DE202011110824U1 - Folie und deren Verwendung als Deckel für Verpackungen und Behälter - Google Patents

Folie und deren Verwendung als Deckel für Verpackungen und Behälter Download PDF

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Abstract

Folie, die eine transparente Polyesterbasisfolie (PET) (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Polyesterbasisfolie (4) mit einer zusätzlichen Schicht (5) auf der transparenten Polyesterbasisfolie (PET) (4) in Form einer Polyolefinschicht (5a) und einer PET-Schweißschicht (5b) aus amorphem Polyester beschichtet ist, die auf die Polyesterbasisfolie coextrudiert sind, um die Folie (2) zu bilden, wobei die Polyolefinschicht (5a) zwischen der transparenten Polyesterbasisfolie (PET) (4) und der PET-Schweißschicht (5b) angeordnet ist.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine Folie, insbesondere zum Stanzen von Deckeln für Verpackungen, wie z.B. Verpackungen oder Behälter aus Polyester (PET), wobei die Folie eine transparente Polyesterbasisfolie (PET) umfasst, sowie deren Verwendung.
  • WO 98/25760 A1 offenbart ein Folienlaminat, wobei die Folie dadurch hergestellt ist, dass zwei Folien, die mehrere separate Schichten enthalten, zusammenlaminiert werden. Das Folienlaminat kann als Deckel auf Behältern verwendet werden, wobei die Folie an den Rand des Behälters geschweißt ist.
  • Aufgrund der Materialauswahl und dem schichtartigen Aufbau mit vielen Schichten in den beiden Folien in dem Laminat, weisen die bekannten Folienarten vor dem Aufbringen auf den Behälter keine ausreichende Festigkeit zum Stanzen von Deckeln auf, da sich Deckel dieser Art üblicherweise nach dem Stanzen kräuseln.
  • Folien sind auch in verschiedenen Materialien bekannt und werden als Deckel auf Verpackungen verwendet, z.B. Bechern und Flaschen, für die Verpackung von insbesondere Milchprodukten, Fruchtsäften, Trinkwasser, Salaten, Teigwaren etc. Der Deckel kann aus Aluminiumfolie hergestellt werden, auf die eine Schicht Schweißlack aufgebracht wurde, damit sie an der Verpackung haften kann.
  • Diese Art von Deckeln ist jedoch nicht transparent, was ein verbreiteter Wunsch unter Verbrauchern ist.
  • Wenn eine transparente PET-Folie verwendet wird, muss eine Schweißlackschicht aufgebracht werden, welche, da sie milchig ist, nur auf den Rand, wo das Verschweißen mit dem Deckel erfolgt, aufgebracht wird, um die Transparenz nicht zu zerstören.
  • Der Nachteil einer solchen Anwendung von Schweißlack ist, dass er entweder auf die gestanzten Deckel oder in montierter Form auf eine Folienbahn in Verbindung mit dem eigentlichen Deckel der Verpackung präzise aufgebracht werden muss.
  • Dies ist ein weiterer Kostenfaktor, und der Schweißlack lässt in jedem Fall einen sichtbaren Rand um den Deckelrand zurück, was einen ästhetischen Nachteil darstellt.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile und Mängel bei der Verwendung einer PET-Basisfolie in Verbindung mit PET-Behältern oder -Verpackungen, wie z.B. Behältern aus amorphem Polyester (APET) oder kristallinem Polyester (CPET), zu beheben, und dies ist erfindungsgemäß durch eine Folie gelöst, bei der eine transparente Polyesterbasisfolie (PET) mit einer zusätzlichen Schicht beschichtet ist, indem eine Polyolefinschicht und eine Polyester(PET)-Schweißschicht aus amorphem Polyester auf die transparente PET-Basisfolie coextrudiert sind, um die Folie zu bilden.
  • Die erfindungsgemäße Folie ist eine transparente Polyesterfolie (PET), auf die eine Schicht aus einer Polyolefinschicht und einer PET-Schweißschicht coextrudiert ist, um die Folie zu bilden, wobei die Polyolefinschicht zwischen der transparenten Polyesterbasisfolie (PET) und der PET-Schweißschicht angeordnet ist.
