DE3244294A1 - Streckverpackungsfolien - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

dr. V. SCHMIED-KOWARZIK · dr. P. WEINHOLD · dr. P. BARZ · München . C. DANNENBERG · dr. D. GUDEL- dipl-ing. S. SCHUBERT · Frankfurt

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT

SIEGFRIEDSTRASSE β βΟΟΟ MÖNCHEN 4O

TELEFONt (069) 33SO24 + 335025 TELECRAMMEi WIRPATENTE TELEXi 5315679

Case: EP-3014

EL PASO POLYOLEFINS COMPANY W. 115 Century Road Paramus, N.J. 07652 U. S. A.

STRECKVERPACKÜNGSFOLIEN

5 Streckverpackungs folien

Die Verwendung von Massen auf Basis von Ethylenhomopolymeren oder -copolymeren zur Herstellung von Streckverpackungsfolien mit guten Haft- und optischen Eigenschaften ist bekannt; siehe z.B. ÜS-PS 4 073 782 und 4 222 913. In der US-PS 4 073 782 sind Streckverpackungsfolien aus einer ternären Zusammensetzung beschrieben, wobei die Harzkomponente ein Polyethylen von beliebiger geeigneter Dichte, ein Copolymer von Ethylen und Vinylacetat oder ein Gemisch des genannten Polyethylene mit dem Copolymer ist. Die übrigen Hauptkomponenten der ternären Zusammensetzung sind Sorbitanmonooleat, das in erster Linie als Antitrübungsmittel dient, und ein flüssiges Paraffin als Klebrigkeits-Modifizierungsmittel. Bei Verwendung von Polyethylen als Harzkomponente sollte die Sorbitanmonooleat· Konzentration etwa 0,5 bis 2,0 %, bezogen auf das PoIyethylengewicht, betragen; die Konzentration an flüssigem Paraffin sollte 0,5 bis 6 % des Polymers ausmachen. Wenn kein flüssiges Paraffin verwendet wird, ist die aus der erhaltenen binären Zusammensetzung hergestellte Folie außerordentlich klebrig und kann nicht als Verpackungsmaterial verwendet werden. Obwohl die gemäß dem US-Patent hergestellten Folien für die meisten Anwendungen gut brauchbar sind, lassen ihre Festigkeit und Zähigkeit bei der Verwendung als Streckverpackungungen von Paletten zu wünschen übrig. Die US-PS 4 222 913 befaßt sich mit der Verbesserung dieser Eigenschaften durch Verwendung eines Harzes, das eine Mischung aus einem Ethylen-Vinylacetat-Copolymer mit einem Copolymer von Propylen und geringen

35 Mengen Ethylen darstellt.

Die in letzter Zeit entwickelten linearen Polyethylene von niederer Dichte haben die für Streckverpackungen geforderte Festigkeit und Zähigkeit, besitzen jedoch nicht

die notwendige Haftung, die im Falle von herkömmlichem Polyethylen zumindest teilweise durch Einpolymerisieren von Vinylacetat als Comonomer erzielbar ist.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer Zusammensetzung, aus der Folien mit verbesserter Festigkeit, Zähigkeit und Haftung hergestellt werden können. Die Zusammensetzung soll sich insbesondere zur Herstellung von Paletten — Streckverpackungsfolien mit verbesserter Haftung eignen, die sowohl bei Umgebungstemperatur als auch Winter-Lagerhaustemperaturen funktionsfähig sind. Ziel der Erfindung ist weiterhin die Bereitstellung von verbesserten Streckverpackungsfolien aus diesen Zusammensetzungen.

Gegenstand der Erfindung ist eine zur Herstellung von Streckverpackungsfolien geeignete Zusammensetzung, die

a) ein lineares Polyethylenharz von niederer Dichte, das frei ist von polymerisierten Vinylacetatgruppen, und

b) etwa 0,3 bis 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Harzes, Sorbitanmonooleat enthält.

Vorzugsweise beträgt die Sorbitanmonooleat-Konzentration etwa 0,7 bis 1,7 Gewichtsprozent.

