DE3531036A1 - Siegelfaehige thermoplastische formmasse - Google Patents
Siegelfaehige thermoplastische formmasseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine heißsiegelfähige thermoplastische Formmasse
auf Basis eines Polystyrolharzes.
Zum Stand der Technik nennen wir die DE-OS 32 48 746.
In dieser Schrift sind Formmassen auf Basis von Polystyrolharzen, Blockcopolymerisaten
und Schmiermitteln beschrieben. Sie werden zur Herstellung
von transparenten Verpackungsmitteln verwendet.
Kunststoffbehälter für die Verpackung von Lebensmitteln müssen in vielen
Fällen luftdicht verschlossen werden, um deren Haltbarkeit sicherzustellen.
Als Verschluß werden in vielen Fällen, insbesondere bei Verpackung
von Molkereiprodukten, Aluminiumfolien verwendet, auf die ein
Siegellack aufgetragen wird, der eine ausreichende Haftung auf den verschiedenen
Arten von Kunststoffbehältern sicherstellt. Da Aluminium
unempfindlich gegenüber Temperatureinflüssen ist, kann der Siegelvorgang
bei beliebigen Temperaturen durchgeführt werden. Es ist lediglich darauf
zu achten, daß die Siegelung so beschaffen ist, daß einerseits das Behältnis
fest genug verschlossen ist, also z. B. beim Herabfallen des
gefüllten Behälters nicht aufplatzt, andererseits aber der Verschluß auch
noch leicht von Hand zu öffnen ist, so daß die Folie nicht zerreist.
Dabei ist von Bedeutung, daß die Siegelung über einen gewissen Verarbeitungsbereich,
wie er von den handelsüblichen Verschließanlagen
gefordert wird, diese Festigkeitsanforderung erfüllt.
Außerdem werden auch Kunststoff-Folien verwendet, die ebenfalls mit einem
siegelfähigen Lack versehen werden. Je nach der Art des Kunststoffes, aus
dem der zu siegelende Behälter hergestellt ist, verwendet man entsprechende
Siegellacke. So bringt man z. B. auf die derzeit für diesen
Zweck am meisten verwendeten siegelfähigen Folien aus Hart-PVC eine
Siegellackschicht auf Basis eines Acrylatharzes auf, dem zur Regulierung
der Haftfestigkeit und des Aufschmelzpunktes noch Zusatzstoffe beigegeben
werden.
Die siegelfähigen Kunststoff-Folien können im Gegensatz zu den Alufolien
auch thermogeformt werden. So ist es möglich, bei Verwendung von Kunststoffolien
daraus geformte Deckel herzustellen, die ebenfalls auf das zu verschließende
Behältnis aufgesiegelt werden, die aber nach Öffnen der
Verpackung geeignet sind, diese wieder nach Entnahme eines Teiles des
Inhaltes zur weiteren Aufbewahrung zu verschließen.
Die derzeit verwendeten siegelfähigen Folien aus PVC haben jedoch einige
Nachteile: Sie sind, da sie mit einem Siegellack zu versehen sind, verhältnismäßig
teuer. Zudem sind die von der Siegelschicht herrührenden
Restlösungsmittel aus dem Kunststoff nur mit erheblichem Aufwand zu
entfernen. Dazu kommt, daß aus Gründen des Umweltschutzes in einigen
Ländern zunehmend die Neigung beteht, PVC für Wegwerfverpackungen durch
andere Thermoplaste zu ersetzen.
So wird schon seit Jahren versucht, heißsiegelfähige Folien aus Polystyrol
herzustellen. Dies ist insbesondere daran gescheitert, daß es mit
den bekannten Klebern nicht gelang, Siegelbedingungen einzuhalten, die
die Polystyrolfolie nicht schädigen. Stets muß die Polystyrolfolie im
Siegelbereich so stark erhitzt werden, daß sie dort erweicht und unter
dem zur Siegelung notwendigen Druck wegfließt. Sie wird dann im Siegelbereich
so dünn, daß sie schon bei geringer Belastung reißt und ein
einwandfreies Öffnen der Verpackung nicht mehr möglich ist.