  • In erster Linie wird auf diese Weise sichergestellt, dass vollständige Transparenz vorliegt, sogar an der Schweißnaht. Weiterhin wird ein häufig erheblicher Materialverlust vermieden, weil keine bestimmten Anforderungen bezüglich der Position der schweißbaren Beschichtung gestellt werden, da diese überall auf der Folie vorhanden ist. Zusätzlich stellt die coextrudierte Schicht auf der transparenten PET-Basisfolie sicher, dass der gestanzte Deckel eine ausreichende Festigkeit besitzt, die ein Kräuseln des Deckels verhindert, sodass Deckel gestanzt werden können und vorgestanzte Deckel auf die Behälter aufgebracht werden können.
  • Weiterhin kann sehr vorteilhaft sichergestellt werden, dass die kostenintensiven Druckverfahren, bei denen eine Schweißlackschicht aufgebracht werden muss, vermieden werden.
  • All diese Faktoren tragen zur Vereinfachung bei und reduzieren auf diese Weise die Kosten der Folie, welche, wie bereits ausgeführt, eine vollständige Transparenz aufweist.
  • Zusätzlich weist die Schweißschicht aus PET, die, wenn sie als Deckel verwendet wird, der Innenseite des Behälters ausgesetzt ist, überlegene organoleptische Eigenschaften im Vergleich zu Schweißschichten aus Polypropylen oder Polystyrol auf, da sie nicht dazu neigt, irgendeinen Geschmack auf das Nahrungsmittel oder Getränk in dem Behälter zu übertragen. Daher ist die erfindungsgemäße Folie z.B. geeignet für Deckel auf Behälter, die für Nahrungsmittel oder Getränke verwendet werden, die ansonsten sehr anfällig dafür sind, den Geschmack oder Geruch vom Verpackungsmaterial aufzunehmen. Beispiele für derartige Nahrungsmittel oder Getränke sind Wasser, Saft, Milch oder dergleichen. Zusätzlich weist die PET-Schweißschicht eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Fetten und Ölen auf und wird daher zur Verwendung im Zusammenhang mit fetthaltigen Nahrungsmitteln und/oder Getränken geeignet sein, z.B. Milch, Joghurts, Käse, Salate, Pasteten oder dergleichen.
  • Schließlich führt die Coextrusion der zusätzlichen Schichten dazu, dass der Foliendeckel fester ist als einer, der mit Schweißlack ausgestattet ist, sodass auf diese Weise die Dicke der PET-Basisfolie entsprechend reduziert werden kann und so eine Einsparung von Gewicht und Material von etwa 15% erreicht werden kann.
  • Es ist bevorzugt, dass die Polyolefinschicht in einer Ausführungsform eine Polyethylen(PE)-Schicht ist, vorzugsweise in Form eines Homopolymers oder Copolymers von PE, wie z.B. ein acrylisches PE-Polyer oder ein Ethylvinylacetat (EVA) enthaltendes PE oder Mischungen davon, und dass die Coextrusion der Polyolefinschicht/ PE-Schicht und der PET-Schweißschicht auf die transparente PET-Basisfolie so ausgeführt wird, dass die Polyolefinschicht, wie z.B. die PE-Schicht, zwischen der transparenten Polyesterfolie (PET) und der PET-Schweißschicht angeordnet ist.
  • Die PET-Schweißschicht ist gegebenenfalls aus PETG hergestellt, da PETG nicht kristallisiert. Dies führt zu einer Schweißschicht mit verbesserten Schweißeigenschaften, z.B. beim Schweißen bei Temperaturen unterhalb von 230°C, im Vergleich zu normalem Polyester (PET), das seine Schweißeigenschaften verliert, wenn es kristallisiert.
