DE19610264A1 - Multilayer composite film for packaging applications - Google Patents
Multilayer composite film for packaging applicationsInfo
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- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft mehrschichtige Verbundfolien, bestehend aus einer Folie oder Folienkombination A aus Kunststoff- oder Metallschichten in beliebiger Anordnung, die sich dadurch auszeichnen, daß sie als mindestens eine Außenschicht eine biaxial orientierte Siegelschicht C aus einem Polyethylenhomo- oder Polyethylencopolymer bzw. Mischungen oder Coextrusionen dieser Stoffe in einer Dicke von 10 bis 50 µm, vorzugsweise 15 bis 35 µm aufweisen, die über eine Klebe- oder Verbindungsschicht B mit der Folie oder Folienkombination A verbunden ist.The present invention relates to multilayer composite films consisting of a film or film combination A made of plastic or metal layers in any arrangement, which are characterized in that they are at least one Outer layer a biaxially oriented sealing layer C made of a polyethylene homo- or Polyethylene copolymer or mixtures or coextrusions of these substances in have a thickness of 10 to 50 microns, preferably 15 to 35 microns, which over an adhesive or bonding layer B with the film or film combination A connected is.
Die Verwendung von mehrschichtigen Verbundfolien für die Verpackung verschie denster Füllgüter ist Stand der Technik. Durch die schichtweise Kombination von Folien mit unterschiedlichen Eigenschaften erhält man Verbundfolien mit einem Eigenschaftsprofil, das demjenigen der Einzelfolien weit überlegen ist. Verbund folien bestehen üblicherweise aus mindestens einer "Trägerfolie", die gegebenen falls bedruckt sein kann und einer Heißsiegelschicht. Typische Trägerfolien sind z. B. biaxial orientierte Folien aus Polypropylen, Polyester oder Polyamid. Bekannt sind auch Trägerfolienkombinationen wie z. B. Polyester/Aluminium oder Poly ester/metallisierter Polyester. Die Heißsiegelschichten bestehen üblicherweise aus einem Polyolefin. Die Verarbeitung dieser Verbundfolien erfolgt z. B. auf Ver packungsmaschinen, in denen aus den Folien ein Behälter geformt, dieser befüllt und anschließend versiegelt wird ("Form-Fill-Seal"). In der Regel sind hohe Siegelnahtfestigkeiten erforderlich, um ein leichtes Aufgehen der Naht bei mecha nischer Belastung zu verhindern.The use of multilayer composite films for packaging differs denster filling goods is state of the art. The layered combination of Laminates with different properties are obtained with a Property profile that is far superior to that of the individual films. Composite Films usually consist of at least one "carrier film", the given ones if can be printed and a heat seal layer. Typical carrier films are e.g. B. biaxially oriented films made of polypropylene, polyester or polyamide. Known are also carrier film combinations such. B. polyester / aluminum or poly ester / metallized polyester. The heat seal layers usually consist of a polyolefin. The processing of these composite films takes place e.g. B. on Ver packaging machines in which a container is formed from the foils and fills them and then sealed ("form-fill-seal"). They are usually high Sealing seam strengths required to ensure that the seam is easily opened at mecha prevent African stress.
Es ist Stand der Technik, in solchen Verbundfolien nicht orientierte Heißsiegel schichten aus Polyethylen, Polypropylen und/oder deren Copolymeren in Dicken von ca. 30 bis 150 µm einzusetzen, die überwiegend klebstoffkaschiert werden.It is state of the art for heat seals not oriented in such composite films layers of polyethylene, polypropylene and / or their copolymers in thicknesses from approx. 30 to 150 µm, which are mainly glue-laminated.
Solche Verbundfolien besitzen gute Siegeleigenschaften, weisen aber auch eine
Reihe von Nachteilen auf:
So ist z. B. ein hoher Einsatz an Siegelschichtmaterial nötig um hohe Siegelnaht
festigkeiten zu erzielen, was der allgemeinen Forderung nach immer dünneren, lei
stungsfähigen Folien widerspricht.
Such composite films have good sealing properties, but also have a number of disadvantages:
So z. B. a high use of sealing layer material necessary to achieve high sealing seam strengths, which contradicts the general demand for ever thinner, lei stable films.