Es bestand daher die Aufgabe, eine heißsiegelfähige Formmase zu entwickeln,
die eine Siegelung unter solchen physikalischen Bedingungen
ermöglicht, unter denen ein Wegfließen der Trägerfolien aus dem Siegelbereich
nicht mehr möglich ist. Eine solche Formmasse muß insbesondere
folgende Eigenschaften erfüllen. Sie muß schon bei sehr tiefen Temperaturen
kleben. Die Siegelung muß unabhängig von den Siegelbedingungen eine
möglichst gleiche Festigkeit haben und das Öffnen der Packung muß leicht
und gleichmäßig erfolgen, ohne daß der Deckel bei diesem Vorgang zerreißt.
Zudem soll die Siegelschicht nach Möglichkeit direkt, d. h. ohne
Verwendung eines Klebers, auf z. B. einer üblichen Polystyrolträgerfolie
haften. Andererseits soll aber auch die Möglichkeit bestehen, sie mittels
Kleber auf andere als die Trägerfolie geeignete Substrate zur Herstellung
von Siegelfolien aufzubringen. Außerdem soll die Verwendung von Lösungsmitteln
zum Aufbringen der Klebeschicht vermieden werden.
Es zeigte sich nun in überraschender Weise, daß die erfindungsgemäße
Formmasse der nachstehend noch zu beschreibenden Zusammensetzung diese
Anforderungen in ausgezeichneter Weise erfüllt. Sie ermöglicht nicht nur
eine Siegelung unter physikalischen Bedingungen, die eine thermische
Schädigung des Trägermaterials vermeiden, sondern erfüllt auch die
Forderung, über einen weiten Bereich der Verarbeitung ihre Siegelfestigkeit
nur in engem Bereich zu verändern und unter diesen Bedingungen ein
einwandfreies Öffnen der versiegelten Packung zu ermöglichen. Zudem ist
die erfindungsgemäße Formmasse thermoplastisch verarbeitbar und kann ohne
Verwendung von Klebern durch Kaschieren oder Coextrusion auf übliche
Polystyrol-Trägerfolien aufgebracht werden. So ist es aufgrund dieser
Erfindung auch möglich, Lösungsmittel zu vermeiden, so daß deren Entfernen
entfallen kann.
Die Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgaben gelingt mit einer Formmasse
gemäß Patentanspruch 1.
Die Erfindung betrifft daher eine siegelfähige thermoplastische Formmasse
enthaltend, jeweils bezogen auf A, B und C.
A 20-80 Gew.-% eines schlagzähen Polystyrolharzes,
B 5-70 Gew.-% mindestens eines Blockcopolymeren und
C 8-30 Gew.-% mindestens eines Gleitmittels.
A 20-80 Gew.-% eines schlagzähen Polystyrolharzes,
B 5-70 Gew.-% mindestens eines Blockcopolymeren und
C 8-30 Gew.-% mindestens eines Gleitmittels.
Nachstehend werden die Komponenten der Formmasse, der Aufbau derselben
und die Herstellung der Formmasse beschrieben.
Am Aufbau der erfindungsgemäßen Formmasse sind die Komponenten A, B und C
beteiligt; vorzugsweise besteht sie aus drei Komponenten und zwar in
folgenden Anteilen, bezogen auf die Formmasse aus A, B und C:
Komponente A: 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%,
Komponente B: 5 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-%,
Komponente C: 8 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 20 Gew.-%.
Komponente A: 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 70 Gew.-%,
Komponente B: 5 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-%,
Komponente C: 8 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 8 bis 20 Gew.-%.
Die Formmasse kann zusätzlich, bezogen auf 100 Gew.-Teile A+B+C, noch
übliche Zusatzstoffe D enthalten.
Die Komponenten A, B und C der erfindungsgemäßen Formmasse sind jeweils
an sich bekannt, ebenso ist deren Herstellung bekannt. Sie sind auch im
Handel erhältlich.
Als Komponente A zum Aufbau der erfindungsgemäßen Formmasse kommen schlagzähe
Polystyrolharze in Betracht. Darunter sind die zweiphasig aus einer
Harzmatrix und einer Weichphase aufgebauten schlagzähen Polystyrole zu
verstehen.