  • Wenn vor dem Aufbringen der coextrudierten Schichten, einschließlich der PE-Schicht und PET-Schweißschicht, ein Primer auf die transparente Polyesterbasisfolie (PET) aufgebracht wird, wird eine erhöhte Haftung zwischen der PET-Basisfolie und der PE-Schicht erreicht. Die erhöhte Haftung zwischen der PET-Schicht und der PE-Schicht sorgt dafür, dass die Delaminierung kontrolliert werden kann, wobei die Delaminierung zwischen der Polyolefinschicht/ PE-Schicht und der PET-Schweißschicht erfolgt.
  • Wenn die PET-Schweißschicht in Richtung des Behälters aus PET angeordnet ist, wird eine sichere Verbindung und auf diese Weise ein dicht anliegender Aufbau aus Deckel und Behälter erreicht.
  • Wenn eine PET-Basisfolie mit einer Dicke von mindestens 23 µm und die aufgebrachte coextrudierte Schicht mit einem Gesamtgewicht von mindestens 7 g/m2, was einer Dicke von mindestens 7 µm entspricht, verwendet wird, wird ein relativ kostengünstiger und materialsparender Foliendeckel erhalten.
  • Die Folie kann zu Deckeln gestanzt werden und schließlich ist es sinnvoll, den Foliendeckel zum Anschweißen an Behälter und dergleichen zu verwenden, indem die Folie vor dem Anschweißen an den Behälter in die endgültige Form des Foliendeckels gestanzt wird, wobei der Foliendeckel mit der PET-Schweißschicht, die in Richtung des Behälters zeigt, an den Behälter geschweißt wird, und dass der Deckel bei einer späteren Trennung von der Verpackung mittels einer Zugvorrichtung in der Folie dazu führt, dass die PE-Schicht auf der PET-Basisfolie (4) verbleibt und die PET-Schweißschicht auf dem Behälter in dem Schweißbereich verbleibt, während die PE- und PET-Schweißschichten nur in dem Schweißbereich delaminieren. Damit wird sichergestellt, dass eine sehr präzise Delaminierung der PE-Schicht und der PET-Schweißschicht erfolgt, wenn der Deckel von dem Behälter gezogen wird, sodass sichergestellt wird, dass die Folie abgezogen wird, ohne dass der Deckel in Stücke gerissen wird.
  • Zeichnungen
  • Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Foliendeckels und dessen Verwendung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben, in der
  • 1 einen Becher mit einem Foliendeckel vor dem Zusammenschweißen zeigt, und
  • 2 eine Schnittdarstellung des Bechers und des Foliendeckels nach Abziehen und Öffnen zeigt, in der II-II Richtung aus 1 gesehen.
  • Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
  • Das Beispiel in 1 zeigt einen Behälter 1, der aus Polyester (PET) hergestellt ist, z.B. amorphem Polyester (APET) oder kristallinem Polyester (CPET).
  • Der Behälter kann in der Art vorliegen, die als Verpackung für Wasser, Fruchtsäften, Salaten oder ähnlichen Produkte bekannt ist. Er kann allerdings auch eine Schale oder dergleichen für Salatlebensmittel oder eine Flasche für Milch oder Softdrinks sein.
  • In dem gezeigten Beispiel ist der Behälter 1 mit einem oberen Rand 3 ausgestattet, welcher z.B. eben auf der oberen Seite ist, um das Schweißen eines Deckels an den Rand zu gewährleisten.
  • Wenn dieser Behälter 1 mit seinem Inhalt gefüllt worden ist, muss er mit einem Deckel 2 verschlossen werden. Dieser Deckel 2 wurde vorzugsweise vorher gestanzt und ist auf diese Weise an die Öffnung des Behälters 1 angepasst.
  • Dieser Deckel 2, der aus einem Folienlaminat besteht, ist in 2 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Er umfasst eine Basisfolie 4 aus PET, die transparent ist, und kann eine Dicke zwischen 23 und 50 µm, z.B. eine Dicke von 30–40 µm, aufweisen. Diese Dicke ist an den Bedarf hinsichtlich Festigkeit, Barriereeigenschaften, Größe etc. angepasst.