Im Gegensatz zum Stand der Technik erfordert die erfindungsgemäße Zusammensetzung nicht die Anwesenheit eines flüssigen Paraffins, um eine zu große Klebrigkeit der erhaltenen Folie gegenüber sich selbst oder der Folien-Verarbeitungsanlage, z.B. während des Abwickeins, zu vermeiden.

Die lineare Polyethylenkoraponente von niederer Dichte (LLDPE) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist ein Copolymer von Ethylen mit einem oder mehreren Comonomeren aus der Gruppe der C.-C₁₀-oi-Olefine, wie Buten-1 oder

Hexen-1. Ihre Dichte beträgt gewöhnlich, etwa 0,900 bis 0,940 g/cm³ wobei eine Dichte von 0,916 bis 0,928 g/cm³ für die Folienherstellung bevorzugt ist. Der Schmelzindex beträgt gewöhnlich etwa 0,1 bis 10 g/10 min , vorzugsweise etwa 0,5 bis 3,0 g/10 min. Derartige Polymerharze sind Handelsprodukte und werden in Niederdruck-Dampfphasen- und Flüssigphasen-Verfahren unter Verwendung" von Ubergangsmetallkatalysatoren hergestellt.

Sorbitanmonooleat, das eine im Handel erhältliche viskose Flüssigkeit darstellt, kann der Zusammensetzung auf beliebige Weise hinzugesetzt werden, z.B. durch Einpumpen in den Extrudertrichter und Coextrudieren der Mischung von LLDPE und Sorbitanmonooleat zu Strängen, die nach dem Abkühlen zu Pellets geschnitten werden. Alternativ kann man das LLDPE-Harz in Form von Pelletgranulat auf dieselbe Weise mit dem Sorbitanmonooleat in dem zur Folienherstellung verwendeten Extruder vermischen.

Die Folienherstellung kann nach verschiedenen Methoden erfolgen, z.B. nach einer der Schlauchblasmethoden oder den sogenannten Kühlwalzen-Gießmethoden. Die Dicke der Folie kann etwa 5,08 bis 50,8 μΐη betragen, vorzugsweise etwa 7,62 bis* 38,1 um. Da die erfindungsgemäßen Folien eine größere Zerreiß- und Durchstoßfestigkeit, Zugfestigkeit und Bruchdehnung im Vergleich zu Folien haben, die aus herkömmlichem Polyethylen von niederer Dichte oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren hergestellt wurden, kann die Foliendicke bei vergleichbaren Streckverpackungseigenschaften beträchtlich verringert werden. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich die Folien sehr gut als Paletten-Streckverpackungsmaterialen. Außerdem haben die Folien gute optische Eigenschaften, z.B. niedrige Trübung und hohen Glanz und bilden darüber hinaus keine Schleier,

so daß sie mit Vorteil zum Verpacken von Nahrungsmitteln verwendet werden können, die ausgestellt oder in Kühlanlagen gelagert werden.

Beispiel 1

1,2 Teile Sorbitanmonooleat und 98,8 Teile LLDPE-Pulver (7-8 Gewichtsprozent polymerisiertes Buten-1, Dichte 0,916, Schmelzindex 0,6) werden in einem Bandmischer gründlich vermischt und zu Pellets extrudiert. Hierauf stellt man

_1S mit einem 6,35 cm-Davis-Schneckenextruder mit geriffelter Schneckenspitze, der mit einer 10,16 cm-Düse mit einem Spalt von 0,22 cm verbunden ist, eine Blasfolie her. Die Düsentemperatur wird bei etwa 232⁰C gehalten, während die durchschnittliche Zylindertemperatur etwa 221⁰C beträgt.

Die Arbeitsgeschwindigkeit beträgt 12,8 m/min. Die erhaltene Folie hat eine Dicke von 25,4 μπί; ihre physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 genannt. Die Prüfung der Folie sowohl bei Raumtemperatur als auch 2,8°C zeigt eine ausgezeichnete Haftung.