Die Hartmatrix der Komponente A ist aus dem Polymeren eines monivinylaromatischen
Monomeren aufgebaut. Diese Hartmatrix macht, bezogen auf die
Komponente A, 60 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 80 bis 95 Gew.-%, aus. Als
vinylaromatisches Monomeres zum Aufbau der Hartmatrix kommt insbesondere
Styrol in Frage. Es können jedoch auch α-Methylstyrol oder p-Methylstyrol
oder Mischungen substituierter Styrole verwendet werden; bevorzugt
ist jedoch die ausschließliche Verwendung von Styrol, so daß die Hartmatrix
bevorzugt aus Polystyrol besteht.
Die Hartmatrix entsteht in an sich bekannter Weise bei der Herstellung
der Komponente A dadurch, daß die Weichphase, d. h. die dieser zugrundeliegenden
Kautschuke, z. B. Polydiene und z. B. lineare Zweiblockcopolymerisate
aus Dienen oder Gemische davon in Gegenwart des die Hartmatrix
später aufbauenden Monomeren thermisch oder radikalisch initiiert polymerisiert
wird. Dabei bilden sich die Pfropfmischpolymerisate der Kautschuke
(Weichphase) und der ungepfropfte Teil, die Hartmatrix. Die Hartmatrix
kann Viskositätszahlen im Bereich von 50 bis 140, insbesondere im
Bereich von 70 bis 120, aufweisen. Dies entspricht mittleren Molgewichten
( w ) im Bereich von 100 000 bis 350 000, insbesondere 150 000 bis
300 000.
Die Weichphase liegt fein dispergiert in der Hartmatrix vor. Die Art und
Weise, wie eine Weichphase in einer Hartmatrix dispergiert werden kann,
ist dem Fachmann geläufig. Die Weichphase ist in einem Anteil von 5 bis
40 Gew.-%, vorzugsweise von 5 bis 20 Gew.-%, in der Hartmatrix vorhanden.
Sie weist eine mittlere Teilchengröße im Bereich von 0,01 bis 20 µm,
vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 10 µm auf. Bei dem genannten Teilchengrößenbereich
handelt es sich um die mittlere Teilchengröße, bestimmt
durch Auszählen einer Elmi-Aufnahme (Zahlenmittel).
Bei der Weichphase handelt es sich um ein Pfropfmischpolymerisat
aus dem(n) Monomeren der Hartmatrix, d. g. insbesondere von Styrol, auf
Kautschuke bzw. Gemische von Kautschuken, z. B. ein Gemisch aus einem
elastomeren linearen Styrol-Butadien-Zwei-Blockcopolymeren A-B und Polybutadien.
Als eine vorzugsweise die Weichphase aufbauende Komponente ist z. B.
Polybutadien bzw. dessen Pfropfmischpolymerisat mit vorzugsweise Styrol
zu nennen. Als Grundlage der Pfropfung sind allgemein Polymere mit 4 bis
5 C-Atomen zu nennen. Besonders Polybutadien sind geeignet vom medium-
oder high-cis-Typ mit Molekulargewichten im Bereich von 70 000 bis
450 000 (Gewichtsmittel). Vorzugsweise werden medium-cis-Polybutadiene
mit Molgewichten von 300 000 bis 400 000 eingesetzt.
Als weitere, die Weichphase aufbauende Komponente kann ein lineares
Zweiblockcopolymerisat A-B bzw. dessen Pfropfmischpolymerisat mit Styrol
fungieren.
Als elastomeres lineares Zwei-Blockcopolymerisat A-B wird ein solches
verstanden, das durch anionische Polymerisation mit Hilfe von Lithiuminitiatoren
hergestellt worden ist. Als vinylaromatische Monomere zum
Aufbau des Blockes A kommen Styrol und substituierte Styrole in Betracht.
Genannt seien Styrol, das bevorzugt alleine verwendet wird, o-, m- und
p-Methylstyrol. Der Block B des Blockcopolymerisats ist vorzugsweise nur
aus Butadien aufgebaut.
