DE3923464A1

DE3923464A1 - Waermeschrumpfbare verbundfolie und ihre verwendung fuer verpackungsverfahren

Info

Publication number: DE3923464A1
Application number: DE3923464A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Kondo; Nobuya Ishiguro
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd; Ohkura Electric Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd; Ohkura Electric Co Ltd
Priority date: 1988-08-11
Filing date: 1989-07-15
Publication date: 1990-02-15
Anticipated expiration: 2009-07-16
Also published as: FR2635312A1; GB2221649A; AU613778B2; DE3923464C2; CA1325766C; FR2635312B1; GB8819109D0; AU3784589A; GB2221649B

Description

Die Erfindung betrifft eine durch Wärme schrumpfbare Folie, die für Verpackungszwecke anwendbar ist.

Wärmeschrumpfverpackung, d.h. Verpacken durch Schrumpfen unter Wärme, ist ein Verfahren, bei dem ein Gegenstand, der verpackt werden soll, zuerst locker und lose in einen Beutel aus einer unter Wärme schrumpfbaren thermoplasti schen Folie eingeschlossen wird und dann der Beutel nach dem Versiegeln einer erhöhten Temperatur unterworfen wird, um zu bewirken, daß der Beutel schrumpft und den Gegen stand unter Evakuierung fest einschließt. Polyäthylenharze, Polypropylenharze und Polyvinylchloridharze sind typische Beispiele für die Ausgangsmaterialien für derartige wärme schrumpfbare Folien. Polypropylenharze werden wegen ihrer Klarheit, ihres Glanzes, ihrer feuchtigkeitsbeständigen Eigenschaft und weil sie keine Umweltverunreinigung ver ursachen, in besonders weitem Maße verwendet. Jedoch er fordern wärmeschrumpfbare Folien aus Polypropylenharzen eine höhere Temperatur, um Wärmeschrumpfung zu bewirken, als Polyvinylchloridharzfolien im Vergleich dazu. Deshalb haben bekannte wärmeschrumpfbare Polypropylenfolien einen schmalen Bereich der Arbeitsfähigkeit vom Standpunkt der Temperaturen, bei denen sie geschrumpft werden müssen.

Um dieses Problem zu lösen, wurden Versuche unternommen, Polypropylenharz in Verbindung mit einem anderen Polymer in Form eines Gemisches oder eines Laminats zu verwenden. In der japanischen geprüften Patentveröffentlichung (Tokkyo Kokoku) No. 61-10 483 wird beispielsweise die Ver wendung eines Copolymeren von Propylen und Äthylen vorge schlagen. In der ungeprüften japanischen Patentanmeldung (Tokkyo Kokai) No. 58-1 66 049 wird eine wärmeschrumpfbare Mehrschichten-Folie mit einer Kernschicht, die aus einer Zusammensetzung gebildet ist, die ein lineares Polyäthy lenharz mit einer niedrigen Dichte von 0,910 bis 0,925 g/cm³ enthält und sandwichartig zwischen zwei äußeren Schichten, die aus einem Äthylen-Propylen-Copolymeren ge bildetsind, beschrieben. Wärmeschrumpfbare Mehrschichten- Folien werden auch in Tokkyo Kokoku No. 54-20 549 und Tokkyo Kokai No. 54-1 52 282 und No. 57-8 156 beschrieben. Ein Problem, das bei bekannten wärmeschrumpfbaren Mehr schichten-Folien auftritt, betrifft Schwierigkeiten beim Strecken.

Wärmeschrumpfbare Folien, die aus einem Polypropylenharz gebildet sind, besitzen auch den Nachteil, daß dünne Gegenstände wie Notizbücher, Hefte oder Karten während der Wärmeschrumpfverpackung deformiert oder gewölbt werden. Dieses Problem entsteht nicht bei Polyäthylenfolien oder Polyvinylchloridfolien. Polyäthylenfolien sind jedoch schlecht in bezug auf Klarheit und Glanz, und Polyvinyl chloridfolien geben Anlaß zum Entstehen von Problemen der Erzeugung eines schlechten Geruchs während der Schmelzver siegelung oder der Erzeugung von schädlichen Gasen, wenn verbrauchte Folien verbrannt werden.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wär meschrumpfbare Folie zu schaffen, die leicht herzustellen ist und die hervorragende Schrumpffähigkeit aufweist.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine wärmeschrumpf bare Folie zu schaffen, die innerhalb eines breiten Tem peraturbereiches geschrumpft werden kann, damit sie feste Verpackungen liefert, die keine lockeren Stellen, Falten oder Wölbungen aufweisen.

Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine wärmeschrumpfbare Folie zu schaffen, die eine hohe Schmelz versiegelungsfestigkeit aufweist und bei der sich Risse schlecht fortpflanzen.

Dabei ist es spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, eine wärmeschrumpfbare Folie mit den vorgenannten Eigenschaften zu schaffen, die zum Verpacken von defor mierbaren Gegenständen wie Karten, Heften, Notizbüchern und Büchern geeignet ist, ohne daß Wölbungen oder Defor mation auftreten.

Schließlich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Schrumpfverpackung von Gegenständen anzugeben, mit dem Verpackungen mit hervorragender Fe stigkeit und trotzdem ohne Wölbungen hergestellt werden können.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgaben liefert die vorlie gende Erfindung eine wärmeschrumpfbare Verbundfolie, die eine Kernschicht, die aus (a) einem geradkettigen Poly äthylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,890 bis 0,905 g/cm³ und einem Vicat Erweichungspunkt von 60 bis 80°C und/oder (b) einem Copolymeren von Propylen und einem oder mehreren α-Olefinen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 70 bis 110°C gebildet ist, und zwei äußere Schichten, die über die gegenüber liegenden Oberflächen dieser Kernschicht laminiert sind und jeweils aus (c) einem kristallinen Polypropylenharz mit einem Schmelzpunkt von 135 bis 150°C gebildet sind, umfaßt, wobei die Kernschicht eine Dicke von 30 bis 80% der Gesamtdicke der beiden äußeren Schichten und der Kernschicht aufweist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verpacken eines Gegenstandes ge schaffen, das das Bereitstellen der vorgenannten wärme schrumpfbaren Folie, die eine Schrumpfkraft von nicht mehr als 30 g sowohl in Längs- als auch in Querrichtung bei Temperaturen aufweist, die einen Schrumpfungsprozent satz von wenigstens 35% sowohl in Längs- als auch in Querrichtung liefern, und die eine Größe von nicht mehr als dem 1,6-fachen der äußeren Oberflächengröße des Ge genstandes aufweist, Einschließen des Gegenstandes mit der Folie und Erwärmen des eingeschlossenen Gegenstandes bei solch einer Temperatur, daß die Folie mit einem Schrumpfungsprozentsatz von wenigstens 35% sowohl in Längs- als auch in Querrichtung schrumpfen kann, umfaßt.

Weitere Gegenstände, Eigenschaften und Vorteile der vor liegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung, bei der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Kurvendarstellung, die die Beziehung zwi schen der Schrumpfungstemperatur und dem Schrumpfungsprozentsatz von Verbundfolien ge mäß der vorliegenden Erfindung (aufgetragen durch weiße und schwarze Kreise) und von her kömmlicher Folie (aufgetragen durch weiße und schwarze Dreiecke) zeigt,

Fig. 2 eine Kurvendarstellung, die die Beziehung zwi schen der Schrumpfungstemperatur und der Schrumpfungskraft der Folien aus Fig. 1 zeigt, und

Fig. 3 eine Kurvendarstellung, die die Beziehung zwi schen dem Schrumpfungsprozentsatz und der Schrumpfungskraft der Folien von Fig. 1 zeigt.

