DE202013103803U1

DE202013103803U1 - Mehrschichtfolie

Info

Publication number: DE202013103803U1
Application number: DE201320103803
Authority: DE
Original assignee: Kobusch Sengewald GmbH
Current assignee: Kobusch Sengewald GmbH
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2014-11-24
Anticipated expiration: 2023-08-23

Abstract

Klare transparente autoklavierbare siegelbare Mehrschicht-Folie, die aufweist: eine Aussenschicht, die zwischen 90 und 100 Gew.% PP-Homopolymer aufweist (40); eine Verbindungsschicht (20), die mindestens 70 Gew.% eines heterophasischen PP/PE Random Copolymeren und ggf. bis 30 Gew.% eines Elastizitätsverbesserer, ausgewählt aus thermoplastischen Elastomeren oder Metallocen-Polyolefin-Copolymeren, aufweist, und eine Siegelschicht (10), die mindestens 70 Gew.% PP-Copolymer und bis 10% mindestens eines thermoplastischen Elastomeren sowie bis 6% heterophasisches Random-PP/Alpha-Olefin Copolymer aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine klare transparente autoklavierbare siegelbare Mehrschicht-Folie mit einer PP-Polymer-Außenschicht und einer heißsiegelbaren inneren Schicht auf PP-Basis.
Klare mehrschichtige PP-Filme und Folien, die heißsiegelbar und autoklavierbar sind, werden u. a. verwendet, um gesiegelte flüssigkeitsdichte; insbesondere wasserdampfdichte Beutel zu erzeugen. Sie eignen sich besonders für Beutel als Primärverpackungen für medizinische Flüssigkeiten und Lösungen, können aber auch als Drainagebeutel oder für Lebensmittelverpackungen verwendet werden. Es ist in der Regel ausreichend, wenn sie flüssigkeitsdicht und gegenüber Falltests beständig sind, denn diese Beutel müssen gegenüber den normalen Belastungen – Druck- und Stossunempfindlich sein. Beutel werden beim Versenden Stössen ausgesetzt und gestapelt versendet und müssen dies ohne Undichtigkeit durchstehen.
In speziellen Fällen, insbesondere wenn sie für Primärverpackungen für sauerstoffempfindliche Materialien verwendet werden, kann auch eine Gasbarriereeigenschaft erwünscht sein.
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn sie Aminosäurelösungen verpacken oder wenn der Eintrag oder die Freisetzung von CO2 zu einer unerwünschten Änderung des pH-Werts des verpackten Gutes führen kann oder wenn der Inhalt durch O2 oxidiert und dadurch unbrauchbar wird.
Zur flexiblen Verpackung speziell medizinischer Flüssigkeiten und Lösungen, abgesehen von der Glasflasche, die schwer und schwierig zu handhaben ist, werden heute üblicherweise chlorfreie Folien, wie PE und PP-Mehrschichtfolien verwendet, wie sie aus der EP 0892830 oder auch der WO2006024966 bekannt sind.
Polyethylen-Mehrschichtfolien liefern oft nicht die gewünschte Transparenz und Flexibilität sowie Sterilissationsfähigkeit im Autoklaven. Somit sind nur PP-Mehrschichtfolien zufriedenstellend hinsichtlich ihrer Flexibilität und Siegelbarkeit sowie Autoklavierbarkeit. Die bisherigen gattungsgemässen Mehrschichtfolien haben den Nachteil, dass sie Thermoplastische Elastomere in Mengen aufweisen, welche eine Rückführung von Abfällen des PP-Beutelmaterials in den Herstellungsprozess erschweren. Thermoplastische Elastomere sind ferner aufwändig herzustellen, daher unökologisch und sollten vermieden oder ihr Einsatz zumindest verringert werden. Hoch-thermoplastisches Elastomer-haltige Siegelschichten haben noch dazu einen engen Schmelzpunktbereich, was dazu führt, dass thermisches Siegeln nur innerhalb eines sehr engen Temperaturbereichs erfolgen kann.
Die grundlegenden Anforderungen an Mehrschichtfolien zur Verwendung in Verpackungen wässrigen Lösungen, insbesondere Lösungen für die intravenöse Infusion und dergleichen, sind:
hohe Flexibilität
sehr gute Transparenz und Klarheit
geringe Wasserdampfdurchlässigkeit
physiologische Unbedenklichkeit,
mechanische Stabilität (Falltest), auch von gesiegelten Verpackungen;
mit dauerbeheizten Werkzeugen oder Puls-schweißbar
autoklavierbar, möglichst über 121°C
mit einer Barriere gegen Sauerstoff und/oder Kohlendioxid ausrüstbar