Nicht orientierte Heißsiegelschichten leisten nur einen geringen Beitrag zur mecha nischen Stabilität des Gesamtverbundes. Dies ist vor allem ein Nachteil bei Ver bundfolien aus nicht orientierten oder monoaxial orientierten Trägerfolien und einer nicht orientierten Heißsiegelschicht. So besitzen Verbunde mit längsge reckten Trägerfolien zwar ausgezeichnete mechanische Stabilität in Folienlaufrich tung, hingegen eine ausgeprägte mechanische Schwäche in Querrichtung zur Orientierungsrichtung. Eine höhere Stabilität solcher Verbundfolien in Querrich tung wird z. B. bei ihrem Einsatz als Deckelfolie gefordert.Non-oriented heat seal layers only make a small contribution to mecha African stability of the overall network. Above all, this is a disadvantage of Ver bundle films from non-oriented or monoaxially oriented carrier films and a non-oriented heat seal layer. So have composites with longitudinal stretched carrier films with excellent mechanical stability in the film direction tion, however, a pronounced mechanical weakness in the transverse direction Orientation. A higher stability of such composite films in the transverse direction tion is z. B. required when used as a cover film.
Eine typische Anwendung, bei der es auf dünne, mechanisch stabile Folien in besonderem Maße ankommt sind z. B. Siegelrandballons, wie man sie auf Jahr märkten findet. Es ist Stand der Technik hierfür dünne, metallisierte und bedruckte Verbundfolien mit nicht orientierten Polyethylen-Heißsiegelschichten einzusetzen, welche an den Rändern verschweißt und mit Heliumgas gefüllt sind. Das Gesamt flächengewicht der Verbundfolien wird durch die Forderung nach Flugfähigkeit solcher Ballons limitiert. Typische Dicken der verwendeten nicht orientierten Heißsiegelschichten liegen im Bereich von 15 bis 20 µm. Sie besitzen nur eine geringe mechanische Festigkeit und lassen sich aufgrund ihrer Dehnbarkeit sehr schwierig kaschieren.A typical application in which thin, mechanically stable films are used particularly important are z. B. Seal edge balloons as you can on year markets. The state of the art for this purpose is thin, metallized and printed To use composite films with non-oriented polyethylene heat seal layers, which are welded at the edges and filled with helium gas. The whole The basis weight of the composite films is determined by the requirement for airworthiness such balloons limited. Typical thicknesses of the non-oriented used Heat seal layers are in the range of 15 to 20 µm. You only have one low mechanical strength and can be very flexible difficult to hide.
Es stellte sich daher die Aufgabe, Verbundfolien mit dünnen Heißsiegelschichten herzustellen, die in folgenden Punkten Vorteile gegenüber dem Stand der Technik aufweisen:The task was therefore to create composite films with thin heat-seal layers To produce, the advantages over the prior art in the following points exhibit:
- - Materialersparnis durch Einsatz dünner Siegelschichten- Material savings through the use of thin sealing layers
- - gute Verarbeitbarkeit der verwendeten dünnen Siegelschichten- Good processability of the thin sealing layers used
- - Beitrag der Siegelschicht zur mechanischen Festigkeit des Gesamtverbun des- Contribution of the sealing layer to the mechanical strength of the overall bond of
- - hohe Durchstichfestigkeiten der Verbundfolien- high puncture resistance of the composite films
- - vergleichbare Siegeleigenschaften wie bei konventionellen dickeren Heiß siegelschichten - comparable sealing properties as with conventional thicker hot sealing layers
- - vergleichbare Wasserdampfdurchlässigkeiten wie bei konventionellen dicke ren Heißsiegelschichten- comparable water vapor permeability as with conventional thick ren heat seal layers
Erfindungsgemäß gelang dies durch die Herstellung von Verbundfolien, die da durch gekennzeichnet sind, daß sie mindestens eine biaxial gereckte Heißsiegel schicht C aus Polyethylenhomo- oder Polyethylencopolymeren bzw. Mischungen oder Coextrusuionen dieser Stoffe in Dicken von 10 bis 50 µm, vorzugsweise 10 bis 30 µm aufweisen, die über eine Klebe- oder Verbindungsschicht B mit der mindestens einschichtigen Folie oder Folienkombination A, die im folgenden "Trägerfolie" genannt wird, verbunden ist.According to the invention this was achieved by the production of composite films are characterized in that they have at least one biaxially stretched heat seal layer C made of polyethylene homo- or polyethylene copolymers or mixtures or coextrusions of these substances in thicknesses of 10 to 50 μm, preferably 10 up to 30 microns, which have an adhesive or bonding layer B with the at least one-layer film or film combination A, the following Is called "carrier film" is connected.
