DE3212343A1

DE3212343A1 - Schlauchfoermige verpackungshuelle aus zweilagigem folienlaminat

Info

Publication number: DE3212343A1
Application number: DE19823212343
Authority: DE
Inventors: Hans 6200 Wiesbaden Strutzel
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1983-10-13

Description

SCHLAUCHFÖRMIGE VERPACKUNGSHÜLLE AUS ZWEILAGIGEM
FOLIENLAMINAT Die Erfindung betrifft einen als Verpackungshülle, insbesondere als künstliche Wursthülle, verwendbaren Schlauch aus zweilagigem Kunststoffolienlaminat, bei dem die dieses bildenden Kunststoffolien jeweils Polyamid umfassen, wobei die die Schlauchinnenseite bildende Laminatlage aus Polyamid-6 und thermoplastischem olefinischem Polymerisat besteht, sowie Verfahren zur deren Herstellung.
Es sind als Verpackungshüllen verwendbare Schläuche aus zweilagigem Kunststoffolienlaminat beschrieben (DE-OS 27 24 252), bei denen die Lage des Folienlaminats, welche die Außenseite des Schlauchs bildet; aus Polyamid-6 und vinylischem Copolymerisat, das freie OH-Gruppen aufweist, aufgebaut ist und bei dem die seine Innenseite bildende Lage aus Polyamid-6 und Polyolefin besteht.
Der beschriebene Schlauch ist zwar infolge des chemischen Aufbaus der Lage, die seine Außenseite bildet, durch hohe Wasseraufnahmefähigkeit derselben gekennzeichnet, so daß der wasserbefeuchtete Schlauch beim Trocknen schrumpft, die Formstabilität des Schlauchs ist jedoch nicht befriedigend.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen als Verpackungshülle, bevorzugt als Wursthülle verwendbaren Schlauch aus zweilagigem Kunststoffolienlaminat vorzuschlagen, dessen beide Lagen jeweils aus Kunststofffolie bestehen, die jeweils Polyamid umfassen, und die aufgrund ihrer Ausbildung praktisch formbeständig und zugleich praktisch spleißneigungsfrei ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Erzeugnis der im Anspruch 1 angegebenen Ausbildung gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen konkretisiert.
Unter einer aus chemisch unterschiedlichen Polymerisaten aufgebauten Laminatlage, in der die sie bildenden Polymerisate statistisch verteilt vorliegen, soll definitionsgemäß eine solche verstanden werden, die bezüglich ihres chemisch-stofflichen Aufbaus heterogen aufgebaut ist, die bezüglich ihres physikalisch- bzw.
baulich-strukturellen Aufbaus homogen ausgebildet ist und annähernd isotrope physikalische Kennwerte besitzt. Für eine Laminatlage, deren chemische Ausbildung bzw. deren physikalischer Aufbau vorgenannten Bedingungen entspricht, wird definitionsgemäß der Ausdruck "Laminatlage aus Polymerisatgemenge" verwendet; die gewichtsprozentualen Angaben zur qualitativen chemischen Charakterisierung des stofflichen Aufbaus der stofflich mehrkomponentigen Laminatlage beziehen sich dabei jeweils auf das Gesamtgewicht der Lage.
Der Schlauch besteht aus zweilagigem Folienlaminat, wobei die Außenseite des Schlauches durch eine Lage des Laminats gebildet wird, die aus Polyamid-6,6 aufgebaut ist, die seine Innenseite bildende Lage besteht aus Polyamid-6 und Polyolefin.
Die Bezeichnung Polyolefin umfaßt definitionsgemäß Polyethylen sowie Polypropylen.
Die Innenseite des erfindungsgemäßen Schlauches besteht dabei entweder aus einer Lage aus Polyamid-6 und Polyethylen oder aus einer Lage aus Polyamid-6, Polyethylen und Polypropylen. Die Lage des Schlauches, welche seine Innenseite bildet, besteht dabei zu 20 bis 80 Gew.%, bevorzugt zu 40 bis 70 Gew.%, insbesondere bevorzugt zu 60 Gew.%, aus Polyamid-6 und zu insgesamt 20 bis 80 Gew.%, bevorzugt zu insgesamt 30 bis 60 Gew.%, insbesondere bevorzugt zu insgesamt 40 Gew.%, aus Polyolefin; sofern die angegebene Gesamtmenge an Polyolefin sowohl Polyethylen als auch Polypropylen umfaßt, besteht die Polyolefin-Gesamtmenge zu mengenmäßig überwiegendem Teil, -bezogen auf das Gewicht der Gesamtmenge Polyolefin, aus Polyethylen, bevorzugt besteht sie zu wenigstens 75 %, bezogen auf die Gesamtmenge Polyolefin, aus Polyethylen.