gute Recyclingfähigkeit.
Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine transparente, autoklavier- und siegelbare/schweißbare Mehrschichtfolie zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Mehrschichtfolie mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Bevorzugt umfasst die Mehrschichtfolie eine Aussenschicht mit mindestens 90 Gew.% PP-Homopolymer-, eine PP-Alpha-Olefin-Copolymer-Siegelschicht mit heterophasischen Random PP-Copolymeren sowie mindestens eine Verbindungsschicht, welche zur Stabilisierung, Verbesserung der Elastizität der Folie und Verbindung von Aussen- und Siegelschicht ausgelegt ist. Die Verbindungsschicht weist heterophasische random PP-Copolymere auf (s. auch EP1244717B2 ). Durch eine derartige Kombination wird eine klare transparente autoklavierbare siegelbare Mehrschicht-Folie mit den gewünschten Eigenschaften geschaffen.
Unter Klar wird in diesem Zusammenhang der Messwert verstanden der mit dem Gerät HAZE GUARD PLUS der Fa. BYK Gardener bei 22°C und einer rel. Raumfeuchte von 40–50% gemessen wurde.
Unter Transparenz wird in diesem Zusammenhang ein Messwert verstanden, der der mit dem Gerät HAZE GUARD PLUS der Fa. BYK Gardener bei 22°C und einer rel. Raumfeuchte von 40–50% gemessen wurde.
Unter Siegelfähig oder siegelbar bzw. Schmelzpunkt wird ein Temperaturbereich verstanden, bei der die Innenschicht gegen sich selbst so dicht verschweissbar ist, dass eine autoklavierbare Schweissnaht mit einer Siegelnaht-Festigkeit von Fmax = mindestens 40 N entsteht. Diese Temperatur ist nicht der Schmelzpunkt einer homogenen Mischung, sondern die Temperatur, bei der zwei Folien miteinander dicht verschweissen.
Es kann bevorzugt sein, dass die heterophasische PP-Alpha-Olefin-Copolymer-Siegelschicht (10) bis etwa 10 Gew.%, bevorzugt bis 8 Gew.% und ganz besonders bevorzugt bis 6 Gew.% eines thermoplastischen Elastomeren (thermoplastisches Elastomer) aufweist. Dies ist erheblich weniger, als bei den herkömmlichen gattungsgemäßen Folien der Fall ist, wodurch eine gute Recyclingfähigkeit des Folienmaterials gegeben ist. Das heterophasische PP/PE Random Copolymer in der Siegelschicht ermöglicht einen breiten Siegeltemperaturbereich ab etwa 130°C bis etwa 145°C des Siegelwerkzeugs. Ein breiter Siegeltemperaturbereich ist wichtig, da so Temperaturschwankungen des Werkzeugs, verschiedene Temperaturen von Siegelautomaten sowie des Materials nicht zu undichten Siegelnähten führen und die Ausschussquote der damit hergestellten gesiegelten Verpackungen somit geringer ist.
Das thermoplastische Elastomer kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: Styrol-Block Copolymere (thermoplastisches Elastomer-S, SEPS, SIS, SEBS, SBS), Polyetherester (thermoplastisches Elastomer-E), Polyurethane (thermoplastisches Elastomer-U), Polyetheramide (thermoplastisches Elastomer-A), EPDM, Butylgummi.
Die Verbindungsschicht, die für die optischen Anforderungen an Klarheit und Transparenz sowie Bildschärfe für Verbindung der Aussen- und Innenschichten wesentlich ist, weist bevorzugt eine heterophasische random PP Copolymer-Mischung mit bis zu 25 Gew.% eines thermoplastischen Elastomeren oder eines Metallocen-Polyolefins auf. Dieser Elastizitätsverbesserer kann ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: thermoplastischen Elastomeren, Polyolefinelastomeren; Ethylen-Octycen-Copolymeren, Alken-Octycen-Copolymeren, Metallocenen auch μm die Vermischung der beiden Phasen zu unterstützen.
Typische Dicken einer derartigen Mehrschicht-Folie sind:
Siegelschicht: Dicke: 30–60 μm;
Aussenschicht: Dicke: 5–200 μm, bevorzugt 50–100 μm; besonders bevorzugt 20–40 μm,
Verbindungsschicht: Dicke 30–100 μm;
wobei die Aussenschicht bei einer Temperatur zwischen 160–170°C schmilzt; die Verbindungsschicht zwischen 120 und 170° und die Siegelschicht bei 130–170°C, bevorzugt 130–150°C.