  • Auf diese Basisfolie 4 wird mittels Coextrusion direkt auf die Oberfläche der vorrückende PET-Basisfolie 4 eine PE-Schicht, die als 5a bezeichnet ist, und eine PET-Schweißschicht, die als 5b bezeichnet ist, bereitgestellt. Die PET-Schweißschicht 5b soll mit dem Randbereich 3 des Behälters verschweißt werden.
  • Die PE-Schicht 5a kann ein Homopolymer oder ein Copolymer von PE sein – ein geeignetes PE-Copolymer ist ein acrylisches Copolymer aus PE oder ein Ethylvinylacetat (EVA) enthaltendes PE – und wird im Folgenden PE-Schicht genannt. Es wurde gefunden, dass diese Copolymere eine ausreichende Anbindung an die PET-Schichten in der Folie zeigen, was besonders nützlich im Hinblick auf die PET-Basisfolie ist. Zusätzlich gewährleistet die Verwendung von jedem dieser Copolymere, dass eine Delaminierung zwischen der PET-Schweißschicht und der Polyolefinschicht, dies ist die PE-Schicht, nur in dem Schweißbereich erfolgt. Die PET-Schweißschicht 5b kann ebenfalls ein Homopolymer oder ein Copolymer von PET sein und wird PET-Schweißschicht genannt. Ein besonders geeignetes Material für die Schweißschicht ist PETG, ein rein amorpher Polyester, der nicht kristallisiert, also amorph bleibt. Dies führt zu einer Schweißschicht mit verbesserten Schweißeigenschaften im Gegensatz zu normalem Polyester, der seine Schweißeigenschaften verliert, wenn er bei Temperaturen von weit unter 220–230°C kristallisiert, was aufgrund des Erweichungspunktes der PET-Basisfolie der maximale Temperaturbereich zum Schweißen ist.
  • Diese beiden Schichten 5a und 5b weisen bevorzugt eine Gesamtmenge zwischen 7 und 25 g/m2 auf, was etwa 7–22 µm entspricht. Die PE-Schicht hat bevorzugt eine Dicke von 5–15 g/m2, was etwa 5,5–17 µm entspricht, und die PET-Schweißschicht hat bevorzugt eine Dicke von 2–10 g/m2, was etwa 2,8–7,5 µm entspricht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist auf die Basisfolie 4 aus Polyester PET ein Primer 6 aufgebracht, der eine erhöhte Adhäsion zwischen dem Polyester (PET) in der Basisfolie 4 und der PE-Schicht 5a in der coextrudierten Schicht 5, die auf die Basisfolie 4 aufgebracht ist, sicherstellt. Bevorzugt ist die Primerschicht acrylbasiert und enthält Polyethylenimin (PEI), wobei besonders PEI für die erhöhte Adhäsion zwischen der Basisschicht aus PET 4 und PE-Schicht 5a verantwortlich ist. Der Grenzwert für die Adhäsion ist bislang nicht abschließend geklärt, es wird jedoch erwartet, dass dieser für einen 15 mm breiten Teststreifen zwischen 5 und 20 N liegt.
  • Eine alternative Ausführungsform zur Herstellung dieser Folie 2 umfasst eine Extrusion einer Basisfolie 4 und die Bildung der Schicht 5 durch eine erste Schicht 5a und einer zusätzlichen PET-Schweißschicht 5b mittels Coextrusion, wobei die Schichten 4, 5 zur Bildung des Foliendeckels 2 zusammengefügt werden.
  • Der Foliendeckel wird bevorzugt unmittelbar nach dem Aufbringen der coextrudierten Schicht auf die transparente PET-Basisfolie kalandriert.
  • Dies habt den Vorteil, dass das Folienlaminat 2 transparent und über seine ganze Oberfläche schweißbar sein wird. Auf diese Weise kann jede Deckelform und Deckelgröße aus einer Folienrolle gestanzt werden, da der Deckel an die Größe und Form der Verpackung angepasst wird. Der Deckel 2 kann von einer Rolle der Folie aufgebracht werden oder kann bevorzugt in seine endgültige Form gestanzt werden, bevor er auf die Behälter 1 aufgebracht wird.
