DE2146820B2 - Vierschichtiger Verpackungsfilm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen vierschichtigen Verpakkungsfilm mit einer ersten Oberflächenschicht aus einem Copolymeren von Äthylen und Vinylacetat einer zweiten Oberflächenschicht aus Polyäthylen, einer Sperrschicht aus einem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, wobei die Sperrschicht zwischen der ersten und zweiten Oberflächenschicht und angrenzend an die erste Oberflächenschicht angeordnet ist und einer zweiten Schicht aus einem Copolymeren von Äthylen und Vinylacetat die zwischen und angrenzend sowohl an die Sperrschicht als auch an die zweite Oberflächenschicht angeordnet ist

Aus der DE-OS 15 86 592 sind vielschichtige Verpakkungsfilme bekannt, die Oberschichten aus einem Olefinpolymeren und eine Mehrzahl von Gasschrankenbzw. Gassperrschichten, z. B. aus einem Vinylidenchlorid-Polymerisat, besitzen.

In der DE-OS 2007 963 sind vielschichtige Folien beschrieben, die als Verpackungsfilme dienen können. Diese Folien besitzen eine innere Sperrschicht z. B. aus einem Vinylidenchlorid/Vinylchlorid'Copolymeren, eine Klebstoffschicht auf jeder Schicht der Sperrschicht, /. ß. aus einem Äthylen/Vinylacetai-Copolymeren, eine äußere Polyolefinschichl, die an einer der Klebstoffschichten haftet, und eine äußere Styrolpolymerensehieht, die an der anderen Klebstoff schicht haftet. Das für die Sperrschicht bevorzugte Vinylidenchlorid/Vinylchlorid-Copolymere kann kleinere Mengen eines Weichmachers oder eines Stabilisierungsmittels enthalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen vierschichtigen Verpackungsfilm der eingangs beschriebenen Art in seinen Eigenschaften dahingehend zu verbessern, daß bei der Verarbeitung .'<}e$- Films und/oder seiner kräftigen pehnUngsbeansprwchmig eine Ablösung der Schichten ijncj eine unerwünschte

BildungyonLecksteilen vermieden wird,

Erfmdungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem eingangs definierten Film dadurch gelöst, daß die Sperrschicht aus dem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid zusätzlich 4 bis J2Gew,-% eines Äthylen/VinylacetatTCöpoIymeren enthält

Bevorzugt ist jjas in der Sperrschicht enthaltene Copolymere aus Äthylen und Vinylacetat ein derartiges Copolymeres, das 60 bis 86 Gew--# Äthylen und 40 bis 14 Gew.-% Vinylacetat, insbesondere 72 Gew.-% Äthylen und 28 Gew.-% Vinylacetat enthält

Die Sperrschicht des erfindungsgemäßen Verpakkungsfilrns enthält bevorzugt ein Copolymeres aus 70 bis 80 Gew--% Vinylidenchlorid und 30 bis 20 Gew.-% Vinylchlorid, insbesondere ein Copolykeres aus

μ 73 Gew.-% Vinylidenchlorid und 27 Gew.-% Vinylchlorid. Um das Extrudieren solcher Copolymeren zu erleichtern, ist es häufig vorteilhaft einen geringen Anteil eines Weichmachers und ggf. auch eines Wärmestabilisators und/oder eines Lichtstabilisators zuzusetzen. Solche Zusätze sind bekannt Durch ihre Mitverwendung wird die für die Extrusion erforderliche Temperatur wesentlich herabgesetzt und die Wahrscheinlichkeit des Zerseuens des Copolymeren während der Extrusion verringert

Das die erste Oberflächenschicht des erfindungsgemäßen Verpackungsfilm bildende Copolymere von Äthylen und Vinylacetat enthält in der Regel 90 bis 60 Gew.-% Äthylen und 10 bis 40 Gew.-% Vinylacetat Derartige Copolymere besitzen einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und haben nach dem ASTM-Test Nr. 1238-57 Tin der Regel einen Schmelzindex von 2 bis 30. Bei der Erfindung ist es vorteilhaft daß zwischen den sich gegenüberliegenden Außenseiten des vierschichtigen Verpackungsfilms eine Heißversiegelungsdifferenz von wenigstens 16°C und vorteilhafterweise noch eine größere Differenz vorhanden ist Das bedeutet, daß diejenige Seite des Films mit der Oberflächenschicht aus dem bei relativ niedriger Temperatur schmelzenden Copolymeren aus Älhylen/Vinylacetat einen minimalen Heißversiegelungswert von wenigstens 16°C unterhalb der minimalen Heißversiegelungstemperatur des bei relativ hoher Temperatur schmelzenden Polyäthylens haben sollte, das auf der gegenüberliegenden Oberflächenschicht angeordnet ist Dadurch kann der Verpakkungsfitm ohne die Gefahr einer Verzerrung in dem Bereich zwischen den unteren Heißwrsiegelungstemperaturen der einander gegenüberliegenden Flächen herfcversiegelt werden. Wenn außerdem das bei höherer Temperatur schmelzende Polyäthylen oberhalb seiner Heißversiegelungstemperatur gehalten wird, behält es eine ausreichende Steifigkeit, um einer automatischen Anlage ohne Verziehen, Verzerren oder sonstiges Verformen zugeführt werden zu können, so daß der mehrschichtige Verpackungsfilm sauber geschnitten werden kann. Entsprechend dem HeiBversiegelungsbereich des erfindungsgemäßen Verpackungsfilms können die Temperaturen der Heißversiegelungseinrichtungen in einer automatischen Anlage in einer solchen Weise eingestellt werden, daß Geschwindigkeitsänderungen

f>5 für die Verpackungen oder Einheiten pro Minute gemacht werden können, die bei anderen Verpackungsfilmen nicht möglich sind.
Für die Ermittlung des Heißversiegelunpsbereiches

hat sich ein Heißversjegelungstest bewehrt, Pieser wird unter Verwendung einer Hejßversiegelungseinrichtung vom Stangen-Typ ausgeführt, welche eine beheizte Stange mit einer Abmessung von etwa 2,5 bis 25 cm aufweist, Dabej verwendet man ejnen RIm mit einer s Dicke von etwa 0,025 mm und die Heißysrsiegelungsstange kann wahlweise mit einer thermisch isolierten Einspannkjemme in Eingriff treten, die mit Polytetrafluoräthylen überzogen und federnd abgestützt ist Ein Heißversiegelungstest wird ausgeführt, indem zwei Filmschichten zwischen die Einspannklemmen gelegt werden, die man auf eine vorbestimmte Temperatur aufheizt Die Einspannklemmen bringen einen Druck von 2,1 kg/cm² auf den RIm auf. Der Drück wird bei der gewünschten Temperatur für eine Zeitdauer von 1 Sekunde (Verweilzeit) ausgeübt Proben eines vorgegebenen Rlmes werden der Versiegelungseinrichtung über einen veränderlichen Temperaturbereich (Temperatur der Stange der Heißversiegelungseinrichtung) ausgesetzt und die Stärke der sich ergebenden Heißversiegelung hestimmt Der Heißversiegelungsbereich wird dann ^lais innerhalb eines Bereiches liegend angenommen, in dem eine Versiegelung mit etwa der Hälfte der maximalen Stärke der Heißversiegelung bei niedrigen Temperaturen erhalten wird; die obere Grenze des Versiegelungsbereiches wird auf ähnliche Weise festgelegt Ein Ausfall im höheren Temperaturbereich tritt im allgemeinen infolge eines Schmelzens des Rlmes ein. Der Heißversiegelungsbereich, wie er mit Hilfe des zuvor beschriebenen Tests bestimmt wird, ist nicht notwendigerweise der nutzbare Heißversiegelungsbereich des gleichen Rlmes in der automatischen Verpackungsvorrichtung, wo Verweilzeit, Drücke, Geschwindigkeit Verschmutzung u. dgl variieren können. Für eine bestimmte Maschine ucd eine bestimmte Dicke des Filmes wird jedoch der Heißversie^ jlungstemperaturbereich, wie er durch das erwähnte Experiment bestimmt wird, im allgemeinen als zweckmäßiger Anhaltspunkt verwendet Wenn einmal die Versiegelungsbedingungen für einen Film bestimmt sind, erhält -to man einen Faktor, welcher auf einfache Weise auf andere Rlme übertragen werden kann, wenn man die Variablen wie Filmdicke, Rlmtemperatur und Luftbewegung berücksichtigt

Bei der Betrachtung der Wärmewiderstandsfähigkeit des Filmes und der Heißversiegelungstemperatur muß berücksichtigt werden, daß die Heißversiegelungstemperatur diejenige der Stange der Testversiegelungseinrichtung und nicht notwendigerweise die Temperatur ist, die von dem Film während des Versiegelungsbetriebes erreicht wird.

