer can also be an olefin terpolymer, a monoethylenic unsaturated compound derived from this olefin differs, and be methacrylic acid.

Die Valenz der eingesetzten Metallionen hängt von der ein­ gesetzten Carbonsäure ab. Vorzugsweise werden ein-, zwei- oder dreiwertige Ionen eingesetzt. Die ausgewählten Ionen können komplexierte oder nicht komplexierte Metallionen sein.The valence of the metal ions used depends on the deposited carboxylic acid. Preferably one, two or trivalent ions used. The selected ions can complexed or uncomplexed metal ions.

Die am häufigsten eingesetzten ionischen Polymere sind Copoly­ mere aus Ethylen und Mono- und Dicarbonsäuren, wobei die Metallionen den Gruppen II, III, IV-A und VIII des Perioden­ systems der Elemente zugehörig sind, falls sie in komplexierter Form vorliegen, oder falls dies nicht der Fall ist, auch der Gruppe I zugehörig sind. The most commonly used ionic polymers are copoly mers from ethylene and mono- and dicarboxylic acids, the Metal ions of groups II, III, IV-A and VIII of the period systems belonging to the elements if they are in complex Form, or if it is not, also the Group I belong to.  

Soweit es sich um das Polyolefin handelt, so bedeutet dieser Ausdruck im Sinne der vorliegenden Beschreibung Homopolymere von α-Olefinen oder Copolymere dieser Olefine mit ein oder mehreren Monomeren.As far as the polyolefin is concerned, it means Expression in the sense of the present description homopolymers of α-olefins or copolymers of these olefins with one or several monomers.

So kann bspw. das homopolymere α-Olefin aus demselben ole­ finischen Monomer erhalten werden wie es beim ionischen Polymer eingesetzt wird. Die α-olefinischen Copolymere können gleicher­ maßen aus α-olefinischen Copolymeren in Kombination mit zumindest einem anderen ungesättigten monoethylenischen Monomer, seien es aliphatische oder aromatische, bestehen, unter denen beispiel­ haft Vinylacetat, Styrol und Methacrylsäurederivate erwähnt werden können.For example, the homopolymeric α-olefin can ole from the same Finish monomer can be obtained as with the ionic polymer is used. The α-olefinic copolymers can be the same dimensions from α-olefinic copolymers in combination with at least another unsaturated monoethylene monomer there are aliphatic or aromatic, among which example vinyl acetate, styrene and methacrylic acid derivatives mentioned can be.

Vorzugsweise ist das Polyolefin ein Polyethylen geringer Dichte, das insbesondere durch radikalische Polymerisation erhalten wurde.Preferably the polyolefin is a low density polyethylene, obtained in particular by radical polymerization has been.

Das Substrat der Folie kann auch Zusätze enthalten, die deren Verhalten verbessern. Derartige Zusätze können bspw. ein antistatisches, gleitendes und nicht blockierendes Agens darstellen, das ggf. in einer polyolefinischen Basis verdünnt ist.The substrate of the film can also contain additives, the Improve behavior. Such additives can, for example antistatic, sliding and non-blocking agent represent, which may be diluted in a polyolefinic base is.

Der Aufbau des Substrates kann bezüglich der beabsichtigten Einsatzgebiete der erfindungsgemäßen Folien variieren. So kann insbesondere das Substrat aus einer einzigen Schicht bzw. Lage oder auch aus zumindest zwei solchen Lagen bestehen, nämlich eine aus ionischem Copolymer und die andere aus dem Polyolefin.The structure of the substrate can with respect to the intended Areas of application of the films according to the invention vary. So can in particular the substrate from a single layer or layer or also consist of at least two such layers, namely one made of ionic copolymer and the other made of polyolefin.

Das Substrat weist vorzugsweise eine Dicke zwischen 20 µm und 400 µm auf. The substrate preferably has a thickness between 20 microns and 400 µm.  

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuterten Merkmale nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing still to explained features not only in the specified Combination, but also in other combinations or in Uniqueness can be used without the scope of the present Leaving invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der ausgewählten Aus­ führungsbeispiele näher beschrieben.The invention is based on the selected Aus management examples described in more detail.

BeispieleExamples Zusammensetzung 1 (Stand der Technik)Composition 1 (state of the art)

Eine extrudierte einlagige Standardfolie mit einer Dicke von 60 µm besteht aus einer Mischung aus 70 Gew.-% Polyethylen geringer Dichte, das durch radikalische Polymerisation erhalten wurde und aus 30 Gew.-% eines linearen Polyolefins geringer Dichte, das durch Polymerisation von 4-Methylpenten-1 erhalten wurde.An extruded standard single layer film with a thickness of 60 µm consists of a mixture of 70% by weight polyethylene low density, obtained by radical polymerization was and from 30 wt .-% of a linear polyolefin lower Density obtained by polymerizing 4-methylpentene-1 has been.

Zusammensetzung 2Composition 2

Eine dreilagige, coextrudierte Folie mit einer Dicke von 60 µm enthält eine mittige Lage aus einem ionischen Copolymer aus Ethylen (in überwiegendem molarem Anteil) und Acrylsäure - Bezeichnung EXP 5059 der Gesellschaft BP Chemicals -, sowie zwei äußere Lagen eines Polyethylens geringer Dichte, das auf radikalischem Wege erhalten worden ist - Bezeichnung EXP 1003 der Gesellschaft BP Chemicals -; wobei die mittige Lage 60 Gew.-% des Substrates der Folie und jede der äußeren Lagen 20 Gew.-% des Substrates ausmachen. A three-layer, coextruded film with a thickness of 60 µm contains a central layer made of an ionic copolymer Ethylene (predominantly molar) and acrylic acid - Designation EXP 5059 of the company BP Chemicals -, as well two outer layers of a low density polyethylene, which on radical way has been obtained - designation EXP 1003 the company BP Chemicals -; with the central layer 60% by weight of the substrate of the film and each of the outer layers 20% by weight of the substrate.  

