DE202021000167U1

DE202021000167U1 - Dünne Folie für Abfallverpackungskassetten

Info

Publication number: DE202021000167U1
Application number: DE202021000167.0U
Authority: DE
Original assignee: Flexopack SA
Current assignee: Flexopack SA
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2031-01-19
Also published as: AU2021201215B2; FR3117931A3; ES2915298B2; DE102021200304A1; GB2602167A; FR3117930A1; DK202100015U3; AU2021201215A1; US20220194062A1; NL2027313B1; ES2915298A1; FR3117930B1; GB202101112D0; DK202170079A1; EP4015218A1; FR3117931B3; US11707922B2; GB2602167B; DK181260B1

Abstract

Mehrschichtfolie mit einem Gewicht von weniger als 20 g/m² zur Verwendung in Verpackungen für übelriechende Gegenstände, wobei die Folie zwei Außenschichten umfasst, wobei mindestens eine der Außenschichten mindestens 50 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte (HDPE), bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Schicht, umfasst und wobei die Folie mindestens eine Sperrschicht umfasst, die ein Polymer umfasst, das aus Polyamid, Polyester und/oder EVOH ausgewählt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrschichtfolie zur Verwendung in Verpackungen für übelriechende Gegenstände.
Viele Abfallprodukte erzeugen Gerüche, die für die Umwelt störend sind. Beispiele sind verfaulte Lebensmittel, Kinderwindeln und Katzenstreu.
Im Stand der Technik gibt es viele Folien, die zum Schutz vor üblen Gerüchen verwendet werden können. Wie im Stand der Technik bekannt, wird die Verwendung von Materialien wie EVOH, PVDC, Polyacrylnitril empfohlen, um zu verhindern, dass Gerüche aus dem Behälter (z. B. Beutel oder eine andere Konfiguration) entweichen und eine unangenehme Atmosphäre schaffen.
Es sind auch viele Konfigurationen bekannt, bei denen eine bestimmte Länge an Folie (z. B. 20 Meter) in komprimierter Form (z. B. in einer Kassette) verpackt wird. Beispiele für repräsentative Kassetten sind in US 4,934,529 oder US 3,536,192 dargestellt.
Im Allgemeinen besteht die Kassette aus einem rohrförmigen Kern, einer Gehäusewand und einem Kassettenboden. Die Folie wird durch den Bereich zwischen dem Kassettendeckel und der Gehäusewand gezogen. Der Schlauch wird aus der Kassette herausgezogen. Nachdem der übelriechende Gegenstand in den Beutel geworfen wurde, wird der Kern gedreht und der flexible Schlauch so verdreht, dass er den Abfall-/Umgebungsbereich möglichst hermetisch verschließt.
Um die nächste Windel zu entsorgen, zieht der Anwender die nächste Folienportion ab. Die vorherige hermetisch verschlossene Windel wird nach unten gezogen und die neue Windel wird in einer neuen Konfiguration verpackt. Alle diese verschiedenen Packungen werden in einem Behälter gelagert, der periodisch geleert wird.
Die Trennung von einer Packung zur anderen kann mit verschiedenen Mitteln erfolgen. Ein rotierendes Messer wird bevorzugt.
FOLIENEIGENSCHAFTEN
Im Stand der Technik wurden viele mögliche Folienkonfigurationen, entweder ein- oder mehrschichtig, vorgeschlagen. Die grundlegenden Eigenschaften, die eine Folie haben sollte, um im jeweiligen Fall verwendet zu werden, sind

1. Barriere gegen Gerüche
2. Die richtigen Deadfold-Eigenschaften, damit sie in der Kassette effizient komprimiert wird.
3. Ausreichende mechanische Eigenschaften (z. B. Bruchfestigkeit, Dehnung) zu haben.