Das kristalline Polypropylen (c), das für jede der beiden äußeren Schichten der Verbundfolie gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, sollte einen Schmelz punkt von 135 bis 150°C aufweisen. Wenn der Schmelzpunkt des Polypropylens 150°C überschreitet, wird es schwierig, Strecken bei einer niedrigen Temperatur zu bewirken, und es wird deshalb notwendig, das Strecken bei einer hohen Temperatur durchzuführen. Dies bewirkt jedoch das Absen ken der Wärmeschrumpfbarkeit der Folie nicht nur bei einer niedrigen Temperatur sondern auch bei einer hohen Tempe ratur. Ein Schmelzpunkt, der kleiner als 135°C ist, ist auch unerwünscht, weil die entstehende Folie schlecht in bezug auf ihre Wärmebeständigkeit wird, und deshalb be steht die Neigung, daß die Folie verschmolzen wird und weiß wird während ihres Durchgangs durch einen Erhitzungs tunnel. Weiterhin ist es schwierig, die Heiß-Gleit-Eigen schaft der Folie zu verbessern, die gerade aus dem Er hitzungstunnel abgelassen worden ist und noch heiß ist.

Das kristalline Polypropylen ist vorzugsweise ein Äthylen- Propylen-Copolymer oder ein Äthylen-Propylen-Buten-Copoly mer. Es wird insbesondere bevorzugt, als das kristalline Polypropylen ein Copolymer, das durch Copolymerisieren von Propylen mit 2 bis 4 Gew.-% Äthylen erhalten worden ist, oder ein Copolymer, das durch Copolymerisieren von Propylen mit 3 bis 8 Gew.-% eines Gemisches aus Äthylen und Buten erhalten worden ist, zu verwenden.

Das geradkettige Polyäthylen niedriger Dichte (a), das als Kernschicht der Verbundfolie dieser Erfindung verwen det werden soll, sollte eine Dichte von 0,890 bis 0,905 g/cm³ und einen Vicat-Erweichungspunkt von 60 bis 80°C aufweisen.

Eine Dichte des Polyäthylens oberhalb 0,905 g/cm³ ist unerwünscht, weil die Folie schlecht in ihrer Streckbar keit wird, so daß der Temperaturbereich, der geeignete Schrumpfungsverarbeitbarkeit der entsprechenden orien tierten Folie liefert, schmal wird. Weiterhin bewirkt solch eine hohe Dichte das Absenken der Festigkeit der Bindung zwischen Schichten des Laminats und Reduzierung der Schmelzsiegelfestigkeit des Laminats. Wenn anderer seits die Dichte des Polyäthylens niedriger als 0,890 g/cm³ ist, wird es schwierig, eine Wärmebehandlung zum Eliminieren von spontaner Schrumpfbarkeit von der wärme schrumpfbaren Verbundfolie durchzuführen. Auf diese Weise besteht die Neigung, daß die Folie während der Wärmebe handlung deformiert wird oder schlecht in ihrer Oberflä chenglattheit wird.

Wenn der Vicat-Erweichungspunkt des geradkettigen Poly äthylens niedriger Dichte 80°C überschreitet, wird es schwierig, das Strecken bei einer niedrigen Temperatur durchzuführen, und deshalb wird es notwendig, das Strecken bei einer hohen Temperatur durchzuführen. Dies bewirkt je doch das Absenken der Wärmeschrumpfbarkeit der Folie bei einer niedrigen Temperatur, so daß der Temperaturbereich für geeignetes Arbeiten für die Wärmeschrumpfung der Folie schmal wird. Wenn andererseits ein Vicat-Erweichungspunkt niedriger als 60°C ist, wird die Kernschicht nicht zufrie denstellend orientiert bei einer Temperatur, die geeignet ist zur Orientierung der äußeren Schichten, zwischen denen die Kernschicht eingebettet ist, so daß die Wärme schrumpfbarkeit der entstehenden Verbundfolie nicht ver bessert wird.

Das geradkettige Polyäthylen niedriger Dichte ist vor zugsweise ein Copolymer von Äthylen und einem oder mehre ren α-Olefinen, bei dem kurze verzweigte Ketten in die gerade Hauptkette eingeführt sind. Die Anzahl der ver zweigten Ketten ist größer als bei üblichem Polyäthylen niedriger Dichte, so daß die Dichte und der Vicat-Erwei chungspunkt relativ niedrig sind.

Als die Kernschicht der Verbundfolie gemäß der vorliegen den Erfindung kann auch ein Copolymer (b) aus Propylen und einem oder mehreren α-Olefinen mit 2 bis 8 Kohlen stoffatomen verwendet werden. Der Vicat-Erweichungspunkt dieses Copolymeren sollte 70 bis 110°C betragen. Wenn der Vicat-Erweichungspunkt des Copolymeren 110°C über steigt, wird es schwierig, das Strecken bei einer niedri gen Temperatur durchzuführen, und deshalb wird es not wendig, das Strecken bei einer hohen Temperatur durchzu führen. Dies bewirkt jedoch das Absenken der Wärme schrumpfbarkeit der Folie bei einer niedrigen Temperatur. Wenn andererseits ein Vicat-Erweichungspunkt niedriger als 70°C ist, kann die Kernschicht nicht zufriedenstellend orientiert werden bei einer Temperatur, die geeignet ist, um die äußeren Schichten, zwischen denen die Kernschicht eingebettet ist, zu orientieren, so daß die Wärmeschrumpf barkeit der entstehenden Verbundfolie bei einer niedrigen Temperatur nicht zufriedenstellend wird.

Wenn es gewünscht wird, kann das Polyäthylen niedriger Dichte (a) zusammen mit dem Copolymer (b) für die Bildung der Kernschicht verwendet werden. Wegen ihrer guten Kompa tibilität miteinander können das Polyäthylen niedriger Dichte (a) und das Copolymer (b) in beliebigem Mischver hältnis verwendet werden. Mit dem Ansteigen des Anteils des Polyäthylens niedriger Dichte (a) in dem Gemisch wird jedoch die Reißausbreitungs- oder Reißfortpflanzungsfe stigkeit der Verbundfolie höher und die Folie wird bieg samer. Andererseits wird mit dem Ansteigen des Anteils des Copolymeren (b) die Festigkeit der Bindung zwischen den Schichten der Verbundfolie erhöht und die optischen Eigenschaften der Folie werden verbessert.

Die Verbundfolie gemäß der vorliegenden Erfindung hat vor zugsweise eine Dicke von 8 bis 100 µm (Mikrometer), stär ker zu bevorzugen 10 bis 40 µm. Es ist wichtig, daß die Dicke der Kernschicht 30 bis 80% der Gesamtdicke der Ver bundfolie betragen sollte. Wenn die Dicke der Kernschicht niedriger als 30% der Gesamtdicke ist, wird die Wärme schrumpfbarkeit der Folie bei einer niedrigen Temperatur niedrig und der Temperaturbereich für zufriedenstellende Wirkung der Wärmeschrumpfung wird schmal. Es wird auch keine Verbesserung für die Reißausbreitungs- oder Reiß fortpflanzungsfestigkeit erreicht. Andererseits bewirkt eine zu große Dicke der Kernschicht, die 80% übersteigt, das Senken der Wärmebeständigkeit und das Schmalwerden des Temperaturbereiches, in dem Schrumpfung zufrieden stellend bewirkt werden kann.