Die Trägerfolie A kann aus einer oder mehreren Einzelschichten bestehen, die gegebenenfalls untereinander über Klebstoff bzw. Haftvermittler-Zwischen schichten in beliebiger Reihenfolge verbunden sind.The carrier film A can consist of one or more individual layers which if necessary with each other via adhesive or bonding agent layers are connected in any order.
Typische Einzelschichten der Trägerfolie bestehen z. B. aus:Typical individual layers of the carrier film consist, for. B. from:
PA = Polyamid
PP = Polypropylen
EVOH = Poly(ethylen-co-vinylalkohol)
PVOH = Polyvinylalkohol
PET = Polyethylenterephthalat
PEN = Polyethylennaphthalat
PS = Polystyrol
PMMA = Polymethylmethacrylat
usw.PA = polyamide
PP = polypropylene
EVOH = poly (ethylene-co-vinyl alcohol)
PVOH = polyvinyl alcohol
PET = polyethylene terephthalate
PEN = polyethylene naphthalate
PS = polystyrene
PMMA = polymethyl methacrylate
etc.
Diese Einzelschichten können in ungereckter oder monoaxial wie auch biaxial orientierter Ausführung enthalten und gegebenenfalls ihrerseits mit funktionellen Schichten, wie z. B. siegelfähigen Lacken bzw. metallischen oder transparenten anorganischen oder organischen Barriereschichten versehen sein. Weiterhin können Schichten aus Metall, bevorzugt Aluminium enthalten sein.These single layers can be in unstretched or monoaxial as well as biaxial Oriented version included and if necessary with functional Layers such as B. sealable paints or metallic or transparent inorganic or organic barrier layers. Can continue Layers of metal, preferably aluminum, may be included.
Die Heißsiegelschicht C ist eine biaxial orientierte Folie bestehend aus einem Polyethylenhomo- oder Polyethylencopolymer wie z. B.:The heat seal layer C is a biaxially oriented film consisting of one Polyethylene homo- or polyethylene copolymer such. B .:
LLDPE = Linear Low Density Polyethylen
LDPE = Low Density Polyethylen
HDPE = High Density Polyethylen
PB = Polybutylen
EVA = Ethylenvinyacetat
EBA = Ethylenbutylacrylat
EAA = Ethylenacrylsäure
EEA = Ethylenethylacrylat
EMAA - Ethylenmethacrylsäure
I = IonomerLLDPE = Linear Low Density Polyethylene
LDPE = low density polyethylene
HDPE = high density polyethylene
PB = polybutylene
EVA = ethylene vinyl acetate
EBA = ethylene butyl acrylate
EAA = ethylene acrylic acid
EEA = ethylene ethyl acrylate
EMAA - ethylene methacrylic acid
I = ionomer
oder Mischungen bzw. Coextrusionen dieser Stoffe.or mixtures or coextrusions of these substances.
Die Heißsiegelschicht ist festversiegelnd oder abziehfähig gegen sich selbst oder eine zweite Folie ausgeführt.The heat seal layer is tightly sealing or peelable against itself or executed a second slide.
Die Trägerfolie A und die Heißsiegelschicht C sind über eine Klebe- oder Ver bindungsschicht B verbunden. Für die Klebeschicht wird ein Reaktivkleber wie z. B. ein Ein- oder Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoff bzw. ein olefinischer Haftvermittler wie z. B. ein Anhydrid-modifiziertes Ethylenvinylacetat verwendet.The carrier film A and the heat seal layer C are an adhesive or Ver bond layer B connected. For the adhesive layer a reactive adhesive like e.g. B. a one- or two-component polyurethane adhesive or an olefinic Adhesion promoters such as B. used an anhydride-modified ethylene vinyl acetate.
Die Verbundfolien können in den einzelnen Schichten mit üblichen Additiven und Hilfsmitteln wie z. B. mit Gleitmitteln, Antiblockmitteln, Antistatika, TiO₂, CaCO₃ usw. ausgerüstet sein.The composite films can in the individual layers with conventional additives and Tools such as B. with lubricants, antiblocking agents, antistatic agents, TiO₂, CaCO₃ etc. be equipped.