Mit neuen Umweltvorschriften, die das Konzept „weniger Kunststoff“ fördern, ist es entscheidend, Folien mit geringerer Dicke herzustellen. Gleichzeitig ist es zwingend erforderlich, dass diese Folien hervorragende Barriere- und mechanische Eigenschaften behalten.
Die Patentanmeldung EP 2 085 216 gibt ein Beispiel für die Herstellung von erfolgreichen Folien für diese Anwendung. Es ist jedoch eine Herausforderung, Folien mit einem geringeren Gewicht als 14 g/m² herzustellen, da die Blasenstabilität der Heißblasfolie beeinträchtigt wird. Außerdem erhöht sich durch die Verwendung von im Wesentlichen nicht-elastischen Materialien die Wahrscheinlichkeit von Ablagerungen an der Düsenlippe. Außerdem kann durch die Verwendung solcher Materialien der Reibungskoeffizient nicht auf einen Wert von 0,2 (kinetischer Reibungskoeffizient, Folie zu Folie, ASTMD 1894) sinken, was bei solchen Anwendungen oft gewünscht ist.
Zum Beispiel haben Folien nach EP 2 085 216 einen kinetischen Reibungskoeffizienten (Folie zu Folie und gemessen nach ASTM D1894) von mehr als 0,30, was beim Befüllen der Kassetten oder bei der Verwendung der Folie oder Kassette durch den Verbraucher zu ernsthaften Problemen führt.
Außerdem lassen sich die Folien nach EP 2 085 216 nicht ohne weiteres auf eine Dicke von 10 g/m² reduzieren, was aus Umweltgründen ein wünschenswerter Effekt ist, solange die mechanischen Eigenschaften ausreichend sind.
Wir haben überraschenderweise festgestellt, dass alle für eine solche Anwendung erforderlichen Eigenschaften mit einer sehr leichten Mehrschichtfolie mit einem Gewicht von weniger als 20 g/m² erreicht werden können. Dies ist äußerst vorteilhaft für die Umwelt, da Mehrschichtfolien mit so geringem Gewicht pro Fläche nur sehr schwer herzustellen sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem ersten Aspekt ist die Erfindung auf eine Mehrschichtfolie mit einem Gewicht von weniger als 20 g/m² zur Verwendung in Verpackungen für übelriechende Gegenstände gerichtet, wobei die Folie zwei Außenschichten umfasst, wobei mindestens eine der Außenschichten mindestens 50 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte (HDPE), bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Schicht, umfasst und wobei die Folie mindestens eine Sperrschicht umfasst, die ein Polymer aufweist, ausgewählt aus Polyamid, Polyester und/oder EVOH.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen beide Außenschichten mindestens 50 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte (HDPE) auf.
Die Mehrschichtfolie enthält vorzugsweise in der Sperrschicht EVOH.
Die Mehrschichtfolie enthält vorzugsweise kein Polypropylen.
Die Gesamtmenge an im Wesentlichen nicht-elastischem Material in der Mehrschichtfolie beträgt vorzugsweise 30 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 25 Gew.-% oder weniger, noch bevorzugter 20 Gew.-% oder weniger
Die Gesamtmenge an im Wesentlichen nicht-elastischem Material in jeder Außenschicht beträgt vorzugsweise 50 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 40 Gew.-% oder weniger, noch bevorzugter 30 Gew.-% oder weniger.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat die Mehrschichtfolie ein Gewicht von weniger als 18 g/m², vorzugsweise weniger als 17 g/m², mehr bevorzugt weniger als 16 g/m² g/m², noch mehr bevorzugt weniger als 15 g/m², am meisten bevorzugt weniger als 14 g/m² und insbesondere weniger als 13 g/m².
Vorzugsweise beträgt das Gewicht jeder Außenschicht in der Mehrschichtfolie weniger als 8 g/m², noch bevorzugter weniger als 6 g/m², am meisten bevorzugt weniger als 5 g/m².
Vorzugsweise liegt das HDPE in Mischung mit einem Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer, vorzugsweise Hexen- oder Okten-Copolymer vor.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrschichtfolie ferner mindestens eine Zwischenschicht, die Polyamid umfasst, vorzugsweise ist das Polyamid Polyamid 6 oder Polyamid 6/66.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mehrschichtfolie umfassen mindestens eine oder beide der Außenschichten ein Gleitmittel, vorzugsweise ist das Gleitmittel ein Gleitmittel auf Amidbasis.
In der Mehrschichtfolie der vorliegenden Erfindung haben beide Außenschichten einen kinetischen Film-zu-Film-Reibungskoeffizienten von weniger als 0,35, gemessen nach ASTMD1894, vorzugsweise ist der Reibungskoeffizient kleiner als 0,30, noch bevorzugter ist der Reibungskoeffizient kleiner als 0,25, noch mehr bevorzugt kleiner als 0,2.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrschichtfolie, vorzugsweise besteht sie aus den folgenden Schichten:
AUSSENSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 1 / SPERRSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 3 / AUSSENSCHICHT
Wobei die ZWISCHENSCHICHT 1 und 3 aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrschichtfolie, vorzugsweise besteht sie aus den folgenden Schichten:
AUSSENSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 1 / ZWISCHENSCHICHT 2 / SPERRSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 3 / ZWISCHENSCHICHT 4 / AUSSENSCHICHT
Wobei jede der ZWISCHENSCHICHTEN 1-4 aus den gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mehrschichtfolie eine antibakterielle Aktivität auf, die durch einen Rückgang der Population von Staphylococcus aureus, die 24 Stunden lang in Kontakt mit mindestens einer der Außenschichten der Folie gehalten wird, um mindestens 20 % im Vergleich zur Ausgangspopulation gekennzeichnet ist, gemessen gemäß ISO 2196/2011 zur Messung der antibakteriellen Aktivität auf Kunststoffen und anderen nicht porösen Oberflächen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mehrschichtfolie enthält mindestens eine der Außenschichten, vorzugsweise beide Außenschichten, zusätzlich 0,5-40 Gew.-%, vorzugsweise 5-30 Gew.-%, Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Außenschicht.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Kassette bereitgestellt, die eine Mehrschichtfolie gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst.
Ein dritter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Mehrschichtfolie gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung zum Verpacken von Abfällen.
Vorzugsweise wird die Folie in einer Kassette gelagert.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Folie gefaltet oder die Folie hat die Form eines Beutels.
Definitionen:

In dieser Anmeldung werden die folgenden Definitionen verwendet:
- Der Begriff „Folie“ bezieht sich auf eine flache oder schlauchförmige flexible Struktur aus thermoplastischem Material.
- Der Begriff „wärmeschrumpfbar“ bezieht sich auf eine Folie, die mindestens 10 % in mindestens einer der Längs- und Querrichtungen schrumpft, wenn sie 4 Sekunden lang auf 90 °C erhitzt wird. Die Schrumpfbarkeit wird in Wasser nach ASTM 2732 gemessen. Für Temperaturen wie 100°C oder mehr wird Glyzerin als Referenzflüssigkeit verwendet.
- Der Begriff „Gesamtwärmeschrumpfbarkeit“ bezieht sich auf die Summe der Wärmeschrumpfbarkeit in MD-Richtung und der Wärmeschrumpfbarkeit in TD-Richtung. In allen Fällen wird die ASTM 2732 zur Messung der Schrumpfbarkeiten verwendet.
- Der Begriff „Mehrschicht“ bezieht sich auf eine Folie, die aus 2 oder mehr Schichten besteht.
- Der Ausdruck „Längsrichtung“ oder „Maschinenrichtung“, hier abgekürzt „MD“, bezieht sich auf eine Richtung entlang der Länge der Folie.
- Der Ausdruck „Außenschicht“ bezieht sich auf die Folienschicht, die in unmittelbaren Kontakt mit der äußeren Umgebung kommt. Daher hat die Folie zwei Außenschichten, und wenn sie zu einer Packung geformt wird, befindet sich eine der Außenschichten innerhalb der Packung und eine an der Außenseite der Packung.
- Der Ausdruck „Innenschicht“ bezieht sich auf jede Folienschicht, die nicht „Außenschicht“ ist.

Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Homopolymer“ auf ein Polymer, das aus der Polymerisation eines einzelnen Monomers resultiert.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Copolymer“ auf ein Polymer, das durch Polymerisation von mindestens zwei verschiedenen Polymeren entsteht.
Wie hier verwendet, schließt der Begriff „Polymer“ beide oben genannten Typen ein.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Polyolefin“ auf jedes polymerisierte Olefin, das linear, verzweigt, zyklisch, aliphatisch, substituiert oder unsubstituiert sein kann. Genauer gesagt, umfasst der Begriff „Polyolefin“ Homopolymere von Olefinen, Copolymere von Olefinen, Copolymere eines Olefins und eines nicht olefinischen Comonomers (wie Ester) usw.
Spezifische Beispiele sind Polyethylen-Homopolymer, Polypropylen-Homopolymer, Polybuten-Homopolymer, Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer, Propylen-Alpha-Olefin-Copolymer, Buten-Alpha-Olefin-Copolymer, Ionomer, Ethylen-Ester-Copolymer usw.
Wie hier verwendet, bezeichnet der Begriff „Polyethylen“ Polymere, die im Wesentlichen aus der sich wiederholenden Einheit Ethylen bestehen. Die Homopolymere aus Polyethylen, die eine Dichte von mehr als 0,940 haben, werden als Polyethylen hoher Dichte (HDPE) bezeichnet, diejenigen, die weniger als 0,940 haben, als Polyethylen niedriger Dichte (LDPE).
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer“ auf Copolymere auf Ethylenbasis wie lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE), Polyethylen sehr niedriger Dichte (VLDPE), Polyethylen ultraniedriger Dichte (ULDPE), Metallocen-katalysierte Polymere und Polyethylen-Plastomere und -Elastomere.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „homogene Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymere“ auf Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymere mit einer Molekulargewichtsverteilung von weniger als 2,7, gemessen mittels GPC. Typische Beispiele für diese Polymere sind AFFINITY von DOW oder Exact von Exxon.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Styrolpolymere“ auf Styrol-Homopolymer wie Polystyrol und auf Styrol-Copolymere wie Styrol-Butadien-Copolymere, Styrol-Butadien-Styrol-Copolymere, Styrol-Isopren-Styrol-Copolymere, Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol-Copolymere, Ethylen-Styrol-Copolymere und dergleichen.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck „Ethylen-Methacrylat-Copolymere“ auf Copolymere aus Ethylen und Methacrylat-Monomer. Der Monomergehalt beträgt weniger als 40 %.
Der hier verwendete Ausdruck „Ethylen-Vinylacetat-Copolymer“ oder EVA bezieht sich auf Copolymere aus Ethylen und Vinylacetat.
Der hier verwendete Begriff „Ethylen-Ester-Copolymer“ schließt jedes Polymer ein, das aus Ethylen und Ester-Monomeren hergestellt wird. Es ist offensichtlich, dass dieser Begriff EVAs, EMAs und andere Polymere einschließt.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Barrierepolymer“ auf Polymere, die die Eigenschaft haben, den Durchgang von Sauerstoff durch eine Folie oder eine Schicht, die das Polymer enthält, zu begrenzen. Gängige Materialien, sind EVOH, PVDC oder Polyamid.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff EVOH auf verseifte Produkte von Ethylen-Vinylester-Copolymeren. Der Ethylengehalt liegt typischerweise im Bereich von 25 bis 50 % pro Mol. Alle späteren Verweise auf den Ethylengehalt von EVOH erfolgen in % pro Mol.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff PVDC auf ein Vinylidenchlorid-Copolymer, bei dem eine größere Menge des Copolymers Vinylidenchlorid und eine kleinere Menge des Copolymers ein oder mehrere Monomere wie Vinylchlorid und/oder Alkylacrylate und Methacrylate umfasst.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Polyamid“ auf Homopolymere und Copolymere. Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 12, Polyamid 6/66, Polyamid 6/12, Polyamid-Elastomere, MXD-Polyamide und andere Copolymere sind für die Erfindung besonders geeignet.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Polyester“ auf Polymere, die Terephthalat-Einheiten enthalten. Beispiele für Polyester sind PET (Polyethylenterephthalat), PBT (Polybutylenterephthalat), Polyesterelastomer (Blockcopolymer mit Ester- oder Ethereinheiten), PTT und andere ähnliche Polymere.
Wie hier verwendet, umfasst der Begriff „Ionomer“ die Copolymere von Ethylen und Methacryl- oder Acrylsäure, die metallneutralisiert sind. Ein Beispiel für ein solches Material ist Surlyn von Dupont.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „Polypropylen“ auf Polymere, die Propylen-Struktureinheiten in einem Gewichtsprozentanteil von mehr als 50 % pro Gewicht des Gesamtpolymers enthalten. Beispiele hierfür sind Homo-Polypropylene, statistische Copolymere von Propylen und Ethylen, BlockCopolymere von Propylen und Ethylen, Copolymere oder Mischungen von Propylen und Kautschuk (wie Mischungen von Polypropylen und Ethylen-Propylen-Kautschuk), Propylen-Ethylen-Alpha-Olefin-Terpolymere und andere.
Diese Polymere können isotaktisch, syndiotaktisch oder ataktisch sein. Isotaktisch ist bevorzugt.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „im Wesentlichen nicht elastisches Material“ auf Materialien oder Materialverbindungen, die anorganische Stoffe wie Kalziumkarbonat, Titandioxid, Wollastonit, Glimmer, Glasfasern, Dolomit, Siliziumdioxid und dergleichen enthalten.
Alle hier erwähnten Messmethoden sind für den Fachmann ohne weiteres verfügbar. Sie können z. B. vom American National Standards Institute bezogen werden unter: www.webstore.ansi.org
Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewichtsverhältnis, sofern nicht anders angegeben.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf eine Mehrschichtfolie mit einem Gewicht von weniger als 20 g/m² zur Verwendung in Verpackungen für übelriechende Gegenstände gerichtet, wobei die Folie zwei Außenschichten umfasst, die Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymere umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrschichtfolie, vorzugsweise besteht sie aus den folgenden Schichten:
AUSSENSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 1 / ZWISCHENSCHICHT 2 / SPERRSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 3 / ZWISCHENSCHICHT 4 / AUSSENSCHICHT
Wobei jede der ZWISCHENSCHICHTEN 1-4 aus den gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrschichtfolie, vorzugsweise besteht sie aus den folgenden Schichten:
AUSSENSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 1 / SPERRSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 3 / AUSSENSCHICHT
Wobei die ZWISCHENSCHICHT 1 und 3 aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen können.
Detaillierte Beschreibung der Schichten
Barriereschicht
Vorzugsweise umfasst die Mehrschichtfolie eine Sperrschicht.
In einer Ausführungsform umfasst die Sperrschicht EVOH als Sperrmaterial.
Das verwendete EVOH hat vorzugsweise einen Ethylengehalt von weniger als 48 %, noch bevorzugter von weniger als 44 %, noch bevorzugter von weniger als 38 %, noch bevorzugter von 27 bis 32 % Ethylen.
In einer anderen Ausführungsform besteht die Sperrschicht aus Polyamid als B arrierematerial.
Das Sauerstoffbarrierematerial hat vorzugsweise ein Gewicht von weniger als 5 g/m², mehr bevorzugt weniger als 4 g/m² noch mehr bevorzugt weniger als 2,5 g/m².
Außenschichten
Die Außenschicht umfasst vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte (HDPE). In einer bevorzugten Ausführung umfassen beide Außenschichten mindestens 50 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte (HDPE).
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das HDPE in Mischung mit Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer, vorzugsweise Hexen- oder Okten-Copolymer, verwendet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst mindestens eine der Außenschichten, vorzugsweise beide Außenschichten, zusätzlich 0,5-40%, vorzugsweise 5-30% pro Gewicht Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Außenschicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung beträgt das Gewicht jeder Außenschicht weniger als 8 g/m², vorzugsweise weniger als 6 g/m², besonders bevorzugt weniger als 5 g/m².
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält mindestens eine oder beide der Außenschichten ein Gleitmittel, vorzugsweise ist das Gleitmittel ein Gleitmittel auf Amidbasis (Schmiermittel).
Bevorzugt sind Gleitmittel aus der Familie der Amide, wie z. B. Erucamid, Oleamid, Oleyl-Palmitamid, Stearamid, Behenamid und dergleichen. Alternativ kann das Gleitmittel auch Siloxanmaterialien umfassen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der kinetische Reibungskoeffizient jeder der beiden Außenschichten, gemessen an sich selbst (gemäß ASTMD1894), kleiner als 0,35, weiter bevorzugt kleiner als 0,3, noch weiter bevorzugt kleiner als 0,25, am meisten bevorzugt kleiner als 0,2.
Zwischenschichten
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Mehrschichtfolie mindestens eine Zwischenschicht. Die Mehrschichtfolie kann mehrere Zwischenschichten umfassen. Vorzugsweise befindet sich die Zwischenschicht(en) zwischen der Barriereschicht und einer der Außenschichten. Es kann mehr als eine Zwischenschicht zwischen der Barriereschicht und einer der Außenschichten angeordnet sein.
In den Zwischenschichten können typische Klebeharze wie mit Maleinsäureanhydrit modifizierte Polyolefine verwendet werden. Typische Beispiele sind BYNEL von Dupont und OREVAC von Arkema.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Zwischenschicht ein Polyamid. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist zum Beispiel
Außenschicht / Zwischenschicht 1 / Zwischenschicht 2 / EVOH / Polyamid / Zwischenschicht 3 / Außenschicht
oder
Außenschicht / Zwischenschicht 1 / Polyamid / EVOH / Polyamid / Zwischenschicht 3 / Außenschicht
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht mindestens eine Zwischenschicht aus Polyamid.
Enthält eine Mehrschichtfolie der vorliegenden Erfindung Polyamid in einer Zwischenschicht, so wird vorzugsweise Polyamid 6 oder Polyamid 6/66 eingesetzt.
Allgemein
Im Stand der Technik bekannte Additive können in einer oder mehreren Schichten der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Gleitadditive, Antibeschlag-Additive, Polymerverarbeitungshilfsmittel können verwendet werden, wenn sie relevant sind. Antimikrobielle und/oder antibakterielle Additive können ebenfalls in einer oder mehreren der Schichten verwendet werden, um die Mikrobenbildung zu hemmen. Vorzugsweise wird der antimikrobielle oder antibakterielle Zusatzstoff mindestens einer oder beiden Außenschichten zugesetzt. Vorzugsweise wird der antimikrobielle oder antibakterielle Zusatzstoff der Außenschicht zugesetzt, die in direktem Kontakt mit dem zu verpackenden Produkt steht.
Das antimikrobielle/antibakterielle Additiv umfasst vorzugsweise Silber, Silberionen und/oder Kupfer. Besonders bevorzugt umfasst es Silberionen.
Der Zusatzstoff kann in einer Menge von 0,2 bis 20 % pro Gewicht der entsprechenden Schicht verwendet werden, in der der Zusatzstoff zugesetzt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Folie kein Polypropylen.
Die Gesamtmenge an im Wesentlichen nicht-elastischem Material in der Mehrschichtfolie beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger, mehr bevorzugt 7 Gew.-% oder weniger, noch mehr bevorzugt 5 Gew.-% oder weniger, insbesondere 3 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mehrschichtfolie. Besonders bevorzugt enthält die Mehrschichtfolie kein im Wesentlichen nicht-elastisches Material.
Die Gesamtmenge an im Wesentlichen nicht-elastischem Material in jeder Außenschicht beträgt vorzugsweise 10 Gew.-% oder weniger, weiter bevorzugt 7 Gew.-% oder weniger, noch bevorzugter 5 Gew.-% oder weniger, insbesondere 3 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Außenschicht. Am meisten bevorzugt enthält jede Außenschicht kein im Wesentlichen nicht-elastisches Material.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine antibakterielle Aktivität wie folgt auf: eine Abnahme der Population von Staphylococcus aureus, die 24 Stunden lang in Kontakt mit mindestens einer der Außenschichten der Folie gehalten wird, um mindestens 20 % im Vergleich zur Ausgangspopulation. Die Messungen werden gemäß ISO 2196/2011 Messung der antibakteriellen Aktivität auf Kunststoffen und anderen nicht porösen Oberflächen durchgeführt.
Um die mechanischen Eigenschaften zu erhöhen, kann die Folie mit einer der folgenden Methoden vernetzt werden.
Elektronenbestrahlung, Gammastrahlung, Feuchtigkeitsvernetzung mit Silan-Pfropfverbindungen, Peroxidvernetzung.
Die Folie kann schlauchförmig oder an den Rändern verschweißt sein oder eine Einzelblattkonfiguration aufweisen. Sie kann auch einmal oder mehrmals gefaltet sein (z. B. gemäß US 5,037,370 ). Sie kann auch in Form einer Reihe von Beuteln verwendet werden, mit oder ohne Seitenfalten, gefaltet oder nicht gefaltet. Auch eine Centerfold-Konfiguration ist möglich.
Das bevorzugte Herstellungsverfahren für die Folie ist das in der Technik bekannte Heißblasfolienverfahren. Andere Verfahren wie z. B. die Extrusion durch Flachgussdüsen sind ebenfalls möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Folie vor der Verwendung in einer Kassette gelagert, z. B. in einer Kassette wie in US 4,934,529 beschrieben.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf eine Kassette mit einer Folie gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in Abfallverpackungsanwendungen gerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Kassette wie z.B. in US 4,934,529 beschrieben verwendet.
Gemäß einem dritten Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf eine Mehrschichtfolie gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung zur Abfallverpackung gerichtet, wobei die Folie vorzugsweise in einer Kassette gelagert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Folie vor der Verwendung in einer Kassette gelagert, z. B. in einer Kassette wie in US 4,934,529 beschrieben.
Mechanische Eigenschaften
Die Folie der vorliegenden Anwendung ist trotz ihrer geringen Dicke sehr gut in den mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Dehnung gemäß ASTM D882.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Folie eine Reißfestigkeit von mindestens 20 N/MM2 in mindestens einer von Maschinen- und Querrichtung und eine Dehnung von mindestens 300 % in mindestens einer von Maschinen- und Querrichtung.
BEISPIELE

Eine 5-Schicht-Folie wird in einer handelsüblichen Heißblasfolienanlage mit folgender Formulierung hergestellt
Außenschicht 1, 80 % HDPE+ 15 % EAO+ 5 % Gleitmittel-Masterbatch auf Basis von Erucamid
Zwischenschicht 100% ADH 1
Barriereschicht EVOH 1
Zwischenschicht 100% ADH1
Außenschicht 2 80 % HDPE + 15 % EAO1 + 5 % erucamidbasiertes Gleitmasterbatch

Siehe Tabelle 1

Die Dicke der Struktur beträgt 7,5/1,5/1,5/1,5/6 ausgehend von der Außenschicht1 bis zur Außenschicht 2. TABELLE 1

Typ	Beschreibung	Dichte g/cm3
HDPE	HDPE homopolymer	0.952
EAO1	Mit Metallocen-Katalysatoren	0.918
	hergestelltes Ethylen-Hexen-Copolymer
ADH1	LLDPE mod. Klebeband	0.92
EVOH 1	EVOH mit 32% Ethylen	1.19
EVOH 2	EVOH mit 29% Ethylen	1.2
SNR 1	Calciumcarbonat - polyethylene Verbindung	1.7
LDPE	Polyethylen niedriger Dichte mit Dichte 0,924 und MFI 0,7 bei 190c, 2,16 KG
SLIP	Erucamid-Gleitmasterbatch, das 5% Erucamid enthält
PA1	Polyamid 6/66	1.13

Das Gewicht der Folie beträgt 17,3 g/m².
BEISPIEL 2

Eine 5-Schicht-Folie wird in einer kommerziellen Heißblasfolienanlage mit der folgenden Rezeptur hergestellt
Außenschicht 1, 95 % HDPE+ 5 % erucamidbasiertes Gleitmasterbatch
Zwischenschicht 100% ADH 1
Barriereschicht EVOH 1
Zwischenschicht 100% ADH1
Außenschicht 2 95% HDPE+ 5% Erucamid-basiertes Gleitmasterbatch
Die Dicke des Aufbaus beträgt 6,5/1,5/1,5/1,5/5 ausgehend von der Außenschicht 1 bis zur Außenschicht 2.
Das Gewicht des Materials beträgt 15,4 g/m².

BEISPIEL 3

Eine 5-Schicht-Folie wird in einer kommerziellen Heißblasfolienanlage mit der folgenden Rezeptur hergestellt
Außenschicht 1, 95 % HDPE+ 5 % erucamidbasiertes Gleitmasterbatch
Zwischenschicht 100% ADH 1
Barriereschicht PA1
Zwischenschicht 100% ADH1
Außenschicht 2 95% HDPE+ 5% Erucamid-basiertes Gleitmasterbatch
Die Dicke des Aufbaus beträgt 3/1,5/1,5/1,5/2 ausgehend von der Außenschicht 1 bis zur Außenschicht 2.
Das Gewicht des Materials beträgt 10,9 g/m².

VERGLEICHSBEISPIEL
Eine 5-Schicht-Folie wird in einer kommerziellen Heißblasfolienanlage mit der folgenden Rezeptur hergestellt

Außenschicht 1, 65% EAO1+ 30% SNR 1+ 5% Erucamid-basiertes Gleitmasterbatch
Zwischenschicht 100% ADH 1
Barriereschicht EVOH 2
Zwischenschicht 100% ADH1
Außenschicht 2 65% EAO1+ 30% SNR1+ 5% Erucamid-basiertes Gleitmasterbatch

Die Dicke des Aufbaus beträgt 5/1,5/1,5/1,5/3 ausgehend von der Außenschicht 1 bis zur Außenschicht 2.
Das Gewicht des Materials beträgt 12,1 g/m².
TESTS

1. Die Prüfung der Zugfestigkeit und Dehnung erfolgt nach ASTM D 882.
2. Kompressionsprüfung

TEST 1.
Zugfestigkeit und Dehnung werden gemäß ASTM D882 gemessen. MD steht für die Maschinenrichtung, während TD für die Querrichtung steht.

BEISPIEL ZUGFESTIGKEIT(MD) VERLÄNGERUNG (MD) ZUGFESTIGKEIT(TD) VERLÄNGERUNG (TD)

1 34 270 30 385

2 37 245 30 365

3 39 260 28 355
KOMPRESSIONSPRÜFUNG
3. Für die Kompressionsprüfung wurde ein Papierkern mit einem Durchmesser von 76 mm und einer Höhe von 50 cm verwendet.
Um den Durchmesser der Papierhülse wurde eine schlauchförmige Folie gelegt und gepresst. Die Folienlänge wurde so gemessen, dass die Folie nicht über das obere Ende des Kerns hinausragt. Dieser Test zeigt, wie leicht sich die Folie in die Kassette einlegen lässt (also die Anzahl der Filmmeter, die hineingepresst werden können).
Für die Vergleichsfolie mit hohem SNR-Anteil konnte 7,2 m verwendet werden, während für die erfindungsgemäßen Folien 7,5 (Folie 1), 7,8 (Folie 2) und 8,2 (Folie 3) verwendet werden konnten.
Daher ist die Fähigkeit der innovativen Folie, sich zu komprimieren, besser als die der Folie des Standes der Technik.
REIBUNGSKOEFFIZIENT
Der Reibungskoeffizient (COF) wurde gemäß ASTM D1894 (kinetisch, Film zu Film) gemessen.
Die Vergleichsfolie hat an beiden Außenschichten einen COF von mehr als 0,3, während die erfindungsgemäßen Folien Werte von weniger als 0,25 aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4934529 [0004, 0092, 0093, 0095]
US 3536192 [0004]
EP 2085216 [0010, 0011, 0012]
US 5037370 [0090]

Claims

Mehrschichtfolie mit einem Gewicht von weniger als 20 g/m² zur Verwendung in Verpackungen für übelriechende Gegenstände, wobei die Folie zwei Außenschichten umfasst, wobei mindestens eine der Außenschichten mindestens 50 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte (HDPE), bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Schicht, umfasst und wobei die Folie mindestens eine Sperrschicht umfasst, die ein Polymer umfasst, das aus Polyamid, Polyester und/oder EVOH ausgewählt ist.
Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, wobei beide Außenschichten mindestens 50 Gew.-% Polyethylen hoher Dichte (HDPE) umfassen.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sperrpolymer EVOH ist.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie kein Polypropylen enthält.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gesamtmenge an im Wesentlichen nicht-elastischem Material in der Folie 30 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 25 Gew.-% oder weniger, besonders bevorzugt 20 Gew.-% oder weniger beträgt,
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gesamtmenge an im Wesentlichen nicht-elastischem Material in jeder Außenschicht 50 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 40 Gew.-% oder weniger, besonders bevorzugt 30 Gew.-% oder weniger beträgt.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie ein Gewicht von weniger als 18 g/m², vorzugsweise weniger als 17 g/m², noch bevorzugter weniger als 16 g/m², noch bevorzugter weniger als 15 g/m², am meisten bevorzugt weniger als 14 g/m² und insbesondere weniger als 13 g/m² aufweist.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gewicht jeder Außenschicht weniger als 8 g/m², vorzugsweise weniger als 6 g/m², besonders bevorzugt weniger als 5 g/m² beträgt.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das HDPE in Mischung mit einem Ethylen-Alpha-Olefin-Copolymer, vorzugsweise Hexen- oder Octen-Copolymer, vorliegt.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie ferner mindestens eine Zwischenschicht umfasst, die Polyamid umfasst, vorzugsweise ist das Polyamid Polyamid 6 oder Polyamid 6/66.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine oder beide der Außenschichten ein Gleitmittel umfassen, vorzugsweise ist das Gleitmittel ein Gleitmittel auf Amidbasis.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beide Außenschichten einen kinetischen Film-zu-Film-Reibungskoeffizienten von weniger als 0,35, gemessen nach ASTMD1894, aufweisen, bevorzugter beträgt der Reibungskoeffizient weniger als 0,30, noch bevorzugter beträgt der Reibungskoeffizient weniger als 0,25, noch bevorzugter beträgt der Reibungskoeffizient weniger als 0,2.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie die folgenden Schichten umfasst oder aus diesen besteht AUSSENSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 1 / SPERRSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 3 / AUSSENSCHICHT
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie die folgenden Schichten umfasst oder aus diesen besteht AUSSENSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 1 / ZWISCHENSCHICHT 2 / SPERRSCHICHT / ZWISCHENSCHICHT 3 / ZWISCHENSCHICHT 4 / AUSSENSCHICHT
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Folie eine antibakterielle Aktivität aufweist, gekennzeichnet durch einen Rückgang der Population von Staphylococcus aureus, die 24 Stunden lang in Kontakt mit mindestens einer der Außenschichten der Folie gehalten wird, um mindestens 20 % im Vergleich zur Anfangspopulation, gemessen gemäß ISO 2196/2011 zur Messung der antibakteriellen Aktivität auf Kunststoffen und anderen nicht porösen Oberflächen.
Mehrschichtfolie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Außenschichten, vorzugsweise beide Außenschichten, zusätzlich 0,5-40% pro Gewicht, vorzugsweise 5-30% pro Gewicht Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), bezogen auf das Gesamtgewicht der entsprechenden Außenschicht, umfasst.
Kassette mit einer Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung in Abfallverpackungsanwendungen.
Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Verwendung zur Abfallverpackung, wobei die Folie vorzugsweise in einer Kassette gelagert ist, und/oder die Folie vorzugsweise gefaltet ist oder die Folie in Form eines Beutels vorliegt.