Der Fachmann erkennt deutlich, daß zahlreiche andere Aus führungsformen der Erfindung auch innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung möglich sind. So ist es auch möglich, andere Polymere oder Zusatzstoffe zu der Kern schicht und/oder den äußeren Schichten hinzuzufügen, so lange sie nur die Wärmeschrumpffähigkeit der entstehenden Verbundfolie nicht nachteilig beeinflussen. Es ist auch möglich, eine oder mehrere Zwischenschichten zwischen der Kernschicht und den äußeren Schichten oder einer äußeren Schicht vorzusehen. Zum Beispiel, da das kristalline Poly propylen (c), das als die äußere Schicht verwendet werden soll, mit den zwei polymeren Materialien (a) und (b) kom patibel ist, ist es möglich, nach Wiedergewinnung eine verbrauchte wärmeschrumpfbare Verbundfolie dieser Erfin dung als ein Anteil des Rohmaterials für die Bildung der Kernschicht und/oder der äußeren Schichten oder als das Ausgangsmaterial für die Bildung einer Zwischenschicht oder von Zwischenschichten wiederzuverwenden.

Die wärmeschrumpfbare Verbundfolie dieser Erfindung kann auf irgendeine gewünschte Weise hergestellt werden. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren ist das folgende: Unter Verwendung mehrerer Extruder, die mit einer Laminie rungsform verbunden sind, wird eine nicht-orientierte Laminat-Folie durch gleichzeitiges Extrudieren (Coextru dieren) aus den vorstehend beschriebenen polymeren Roh materialien hergestellt. Die Folie wird zur Verfestigung abgekühlt und wieder auf eine Temperatur erwärmt, die zur Durchführung des Streckens geeignet ist. Dann wird die Folie orientiert wenigstens dreimal jeweils in der Längsrichtung (oder Maschinenrichtung) und der Querrich tung (quer zur Maschinenrichtung). Es können Orientie rungsverfahren sowohl vom Spannrahmen-Typ als auch vom Aufblas-Typ angewendet werden, obgleich das letztere Ver fahren bevorzugt wird, und zwar aus dem Grund, weil ähn liche Wärmeschrumpfbarkeit sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung leicht erhalten werden kann. Wenn das Aufblas-Verfahren verwendet werden soll, ist es not wendig, eine Mehrschichten-Kreis-Form bei dem Extrudie rungsschritt zu verwenden und eine rohrförmige Laminat folie durch Co-Extrudieren zu bilden. Die orientierte Fo lie wird abgekühlt und dann wärmebehandelt, um ihre spon tane Schrumpfbarkeit zu senken. Das heißt, die orientier te Folie neigt zum spontanen Schrumpfen, wenn sie liegen gelassen wird, wie sie ist. Um Deformation oder Auftreten von Oberflächenunregelmäßigkeiten der Folie aufgrund von spontaner Schrumpfung zu verhindern, wird die orientierte Folie bei einer Temperatur wärmebehandelt, die keine Re duktion ihrer wünschenswerten Eigenschaften verursacht, um dadurch eine wärmeschrumpfbare Verbundfolie zu erhal ten.

Für die Schrumpfverpackung von Gegenständen mit der Ver bundfolie gemäß der vorliegenden Erfindung kann irgend eine herkömmliche Verpackungsstraße, die zum Verpacken mit wärmeschrumpfbaren Polypropylenfolien eingerichtet ist, in passender Weise verwendet werden. Die Verbund folie dieser Erfindung gestattet das Schrumpfverpacken in einem breiten Temperaturbereich. Wegen ihrer hohen Reiß-Ausbreitungs- oder Fortpflanzungsfestigkeit bricht oder reißt die Verbundfolie nicht an einem Teil, der als Evakuierungsöffnung verwendet wird. Weiterhin verursacht die hohe Schmelzsiegelfestigkeit der Verbundfolie keinen Bruch oder Reißen der Packung während des Wärmeschrumpfungs schrittes.

Die wärmeschrumpfbare Verbundfolie dieser Erfindung ist besonders geeignet zum Verpacken von flachen Gegenstän den wie beispielsweise Heften und Karten, die zur Defor mation oder Wölbung neigen, wenn auf sie Spannung ausge übt wird.

Im allgemeinen steigen sowohl der Schrumpfungsprozentsatz als auch die Schrumpfungskraft von wärmeschrumpfbaren Fo lien, die aus einem Polypropylenharz gebildet sind, mit dem Ansteigen der Temperatur, bei der sie geschrumpft wer den. Wenn gefunden wird, daß erhaltene Packungen lose oder locker werden und schlecht in ihrer Festigkeit werden oder einen zu großen Bereich aufweisen, in dem der Gegenstand und die Folie nicht miteinander in Kontakt stehen, wird der Verpackungsbetrieb so gesteuert, daß die Wärme schrumpfungstemperatur erhöht wird und der Schrumpfungs prozentsatz der Folie ansteigt. ("Bereiche, in denen die Verpackungsfolie nicht mit dem zu verpackenden Gegenstand in Kontakt steht" soll sich auf solch einen Bereich be ziehen, der unvermeidbar gebildet wird, wenn die Form der äußeren Oberfläche des Gegenstandes verschieden von der Gestalt oder Form der wärmeschrumpfbaren Folie ist. Wenn beispielsweise ein Gegenstand in der Form einer Scheibe in einem Beutel eingeschlossen wird, der quadratisch im abgeflachten Zustand ist, dann werden unvermeidbar der artige nicht in Berührung stehende Bereiche an den vier Ecken des Beutels gebildet. Beim Wärmeschrumpfen der Um hüllung bleiben diese vier Ecken des Beutels ohne Kontakt mit dem Gegenstand. Solche Bereiche werden oft "Hundeoh ren" ("dog ears") genannt.) Das Ansteigen der Schrumpf temperatur verursacht jedoch einen Anstieg der Schrumpf festigkeit. Wenn auf diese Weise Wärmeschrumpfung bei einer Temperatur bewirkt wird, die, wenn auch nur ein wenig, die Temperatur übersteigt, bei der eine Packung mit gewünschter Festigkeit erhalten wird, dann wird die entstehende Packung aufgrund übermäßiger Schrumpfungs spannung deformiert. Da solch eine Deformation abrupt oder plötzlich auftritt, ist es praktisch unmöglich, Pac kungen zu erhalten, die hervorragende Festigkeit besit zen und noch keine Deformation aufweisen, nur durch eine einfache Steuerung der Schrumpfungstemperatur.

Deshalb ist es beim Schrumpfverpacken von flachen, defor mierbaren Gegenständen notwendig, eine Folie zu verwenden, deren Wärmeschrumpfungskraft nicht mehr ansteigt jenseits einer bestimmten Grenze, selbst wenn die Wärmeschrumpfungs temperatur erhöht wird, um eine notwendige Festigkeit zu erhalten, oder deren Wärmeschrumpfungskraft mit einer Erhöhung auf Temperaturen, die eine bestimmte Grenze über steigen, abfällt.