Zusammensetzung 3Composition 3

Extrudierte einlagige Folie mit einer Dicke von 60 µm, die dieselben Bestandteile enthält, und zwar in denselben Anteilen wie unter Zusammensetzung 2 beschrieben, wobei diese jedoch durch Extrudieren einer Mischung dieser Bestandteile als Einschichtprodukt erhalten wurde.Extruded single layer film with a thickness of 60 µm, the contains the same components, in the same proportions as described under Composition 2, but this by extruding a mixture of these ingredients as Single-layer product was obtained.

Tabelle 1 Table 1

In Tabelle 1 sind die Ergebnisse dargestellt, die man bei Reißtests entsprechend der französischen Norm NFT 54-141 (Elmendorf-Verfahren) erhält und die durch die Foliendicke (60 µm) dividiert sind. Es ist deutlich zu entnehmen, daß die Zusammensetzungen 2 und 3 (dreilagig und einlagig) der Erfindung Reißwiderstände aufweisen, die beachtlich unter den Folien des Standes der Technik (Zusammensetzung 1) liegen, und zwar in allen der gezeigten Richtungen.Table 1 shows the results obtained from Tear tests according to the French standard NFT 54-141 (Elmendorf process) and the film thickness (60 µm) are divided. It can clearly be seen that the Compositions 2 and 3 (three-ply and one-ply) of the invention Tear resistance, which is remarkable under the films of the State of the art (composition 1), namely in all of the directions shown.

Claims (12)

1. Thermoplastische, insbesondere schrumpfbare Mehr­ stoffolie, hergestellt durch Extrusion, deren Substrat folgendes enthält:
  • - ein ionisches Polymer, erhalten aus zumindest einem olefinischen Monomer und einer polymeren ungesättigten Carbonsäure, wobei das oder die olefinischen Monomeren in überwiegendem molarem Verhältnis vorliegen und die Säuregruppen durch Metallionen neutralisiert sind;
  • - und ein Polyolefin,
1. Thermoplastic, in particular shrinkable, multi-material film, produced by extrusion, the substrate of which contains the following:
  • an ionic polymer obtained from at least one olefinic monomer and a polymeric unsaturated carboxylic acid, the olefinic monomer or monomers being present in a predominantly molar ratio and the acid groups being neutralized by metal ions;
  • - and a polyolefin,
dadurch gekennzeichnet, daß, ausgedrückt in cN/µm, entsprechend dem Verfahren nach Elmendorf (ISO-Norm 6383/2), die longitudinale Reißfestigkeit (Dl) in Extrusionsrichtung, höchstens 0,8 und die transversale Reißfestigkeit (Dt), senkrecht zur Längsrichtung, höchstens 2,0 beträgt, wobei ein Verhältnis von Dt/Dl kleiner 4 eingehalten wird, um eine schräge Reißfestigkeit (Do) in einer Richtung 45° zur longitudinalen und zur transversalen Richtung von höchstens 2,5 zu erhalten. characterized in that, expressed in cN / µm, according to the method according to Elmendorf (ISO standard 6383/2), the longitudinal tensile strength (D l ) in the extrusion direction, at most 0.8 and the transverse tensile strength (D t ), perpendicular to Longitudinal direction, at most 2.0, whereby a ratio of D t / D l less than 4 is maintained in order to obtain an oblique tensile strength (D o ) in a direction 45 ° to the longitudinal and transverse directions of at most 2.5. 2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der schrägen Reißfestigkeit (Do) und der transversalen Reißfestigkeit (Dt) kleiner 1,5 ist.2. Film according to claim 1, characterized in that the ratio between the oblique tear strength (D o ) and the transverse tear strength (D t ) is less than 1.5. 3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat darüber hinaus ein antistatisches, gleitendes und nicht blockierendes Agens enthält, das gegebenenfalls in einer polyolefinischen Basis verdünnt ist. 3. Film according to claim 1 or 2, characterized in that the substrate is also an antistatic, sliding and contains non-blocking agent, which optionally in on a polyolefinic base.   4. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat 30 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 70 Gew.-% des ionischen Copolymeren enthält.4. Film according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the substrate 30 to 80 wt .-%, preferably Contains 50 to 70 wt .-% of the ionic copolymer. 5. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ionische Polymer ein Copolymer von Ethylen und Methacrylsäure ist.5. Film according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the ionic polymer is a copolymer of Is ethylene and methacrylic acid. 6. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ionische Polymer ein Terpolymer aus einem Olefin, einer monoethylenisch ungesättigten Verbindung und Methacrylsäure ist.6. Film according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the ionic polymer is a terpolymer an olefin, a monoethylenically unsaturated compound and is methacrylic acid. 7. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin ein Polyethylen geringer Dichte ist, das insbesondere durch radikalische Polymerisation erhalten worden ist.7. Film according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the polyolefin is a lower polyethylene Density is that, in particular by radical polymerization has been obtained. 8. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus einer einzigen Schicht gebildet ist.8. Film according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the substrate from a single layer is formed. 9. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat zumindest zwei Schichten aufweist, nämlich an ionischem Polymer und an Polyolefin.9. Film according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the substrate has at least two layers has, namely on ionic polymer and polyolefin. 10. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Dicke zwischen 20 µm und 400 µm aufweist.10. Film according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the substrate has a thickness between 20 microns and 400 µm. 11. Verpackung, enthaltend eine Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 10.11. Packaging containing a film according to one of the Claims 1 to 10.
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