Das Zweiblockcopolymerisat kann z. B. einen Blockpolystyrolgehalt von 40
bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Blockcopolymerisat, aufweisen (Rest jeweils
Butdaien). Es handelt sich bei dem genannten Blockcopolymerisat um
ein solches mit sogenanntem scharfem Übergang. Dem Fachmann ist z. B. aus
A. Echte, Angew. Makr. Chemie 58/59 175 (1977) bekannt, wie er derartige
Blockcopolymerisate herstellen kann. Dieses Blockcopolymerisat soll ein
mittleres Molekulargewicht ( w ) von 100 000 bis 300 000, vorzugsweise von
150 000 bis 250 000 aufweisen.
Falls Gemische aus Polydienen und linearen Blockcopolymerisaten als
Kautschuke angewendet werden, berechnet sich der Gesamtpolydienanteil aus
dem Anteil z. B. des Polybutadiens und z. B. aus dem Butadienanteils der in
dem Zwei-Blockcopolymerisat enthalten ist. Dieser Gesamtpolydienanteil
soll, bezogen auf die Komponente A im Bereich von 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise
4 bis 15 Gew.-%, liegen.
Um dies zu verdeutlichen, sei ein Beispiel angeführt. Eine Mischung aus
8 Gew.-% Styrol-Butadienzweiblockcopolymerisat mit einem Butadiengehalt
von 50 Gew.-% und 6 Gew.-% Homo-Polybutadien werde angewendet. Der Gesamtpolybutadienanteil
beträgt dann 8 × 0,5 = 4 Gew.-% Polybutadien aus dem
Zweiblockcopolymerisat und 6 Gew.-% aus dem Homopolymerisat des
Butadiens, so daß der Gesamtpolybutadienanteil 10 Gew.-% ausmacht.
Besonders bevorzugt werden schlagfeste Polystyrolharze, die nach den in
der DE-AS 17 70 392 beschriebenen Verfahren hergestellt werden, oder
solche, die besonders gute Spannungsrißbeständigkeit aufweisen (vgl.
Verfahren gemäß DE-AS 25 25 019). Auch die Verwendung schlagfester Polystyrole
mit transluzenten Eigenschaften, wie sie z. B. in der
DE-AS 26 13 352 beschrieben sind, ist möglich.
Selbstverständlich kann man aber auch Styrol-Butadienpfropfcopolymere mit
niedrigerem Butadienanteil z. B. unter 40 Gew.-% oder schließlich nur
Styrol-Homopolymerisat verwenden. Man kann durch einen erhöhten Anteil an
Styrol-Butadien-Blockcopolymer ebenfalls noch zu verwendbaren Siegelschichten
kommen. Dieser Weg ist aber teurer.
Der Anteil der schlagfesten Polystyrolharzes A in der Formmasse der
vorliegenden Erfindung liegt zwar bevorzugt im Bereich von 30 bis
60 Gew.-%; je nach Art des verwendeten Harzes kann dieser Anteil jedoch
auf 20 Gew.-% abgesenkt oder bis auf 80 Gew.-% angehoben werden.
Die Komponente B ist ein Blockcopolymeres, aufgebaut aus mindestens einem
Block eines vinylaromatischen Monomeren, insbesondere aus der Gruppe von
Styrol, α-Methylstyrol, kernalkylierten Styrolen, wie p-Methylstyrol
oder den Mischungen hieraus und mindestens einem Block eines konjugierten
Diens mit 4 oder 5 C-Atomen, aus der Gruppe von Butadien und Isopren oder
Gemischen davon.
Das Blockcopolymere kann aus nur 2 Blöcken bestehen, es kann linear oder
verzweigt aufgebaut sein. Beispielsweis sind derartige Produkte und
Verfahren zu deren Herstellung beschrieben in: DE-AS 10 84 919,
DE-AS 16 45 406, DE-AS 14 20 698, US-PS 30 30 364.
Verzweigte Produkte sind aus DE-AS 19 34 348, DE-AS 19 59 922 bzw.
DE-AS 25 50 227 bekannt.