Pje Erfindung wird in dem folgenden Beispiel und in den Vergleiqhs.versueh.en noch näher erläutert,

Beispiel

Ein Mehrschichtfilm wurde mittels simultanem Extrudieren und Kaltrollenformen-hergestellt, um einen vierschichtigen Film zu bilden. Dieser hatte eine bei relativ niedriger Temperatur schmelzende erste Oberflächenschicht aus einem Copolymeren mij etwa

72 Gew.-% Äthylen und etwa 28 Gew -% Vinylacetat und einer Dicke von etwa 0,02 mm. An der Oberflächenschicht haftete eine Sperrschicht mit einer Dicke von etwa 0,01 mm aus einem Copolymer mit etwa

73 Gew,-°/o Vinylidenchlorid und 27 Gew,-⁰/* Vinylchlorid. Die Sperrschicht enthielt eine innige Mischung von etwa 6 Gew.-% eines modifizierenden Copolymers aus Äthylen/Vinylacetat aus etwa 72 Gew.-% Äthylen und etwa 28 Gew,-% Vinylacetat Die Sperrschichtfilm-Zusammensetzung enthielt außerdem übliche Mengen und Arten von Weichmachern und Stabilisatoren. Zwischen der Sperrschicht und einer zweiten Oberflächenschicht mit einer Dicke von etwa 0,025 mm und hergestellt aus einem Hochdruckpolyäthylen mit einer Dichte von etwa 0,941 lag eine 0,005 mm dicke Schicht aus Äthylen/Vinylacetat-Copolymer der gleichen Zusammensetzung, wie sie für die erste Oberflächenschicht verwendet wurde. Der sich ergebende zusammengesetzte RIm war bii'Jndig gegen Ablösung der Schichten. Es wurden Beutel gebildet Nach kräftiger Dehnungsbeanspruchung, Aufblasen mit Luft und Eintauchen in Wasser mit einer Temperatur von etwa 2 bis 7°C zeigten sich keine Leckstellen.

Vergleichsversuch I

Ein sonst im Aufbau mit dem Beispiel identisch zusammengesetzter RIm, jedoch ohne das modifizierende Copolymer aus Äthylen/Vinylacetat zeigte in erheblichem Maß unerwünschte Leckstellen, wenn er in der beschriebenen Weise bei niedriger Temperatur Dehnungen ausgesetzt wurde.

Vergleichsversuch 2

Ein sonst im Aufbau mit dem Beispiel identisch zusammengesetzter Film, dessen Sperrfilmschicht jedoch aus einem Copolymer von 84,5 Gew.-°/o Vinylidenchlorid und 15,5Gew.-% Vinylchlorid und aus nur 3 Gew.-% des genannten modifizierenden Copolymeren aus Äthylen/Vinylacetat bestand, zeigte ein unerwünscht Brüchigwerden beim Test, wie er vorstehend für die Debnung bei niedriger Temperatur beschrieben worden ist.

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Vlerscfiichtiger Verpaekungsfilm mit einer ersten Oberflächenschicht _{9VS e}\_nem Copolymeren von Äthylen und Vinylacetat einer zweiten Oberflächenschicht aus Polyäthylen, einer Sperrschicht aus einem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, wobei d|e Sperrschicht zwischen der ersten und zweiten Oberflächenschicht und angrenzend an die erste Oberflächenschicht angeordnet ist, und einer zweiten Schicht aus einem Copolymeren von Äthylen und Vinylacetat, die zwischen und angrenzend sowohl an die Sperrschicht als auch an die zweite Oberflächenschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht aus dem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Vinylchlorid zusätzlich 4 bis 12Gew.-% eines Äthylen/Vinylacetat-Copolymeren enthält.

2. Verpacküngsfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Sperrschicht enthaltene Copolymere aus Äthylen und Vinylacetat ein Copolymeres aus 60 bis 86 Gew,-% Äthylen und 40 bis 14 Gew.-% Vinylacetat ist.

3. Verpackungsfilm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Sperrschicht enthaltene Copolymere aus Äthylen und Vinylacetat ein Copolymeres aus 72Gew.-% Äthylen und 78 Gew.-% Vinylacetat ist

4. Verpackungsfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht ein Copolymeres aus 70 bis 80Gew.-% Vinylidenchlorid und 30 bis 20 Gew.-% Vinylchlorid ist