Die gewichtsprozentualen Angaben beziehen sich jeweils auf das Gesamtgewicht der Lage bzw. auf das Gesamtgewicht des in der Lage vorhandenen Polyolefins.
In den die Innenseiten der Schläuche bildenden Lagen liegen die diese jeweils aufbauenden angegebenen Polymerisate jeweils in statistischer Verteilung vor.
Der Schlauch ist dadurch charakterisiert, daß sein Flächenverzug im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt.
Sofern die die Schlauchinnenseite bildende Lage des den Schlauch aufbauenden Folienlaminats Polyethylen umfaßt, hat dieses eine Dichte im Bereich von 0,920 bis 0,924; Polyethylene mit Dichten unterhalb oder oberhalb der angegebenen Grenzwerte eignen sich weniger gut als Stoffkomponente im Rahmen der gegenständlichen Erfindung.
Sofern die die Innenseite des Schlauchs bildende Folienlaminatlage Polypropylen umfaßt, hat dieses eine Dichte von -kleiner als 0,91.
Das bezeichnete Polyethylen hat jeweils ein Molekulargewicht entsprechend einem nach DIN 53753 gemessenen Schmelzindex (MFI; 190 ob/2,16 kg) im Bereich von 0,3 bis 5; das bezeichnete Polypropylen hat jeweils ein Molekulargewicht entsprechend einem nach DIN 53753 gemessenen Schmelzindex (MFI; 230 OC/5 kg) im Bereich von 3 bis 12.
Das im Folienlaminat, in dessen die Innenseite des Schlauchs bildenden Lage vorhandene Polyamid-6 ist durch folgende physikalische Kennwerte charakterisiert: 1. Viskositätszahl (gemessen nach DIN 53727): 150 bis 320 ml/g 2. mittler-es Molekularqewicht M: 20.000 bis 40.000 3. Schmelzviskositä.t (230 OC; y = 1000 s-1) : 300 bis 1200 Pa . s Die die Außenseite des Schlauches bildende Lage aus Polyamid-6,6 ist durch folgende physikalische Kennwerte charakterisiert: 1. Viskositätszahl (qemessen nach DIN 53727): 200 bis 320 mL/g 2. mittleres Molekulargewicht M: 20.000 bis 50.000 3. Schmelzviskosität (275 OC; y = 1000 s-1) : 300 bis 1000 Pa . s Eine besondere Eigenschaft des erfindungsgemäßen Schlauches ist es, daß die beiden Lagen des ihn bildenden Folienlaminats fest miteinander in Verbindung stehen. Die Verbindung der bs ideen Lagen miteinander gilt definitionsgemäß als fest, wenn die zu ihrer Auftrennung in zwei Lagen erforderliche Kraft zur Überwindung der Adhäsionskraft zwischen den Lagen - gemessen nach der T-peel-Methode - größer oder gleich 30 mN/mm bei Raumtemperatur ist. Die Haftfestigkeitsprüfung nach der T-peel-Methode wird in der- Weise durchgeführt, daß man von einem originären zweilagigen Laminatstreifen rechteckigen Formats ausgeht, ihn an einer Schmalseite durch Auseinanderziehen der ihn bildenden Lagen partiell derart delami- niert, daß dabei ein originäres, zweilagiges Streifenstück erhalten bleibt und zwei jeweils gleichlange, jeweils einlagige Streifen entstehen. Man bringt die einlagigen Streifen dann jeweils in eine Lage derart, daß sie in einer gemeinsamen Ebene verlaufen, zu der die Ebene, in der sich das zweilagige originäre Streifenstück erstreckt, einen rechten Winkel bildet und die Schmalseite der einlagigen Streifenstücke voneinander wegweisen.
Es wird dann die Zugkraft ermittelt, die erforderlich ist, um das originäre zweilagige Streifenstück zu delaminieren, indem man in den zuvor gebildeten einlagigen Streifenstücken jeweils in entgegengesetzter Richtung zieht.