Beispiele 2-5

Unter Anwendung der Materialien und des Verfahrens von Beispiel 1 werden 91,44 cm breite Folien mit Dicken von 30,23 um, 16,76 \im bzw. 7,62 μπι hergestellt. Quadratische 111,76 cm-Paletten, die vier auf Ende gesetzte (91,44 cm hoch) Folienrollen von 53,34 cm Durchmesser tragen, werden jeweils mit den Folien umwickelt. In dem Test werden die Paletten mit steigender Zugspannung umwickelt, bis die Folie abreißt, worauf man mit der Zugspannung bis auf den Wert zurückgeht, bei dem gute Palettenverpackungen erhalten werden. Die Weiterreißfestigkeit wird dadurch bestimmt, daß man einen Schnitt anbringt und den zeitlichen Ablauf der Rißfortsetzung mißt. Maximale Zugein-

5 einstellungen, Betriebs-Zugeinstellungen und die Weiterreißfestigkeit sind in Tabelle 2 angegeben, in der auch Testergebnisse (Beispiel 5) mit einer herkömmlichen Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Streckverpackungsfolie (12 % Vinylacetat) genannt sind.

Der hauptsächliche Unterschied zwischen den Folien der Beispiele 2-4 und der von Beispiel 5 besteht in ihrer Weiterreißfestigkeit. Die erfindungsgemäßen Folien (Beispiele 2-4) reißen einige Sekunden sehr langsam 15 und hören dann auf, so daß eine dichte Palette zurückbleibt, während die Folie von Beispiel 5 schnell reißt und eine lose Palette zurückläßt.

Tabelle 1

Trübung , insgesamt 13,7

innen 3,4

Glanz⁽²⁾, 45° 4,8

60° 6,5

Fallbolzentest⁽³⁾, g/25,4 μΐη 121

Elmendorf-Zerreißtest, g/25,4 μΐΐι MR⁽⁴⁾ 131

QR⁽⁵⁾ 522

Dehnfestigkeit ^K ' , N/mm^a MR

QR 8,21

Reißfestigkeit⁽⁶⁾, N/mm^a MR 31,58

QR 14,62

Bruchdehnung (%), ⁽⁶⁾ MR 2,46

QR 3,59

1 %-Sekantennodul⁽⁶⁾ , N/ram² MR 187,5

QR 231,7

5 (1) ASTM D-1003

(2) ASTM D-2457

(3) ASTM D-1709

(4) MR - Maschinenrichtung

(5) QR- Querrichtung 10 (6) ASTM D-882

	Foliendicke	max. Spannung	—9--	T.D.-Reißzeit	Anmerkung
	30,23 um	23 %	Tabelle 2	5-10 Sek.	Ausgezeichnetes Reißver
Beispiel			Testspannung		halten; sehr dichte
2			16 %		Palette.
	16,76 pm	20 %		5-10 Sek.	Ausgezeichnetes Reißver
					halten; sehr dichte
3			17 %		Palette.
	7,62 m	14 %		5-10 Sek*	Ausgezeichnetes Reißver
					halten; sehr dichte
4			12 %		Palette, jedoch leckerer
					als in Beispiel 3.
	26,67 pm	23 %		1-3 Sek.	Schlechtes Reißverhalten;
					normale Palette.
5		20 %

Claims (9)

5 Patentansprüche

1. Streckverpackungsfolien-Zusammensetzung, enthaltend

a) ein lineares Polyethylenharz von niederer Dichte, das frei ist von polymerisierten Vinylacetatgruppen,

10 und

b) etwa 0,3 bis 3,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Harzes, Sorbitanmonooleat.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Sorbitanmonooleat etwa 0,7 bis 1,7

Gewichtsprozent beträgt.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des linearen Polyethylens etwa

20 0,900 bis 0,940 g/cm³ beträgt.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte etwa 0,916 bis 0,928 g/cm³ beträgt.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex des linearen Polyethylens etwa 0,1 bis 10 g/10 min beträgt.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzindex etwa 0,5 bis 3,0 g/10 min beträgt.

7. Streckverpackungsfolien, hergestellt aus der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

8. Folien nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Dicke von etwa 5,08 bis 50,8 μπ haben.

9. Folien nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke etwa 7,62 bis 38,1 μια beträgt.

BAD ORIGINAL