Bei der herkömmlichen wärmeschrumpfbaren Folie, die aus einem Polypropylenharz gebildet ist, wird die Wärme schrumpfungskraft mit dem Ansteigen der Schrumpfungstem peratur erhöht, jedoch am Ende abrupt gesenkt, wenn die Schrumpfungstemperatur ein bestimmtes Niveau erreicht. Bei solch einem Temperaturniveau wird jedoch die Folie verschmolzen und wird weiß. Die Folie kann nicht auf solch eine Temperatur erhitzt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegen den Erfindung ist die wärmeschrumpfbare Verbundfolie mit der oben beschriebenen Struktur so aufgebaut, daß sie eine Wärmeschrumpfungskraft von 30 g oder weniger sowohl in Längs- als auch in Querrichtung bei einer Temperatur zeigt, die wenigstens 35% eines Wärmeschrumpfungsprozentsatzes sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung liefert. Es wurde gefunden, daß nur dann, wenn solch eine Folie verwendet wird, Packungen hervorragende Festigkeit be sitzen, keine Wölbungen oder Deformationen aufweisen und verringerte Größe von Abschnitten besitzen, in denen die Folie nicht mit den Gegenständen in Berührung steht.

Wenn eine Folie deren Wärmeschrumpfungskraft 30 g in we nigstens einer Längsrichtung oder Querrichtung bei einer Temperatur, die wenigstens 35% Wärmeschrumpfungsprozent satz sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung lie fert, überschreitet, zum Verpacken eines deformierbaren Gegenstandes wie eines Heftes oder einer Karte verwendet wird und wenn das Wärmeschrumpfverpacken unter Bedingungen durchgeführt wird, die eine Packung mit hervorragender Festigkeit und reduzierter Größe der nicht im Kontakt stehenden Bereiche wie "Hundeohren" liefert, dann wurde gefunden, daß Wölbungen oder Deformationen in den ent stehenden Packungen gebildet werden.

Bei der wärmeschrumpfbaren Folie dieser Erfindung mit den angegebenen spezifischen Eigenschaften sinkt die Wärme schrumpfungskraft mit einem Ansteigen der Temperatur in dem Bereich, der praktisch für Schrumpfverpackung verwen det wird und der eine hohe Schrumpfbarkeit liefert, ob gleich die Wärmeschrumpfungskraft außerordentlich hoch bei einer niedrigen Temperatur wird, die nur einen niedrigen Schrumpfungsprozentsatz liefert und die praktisch nicht für Wärmeschrumpfungsverpackungszwecke angewendet wird.

Für den Zweck der vorliegenden Beschreibung wird "eine Temperatur, die wenigstens 35% Wärmeschrumpfungsprozent satz sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung liefert" auf die folgende Weise gemessen: Die Beziehung zwischen dem Wärmeschrumpfungsprozentsatz und der Schrumpfungstemperatur einer Probenfolie wird zuerst so wohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung gemessen und wird in einer Kurvendarstellung aufgetragen. Aus der Kurve wird die minimale Temperatur bestimmt, bei der der Schrumpfungsprozentsatz jeweils in Längsrichtung und Quer richtung wenigstens 35% beträgt. Diese Temperatur ist die gesuchte Temperatur. Der Schrumpfungsprozentsatz bei einer vorgegebenen Temperatur wird gemessen durch Eintau chen der Probe (100×100 mm) für 30 Sekunden in Glycerin, das auf der gegebenen Temperatur gehalten wird, um zu bewirken, daß die Probe schrumpft. Die Längen der resul tierenden Probe werden gemessen, um den Schrumpfungspro zentsatz in Werten des Prozentsatzes der geschrumpften Länge, bezogen auf die ursprüngliche Länge in jeder Rich tung, zu bestimmen und zu berechnen.

Weiterhin wird, ob die Wärmeschrumpfungskraft einer Folie sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung 30 g oder weniger bei einer Temperatur ist, die wenigstens 35% Schrumpfungsprozentsatz sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung liefert, nach dem folgenden Verfahren bestimmt: Die Beziehung zwischen der Wärmeschrumpfungs kraft und der Schrumpfungstemperatur einer Probenfolie wird zuerst in jeder Richtung gemessen und in einer Kur vendarstellung aufgetragen. Dann wird die Beziehung zwi schen der Wärmeschrumpfungskraft und dem Schrumpfungspro zentsatz bei der gleichen Schrumpfungstemperatur in einer Kurvendarstellung auf der Basis der zwei wie vorstehend beschrieben erhaltenen Kurven dargestellt. Aus dieser Kur ve kann leicht bestimmt werden, ob die Wärmeschrumpfungs kraft 30 g oder weniger sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung ist, wenn der Schrumpfungsprozentsatz 35% oder höher ist. Die Wärmeschrumpfungskraft jeweils in der Längsrichtung und in der Querrichtung bei einer gege benen Temperatur wird durch das folgende Verfahren gemes sen: Eine Probenfolie wird zerschnitten, um ein Band mit einer Breite von 10 mm zu erhalten, das sich parallel zu der Längsrichtung der Folie erstreckt. Ein anderes Band mit einer Breite von 10 mm wird auch hergestellt, indem die Probe parallel zu der Querrichtung der Folie geschnitten wird. Jedes Band wird zwischen ein Paar sich gegenüberliegender Klemm- oder Spannvorrichtungen eines Dehnungsmeßgerätes eingeklemmt, die um einen Abstand von 40 mm entfernt sind, so daß sich das Band zwischen ihnen in einem spannungsfreien und spielfreien Zustand erstreckt. Das Band wird dann 30 Sekunden in Glycerin eingetaucht, das auf der vorgegebenen Temperatur gehalten wird. Die als Ergebnis der Schrumpfung erzeugte Kraft wird gemessen.

Mit der wärmeschrumpfbaren Verbundfolie mit den spezifi schen Schrumpfungseigenschaften, wie sie oben definiert worden waren, wird ein flacher Gegenstand wie ein Heft, ein Notizbuch oder eine Karte auf die folgende Weise ver packt. Die Folie wird zuerst so ausgelegt, daß sie einen Bereich aufweist, der nicht größer als das 1,6-fache der äußeren Oberflächengröße des zu verpackenden Gegenstandes ist. Durch spezifisches Festlegen der Größe der Folie auf die vorstehende Weise wird der Gegenstand nicht ge wölbt oder gebogen, wenn er mit ihr verpackt wird. Die erhaltene Verpackung besitzt auch eine hervorragende Fe stigkeit und einen verkleinerten Bereich von Abschnitten, an denen die Folie nicht mit dem Gegenstand in Kontakt steht.

Wenn eine Folie mit mehr als dem 1,6-fachen der Oberflä chengröße des Gegenstandes verwendet wird, können gute Verpackungen nicht erhalten werden, weil keine Festigkeit bei den Verpackungen erzeugt wird und wegen der Bildung großer Bereiche, die keinen Kontakt haben, wie z.B. Hunde ohren.

Die untere Grenze der Größe der Folie wird bestimmt durch Betrachtungen der Verarbeitbarkeit beim Verpacken. Eine zu kleine Größe beeinflußt die Verarbeitbarkeit nachtei lig, und es ist wünschenswert, einen gewissen Überschuß bei der Größe der Folie zu berücksichtigen. Im allge meinen wird eine Größe von wenigstens dem 1,2-fachen der äußeren Oberflächengröße des zu verpackenden Gegenstandes gute Ergebnisse liefern.