Eine Verwendung der autoklavierbaren Mehrschichtfolie ist als Lebensmittelverpackung oder Verpackung medizinischer fluider und pastöser Materialien. Typischerweise kann das Material für Blutbeutel, Salzlösungen, Flüssigkeiten wie Getränken oder pastösem Material, wie Saucen eingesetzt werden.
Die Siegelschicht weist bei einer bevorzugten Ausführungsform eine niedrigere Siegeltemperatur bzw. Schmelzpunktbereich als die Außenschicht auf, das Heißsiegeln kann dann mit dauerbeheizten Werkzeugen erfolgen.
Es ist jedoch auch möglich, mehrschichtige Folien ohne diese Art der Schmelzpunkt Gradienten der Filme erzeugen, in diesem Fall werden die Folien beispielsweise Pulsverschweißt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, auf welche sie keineswegs eingeschränkt ist, sowie der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
1 eine erfindungsgemässe Dreischichtfolie; und
2 einen Querschnitt durch einen Siegelnahtabschnitt einer gesiegelten beutelartigen Verpackung mit einer erfindungsgemässen Dreischichtfolie
3 den Siegeltemperaturbereich verschiedener erfindungsgemässer Mehrschichtfolien gegen POLYCINE APP 114
4 Transparenz, Trübungs-Bildschärfewerte erfindungsgemässer Mehrschichtfolien vor und nach Sterilisation verschiedener erfindungsgemässer Mehrschichtfolien und einer Vergleichsfolie
5 Wasserdampfdurchlässigkeit, Bruchdehnung, Bruchspannung, E-Modul, Sauerstoffdurchlässigkeit verschiedener erfindungsgemässer und einer Vergleichsfolie
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, auf die sie jedoch keinesfalls eingeschränkt ist.
Wie in 1 gezeigt, weist die erfindungsgemässe Mehrschichtfolie eine Aussenfolie 40 aus PP-Homopolymeren, ggf. mit bis zu 8, bevorzugt bis 6 Gew.% thermoplastisches Elastomer auf. Die darauf angeordnete Verbindungsschicht 20 mit einem niedrigeren Schmelzpunktbereich als die Aussenschicht weist ein heterophasisches Random PP-Alpha-Olefin-Copolymer sowie ggf. einen Elastizitätsverbesserer bis 25 Gew.% auf. Die Siegelschicht 10 mit einem niedrigeren Schmelzpunktbereich als die Aussenschicht weist ein heterophasisches Random PP-Alpha-Olefin-Copolymer sowie bis zu 10 Gew.%, bevorzugt bis 7 Gew.% eines thermoplastischen Elastomerwn auf. Das Copolymer ist gut zu siegeln und bietet im Verbund mit der PP Homopolymeraussenschicht eine gute transparente, klare Mehrschichtfolie. Es werden mittels des Geräts HAZE GUARD PLUS der Fa BYK Gardener Transparenzwerte von um 91% vor und um 88% nach Sterilisation sowie eine Bildschärfe/Klarheit (clarity) von ca. 90–95% vor und von ca. 90–96% nach Sterilisation gemessen, sowie einen Trübungswert (Haze) von etwa 9 bis 16% vor der Sterilisation und von 18–24% nach der Sterilisation auf.
Diese Dreischichtfolie kann mit dauerbeheizten Werkzeugen zu Beuteln (s. 2) verschweisst werden, die sich für die Verpackung von medizinischen Lösungen, wie Blut, Blutersatzmitteln, physiologischen Lösungen, künstliche Ernährung sowie Lebensmitteln eignen und autoklaviert werden können. Die Siegelnähte sind in 2 durch S bezeichnet.
Falltests zeigen, dass die Folien für grössere Fallbeständigkeit bzw. stossfestere Siegelnähte Mittelschichten mit Gehalten an thermoplastischen Elastomeren von bis zu 30 Gew.%, bevorzugt 25 Gew.% und ganz besonders bevorzugt bis 20 Gew.% thermoplastisches Elastomer benötigen. Kleine Beutel/Siegelverpackungen können auch ohne Elastizitätsverbesserer in der Mittelschicht hergestellt werden.
Dies ist auf die heterophasischen Random PP-Alpha-Olefin-Copolymere in den Polymermischungen zurückzuführen, welche den Vorteil haben, gummiartige Strukturen zu bilden, was eine grössere Flexibilität der Schicht sowie niedrigere Schmelztemperaturen der Zwischenschicht bewirkt. Die Verbindungsschicht kann somit in vielen Fällen im Wesentlichen nur aus heterophasischen PP/PE Random Copolymeren bestehen. Typische heterophasische Random PP-Alpha-Olefin-Copolymere sind solche, die in Mischung bis zu 25 Gew.% PE aufweisen. Falls die Mischung der Verbindungsschicht keine zufriedenstellenden Eigenschaften (Klarheit, Transparenz oder Elastizität) aufweist, kann zur Verbesserung des Mischverhaltens auch ein Kompatibilisierer, wie ein Metallocen, in Mengen bis zu 15 Gew.%, bevorzugt bis 10 Gew.%, eingesetzt werden.