Es hat sich überraschend herausgestellt, daß bereits sehr kleine Siegelschichtdicken zu hohen Siegelnahtfestigkeiten führen. Dabei liegen die erzielten Siegelnaht festigkeiten im Bereich von zwei- bis dreimal so dicken konventionellen, nicht orientierten Polyethylen-Heißsiegelschichten aus vergleichbarem Material, die Durchstichfestigkeiten sogar deutlich höher. Außerdem wird durch die Ver streckung die Wasserdampfdurchlässigkeit einer Polyethylenfolie derart beeinflußt, daß sie einer zwei- bis dreimal so dicken vergleichbaren, nicht orientierten Heiß siegelschicht entspricht (siehe Tabelle). Dadurch ist eine deutliche Material einsparung im Siegelschichtmaterial möglich.It has surprisingly turned out that very small sealing layer thicknesses lead to high seal seam strengths. The sealing seam achieved lies there strengths in the range of two to three times as thick conventional, not oriented polyethylene heat seal layers of comparable material, the Puncture resistance even significantly higher. In addition, the Ver stretch affects the water vapor permeability of a polyethylene film in such a way that it is a comparable, unoriented hot two to three times as thick sealing layer corresponds (see table). This makes a distinct material savings in the sealing layer material possible.
Weiterhin hat sich gezeigt, daß sich dünne biaxial orientierte Heißsiegelschichten aufgrund ihrer hohen mechanischen Festigkeiten sehr gut verarbeiten lassen und nicht zu den verarbeitungstechnischen Problemen führen, die mit nicht orientierten dünnen polyolefinischen Folien verbunden sind.Furthermore, it has been shown that thin biaxially oriented heat seal layers can be processed very well due to their high mechanical strength and do not lead to the processing problems associated with non-oriented thin polyolefin films are connected.
Die Eigenschaften der Mehrschichtfolien gemäß der vorliegenden Erfindung wer
den nach den folgenden Methoden bestimmt:
Die Sauerstoffdurchlässigkeit der Folien wird nach DIN 53 380, Teil 3, bestimmt.The properties of the multilayer films according to the present invention are determined by the following methods:
The oxygen permeability of the films is determined in accordance with DIN 53 380, part 3.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit der Folien wird nach DIN 53 122 bestimmt.The water vapor permeability of the films is determined in accordance with DIN 53 122.
Die Festigkeit der Verbundfolie wird über den Zugversuch auf einer Zugprüf maschine vom Typ Zwick 1445 beurteilt (DIN 53 455).The strength of the composite film is tested on a tensile test machine of type Zwick 1445 assessed (DIN 53 455).
Die Hochdruck-Siegelfestigkeit wird nach einer internen Prüfvorschrift durch Ver siegeln der Verbundfolien mit einem Laborsiegelgerät der Fa. Brugger (Parameter: Siegelbacken glatt, beidseitig beheizt, Siegelfläche 20×60 mm², Druck 50 N/cm², Zeit 0,5 s) und Messung der Festigkeit an einem 15 mm breiten Streifen auf einer Zugprüfmaschine vom Typ Zwick 1445 bestimmt (Prüfgeschwindigkeit: 100 mm/min).The high-pressure seal strength is determined according to an internal test specification by Ver seal the composite films with a laboratory sealing device from Brugger (parameters: Sealing jaws smooth, heated on both sides, sealing surface 20 × 60 mm², pressure 50 N / cm², Time 0.5 s) and measurement of the strength on a 15 mm wide strip on a Zwick 1445 tensile testing machine determined (test speed: 100 mm / min).
Die Durchstichkraft wird nach einer internen Prüfvorschrift an einer membranartig aufgespannten Verbundfolienprobe (50 mm Einspanndurchmesser) mit einem Prüf dorn über eine elektronische Zugprüfmaschine (Prüfgeschwindigkeit: 100 mm/min) ermittelt. The puncture force is based on an internal test specification on a membrane clamped composite film sample (50 mm clamping diameter) with one test mandrel via an electronic tensile testing machine (testing speed: 100 mm / min) determined.