Auch Verfahren zur Herstellung verzweigter Blockcopolymerisate sind in
den genannten Schriften bzw. in DE-OS 32 48 746 beschrieben.
Zusammenfassend läßt sich daher feststellen. Bevorzugt werden die Styrol-
Butadien-Blockcopolymerisate mit scharfem bzw. verschmiertem Übergang
(vgl. Echte loc. cit.).
Als Styrol-Butadien-Block-Copolymeres kann dabei jedes Blockcopolymere
ohne Einschränkung auf seinen Aufbau eingesetzt werden, sofern seine
Herstellung nach dem anionischen Lösungspolymerisationsverfahren mit
einer Alkyl-Lithium-Verbindung als Katalysator erfolgt. Dabei können
sowohl elastomere Styrol-Butadien-Blockcopolyere als auch harzartige
Styrol-Butadien-Blockcopolymere mit einem Butadienanteil 50 Gew.-%
verwendet werden. Verwendet man elastomere Styrol-Butadien-Blockcopolymere
mit einem Butadien-Anteil über 50 Gew.-%, so liegt deren Anteil im
Gemisch, bevorzugt zwischen 20 und 40 Gew.-%, kann jedoch, je nach Anforderungen,
auch höher oder niedriger sein.
Harzartige Styrol-Butadien-Blockcopolymere mit Styrolgehalten größer als
50 Gew.-%, insbesondere 65 bis 95 Gew.-%, sollen bevorzugt in einer Menge
von 40 bis 60 Gew.-% in der erfindungsgemäßen Formmasse enthalten sein.
Als Gleitmittel lassen sich prinzipiell alle niedermolekularen Stoffe
verwenden, die in der erforderlichen Menge mit den Komponenten A+B in der
Formmasse verträglich sind. Hierzu zählen z. B. Mineralöle, aromatische
oder aliphatische Alkohole oder Ester, wie Dodecylalkohol, Butylstearat,
Di-ethylhexyl-phthalat usw.
Ferner seien genannt:
Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymere
Microhartwachse
Ethylen-bis-Stearylamid (Accrawachs)
Metallseifen, insbesondere der Erdalkalien und des Zinks
Mineralöle auf Basis von insbesondere naphthenischen und paraffinischen Kohlenwasserstoffen (insbesondere die technischen und medizinischen Weißöle)
Silikonöle mit Viskositäten im Bereich von 0,5 bis 50 000 mPas u. dgl.
Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymere
Microhartwachse
Ethylen-bis-Stearylamid (Accrawachs)
Metallseifen, insbesondere der Erdalkalien und des Zinks
Mineralöle auf Basis von insbesondere naphthenischen und paraffinischen Kohlenwasserstoffen (insbesondere die technischen und medizinischen Weißöle)
Silikonöle mit Viskositäten im Bereich von 0,5 bis 50 000 mPas u. dgl.
Die Formmasse kann übliche, von C verschiedene Zusatzstoffe enthalten.
Genannt seien z. B. Antistatika, Entformungshilfsmittel, Pigmente,
Antioxidantien und Füllstoffe.
Die erfindungsgemäße heißsiegelfähige Formmasse wird durch Mischen der
Bestandteile A, B und C in einer Mischvorrichtung gemischt und in einem
Misch-Extruder, z. B. einem Bus-Kneter oder einem ZSK-Extruder, homogenisiert
und granuliert. Das erhaltene Granulat wird entweder nach dem
Folienblasverfahren zu einer etwa 25-75 µm dicken Folie verarbeitet, die
anschließend auf die Trägerfolie aufkaschiert wird oder sie wird durch
Extrusionskaschieren heiß auf die Trägerfolie laminiert. Wirtschaftlicher
ist jedoch die Herstellung der Siegelfolie auf einer Coextrusionsanlage,
wobei für die erfindungsgemäßen Gemische alle Methoden der Coextrusion
geeignet sind.
Die Herstellung kann auch nach dem in der DE-OS 20 55 891 beschriebenen
Verfahren erfolgen, wonach die Komponente C zunächst mit der Komponente B
abgemischt wird und in diese Mischung dann die Komponente A eingebracht
wird.