Die Siegelschicht weist im Wesentlichen das heterophasische Random PP/Alpha-Olefin Copolymer auf. Dieses Material bindet gut an die Verbindungsschicht und an die Aussenschicht 40 und führt in Kombination mit diesen zu einer Mehrschichtfolie mit guter optische Transparenz (> 88,5% nach Sterilisation (Bildschärfe (Klarheit) von mehr als 87% und Trübung von weniger als 28,00%, bevorzugt unter 24% jeweils nach der Sterilisation), sodass die erwünschte Durchsichtigkeit, Kontakttransparenz und Inspektionsmöglichkeit des mit der Folie Verpackten gegeben ist.
Das Material kann sehr einfach gemeinsam mit den weiteren Schichten recycled und im Verfahren rückgeführt werden.
Es kann notwendig sein, dass die Mehrschichtfolie ferner eine Barriere gegen Sauerstoff und/oder Kohlendioxid aufweist, auch als Gassperrschicht bezeichnet. Diese mindestens eine Sperrschicht kann auf der geschichteten Verbundstruktur mittels eines Haftvermittlers in der Form einer weiteren Deckschicht vorgesehen sein.
Die mindestens eine Verbindungsschicht in der Verbundfolie gewährleistet nicht nur die Haftung der äußeren und inneren Schichten miteinander, sondern steigert auch die Flexibilität und Elastizität des damit hergestellten Mehrschichtverbundes.
Die Mehrschichtfolie kann beispielsweise durch Coextrusion hergestellt werden, weil aufgrund der Ähnlichkeit der Schichten, die alle auf PP basieren, die Schichten problemlos aneinander haften. Eine gute Siegelbarkeit der Siegelschicht ist durch einen Schmelzpunkt Gradienten zwischen der Ausssen und der Innenschicht gewährleistet. Es ist besonders bevorzugt, dass die Schichten koextrudiert – auch in Wasserbar coextrudiert – werden. Adhäsionsverstärker oder Klebstoffe können bei dieser Herstellungsweise vermieden werden, und die Mehrschichtfolie in einem einzigen Fertigungsschritt hergestellt werden. Die erfindungs-gemässe Folie hat noch dazu einen breiteren Siegeltemperaturbereich – im Gegensatz zur herkömmlichen POLYCINE APP 114 Folie, die nur einen relativ kleinen Temperaturbereich gesiegelt werden kann. Ein kleiner Siegeltemperaturbereich kann zu Problemen führen, wenn die Siegelwerkzeuge beim Heisssiegeln geringfügig auskühlen oder etwas wärmer sind, was durch geänderte Umgebungsbedingungen bedingt sein kann (s. 3).
Besonders bevorzugt wird die Folie schichtweise von oben nach unten coextrudiert und dann abgeschreckt – bevorzugt durch Extrusion in ein Wasserbad mit Abschrecken. Durch dieses Abschrecken wird der amorphe Zustand des Polymeren aus der Schmelze erhalten und die Flexibilität sowie Transparenz derselben gegenüber nicht abgeschreckten Mehrschichtfolien erheblich verbessert.
Durch die Koextrusion kann das Vorsehen von Adhäsionsverbesserern oder aber auch Klebstoffen vermieden werden und die Herstellung der Mehrschichtfolie in einem einzigen Herstellungsschritt erfolgen. Gegebenenfalls können aber auch Aussenschichten in an sich bekannter Weise aufkaschiert werden. Wahlweise können auch weitere Deckschichten in einer an sich bekannter Weise laminiert werden.
Es ist insbesondere für die Verwendung der Mehrschichtfolie zur Herstellung von Beuteln günstig, wenn das Material als Schlauch extrudiert wird. Dadurch wird eine Kontamination der Innenseiten des Beutels durch Keime vermieden, insbesondere wenn zum Aufblasen des Folienschlauches ein inertes Gas (z. B. Stickstoff) anstelle der Umgebungsluft benutzt wird.
Eine typische Gesamtdicke der erfindungsgemässen Mehrschichtfolie liegt im Bereich von 100 bis 400 μm, besonders bevorzugt zwischen 150–300 μm. Wahlweise können auch weitere Deckschichten in einer an sich bekannter Weise laminiert werden.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Mehrschicht-Folie der Erfindung für Beutel für Lebensmittel und für medizinische Flüssigkeiten und Lösungen eingesetzt wird, um nur einige konkrete Beispiele für ihre Anwendung zu nennen:

a) für Lebensmittel: Wein, gefriergetrockneten Kaffee-Extrakt und Marmelade.
b) für medizinischen Flüssigkeiten und Lösungen: Kochsalzlösungen, Blut, Blutersatzlösungen, Dialyselösungen, Aminosäurelösungen – es können aber auch andere pastöse oder flüssige oder trockene Materialien verpackt werden, insbesondere solche, die ggf. sterilisiert werden sollen oder heiss abgefüllt werden.

Für bestimmte Anforderungen kann unnötig sein, die Folie als coextrudierten Schlauch in Beutelbreite durch ein Wasserbad abzuschrecken. Dann wird die Folie auf einer Blasfolien- oder Giessfolienanlage coextrudiert und als Schlauch bzw. Flachbahn ohne Wasserkühlung weiterverarbeitet. Dies kann z. B. so geschehen, dass in einer nächsten Verarbeitungsstufe eine oder mehrere Folienlagen auf die co-extrudierte Folie aufkaschiert werden. Solche Folien können ausgewählt sein nach bestimmten Sperr-eigenschaften (z. B. gegen Sauerstoff) oder auch um das Schmelzpunktgefälle deutlich zu erhöhen.
Bevorzugt geschieht die Weiterverarbeitung einer solchen coextrudierten Folie als doppelt flach-gelegte Bahn auf handelsüblichen Konfektionsanlagen mit Dreirand-Siegelung.
Die so hergestellten Beutel werden häufig für medizinische Abfall-Flüssigkeiten und -Lösungen (wie bspw. Drainageflüssigkeiten) eingesetzt. Aber auch andere pastöse, flüssige oder trockene Materialien können verpackt werden, insbesondere solche, die autoklaviert/sterilisiert werden müssen oder heiss in die Verpackung eingefüllt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, auf die der Schutzumfang keineswegs beschränkt ist, näher erläutert.
Beispiel 1
Vergleichsbeispiel
Dreischichtige Mehrlagenfolie auf Polypropylenbasis (E40429):

Aussenlage: PP-Homopolymerisat einer Dicke von 30 μm
Verbindungsschicht: heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 130 μm
Siegelschicht: 85 Gew.% PP-Random-Copolymer und 15 Gew.% eines PP-Alpha-Olefin-Copolymeren einer Dicke von 40 μm

Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 [mu]m.
Es wurde eine bei 140 Grad C siegelbare klare Folie erhalten, die aufgrund des reinen Polyolefincharakters sehr klar war. Aus dieser Folie wurden 500 ml Beutel gefertigt und mit Wasser gefüllt. Der Falltest zeigte, dass bei einer Fallhöhe von 2 m nur 10% der Beutel nicht platzten. Die Folie ist somit für die Beutelherstellung weniger geeignet.
Beispiel 2:
Dreischichtige Mehrschichtfolie auf Polypropylenbasis (E47807) = HE001406:

Aussenlage: PP-Homopolymerisat + 6% SEBS + 4% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 30 μm
Verbindungsschicht: 100% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 130 μm
Siegelschicht: 75 Gew.% PP-Random-Copolymeres, 15 Gew.% PP-Alpha-Olefin PP Copolymer, 4 Gew.% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen und 6 Gew.% SEBS einer Dicke von 40 μm

Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 μm.
Das E-Modul der Folie betrug 260 MPa; die Bruchdehnung 670%; die Bruchspannung ca. 35 MPa und die Wasserdampfdurchlässigkeit war 0,5 cm³/m²/d/bar).
Es wurde eine bei 140 Grad C siegelbare klare Folie erhalten, die aufgrund des Polyolefincharakters eine Transparenz vor Sterilisation von 91,00% und nach Sterilisation von 86% aufwies, die Trübung war vor der Sterilisation 11,9 danach 23% und die Bildschärfe war vor Sterilisation 91,4 und nach Sterilisation 90% – also eine sehr klare Folie. Im Falltest eines wassergefüllten 500 ml-Beutels über 2 m zeigte sich, dass 100% den Fall unbeschädigt bestanden. Die Folie ist somit für die Beutelherstellung von Beuteln dieses Volumens geeignet.
Beispiel 3
Dreischichtige Mehrschichtfolie mit (E47808) = HE 001407

Aussenlage: PP-Homopolymerisat + 6% SEBS + 4% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 30 μm
Verbindungsschicht: 94 Gew.% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 130 μm, 6 Gew.% SEBS
Siegelschicht: 75 Gew.% PP-Random-Copolymeres und 15 Gew.% PP-Alpha-Olefin PP Copolymer, 4 Gew.% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen und 6 Gew.% SEBS einer Dicke von 40 μm

Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 μm.
Das E-Modul der Folie betrug 240 MPa; die Bruchdehnung 650%; die Bruchspannung ca. 30 MPa und die Wasserdampfdurchlässigkeit war 0,5 cm³/m²/d/bar).
Es wurde eine bei 140 Grad C siegelbare klare Folie erhalten, die aufgrund des reinen Polyolefin-charakters eine transparenz vor Sterilisation von 91,00% und nach Sterilisation von 88% aufwies, die Trübung was vor der Sterilisation 13.2 danach 22% und die Bildschärfe war vor der Sterilisation 91,4% und nach der Sterilisation 91% – also eine sehr klare Folie.
Im Falltest eines wassergefüllten 500 ml-Beutels zeigte sich, dass mehr als 90% den Fall über 2 m unbeschädigt bestanden. Die Folie ist somit für die Beutelherstellung von Beuteln dieses Volumens geeignet.
Beispiel 4:
Dreischichtige Mehrschichtfolie (E47809) = HE 001498:

Aussenlage: 90 Gew.% PP-Homopolymerisat + 6% SEBS + 4% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 30 μm
Verbindungsschicht: 80 Gew.% heterophasisches Random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 130 μm und 20 Gew.% SEBS
Siegelschicht: 75 Gew.% PP-Random-Copolymeres und 15 Gew.% PP-Alpha-Olefin PP Copolymer, 4 Gew.% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen und 6 Gew.% SEBS einer Dicke von 40 μm

Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 μm.
Das E-Modul der Folie betrug 225 MPa; die Bruchdehnung 650%; die Bruchspannung ca. 30 MPa und die Wasserdampfdurchlässigkeit war 0,3 cm³/m²/d/bar).
Es wurde eine bei 140 Grad C siegelbare klare Folie erhalten.
Im Falltest eines wassergefüllten 500 ml-Beutels zeigte eine zufriedenstellende Fallbeständigkeit. Die Folie ist somit für die Beutelherstellung von Beuteln dieses Volumens geeignet.
Beispiel 5:
Dreischichtige Mehrschichtfolie (E47857) = HE 001409:

Aussenlage: 100% PP-Homopolymerisat einer Dicke von 30 μm
Verbindungsschicht: 20 Gew.% Metallocen-Polyethylen-Hexen-Copolymer und 80 Gew.% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 130 μm Siegelschicht: 100% PP-Alpha-Olefin-Copolymer einer Dicke von 40 μm

Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 μm.
Es wurde eine bei 140°C siegelbare klare Folie erhalten, die aufgrund des hohen Polyolefincharakters eine Transparenz vor Sterilisation von 91,31% und nach Sterilisation von 86,97% aufwies, die Trübung was vor der Sterilisation 9,21 danach 23% und die Bildschärfe war vor der Sterilisation 95,4% und nach der Sterilisation 96,35% – also eine sehr klare Folie.
Das E-Modul der Folie betrug 275 MPa; die Bruchdehnung 650%; die Bruchspannung ca. 35 MPa und die Wasserdampfdurchlässigkeit war 0,4 cm³/m²/d/bar).
Im Falltest eines wassergefüllten 500 ml-Beutels zeigte sich, dass 48% einen Fall von 1,2 m Höhe unbeschädigt bestanden. Die Folie ist somit für die Beutelherstellung von Beuteln dieses Volumens weniger geeignet, kann aber für andere Verpackungszwecke sinnvoll sein.
Es wurde eine bei 140°C siegelbare klare Folie erhalten, die aufgrund des reinen Polyolefincharakters sehr klar war.
Beispiel 6
Dreischichtige Mehrschichtfolie (E47809) = HE 1408:

Aussenlage: PP-Homopolymerisat + 6% SEBS + 4% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 30 μm
Verbindungsschicht: 90% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen einer Dicke von 130 μm, 10 Gew.% SEBS
Siegelschicht: 75 Gew.% PP-Random-Copolymeres und 15 Gew.% PP-Alpha-Olefin PP Copolymer, 4 Gew.% heterophasisches random PP/PE Copolymer mit 20 Gew.% Polyethylen und 6 Gew.% SEBS einer Dicke von 40 μm

Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 μm.
Das E-Modul der Folie betrug 225 MPa; die Bruchdehnung 650%; die Bruchspannung ca. 30 MPa und die Wasserdampfdurchlässigkeit war 0,3 cm³/m²/d/bar).
Es wurde eine bei 140°C siegelbare klare Folie erhalten.
Im Falltest eines wassergefüllten 500 ml-Beutels über 2 m zeigte sich, dass kein Beutel den Fall unbeschädigt bestand. Allerdings überstanden alle Beutel einen Fall aus 1,2 m Höhe. Die Folie ist somit eher für kleinere Beutel geeignet, welche stossfest sein sollen.
Vergleichstest mit POLYCINE APP 114
Dreischichtige Mehrschichtfolie (PP6280):

Aussenlage: 100% PP-Homopolymerisat einer Dicke von 30 μm
Verbindungsschicht: 55 Gew.% PP-Random-Copolymeres, 45 Gew.% SEBS Siegelschicht: 85 Gew.% PP-Random-Copolymeres und 15 Gew.% SEBS einer Dicke von 40 μm

Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 μm.
Das E-Modul der Folie betrug 225 MPa; die Bruchdehnung 650%; die Bruchspannung ca. 30 MPa und die Wasserdampfdurchlässigkeit war 0,3 cm³/m²/d/bar). Es wurde eine bei 140°C siegelbare klare Folie erhalten.
Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten Mehrlagenverbundfolie betrug etwa 200 μm. Es wurde eine bei 140°C siegelbare klare Folie erhalten, die aufgrund des reinen Polyolefincharakters eine Transparenz vor Sterilisation von 91,00% und nach Sterilisation von 90% aufwies, die Trübung war vor der Sterilisation 9,00 danach 25% und die Bildschärfe war vor der Sterilisation 92 und nach der Sterilisation 87,3% – also eine klare Folie.
Im Falltest eines wassergefüllten 500 ml-Beutels über 2 m zeigte sich, dass kein Beutel den Fall unbeschädigt bestand. Allerdings überstanden alle Beutel einen Fall aus 1,2 m Höhe. Die Folie ist somit eher für kleinere Beutel geeignet, welche stossfest sein sollen.
Die Gesamtdicke der in ein Wasserbad extrudierten PP-Mehrlagenverbundfolie betrug stets etwa 200 μm, wobei auf die PP-Aussenschicht in an sich bekannter Weise auch weitere Folien aufkaschiert werden können.
Mehrlagenfolien bzw. daraus hergestellte Beutel sind insbesondere für medizinische Zwecke sauerstoffdicht und heisssterilisierbar und geben auch keine Inhaltsstoffe der Folien – wie Weichmacher/Plasticizer od. dgl. an wässrige Materialien, die sich im Beutelinneren befinden, ab.
Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist es dem Fachmann offensichtlich, dass vielfältige Abwandlungen, wie sie im Schutzumfang der Ansprüche enthalten sind, möglich sind.
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

EP 0892830 [0005]
WO 2006024966 [0005]
EP 1244717 B2 [0010]

Claims

Klare transparente autoklavierbare siegelbare Mehrschicht-Folie, die aufweist: eine Aussenschicht, die zwischen 90 und 100 Gew.% PP-Homopolymer aufweist (40); eine Verbindungsschicht (20), die mindestens 70 Gew.% eines heterophasischen PP/PE Random Copolymeren und ggf. bis 30 Gew.% eines Elastizitätsverbesserer, ausgewählt aus thermoplastischen Elastomeren oder Metallocen-Polyolefin-Copolymeren, aufweist, und eine Siegelschicht (10), die mindestens 70 Gew.% PP-Copolymer und bis 10% mindestens eines thermoplastischen Elastomeren sowie bis 6% heterophasisches Random-PP/Alpha-Olefin Copolymer aufweist.
Mehrschicht-Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen Aussen- (40) und Siegelschicht (10) liegende mindestens eine Verbindungsschicht (20) mehr als 60 Gew.% heterophasisches Random-PP/Alpha-Olefin-Copolymer aufweist
Mehrschicht-Folie gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die PP-Copolymer-Siegelschicht (10) bevorzugt bis etwa 8 Gew.% und ganz besonders bevorzugt bis 6 Gew.% mindestens eines thermoplastischen Elastomeren (TPE) sowie bis 5 Gew.% heterophasisches Random-PP/Alpha-Olefin-Copolymer aufweist.
Mehrschicht-Folie gemäss einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aussenschicht (40) bis zu 7 Gew.% eines thermopastischen Elastomeren (TPE) und bis zu 5 Gew.% eines heterophasischen PP/PE Random Copolymeren aufweist.
Mehrschicht-Folie gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Elastomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Styrol-Block Copolymere (TPE-S, SEPS, SIS, SEBS, SBS), Polyetherester (TPE-E), Polyurethan (TPE-U), Polyetheramiden (TPE-A), EPDM, Butylgummi.
Mehrschicht-Folie gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das heterophasische thermoplastische Random-PP-Alpha-Copolymer ein PP-PE-Copolymer mit bis zu 25 Gew.% Polyethylen ist.
Mehrschicht-Folie gemäß Ansprüche 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der heterophasischen Random-PP-Alpha-Olefin-Copolymer-Mischung der Mittelschicht (20) bis zu 15 Gew.% eines Kompatibilisierers, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: thermoplastischen Elastomeren, Polyolefinelastomeren; Ethylen-Octycen-Copolymeren, Alken-Octycen-Copolymeren, organischen und anorganischen Peroxyden, Metallocenen eingemischt ist.
Mehrschicht-Folie gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelschicht eine Dicke von 30–60 μm, die Aussenschicht eine Dicke zwischen 20–50 μm die Mittelschicht eine Dicke zwischen 100 und 160 μm besitzt.
Mehrschichtfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenschicht einen Schmelzbereich zwischen 160–170°C; die Mittelschicht einen Schmelzbereich zwischen 120 und 170°C und die Siegelschicht einen Schmelzbereich von 130–170°C besitzt.
Verwendung der Mehrschichtfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer gesiegelten medizinischen oder Lebensmittel-Verpackung.