Der Schlauch ist bei radialer Dehnbeanspruchung quer zur Maschinenrichtung in einem Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 90 °C im Bereich von 1 bis 5 96, bezogen auf seine Ausgangsabmesungen, praktisch spleißfrei (spleißneigungsfrei), d.h. es treten bei dieser Beanspruchung des Schlauches in der inneren Lage des ihn bildenden Folienlaminats praktisch keine Risse auf.
Sofern unter den genannten Bedingungen überhaupt Risse eintreten, sind diese bezüglich ihrer Anzahl und ihrer Größe jeweils vernachlässigbar gering, so daß sie praktisch keinen Einfluß auf die angestrebten Eigenschaften des Schlauches haben.
Als Maß fiir die Spleißncigunqs'reiheit des den Schlauch bildenden Folienlaminats gilt <1iJ.t dc nit ionsqemäß die Weiterreißfestigkeit des Laminats; das Laminat gilt definitionsgemäß als praktisch spleiß(neigungs)frei, wenn hei Raumtemperatur der an einem rrchteckigem Laminatzuschnitt ermittelte Mittelwert der Weiterreißfestigkeit gröer als 9 rJ/mm ist.
Die Weiterreißfestigkeit des Folienlaminats wird an diesem ermittelt, indem man am Rand des rechteckigen Fo, i.enlaminatzuschni tt.s eine Kerbe anbringt, die jeweils gleichen Abstand von den benachbarten Ecken des Laminatzuschnitts hat und deren Spitze in Maschinenrichtung des Laminats weist.
Man spannt dann den mit der Kerbe versehenen Folienlaminatzuschnitt derart in eine Reißmaschine ein, daß der Teil des Zuschnittes auf der linken Seite der Kerbe in die ohere Rlemme, der Teil auf der rechten Seite der Kerbe in die untere Klemme eingespannt wird.
Es wird dann die Reißkraft ermittelt, bei der die Folie an der Kerbe elnzureißen beginnt und die erforderlich ist, das Einreißen der Folie fortzusetzen.
Der erfindungsgemäße Schlauch i.st ferner dadurch charakterisiert, daß er fnrmstabil ist. Die Bezeichnung "formstabil" soll definitionsgemäß bedeuten, daß der Schlauch bei 80 0C eine Zugfestigkeit gleich oder größer 40 N/mm² (Dehnung £ = 5 ) besitzt.
Der erfindungsgemäße Schlauch i.st ferner praktisch schrumpffrei, d.h. er behält auch bei Erwarmen auf Temperaturen bis 200 OC seine ursprünglichen Abmessungen praktisch unverändert bei, d.h. seine Schrumpfung ist innerhalb des angegeben Temperaturbereiches kleiner als 1 %, bezogen auf die Ausgangsabmessungen, die der Schlauch bei Raumtemperatur besitzt.
Dimensionsänderungen des Schlauches, die bei Erwärmunq desselben auf eine Temperatur im angegebenen Bereich -wenn überhaupt - auftreten, sind demnach für praktische Zwecke vernachlässigbar gering.
Die wie vorstehend definierte Schrumpffreiheit des Schlauches ist Folge seiner Herstellungsweise.
Die gegenständliche Erfindung wird durch eine zwei Figuren umfassende Zeichnung beispielhaft erläutert.
In den Figuren I und II sind jeweils erfindungsgemäße Schläuche im Querschnitt und in schematischer Darstellung dargestellt.
Figur I stellt einen Schlauch dar, bei dem die seine Außenseite bildende Lage aus Polyamid-6,6 und die seine Innenseite bildende Lage aus Polyamid-6 und Polyethylen besteht.
Bei dem in Figur II gezeigten Schlauch besteht die dessen Außenseite bs bildende Lage aus Polyamid-6,6 und die seine Innenseite bildende Lage aus Polyamid-6, Polypropylen und Polyethylen.
In der Figur I bedeutet 1 den Schlauch in seiner Gesamtheit, 2 seine Außenseite und 3 die seine Innenseite bildende Lauge.
In der Figur II bedeutet 4 den Schlauch in seiner Gesamtheit, 5 die seine Außenseite und 6 die seine Innenseite bildende Lage.
Nachfolgend wird die Herstellung jeweils erfindungsgemäßer Schläuche beispielhaft erläutert.