Das Einschließen des Gegenstandes mit der Folie kann durch irgendein herkömmliches Verfahren durchgeführt werden wie z.B. durch ein Verfahren, bei dem vier Seiten versiegelt werden, wie es für automatisches Verpacken von flachen Gegenständen wie Heften und Karten verwendet wird, durch ein Kissen-Verfahren, wie es beim automatischen Hochge schwindigkeitsverpacken verwendet wird, oder durch ein L-förmiges Siegelverfahren, wie es beim manuellen Verpac ken verwendet wird. Es muß nicht extra betont werden, daß eine Evakuierungsöffnung in der Folie vorgesehen wird, um Wärmeschrumpfungsverpackung zu bewirken.

Die so erhaltene Umhüllung wird dann Wärmeschrumpfbedin gungen unterworfen. Es ist wichtig, daß die Wärme schrumpfung so durchgeführt wird, daß die Folie mit einem Schrumpfungsprozentsatz von wenigstens 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung schrumpfen kann. Hierdurch können Packungen oder Verpackungen mit hervor ragender Festigkeit und ohne Wölbungen, Wellungen oder Deformationen erhalten werden. Wenn die Wärmeschrumpfbe dingungen so sind, daß die Folie nicht mit einem Schrumpfprozentsatz von 35% oder mehr in wenigstens einer der Längs- und Querrichtungen geschrumpft werden kann, können keine Packungen mit gewünschter Festigkeit erhal ten werden.

Die Wärmeschrumpfung kann durch irgendein bekanntes Ver fahren durchgeführt werden, wie durch Verwendung eines Wärmeschrumpftunnels. Durch Steuern der Temperatur inner halb des Tunnels, der Transportgeschwindigkeit durch den Tunnel oder ähnlicher Bedingungen kann die wärme schrumpfbare Verbundfolie mit einem Schrumpfungsprozent satz von wenigstens 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung geschrumpft werden.

Ob eine vorgegebene Wärmeschrumpfbedingung eine wärme schrumpfbare Folie mit einem Schrumpfungsprozentsatz von wenigstens 35% liefern kann, kann auf die folgende Weise bestimmt werden: Die Probenfolie wird fest an einem Ring halter mit einem inneren Durchmesser von 200 mm befestigt. Die Folie wird bis zu dem Ausmaß gelockert, daß der Durchmesser der Folie 308 mm ist. Dann wird die Folie einer vorgegebenen Wärmeschrumpfbedingung unterworfen, z.B. indem die Folie durch einen Wärmeschrumpftunnel unter den gegebenen Schrumpfbedingungen geleitet wird. Danach wird die geschrumpfte Folie beobachtet, um zu sehen, ob die auf dem Ring montierte Folie gespannt wird. Wenn die an dem Halter befestigte Folie als Ergebnis der Schrum pfungsbehandlung gespannt ist, dann wird die Folie ange sehen, als wäre sie mit einem Schrumpfungsprozentsatz von 35%((308-200)/308×100%) oder mehr geschrumpft worden.

Es ist ratsam, die wärmeschrumpfbare Verbundfolie mit einer Dicke von 10 bis 40 µm zum Verpacken von flachen Gegenständen wie Heften und Karten zu verwenden, wobei die Bildung von Wellungen oder Wölbungen vermieden wird.

Die wärmeschrumpfbare Verbundfolie gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt eine hohe Schrumpfbarkeit selbst bei einer niedrigen Temperatur und besitzt einen breiten Bereich von Temperaturen, bei denen sie in optimaler Weise ge schrumpft werden kann. Weiterhin besitzt sie hohe Reiß ausbreitungs- oder Fortpflanzungsfestigkeit und Schmelz siegelfestigkeit, so daß kein Reißen oder Brechen der Packung während oder nach der Wärmeschrumpfpackungsbe handlung verursacht wird. Darüber hinaus hat die Verbund folie dieser Erfindung ausgezeichnete Klarheit, Glanz und Wasserbeständigkeitseigenschaft und verursacht keine Um weltsverschmutzung. Da die Schichten, die die Verbundfolie bilden, miteinander kompatibel sind, können darüber hinaus Stücke, verbrauchte Folien oder disqualifizierte Folien nach Rückgewinnung als Ausgangsmaterial für die Herstel lung der Folie dieser Erfindung wiederverwendet werden. Diese verschiedenartigen wünschenswerten Eigenschaften der Verbundfolien dieser Erfindung erlauben ihre Verwendung zur Schrumpfverpackung einer Vielzahl von Gegenständen, insbesondere zum Verpacken von flachen Gegenständen, die insbesondere zum Welligwerden, sich Wölben oder zur Defor mation bei der Schrumpfverpackung neigen.

Die folgenden Beispiele sollen die vorliegende Erfindung noch weiter erläutern.

Beispiel 1

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie wurde aus einem kristallinen Äthylen-Pro pylen-Copolymer mit einem Schmelzpunkt von 138°C für die zwei äußeren oder Oberflächenschichten und einem gerad kettigen Polyäthylenharz niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,900 g/cm³ und einem Vicat-Erweichungspunkt von 67°C für die zwischengelagerte Kernschicht durch gleichzeiti ges oder Co-Extrudieren durch eine Dreischichten-Kreis- Form, die mit drei Extrudern verbunden war, hergestellt. Das Extrudat wurde sofort durch herkömmliche Wasserküh lungsverfahren abgekühlt. Die Rohfolie besaß eine Dicke von etwa 200 µm mit dem Verhältnis der Dicken der einen äußeren Schicht, der Kernschicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 2 : 1. Die Rohfolie wurde dann durch ein Auf blas-Verfahren in der Längsrichtung und in der Querrichtung bi axial gestreckt, und zwar jeweils um das 4,0-fache. Die entstandene biaxial orientierte Folie wurde thermisch unter entspannten Bedingungen behandelt, um das Einstel len der Folie zu bewirken, um dadurch eine wärmeschrumpf bare Laminatfolie mit einer Dicke von etwa 15 µm zu erhal ten.

Unter Verwendung dieser wärmeschrumpfbaren Laminatfolie wurde automatisches Wärmeschrumpfverpacken von in Tassen abgefüllten Instant-Nudeln in einem Wärmetunnel, der auf 150°C gehalten wurde, durchgeführt. Es wurden gleichmäßig fertiggestellte wärmegeschrumpfte Verpackungen erhalten, selbst wenn die Temperatur in dem Tunnel um etwa ±15°C um 150°C schwankte. Weiterhin klebte die Folie nicht wäh rend der Wärmeschrumpfung an der Oberfläche der Tasse, die abgepackt werden sollte, und deshalb wurden keine Be reiche in der Packung beobachtet, die ungeschrumpft blie ben. Durch Wärme geschrumpfte Packungen neigen dazu, an der Stelle, die als eine Evakuierungsöffnung während der Schrumpfverpackung verwendet wird, zu brechen oder zu reißen. Aber bei den Packungen, die auf die vorstehende Weise erhalten worden waren, wurden derartige Risse oder Brüche während der Nachbehandlungen wie beispielsweise dem Fördern auf einem Bandförderer nicht verursacht.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurde eine nicht-orientierte Laminatrohfolie auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme herge stellt, daß ein lineares Polyäthylenharz niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,919 und einem Vicat-Erweichungs punkt von 90°C als die Kernschicht verwendet wurde. Die Dicke der jeweiligen einzelnen Schichten der so erhalte nen Rohfolie war die gleiche wie diejenige der Folie von Beispiel 1. Die Rohfolie wurde dann durch ein herkömmli ches Aufblas-Verfahren biaxial gestreckt. Das Strecken konnte jedoch nur begonnen werden, wenn die Rohfolie auf eine Temperatur nahe des Schmelzpunktes des linearen Poly äthylenharzes niedriger Dichte erhitzt wurde und konnte nicht auf eine stabile Weise bewirkt werden.

Beispiel 2

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie wurde aus einem kristallinen Polypropy lenharz mit einem Schmelzpunkt von 138°C für die zwei äußeren oder Oberflächenschichten und einem Copolymer mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 78°C für die zwi schengelagerte Kernschicht durch gleichzeitiges Extrudie ren auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Das verwendete Copolymer wurde durch Copolymerisieren von etwa 15 Gew.-% eines Gemisches aus α-Olefinen mit 2 und 4 Kohlenstoffatomen mit Propylen erhalten. Die Roh folie besaß eine Dicke von etwa 240 µm mit dem Verhältnis der Dicken der einen äußeren Schicht, der Kernschicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 2 : 1. Die Rohfolie wurde dann biaxial gestreckt und thermisch auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingestellt, um dadurch eine wärme schrumpfbare Laminatfolie von etwa 15 µm Dicke mit einer glatten, gleitfähigen Oberfläche zu erhalten.

Unter Verwendung dieser wärmeschrumpfbaren Laminatfolie wurde automatisches Wärmeschrumpfverpacken von Imbiß- oder Snack-Lebensmittel enthaltenden Papierkästen in einem Wärmetunnel, der auf 155°C gehalten wurde, durchgeführt. Es wurden gleichmäßig fertiggestellte, feste Packungen mit wärmegeschrumpften Folienüberzügen erhalten, die frei von Falten in Eckabschnitten waren, selbst wenn die Tem peratur innerhalb des Tunnels um etwa ±10°C um 155°C schwankte. Weiterhin waren die gesäumten Abschnitte der Packungen, die durch Schmelzversiegeln gebildet worden waren, von hoher Festigkeit, und es wurde kein Bruch oder Reißen der Abschnitte, die als Gas-Evakuierungsöffnungen verwendet worden waren, hervorgerufen, selbst als die Pac kungen aneinander gerieben wurden.

Beispiel 3

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige La minatrohfolie wurde aus einem kristallinen Polypropylen harz mit einem Schmelzpunkt von 145°C für die zwei äuße ren oder Oberflächenschichten und einem Copolymer, das durch Copolymerisieren von etwa 10 Gew.-% eines Gemisches aus α-Olefinen mit 2 und 4 Kohlenstoffatomen mit Propy len erhalten worden war und einem Vicat-Erweichungspunkt von 103°C für die zwischengelagerte Kernschicht durch Ex trudieren auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 herge stellt. Die Rohfolie besaß eine Dicke von etwa 310 µm mit dem Verhältnis der Dicken der äußeren Schicht, der Kern schicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 4 : 1. Die Rohfolie wurde dann biaxial gestreckt und thermisch auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingestellt, um da durch eine wärmeschrumpfbare Laminatfolie von etwa 20 µm Dicke mit einer glatten, gleitfähigen Oberfläche zu erhal ten.

Unter Verwendung dieser wärmeschrumpfbaren Laminatfolie wurde Wärmeschrumpfverpackung von Büchern in einem Wärme tunnel, der auf 160°C gehalten wurde, durchgeführt. Es wurden gleichmäßig fertiggestellte, feste Verpackungen mit wärmegeschrumpften Folienüberzügen erhalten, die frei von Falten in Eckbereichen waren, selbst als die Tempera tur innerhalb des Tunnels um etwa ±10°C um 160°C schwank te. Weiterhin zeigten die gesäumten Abschnitte der Pac kungen, die durch Schmelzversiegeln gebildet worden waren, eine hohe Festigkeit, und es wurde kein Brechen oder Reißen verursacht, selbst als die Packungen auf den Boden fallen gelassen wurden. Die als Gas-Evakuierungsöffnungen verwen deten Bereiche waren nicht gebrochen oder gerissen, auch wenn die Packungen aneinander gerieben wurden.

Vergleichsbeispiele 2 und 3

Es wurde eine dreischichtige nicht-orientierte schlauch förmige Laminatrohfolie (Vergleichsbeispiel 2) aus einem kristallinen Polypropylenharz mit einem Schmelzpunkt von 154°C für die zwei äußeren oder Oberflächenschichten und einem Copolymer von Propylen und α-Olefinen mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 91°C für die zwischengelagerte Kernschicht durch Extrudieren auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Eine ähnliche Rohfolie (Ver gleichsbeispiel 3) wurde auch auf die gleiche Weise wie vorstehend angegeben hergestellt mit der Ausnahme, daß ein Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 132°C als die äußeren Schichten verwendet wurde. Jede der zwei Rohfolien besaß eine Dicke von etwa 240 µm mit dem Ver hältnis der Dicken der einen äußeren Schicht, der Kern schicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 3 : 1. Die Rohfolien wurden dann biaxial gestreckt auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1. Die Rohfolie von Vergleichsbei spiel 2 erforderte eine höhere Strecktemperatur als die in Beispiel 2 oder 3, während die Folie von Vergleichs beispiel 3 die Verwendung einer niedrigeren Temperatur als derjenigen in Beispiel 2 oder 3 gestattete. Nach dem thermischen Einstellen der biaxial orientierten Folien wurde Wärmeschrumpfverpackung von Imbiß- oder Snack-Le bensmittel enthaltenden Kästen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 bewirkt. Die wärmeschrumpfbare Folie von Vergleichsbeispiel 2 war schlecht in bezug auf die Schrumpfbarkeit, selbst bei einer höheren Schrumpftempe ratur, so daß Falten in den Eckabschnitten gebildet wur den. Während die wärmeschrumpfbare Folie von Vergleichs beispiel 3 gute Wärmeschrumpfbarkeit bei einer niedrigen Temperatur zeigte, hatte sie den Nachteil, daß der Temperatur bereich, innerhalb dessen die Folie geeignete Schrumpfbar keit aufwies, sehr schmal war.

Vergleichsbeispiele 4 und 5

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie (Vergleichsbeispiel 4) wurde aus einem kristallinen Polypropylenharz mit einem Schmelzpunkt von 142°C für die zwei äußeren oder Oberflächenschichten und einem Copolymer von Propylen und α-Olefinen mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 119°C für die zwischengelager te Kernschicht durch Extrusion auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Es wurde auch eine ähnliche Rohfolie (Vergleichsbeispiel 5) auf die gleiche Weise wie vorstehend angegeben mit der Ausnahme hergestellt, daß ein Copolymer von Propylen und α-Olefinen mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 68°C als die Kernschicht ver wendet wurde. Jede der beiden Rohfolien besaß eine Dicke von etwa 310 µm mit dem Verhältnis der Dicken von einer äußeren Schicht, der Kernschicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 3 : 1. Die Rohfolien wurden dann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 biaxial gestreckt. Die Rohfolie von Vergleichsbeispiel 4 erforderte eine höhere Streckungstemperatur als die in Beispiel 2 oder 3. Wäh rend die Folie von Vergleichsbeispiel 5 die Anwendung einer niedrigeren Temperatur als der in Beispiel 2 oder 3 gestattete, war es sehr schwierig, den Streckbetrieb auf eine stabile Weise durchzuführen. Nach thermischem Einstellen der entstandenen biaxial orientierten Folien wurde Wärmeschrumpfverpackung von Büchern auf die gleiche Weise wie in Beispiel 3 bewirkt. Die wärmeschrumpfbare Folie von Vergleichsbeispiel 4 war schlecht in bezug auf Schrumpfbarkeit bei einer niedrigen Schrumpftemperatur, so daß Falten in Eckbereichen gebildet wurden. Die Folie von Vergleichsbeispiel 4 war ebenfalls nachteilig wegen ihres engen Bereiches der Verarbeitbarkeit in bezug auf Temperaturen, bei denen sie geeignete Schrumpfbarkeit zeigte. Während die wärmeschrumpfbare Folie von Ver gleichsbeispiel 5 gute Wärmeschrumpfbarkeit bei einer niedrigen Temperatur zeigte, war ihre Bindungskraft nie drig und sie lieferte keine festen Verpackungen.

Beispiel 4

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie wurde aus einem kristallinen Polypropylen harz mit einem Schmelzpunkt von 138°C für die zwei äuße ren oder Oberflächenschichten und einer 1:1-Mischung eines Copolymeren von einem geradkettigen Polyäthylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,900 g/cm³ und einem Vicat-Erweichungspunkt von 67°C und einem Copolymer von Propylen und α-Olefinen mit einem Vicat-Erweichungs punkt von 78°C (das gleiche Copolymer, das in Beispiel 2 verwendet worden war) für die zwischengelagerte Kern schicht durch Extrudieren auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Rohfolie besaß eine Dicke von etwa 240 µm mit einem Verhältnis der Dicke der äußeren Schicht, der Kernschicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 2 : 1. Die Rohfolie wurde dann biaxial gestreckt und thermisch auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 einge stellt, um dadurch eine wärmeschrumpfbare Laminatfolie mit einer Dicke von etwa 15 µm zu erhalten.

Unter Verwendung dieser wärmeschrumpfbaren Laminatfolie wurde Wärmeschrumpfverpackung von Fensterkästchen in einem Wärmetunnel, der auf 155°C gehalten wurde, durchge führt. Es wurden gleichmäßig fertiggestellte feste Ver packungen mit durchsichtigen wärmegeschrumpften Folien überzügen erhalten, die frei von weiß gewordenen Teilen durch Verschmelzung und frei von Falten in Eckabschnitten waren, auch wenn die Temperatur innerhalb des Tunnels um etwa ±10°C um 155°C schwankte. Außerdem waren die ge säumten Abschnitte der Packungen, die durch Schmelzver siegelung gebildet worden waren, von hoher Festigkeit. Die Teile, die als Gas-Evakuierungsöffnungen verwendet worden waren, waren nicht eingerissen oder gebrochen, auch wenn die Fensterabschnitte der verpackten Kästchen mit einem Finger gestoßen wurden.

Beispiel 5

Eine vierschichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie wurde aus einem kristallinen Polypropylen harz mit einem Schmelzpunkt von 145°C für die zwei äuße ren oder Oberflächenschichten, einer 7 : 3-Mischung aus einem Copolymer von einem geradkettigen Polyäthylen nie driger Dichte mit einer Dichte von 0,900 g/cm³ und einem Vicat-Erweichungspunkt von 70°C und einem Copolymer, das durch Copolymerisieren von etwa 10 Gew.-% eines Gemisches von α-Olefinen mit 2 und 4 Kohlenstoffatomen mit Propy len erhalten worden war und einen Vicat-Erweichungspunkt von 101°C besaß, für eine erste Kernschicht und einer regenerierten Harzzusammensetzung für eine zweite Kern schicht durch Extrudieren durch eine Vierschichten-Kreis- Form, die mit vier Extrudern verbunden war, hergestellt. Die regenerierte Harzzusammensetzung wurde durch Regene rieren von gebrauchten Folien, die in diesem Beispiel abfielen, erhalten. Die Rohfolie besaß eine Dicke von etwa 310 µm mit einem Verhältnis der Dicke der einen äußeren Schicht, der ersten Kernschicht, der zweiten Kernschicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 3 : 1 : 1. Die Rohfolie wurde dann biaxial gestreckt und thermisch auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 eingestellt, um dadurch eine durchsichtige wärmeschrumpfbare Laminatfolie mit einer Dicke von etwa 20 µm zu erhalten.

Unter Verwendung dieser wärmeschrumpfbaren Laminatfolie wurde Wärmeschrumpfverpackung von Büchern in einem Wärme tunnel, der auf 160°C gehalten wurde, durchgeführt. Es wurden fünf Bücher zusammen verpackt. Dabei wurden gleich mäßig endbearbeitete, feste Verpackungen mit durchsichti gen wärmegeschrumpften Folienüberzügen erhalten, die frei von Abschnitten waren, die durch Schmelzen weiß geworden waren, und frei von Falten in Eckabschnitten waren, selbst wenn die Temperatur innerhalb des Tunnels um etwa ±10°C um 160°C schwankte. Außerdem waren die gesäumten Abschnit te der Packungen, die durch Schmelzversiegeln gebildet worden waren, von hoher Festigkeit, und es wurde kein Bruch an den gesäumten Abschnitten verursacht, selbst wenn die Packungen gefaltet wurden. Die Abschnitte, die als Gas-Evakuierungsöffnungen verwendet worden waren, waren nicht gerissen oder gebrochen, auch wenn die Packungen aneinander gerieben wurden.

Vergleichsbeispiele 6 und 7

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie (Vergleichsbeispiel 6) wurde aus einem kristallinen Polypropylenharz mit einem Schmelzpunkt von 154°C für die zwei äußeren oder Oberflächenschichten und einem 1:1-Gemisch eines geradkettigen Polyäthylens nie driger Dichte mit einer Dichte von 0,900 g/cm³ und einem Vicat-Erweichungspunkt von 70°C und einem Copolymer von Propylen und α-Olefinen mit einem Vicat-Erweichungs punkt von 91°C für die zwischengelagerte Kernschicht durch Extrudieren auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Eine ähnliche Rohfolie (Vergleichsbei spiel 7) wurde auch auf die gleiche Weise wie vorstehend angegeben hergestellt mit der Ausnahme, daß ein kristal lines Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 132°C als die zwei äußeren Schichten verwendet wurde. Jede der zwei Rohfolien besaß eine Dicke von etwa 240 µm mit einem Verhältnis der Dicke der einen äußeren Schicht, der Kern schicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 3 : 1. Die Rohfolien wurden dann auf die gleiche Weise wie in Bei spiel 1 biaxial gestreckt. Die Rohfolie von Vergleichs beispiel 6 erforderte eine höhere Strecktemperatur als die in Beispiel 4 oder 5, während die Folie von Ver gleichsbeispiel 7 die Verwendung einer niedrigeren Tempe ratur gestattete. Nach thermischem Einstellen der ent standenen biaxial orientierten Folien wurde Wärmeschrumpf verpackung von Imbiß- oder Snack-Lebensmittel enthalten den Kästchen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 be wirkt. Die wärmeschrumpfbare Folie von Vergleichsbeispiel 6 war schlecht in bezug auf die Schrumpfbarkeit nicht nur bei einer niedrigen Schrumpftemperatur sondern auch bei einer hohen Schrumpftemperatur, so daß Falten in Eckab schnitten gebildet wurden. Die Folie von Vergleichsbei spiel 7 besaß eine geeignete Schrumpfbarkeit bei niedri ger Temperatur, war jedoch schlecht in ihrer Wärmebe ständigkeit, und sie war mangelhaft wegen ihres engen Bereiches der Verarbeitbarkeit in bezug auf Temperaturen, bei denen sie geeignete Schrumpfbarkeit zeigte.