Schicht A (Trägerfolie): Gasbarriereschicht aus Coextrudat Polyamid 6/Ethy
len-vinylalkohol-Copolymer/Polyamid 6, monoaxial
orientiert, 15 µm, Typ Walomid Combi XXL 15
Schicht B: Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht C (Siegelschicht): Siegelschicht aus LLDPE (Linear Low Density Poly
ethylen), biaxial orientiert, 15 µmLayer A (carrier film): gas barrier layer made of coextrudate polyamide 6 / ethylene-vinyl alcohol copolymer / polyamide 6, monoaxially oriented, 15 μm, type Walomid Combi XXL 15
Layer B: Two-component polyurethane adhesive, 2 µm
Layer C (sealing layer): sealing layer made of LLDPE (linear low density polyethylene), biaxially oriented, 15 µm
Schicht A (Trägerfolie): Polyethylenterephthalat (PET biaxial orientiert),
12 µm, Typ Hostaphan RP 12
Schicht B: Zwei-Komponenten-Pdyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht C (Siegelschicht): Siegelschicht aus LLDPE (Linear Low Density Poly
ethylen), biaxial orientiert, 15 µmLayer A (carrier film): polyethylene terephthalate (PET biaxially oriented), 12 µm, type Hostaphan RP 12
Layer B: Two-component polyurethane adhesive, 2 µm
Layer C (sealing layer): sealing layer made of LLDPE (linear low density polyethylene), biaxially oriented, 15 µm
Schicht A (Trägerfolie): Polypropylen, biaxial orientiert, 20 µm, Typ Walo
then C20SE
Schicht B: Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht C (Siegelschicht): Siegelschicht aus LLDPE (Linear Low Density Poly
ethylen), biaxial orientiert, 15 µm
Layer A (carrier film): polypropylene, biaxially oriented, 20 µm, type Walo then C20SE
Layer B: Two-component polyurethane adhesive, 2 µm
Layer C (sealing layer): sealing layer made of LLDPE (linear low density polyethylene), biaxially oriented, 15 µm
Schicht A (Trägerfolie): Gasbarriereschicht aus Coextrudat Polyamid 6/Ethy
lenvinylalkohol-Copolymer/Polyamid 6, monoaxial
orientiert, 15 µm, Typ Walomid Combi XXL 15
Schicht B: Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht C (Siegelschicht): Siegelschicht aus LLDPE (Linear Low Density Poly
ethylen), 40 µmLayer A (carrier film): gas barrier layer made of coextrudate polyamide 6 / ethylene vinyl alcohol copolymer / polyamide 6, monoaxially oriented, 15 μm, type Walomid Combi XXL 15
Layer B: Two-component polyurethane adhesive, 2 µm
Layer C (sealing layer): sealing layer made of LLDPE (linear low density polyethylene), 40 µm
Schicht A (Trägerfolie) Polyethylenterephthalat (PET biaxial orientiert),
12 µm, Typ Hostaphan RP 12
Schicht B: Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht C (Siegelschicht): Siegelschicht aus LLDPE (Linear Low Density Poly
ethylen), 40 µmLayer A (carrier film) polyethylene terephthalate (PET biaxially oriented), 12 µm, type Hostaphan RP 12
Layer B: Two-component polyurethane adhesive, 2 µm
Layer C (sealing layer): sealing layer made of LLDPE (linear low density polyethylene), 40 µm
Schicht A (Trägerfolie): Polypropylen, biaxial orientiert, 20 µm, Typ Walo
then C20SE
Schicht B: Zwei-Komponenten-Polyurethanklebstoff, 2 µm
Schicht C (Siegelschicht): Siegelschicht aus LLDPE (Linear Low Density Poly
ethylen), 40 µmLayer A (carrier film): polypropylene, biaxially oriented, 20 µm, type Walo then C20SE
Layer B: Two-component polyurethane adhesive, 2 µm
Layer C (sealing layer): sealing layer made of LLDPE (linear low density polyethylene), 40 µm
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Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996110264 DE19610264A1 (en) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | Multilayer composite film for packaging applications |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996110264 DE19610264A1 (en) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | Multilayer composite film for packaging applications |
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ID=7788425
Family Applications (1)
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DE1996110264 Withdrawn DE19610264A1 (en) | 1995-07-24 | 1996-03-15 | Multilayer composite film for packaging applications |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005029156A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Essel Deutschland Gmbh & Co. Kg | Laminate for tube and container constructions |
-
1996
- 1996-03-15 DE DE1996110264 patent/DE19610264A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005029156A1 (en) * | 2005-06-15 | 2006-12-21 | Essel Deutschland Gmbh & Co. Kg | Laminate for tube and container constructions |
DE102005029156B4 (en) * | 2005-06-15 | 2009-09-24 | Essel Deutschland Gmbh & Co. Kg | Laminate for tube and container constructions |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |