DE2420488C2 - Verfahren zum Herstellen eines aus mehreren Schichten bestehenden Verpackungsmaterials aus thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines aus mehreren Schichten bestehenden Verpackungsmaterials aus thermoplastischen KunststoffenInfo
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Description
25
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines aus mehreren Schichten bestehenden Verpakkungsmaterials
aus thermoplastischen Kunststoffen, bei dem wenigstens eine der Schichten aus einem Polyolefin
besteht und bei dem die Schichten durch Koextrudieren geformt und miteinander verbunden werden. Das
Verpackungsmaterial kann die Form eines hohlen Formkörpers, eines Überzugs oder einer Folie besitzen.
Aus der US-PS 28 24 O^5 sind mehrschichtige
Verpackungsfolien bekannt, von denen auch eine Schicht 10 bis 30% Acrylnitril einhalten kann, jedoch ist
einmal der Schichtaufbau kompliziert, weil die Basisschicht, die aus Polyäthylen bestehen kann, auf der einen
Seite mit der erwähnten polyacrylntitrilhaltigen Schicht und auf der anderen Seite mit einer weiteren Schicht aus
überwiegend Polyvinylidenchlorid überzogen wird. Weiter handelt es sich nicht um ein Laminat, sondern die
Basisfolie wird mit wäßrigen Dispersionen oder Lösungen der aufzubringenden weiteren Materialien
behandelt, was wegen des lästigen Umgangs mit Lösungsmitteln von Nachteil ist.
Schließlich ist aus der US-PS 31 40 004 ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Herstellen von
Kunststoffbehältern durch Koextrudieren zweier rohrenförmiger Gebilde aus thermoplastischem Kunststoff
bekannt, von denen wenigstens eines aus einem Polyolefin besteht.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mehrschichtigen Verpackungsmaterials mit zugleich
niedriger Feuchtigkeits- und Gasdurchlässigkeit bei gleichzeitiger hoher mechanischer Festigkeit, wobei die
Schichten ohne Verwendung eines Lösungs- oder eines Klebemittels fest aneinander gebunden sind, das ferner
mit einer geringstmöglichen Anzahl von Extrudern und einer Laminierungsdüse einfachen Baus hergestellt
werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Kunststoff mindestens einer der aus
dem Polyolefin bzw, aus einem an Acrylnitril reichen änderen Kunststoff bestehenden Schichten 2 bis
3OTeUe eines ionomeren oder eines Äthyleri/Vinylace·'
tat'Mischpolymerisats, bezogen auf 100 Teile des Polyolefin oder des an Acrylnitril reichen anderen
Kunststoffes, vor dem Koextrudieren zugemischt werden.
Bei dem erfindungsgemäQen Verfahren werden zwei oder mehr Extruder zum Extrudieren von zwei oder
mehreren thermoplastischen Kunststoffen verwendet. Die extrudierten Folien werden im heißen Zustand in
einer Laminierungsdüse am Ende der Extruder laminiert, so daß die einzelnen Folien miteinander
verschmelzen. Zur Herstellung von Hohlkörpern aus laminierten Kunststoffschichten werden Kübel zu der
endgültigen Gestalt blasgeformt. Zur Herstellung flacher Verpackungsfolien werden die laminierten
Folien zur Verfestigung gekühlt Auf diese Weise werden die laminierten Folien im heißen Zustand zu
dem fertigen Produkt verformt.
Auf diese Weise kann das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Verpackungsmaterial ohne
Verwendung eines Bindemittels oder eines Klebstoffs zwischen den einzelnen Schichten hergestel't werden.
Im folgenden wird die Zusammensetzung der einzelnen Schichten des erfindungsgemäß herzustellenden
Schichtstoff-Verpackungsmaterials beschrieben. Eine Schicht besteht aus einem an Acrylnitril reichen
Kunststoff, der sich durch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Durchtritt von Gasen, wie
beispielsweise von Sauerstoff, auszeichnet. Ein derartiger, an Acrylnitril reicher Kunststoff besitzt jedoch eine
verhältnismäßig hohe Wasserdurchlässigkeit und ist außerdem verhältnismäßig spröde. Diese Nachteile
werden gemäß der Erfindung dadurch aufgehoben, daß man mit dieser Schicht eine Schicht aus Polyolefin
laminiert, wobei mindestens einer der Schichten die oben erwähnten weiteren Komponenten zugesetzt sind.
Als an Acrylnitril reicher Kunststoff kann Polyacrylnitrilen. Acrylnitril, Acrylestern und Butadien hergestellt. Als
Polyolefinkomponente kann Polyäthylen oder Polypropylen verwendet werden.
Zum Verbessern der Bindung der einzelnen Schichten werden erfindungsgemäß 2 bis 30 Teile eines Ionomeren.
beispielsweise Surlyn A®. od'r eines Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisats
in 100 Teile des an Acrylnitril reichen Kunststoffs, das eine der zu laminierenden
Schichten darstellt, eingebracht. Wenngleich bei Einarbeitung einer größeren Menge an Ionomeren oder an
Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisat die Bindekraft zwischen den Schichten verbessert werden kann,
verringert sich dabei die Verbesserung der Gasundurchlässigkeit.
In mindestens eine andere Schicht, die aus einem Polyolefin bestellt, können ebenfalls 2 bis 30, insbesondere
aber 2 bis 15 Teile des Ionomeren oder des Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisats in " 00 Teile des
Polyolefins eingearbeitet werden, um die Bindefestigkeit zwischen den Schichten zu erhöhen. Auch hierbei
wird bei einer weiteren Erhöhung des lonomerenzusatzes
zwar die Bindefestigkeit erhöht, jedoch die Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit des Laminats erniedrigt.