Beispiel 1 Herstellung eines Schlauchs, bei dem die seine Außenseite bildende Lage aus Polyamid-6,6 und die seine Innenseite bildende aus Polyamid-6 und Polyethylen besteht.
Ein zur Herstellung zweilagiger Folienlaminatschläuche geeignet ausgebildeter Blaskopf mit Ringschlitzspalt wird zugleich mit zwei chemisch verschiedenen Kunststoffschmelzeströmen beschickt, wobei der eine aus Polyamid-6,6 und der andere aus Polyamid-6 und Polyethylen besteht. Der aus Polyamid-6,6 bestehende Kunststoffschmelzestrom wird dem Blaskopf von einem ersten Extruder, der mit Polyamid-6,6 beschickt ist, zugeführt. Der aus Polyamid-6 und Polyethylen bestehende Kunststoffschmelzestr-om wird dem Blaskopf von einem zweiten, mit einem Gemenge aus 60 Teilen Polyamid-6 und 40 Teilen Polyethylen beschickten Extruder zugeführt. Das dem Blaskopf vom zweiten Extruder zugeführte genannte Stoffqemenqe ist sorgfältig gemischt, die es bildenden Polymerisatpartikel liegen in statistischer Verteilung in diesem vo.
Die im Ringschlitzspalt des Blaskopfes aus den bezeichneten Kunststoffschmelzeströmen jeweils gebildeten individuellen Schläuche in schmelzfliissigem Zustand werden vor ihrem Austritt aus dem Blaskopf koaxial miteinander zu einem zweilagigen Laminatschlauch vereint.
Die bezeichneten Kunststoffschmelzeströme werden dem Blaskopf dabei gleichzeitig derart zugeführt, daß die Außenseite des den Ringschlitzspalt des Blaskopfes verlassenden zweilagigen rolienschlauchs aus Poiyamid-6,6 und die Innenseite desselben aus Polyamid-6 und Polethylen besteht.
Unmittelbar nach Austritt des Schlauches aus dem Ringschlitzspalt des Blaskopfes wird der sich noch in warmformbarem Zustand befindliche Schlauch durch Einführen von Luft in seinen Hohlraum fortlaufend aufgeblasen und dabei in seiner Abmessung vergrößert, und zwar derart, daß Iç2 = 3,3 und IL = 3,6 ist.
1 ist dabei rs/rD, wobei r5 der Schlauchhalhmesser des fertigen Schlauches und rD der Durchmesser des Ringschlitzspaltes des Düsenkörpers ist, aus dem der in warmformbarem Zustand befindliche Schlauch austritt.
IL = v2/v1, wobei v2 die Abzugsgeschwindigkeit des Schlauches und vl die Fließgeschwindigkeit der Kunststoffschmelze im Ringschlitzspalt des Diisenkörpers ist. Sie wird aus Mengenstrom (m), Dichte ( > ) und Ringspaltquerschnitt (f) errechnet: m/ p . f = vl, wobei m = der Mengenstrom (g/min) j die Dichte der Schmelze bei Austrittstemperatur derselben aus dem Ringspalt und f der Ringspaltquerschnitt ist. IQ bedeutet Aufblasverhältnis und 1L bedeutet Verzugsverhältnis. Der Quotient aus IQ/IL wird definitionsgemäß als Folienverzug des Schlauches bezeichnet und liegt bei erfindungsgemäßen Schläuche im Bereich von 0,8 bis 1,2.
Der zweilagige Schlauch hat einen Außendurchmesser von bspw. 83 mm und eine Gesamtwanddicke von 60 /um, wobei die seine Außenseite bildende Lage eine Dicke von 35 /um und die seine Innenseite bildende Lage eine Dicke von 25 /um besitzt.
Der Schlauch hat unmittelbar nach Austritt aus dem Ringschlitzspalt des Blaskopfes eine Temperatur im Bereich von 220 bis 270 OC.
Der Schlauch wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt, beispielsweise indem man ihn durch eine wassergekühlte Flachlequng führt.
Der aus dem Schlitz des Blaskopfes ausgetretene, in warmformbarem Zustand wie angegeben aufgeblasene und danach auf Raumtemperatur abgekühlte Schlauch hat eine Gesamtwanddicke von 60 /m, wobei die seine Außenseite bildende Lage eine Dicke von 35 /um und die seine Innenseite bildende Lage eine Dicke von 25 /um hat.