Die erfindungsgemäße Formmasse hat insbesondere die Eigenschaft, heißsiegelfähig
zu sein. Sie findet daher Verwendung im weitesten Sinne zur
Herstellung von Verbunden mit einem Träger, insbesondere einer Trägerfolie.
Als Trägerfolie sind alle thermoplastisch verarbeitbaren Stoffe auf Basis
von Styrol- und Butadien geeignet, also schlagfestes Polystyrol, Styrol-
Butadien-Blockcopolymere, Mischungen aus Styrol-Homopolymerisaten oder
Styrol-Butadien-Pfropfcopolymerisaten mit Styrol-Butadien-Pfropfcopolymerisaten
mit Styrol-Butadien-Blockcopolymeren usw. Auf diesen Stoffen
haftet die heißsiegelfähige Schicht ohne Kleber.
Als Trägerfolie sind aber auch andere thermoplastisch verarbeitbaren
Stoffe auf Basis von Styrol- und Butadien geeignet, also schlagfestes
Polystyrol, Styrol-Butadien-Blockcopolymere, Mischungen aus Styrol-Homopolymerisaten
oder Styrol-Butadien-Pfropfcopolymerisaten mit Styrol-
Butadien-Blockcopolymere usw. Auf diesen Stoffen haftet die heißsiegelfähige
Schicht ohne Kleber.
Als Trägerfolien lassen sich aber auch andere Thermoplaste auf Basis
vinylaromatischer Verbindungen oder Olefin-Polymere oder Polymere auf
Basis von Estern oder Amiden verwenden. In diesen Fällen ist die Heißsiegelschicht
jedoch mit Hilfe eines Klebers mit der Trägerfolie zu
verbinden.
Durch Verbinden der erfindungsgemäßen Formmasse (in Form einer Folie) mit
einer Trägerfolie resultieren Heißsiegelfolien.
Die so entstandenen Heißsiegelfolien werden auf den üblichen, für das
Heißsiegeln verwendeten Verschließeinrichtungen auf Behälter aus Styrol-
Polymerisaten, z. B. aus Styrolhomopolymerisat, Styrol-Butadien-Pfropf-
oder Blockcopolymere oder Mischungen aus demselben aufgesiegelt. Die
Siegelbedingungen sind bei vorgegebener Form des Siegelkopfes durch die
Temperatur des Siegelkopfes, den Druck während des Schweißvorganges und
die Dauer desselben, beschrieben. Die Siegelbedingungen sind stark abhängig
von der Dicke der Siegelfolie. Geeignete Siegelbedingungen liegen
bei Temperaturen zwischen 160°C und 250°C, einem Druck zwischen 1,0 und 4 atü
sowie einer Siegelzeit von 0,4 bis 2,0 sec. Vor dem Heißsiegeln sind
die Siegelfolien nach den bekannten Verfahren mit einer Lackschicht zu
versehen, um das Kleben der Folie am Siegelkopf zu vermeiden.
Die in den Beispielen und Vergleichsversuchen genannten Parameter wurden
wie folgt bestimmt:
1. Siegelbedingungen bei unterschiedlichen Temperaturen des Siegelkopfes
in °C, Drücken (atü) und Zeiten (sec). Die Folien wurden auf handelsübliche
thermogeformte Verpackungsbecher aus schlagfestem Polystyrol,
Butadiengehalt 6%, Vicatzahl 90°C (Verfahren A, DIN 53 460), Meltindex
4 g/10 min (MFi; 200°C/5 nach DIN 53 735) aufgesiegelt.
2. Bestimmung des Berstdruckes
Unter verschiedenen Siegelbedingungen wurden Verpackungsbecher verschlossen. Zur Bestimmung der Festigkeit der Siegelverbindung wurde ein Berstdrucktest durchgeführt. Dazu wurde mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung durch Druckluft ein meßbarer Überdruck in dem verschlossenen Behälter erzeugt. Die Apparatur besteht im wesentlichen aus einem Manometer mit Schleppanzeiger und einer Druckluftleitung, die mittels einer Gummidichtung an eine im Becher angebrachte Öffnung angeschlossen sind. Der Druck wurde so lange gesteigert, bis sich die Siegelnaht öffnete. Diesen Wert nennt man den Berstdruck.
Unter verschiedenen Siegelbedingungen wurden Verpackungsbecher verschlossen. Zur Bestimmung der Festigkeit der Siegelverbindung wurde ein Berstdrucktest durchgeführt. Dazu wurde mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung durch Druckluft ein meßbarer Überdruck in dem verschlossenen Behälter erzeugt. Die Apparatur besteht im wesentlichen aus einem Manometer mit Schleppanzeiger und einer Druckluftleitung, die mittels einer Gummidichtung an eine im Becher angebrachte Öffnung angeschlossen sind. Der Druck wurde so lange gesteigert, bis sich die Siegelnaht öffnete. Diesen Wert nennt man den Berstdruck.
3. Bestimmung der Fallhöhe
Verpackungsbecher wurden mit Wasser gefüllt und unter verschiedenen Bedingungen versiegelt. Die Fallhöhe in cm bis zum Aufplatzen der Siegelung wurde bestimmt.
Verpackungsbecher wurden mit Wasser gefüllt und unter verschiedenen Bedingungen versiegelt. Die Fallhöhe in cm bis zum Aufplatzen der Siegelung wurde bestimmt.
4. Bestimmung der Abschälfestigkeit vom Becher
Verpackungsbecher wurden unter verschiedenen Bedingungen versiegelt und mit einer speziell angefertigten Vorrichtung die Abschälfestigkeit der Siegelfolie vom Becher bestimmt. Dazu wurden die Becher auf den Tisch einer Universal-Druck- und Zugprüfmaschine gestellt und festgelegt. Eine vorstehende Ecke des aufgesiegelten Deckels wurde gefaßt und über eine Verlängerung mit der oberen Spannbacke der Prüfmaschine verbunden. Mit einer Beanspruchungsgeschwindigkeit von 10 mm/min wurde die Kraft aufgebaut und der Deckel abgezogen. Festgehalten wurde die Kraft in [N] bis zum ersten Anriß und die Weiterreißkraft an der Siegelnaht in der Deckelmitte.
Verpackungsbecher wurden unter verschiedenen Bedingungen versiegelt und mit einer speziell angefertigten Vorrichtung die Abschälfestigkeit der Siegelfolie vom Becher bestimmt. Dazu wurden die Becher auf den Tisch einer Universal-Druck- und Zugprüfmaschine gestellt und festgelegt. Eine vorstehende Ecke des aufgesiegelten Deckels wurde gefaßt und über eine Verlängerung mit der oberen Spannbacke der Prüfmaschine verbunden. Mit einer Beanspruchungsgeschwindigkeit von 10 mm/min wurde die Kraft aufgebaut und der Deckel abgezogen. Festgehalten wurde die Kraft in [N] bis zum ersten Anriß und die Weiterreißkraft an der Siegelnaht in der Deckelmitte.
Für die Herstellung erfindungsgemäßer Formmassen und von Vergleichsproben
wurden die nachfolgend beschriebenen Produkte verwendet:
A: ein schlagfestes Polystyrol mit einem Polybutadiengehalt von 8 Gew.-%, Teilchengröße von 0,1 bis 15 µm, mittlere Teilchengröße 4 µm
B: ein lineares Styrol-Butadien-Dreiblock-Polymerisat, hergestellt durch anionische Polymerisation.
Styrolgehalt 28 Gew.-%.
Butadiengehalt 72 Gew.-%
mit scharfem Übergang.
Lösungsviskosität einer 10% Lösung in Toluol 25 cP
Dichte 0,94 g/cm3
C 1: Mineralöl der folgenden Spezifikation (Weißöl, DAB6)
C 2: Butylstearat (Dichte d = 0,854, Siedegrenzen bei 20 torr, 220°-255°C)
C 3: Di-2-Ethylhexylphthalat (rein 99,7-99,9%, Siedebereich bei 20 torr, 230-233°C)
A: ein schlagfestes Polystyrol mit einem Polybutadiengehalt von 8 Gew.-%, Teilchengröße von 0,1 bis 15 µm, mittlere Teilchengröße 4 µm
B: ein lineares Styrol-Butadien-Dreiblock-Polymerisat, hergestellt durch anionische Polymerisation.