Wenn jedoch die Menge der Zusatzmittel geringer als 2 Teile auf 100 Teile des Schichtmaterials beträgt, kann
die gewünschte Wirkung nicht erzielt werden.
Bei einem Verpackungsmaterial aus drei Schichten besteht die mittlere Schicht aus einem an Acrylnitril
reichen Kunststoff, während die beiden AuiSenschichteri aus einem Polyolefin bestehen. Wenngleich es nicht
immer erforderlich ist, die beiden Außenschichten aus dem gleichen Kunststoff herzustellen, so ist es bei einer
derartigen Verfahrensweise jedoch möglich, ein
3-Schichten-Laminqt mit nur zwei Extrudern herzustellen,
wobei der eine für das Extrudieren der mittleren Schicht und der andere für die beiden Außenschichten
verwendet wird. Dadurch wird nicht nur die Zahl der erforderlichen Extruder vermindert, sondern auch der
Aufbau der Laminierungsdüse vereinfacht. Durch Einschluß der mittleren Schicht aus dem an Acrylnitril
reichen Kunststoff zwischen die beiden Außenschichten aus Polyolefin ist es möglich, die Vorteile der beiden
verschiedenen Schichtarten zu vereinigen und zu einem Verpackungsmaterial zu gelangen, das sich durch eine
ausgezeichnete Wasser- und Feuchtigkeitsundurchlässigkeit sowie eine äußerst geringe Gasdurchlässigkeit
auszeichnet. Außerdem kann die mechanische Schwäche, die dem Verpackungsmaterial aufgrund der is
Sprödigkeit des an Acrylnitril reichen Kunststoffes anhaften würde, wenn dieses als jeweils äußere Schicht
verwendet würde, eliminiert werden, indem man die mittlere Schicht aus dem an Acrylnitril reichen
Kunststoff und die äußeren Schichten aus Polyolefin ausbildet.
Unter dem erfindungsgemäß verwendeten Ionomeren ist ein Polymerisat zu verstehen, bei dem organische
und anorganische Bestandteile mittels einer "covalenten
und einer ionogenen Bindung aneinander gebunden sind.
Gewünschtenfalls können Farbstoffe oder andere Zusätze in das verwendete Polyolefin eingebfacht
werden.
Der Gegenstand der Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert werden, die eine teilweise
ingeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Hohlkörpers darstellt.
In diesem Hohlkörper wird ein Laminat aus einer mittleren Schicht 1, aus einer Innenschicht 2 und aus
einer Außenschicht 3. die beide aus dem gleichen Kunststoff bestehen, verwendet, wobei die Schichten I,
2 und 3 gleichzeitig extrudiert und im heißen Zustand aneinander gebunden werden.
Die mittlere Schicht 1 wurde aus einem Gemisch aus 100 Teilen eines an Acrylnitril reichen Kunststoffes
(Barex2I0's) und lOTeilen eines Ionomeren (Suar·
lyn A®) hergestellt, während die Innencchicht 2 und die
Außenschicht 3 aus Polyäthylen niedriger Dichte, das einen Schmelzindex von 0,5 aufwies, hergestellt wurden.
Külbel wurden bei der Laminierung der Schichten 1, 2 und 3, die gleichzeitig in zwei Extrudern extpjdiert und
im heißen Zustand in der oben beschriebenen Weise aneinander gebunden worden waren, hergestellt und
anschließend mit Hilfe einer Blasformmaschine zu Hohlkörpern von Glühlampenform blasverformt. Der
erhaltene Hohlkörper wog etwa 27 g und besaß ein Innenvolumen von etwa 450 cm3. Die Mindestdicke der
Außenschich' 3 betrug 0,25 mm, die der mittleren Schicht ] 0,08 mm und die der Innenschicht 2 036 mm.
Die Sauerstoffdurchlässigkeit des 'Hohlkörpers betrug
32 cm3/m2/Tag unter einem Druck von 1 bar bei 37°C
und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20% im Inneren und ist vergleichbar mit der Sauerstoffdurchlässigkeit
von 38 cmVmVTag eines Hohlkörpers aus Polyvinylchlorid mit einem Innenvolumen von 500 cm1.
Die mittlere Bindefestigkeit zwischen den Schichten betrug 0,45 kg/2 cm. Der Hohlkörper wurde mit einer
Salzlösung von —2 bis 0°C gefüüt und zehnmal aus einer Höhe von 120 cm auf einen Zementboden
fallengelassen. Nach zehnmaligem Fallenlassen ergaben sich keine Risse und kein Abschälen der Schichten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen eines aus mehreren Schichten bestehenden Verpackungsmaterials aus
thermoplastischen Kunststoffen, bei dem wenigstens eine der Schichten aus einem Polyolefin besteht und
bei dem die Schichten durch [Coextrudieren geformt und miteinander verbunden werden, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Kunststoff mindestens einer der aus dem Polyolefin bzw. aus einem an
Acrylnitril reichen anderen Kunststoff bestehenden Schichten 2 bis 30 Teile eines Ionomeren oder eines
Äthylen/Vmylacetat-Mischpolymerisats, bezogen auf 100 Teile des Polyolefin oder des an Acrylnitril
reichen anderen Kunststoffes, vor dem Koextrudieren zugemischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines dreischichtigen Verpackungsmaterials, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zumischen des Ionomeren zu dem an Acrylnitril reichen Kunststoff
der mittleren Schicht in einer Menge von 10 Teilen je 100 TcIe erfolgt.
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Family Cites Families (4)
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