Beispiel 2 Wie Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, daß derjenige Kunststoffschmelzestrom, der dessen Innenseite bildet, aus Polyamid-6, Polyethylen und Polypropylen besteht. Der den letztgenannten Kunststoffschmelzestrom liefernde Extruder ist dabei mit einem Gemenge aus sorgfältig gemischtem Polyamid-6, Polyethylen und Polypropylen beschickt.
Das Polymerisatgemenge besteht aus 60 Teilen Polyamid-6, 15 Teilen Polyethylen sowie 25 Teilen Propylen.
Die bezeichneten Polymerisate liegen im bezeichneten Polymerisatgemenge in diesem sorgfältig gemischt in statistischer Verteilung vor.
In Beispiel 1 und Beispiel 2 hat der kreisförmige Austrittsspalt des Blaskopfes einen Durchmesser von 25 mm.
Die gesamte Wanddicke des abgekühlten zweilagigen Schlauches beträgt 60 /um; die seine Außenseite bildende Lage hat eine Dicke von 35 /um, die seine Innenseite bildende Lage eine Dicke von 25 /um.
Leerseite

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Schlauch aus zweilagigem Kunststofflaminat, bei dem beide Lagen desselben Polyamid umfassen und bei dem die dessen Außenseite bildende Lage Polyamid-6,6 umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schlauchinnenseite bildende Lage des Folienlaminats zu 20 bis 80 Gew.% aus Polyamid-6 und zu insgesamt 80 bis 20 Gew.% aus Polyolefin besteht.
2. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polyethylen ist.
3. Schlauch nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Innenseite desselben bildende Lage des Folienlaminats zu 50 bis 65 Gew.% aus Polyamid und zu 35 bis 50 Gew.% aus Polyethylen besteht.
4. Schlauch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seine Innenseite bildende Lage des Laminats zu 50 bis 75 Gew.% aus Polyamid-6, zu 10 bis 40 Gew.% aus Polyethylen und zu 10 bis 30 Gew.% aus Polypropylen besteht.
5. Schlauch nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seine Innenseite bildende Lage zu 58 Gew.

aus Polyamid-6 und zu 42 Gew.tO aus Polyethylen besteht.
6. Verwendung eines Schlauches nach Anspruch 1 bis 5 als Wursthülle.
7. Verfahren zur Herstellung eines Schlauches nach Anspruch 1 bis 5, bei dem man von einem zweilagigen Schlauch ausgeht, dessen Lagen aus thermoplastischem Polymerisat bestehen, die jeweils chemisch unterschiedliches Polyamid umfassen und sich jeweils in warmformbarem Zustand befinden, den Ausgangsdurchmesser des sich in warmformbarem Zustand befindlichen zweilagigen Schlauches sodann durch Aufblasen desselben vergrößert und danach den Schlauch auf Raumtemperatur abkühlt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ausbildung der die Schlauchinnenseite bildenden Lage ein Polymerisatgemenge, das zu 80 bis 40 Gew.%, bezogen auf sein Gesamtgewicht, aus Polyamid-6, und zu insgesamt 20 bis 60 Gew.%, bezogen auf sein Gesamtgewicht, aus Polyolefin, besteht, verwendet, wobei der Schlauch durch das Aufblasen derart gedehnt wird, daß sein Flächenverzug im Bereich von 0,8 bis 1,2 liegt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ausbildung der die Schlauchinnenseite bildenden Lage ein Polymerisatgemenge verwendet, das zu 70 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht desselben, aus Polyamid-6, und zu insgesamt 30 bis 50 Gew.o, bezogen auf das Gesamtgewicht desselben, aus Polyolefin besteht.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ausbildung der die Schlauchinnenseite bildenden Lage ein Polymerisatgemenge verwendet, das zu 70 Gew.%, bezogen auf sein Gesamtgewicht, aus Polyamid-6, und zu 30 Gew.%, bezogen auf sein Gesamtgewicht, aus Polyethylen besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Ausbildung der die Schlauchinnenseite bildenden Lage ein Polymerisatgemenge verwendet, das zu 65 Gew.% aus Polyamid-6, zu 25 Gew.% aus Polyethylen und zu 10 Gew.% aus Polypropylen besteht, wobei die gewichtsprozentualen Angaben sich jeweils auf das Gesamtgewicht des Polymerisatgemenges beziehen.