Styrolgehalt 28 Gew.-%.
Butadiengehalt 72 Gew.-%
mit scharfem Übergang.
Lösungsviskosität einer 10% Lösung in Toluol 25 cP
Dichte 0,94 g/cm3
C 1: Mineralöl der folgenden Spezifikation (Weißöl, DAB6)
C 2: Butylstearat (Dichte d = 0,854, Siedegrenzen bei 20 torr, 220°-255°C)
C 3: Di-2-Ethylhexylphthalat (rein 99,7-99,9%, Siedebereich bei 20 torr, 230-233°C)
Alle Angaben in % beziehen sich auf das Gewicht.
In einem Taumelmischer wurden bei Raumtemperatur aus den Komponenten A, B
und C n durch ständiges Mischen die in Tabelle 1 angeführten erfindungsgemäßen
Formmassen 1 bis 21 gemischt. Die Homogenisierung und Granulierung
erfolgte in einem Bus-Kneter. Das Granulat wurde mittels Adapter
auf einer Coextrusions-Anlage auf eine Trägerfolie aus einer Mischung von
SB-Harz und Styrol-Butadien-Blockcopolymer im Verhältnis 80:20 hergestellt.
Die Trägerschicht war 250 µm dick, die Siegelschicht 30 µm aufgetragen.
Mit den so erhaltenen heißsiegelfähigen Folien wurden durch
Tiefziehen Becher versiegelt und an diesen und an der Trägerfolie die in
der Tabelle 2 genannten Parameter bestimmt.
Für die Vergleichsversuche 22 bis 24 wurden handelsübliche Aluminium-
Siegelfolien verwendet und unter verschiedenen, in der Tabelle angegebenen
Bedingungen auf dieselben Verpackungsbecher aufgesiegelt und die
verschiedenen Messungen durchgeführt. Die Vergleichsversuche 25 und 26
wurden mit handelsüblichen Siegelfolien aus PVC durchgeführt, die mit
einem Siegellack auf Basis von Acrylatharz und PVC beschichtet waren.
Auch hier wurden für die Vergleichsversuche dieselben Verpackungsbecher
verwendet.
22 mit Heißsiegellack versehene, handelsübliche Aluminiumfolie
23 wie 22
24 wie 22
25 mit Heißsiegellack versehene, handelsübliche PVC-Folie
26 wie 25
23 wie 22
24 wie 22
25 mit Heißsiegellack versehene, handelsübliche PVC-Folie
26 wie 25
Claims (5)
1. Siegelfähige thermoplastische Formmasse enthaltend, jeweils bezogen
auf die Formmasse aus A, B und C,
A 20 bis 80 Gew.-% mindestens eines schlagzähen Polystyrolharzes,
B 5 bis 70 Gew.-% mindestens eines Blockcopolymeren, und
C 8 bis 30 Gew.-% mindestens eines Gleitmittels.
A 20 bis 80 Gew.-% mindestens eines schlagzähen Polystyrolharzes,
B 5 bis 70 Gew.-% mindestens eines Blockcopolymeren, und
C 8 bis 30 Gew.-% mindestens eines Gleitmittels.
2. Formmasse nach Anspruch 1, bestehend aus A, B und C.
3. Formmasse nach Anspruch 1 enthaltend
30 bis 70 Gew.-% der Komponente A
20 bis 60 Gew.-% der Komponente B und
8 bis 25 Gew.-% der Komponente C.
30 bis 70 Gew.-% der Komponente A
20 bis 60 Gew.-% der Komponente B und
8 bis 25 Gew.-% der Komponente C.
4. Verwendung der Formmasse zur Herstellung von Verbunden mit einer
Trägerschicht (Trägerfolie).
5. Verbunde aus erfindungsgemäßen Formmassen und einer Trägerschicht.
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