  • Im Zusammenhang mit dem Befüllen von Behältern, z.B. Bechern, in einer Befüllmaschine, wird der Deckel, der bevorzugt in seine endgültige Form vorgestanzt ist, anschließend durch Aufbringen und Schweißen an den Randbereich 3 aufgebracht.
  • Wenn der Behälter befüllt und mit dem Deckel 2 verschlossen worden ist, kann der Benutzer, wie in 2 gezeigt, den Deckel durch Ziehen an der Deckellasche abziehen.
  • Auf diese Weise werden die PE-Schicht 5a und die PET-Schweißschicht 5b so voneinander getrennt und delaminiert, dass das Abziehen und Öffnen kontrolliert und äußerst präzise erfolgt. Daher verbleibt die PET-Schweißschicht in dem Schweißbereich auf dem Behälter, z.B. an dessen Rand, und verbleibt in dem nicht geschweißten Bereich auf dem Deckel 2.
  • Da die beiden Schichten 5a und 5b relativ steif sind, kann die Größe der Basisfolie 4 reduziert werden, sodass sowohl Gewicht als auch Material eingespart werden können. Zudem kräuseln sich die gestanzten Deckel nach dem Stanzen aufgrund der erhöhten Starrheit des Foliendeckels nicht.
  • Gegebenenfalls kann eine zusätzliche Schicht mit einem Aufdruck/ Farbe entweder vor oder nach dem Stanzen der Deckel in bekannter Weise aufgebracht werden. Ebenso kann gegebenenfalls eine zusätzliche Barriereschicht auf den Foliendeckel aufgebracht werden, z.B. vor dem Beschichten und/oder Stanzen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 98/25760 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Folie, die eine transparente Polyesterbasisfolie (PET) (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Polyesterbasisfolie (4) mit einer zusätzlichen Schicht (5) auf der transparenten Polyesterbasisfolie (PET) (4) in Form einer Polyolefinschicht (5a) und einer PET-Schweißschicht (5b) aus amorphem Polyester beschichtet ist, die auf die Polyesterbasisfolie coextrudiert sind, um die Folie (2) zu bilden, wobei die Polyolefinschicht (5a) zwischen der transparenten Polyesterbasisfolie (PET) (4) und der PET-Schweißschicht (5b) angeordnet ist.
  2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyolefinschicht (5a) eine Polyethylen(PE)-Schicht ist, bevorzugt in Form eines Homopolymers oder eines Copolymers von PE, wobei ein Copolymer aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein acrylisches PE-Polymer oder ein Ethylvinylacetat (EVA) enthaltendes PE oder Mischungen davon umfasst.
  3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Primerschicht (6) zwischen der PET-Basisfolie (4) und der Polyolefinschicht (5a) vorliegt.
  4. Folie nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die PET-Schweißschicht (5b) aus PETG hergestellt ist.
  5. Folie nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass Folie (2) transparent ist.
  6. Folie nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die PET-Basisfolie (4) eine Dicke zwischen 23 und 50 µm aufweist und die coextrudierte Schicht (5) eine Dicke zwischen 7 und 25 g/m2 aufweist, was einer Dicke zwischen 7 und 22 µm entspricht.
  7. Folie nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) zu einem Deckel für einen Behälter (1) gestanzt ist.
  8. Verwendung der Folie gemäß einem der Ansprüche 1–7, wobei die Folie als ein Deckel an einen Behälter (1) aus Polyester (PET) oder einen Behälter, auf den eine Schicht aus Polyester aufgebracht ist, geschweißt ist.
  9. Behälter aus Polyester (PET) oder Behälter, auf den eine Schicht aus Polyester aufgebracht ist, wobei eine Folie (2) gemäß einem der Ansprüche 1–7 mit der PET-Schweißschicht (5b), die in Richtung des Behälters (1) zeigt, an den Behälter (1) geschweißt ist.
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