Vergleichsbeispiele 8 und 9

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie (Vergleichsbeispiel 8) wurde aus einem kristallinen Polypropylenharz mit einem Schmelzpunkt von 142°C für die zwei äußeren oder Oberflächenschichten und einer 1:1-Mischung eines geradkettigen Polyäthylens nie driger Dichte mit einer Dichte von 0,919 g/cm³ und einem Vicat-Erweichungspunkt von 90°C und einem Copolymer von Propylen und α-Olefinen mit einem Vicat-Erweichungs punkt von 91°C für die zwischengelagerte Kernschicht durch Extrudieren auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Eine ähnliche Rohfolie (Vergleichsbeispiel 9) wurde auch auf die gleiche Weise wie vorstehend be schrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß eine 1:1-Mi schung eines geradkettigen Polyäthylens mit einer Dichte von 0,900 g/cm³ und einem Vicat-Erweichungspunkt von 70°C und einem Copolymer von Propylen und α-Olefinen mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 119°C als die Kern schicht verwendet wurde. Jede der beiden Rohfolien be saß eine Dicke von etwa 240 µm mit dem Verhältnis der Dicke der einen äußeren Schicht, der Kernschicht und der anderen äußeren Schicht von 1 : 3 : 1. Die Rohfolien wurden dann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 biaxial ge streckt. Die Rohfolien von Vergleichsbeispiel 8 und 9 erforderten eine hohe Strecktemperatur. Nach thermischem Einstellen der entstandenen biaxial orientierten Folien wurde Wärmeschrumpfverpackung von Imbiß- oder Snack-Le bensmittel enthaltenden Kästchen auf die gleiche Weise wie im Vergleichsbeispiel 6 oder 7 durchgeführt. Die wärmeschrumpfbaren Folien von Vergleichsbeispiel 8 und Vergleichsbeispiel 9 waren schlecht in ihrer Schrumpfbar keit bei einer niedrigen Schrumpftemperatur, so daß Fal ten in Eckabschnitten gebildet wurden. Diese Folien be saßen auch einen engen Bereich der Verarbeitbarkeit in bezug auf die Temperaturen, bei denen sie geeignete Schrumpfbarkeit aufwiesen.

Vergleichsbeispiele 10 und 11

Dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminat rohfolien wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 mit der Ausnahme hergestellt, daß das Verhältnis der Dicke der entsprechenden Schichten von 1 : 2 : 1 auf 2 : 1 : 2 im Falle des Vergleichsbeispiels 10 und auf 0,5 : 9 : 0,5 im Falle des Vergleichsbeispiels 11 geändert wurden. Jede der beiden Rohfolien besaß eine Dicke von etwa 240 µm. Die Rohfolien wurden dann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 biaxial gestreckt. Die Rohfolie von Vergleichs beispiel 10 war schlecht in bezug auf Orientierbarkeit bei einer niedrigen Strecktemperatur, wohingegen die Folie von Vergleichsbeispiel 11 bei einer niedrigen Temperatur gestreckt werden konnte. Nach thermischem Einstellen der entstandenen biaxial orientierten Folien wurde Wärme schrumpfverpackung von Fensterkästchen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 durchgeführt. Die wärmeschrumpf bare Folie von Vergleichsbeispiel 10 war schlecht in be zug auf Schrumpfbarkeit bei einer niedrigen Schrumpftem peratur und besaß einen niedrigen Bereich der Verarbeit barkeit in bezug auf die Temperaturen, bei der sie geeig nete Schrumpfbarkeit aufwies. Außerdem war die Reißaus breitungs- oder Fortpflanzungsfestigkeit niedrig, so daß die Packung leicht aufgebrochen werden konnte, wenn der Fensterabschnitt des Kästchens mit einem Finger gestoßen wurde. Die wärmeschrumpfbare Folie von Vergleichsbeispiel 11 war schlecht in bezug auf Wärmebeständigkeit und besaß einen engen Arbeitsbereich.

Vergleichsbeispiel 12

Eine dreischichtige nicht-orientierte schlauchförmige Laminatrohfolie wurde aus einem kristallinen Äthylen- Propylen-Copolymer mit einem Schmelzpunkt von 138°C für die zwei äußeren Schichten und die Kernschicht durch gleichzeitiges oder Co-Extrudieren auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Rohfolie besaß eine Dicke von etwa 200 µm. Die Rohfolie wurde dann biaxial gestreckt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 thermisch eingestellt, um dadurch eine wärmeschrumpfbare Laminatfolie mit einer Dicke von etwa 15 µm zu erhalten.

Unter Verwendung dieser wärmeschrumpfbaren Laminatfolie wurde automatisches Wärmeschrumpfverpacken von in Tassen abgefüllten Nudeln in einem Wärmetunnel, der auf 160°C gehalten wurde, durchgeführt. Als die Temperatur inner halb des Wärmetunnels um 5°C gesenkt wurde, wurde die Wärmeschrumpfbarkeit so schlecht, daß keine gut endbear beiteten Verpackungen hergestellt werden konnten. Als die Temperatur innerhalb des Wärmetunnels auf 165°C er höht wurde, schmolz die Folie und wurde weiß. Auf diese Weise war es sehr schwierig, den Abpackbetrieb mit dieser Folie glatt und reibungslos durchzuführen. Außerdem schritt die Wärmeschrumpfung so schnell vor dem Aufblasen der versiegelten Packung voran, daß einige der Abschnitte, an denen die Folie mit der Tasse im Kontakt stand, unge schrumpft blieben. Außerdem bestand die Neigung, daß Ab schnitte, die als Gas-Evakuierungsöffnungen verwendet worden waren, während der nachträglichen Handhabung zum Brechen oder Reißen neigten.

Beispiel 6

Eine wärmeschrumpfbare Dreischichten-Folie, die aus einer Kernschicht mit einer Dicke von 9 µm, die aus einem line aren Polyäthylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,905 g/cm³ gebildet war und einen Vicat-Erweichungspunkt von 75°C besaß, und zwei äußeren Schichten, die jeweils eine Dicke von 3 µm aufwiesen und aus einem kristallinen Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 138°C gebildet waren, bestand, wurde auf die gleiche Weise wie in Bei spiel 1 hergestellt. Die so erhaltene Folie wurde auf ihre Schrumpfbarkeit und ihre Schrumpfkraft getestet. Die Ergebnisse sind in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt, die entsprechend eine Beziehung zwischen der Schrumpf temperatur und dem Schrumpfprozentsatz (Grad der Schrumpfung), eine Beziehung zwischen der Schrumpftempe ratur und der Schrumpfkraft und eine Beziehung zwischen dem Schrumpfungsprozentsatz und der Schrumpfungskraft (Spannung, Dehnung) zeigen. Die Kurven 1 L, 3 L und 5 L re präsentieren jeweils eine Schrumpfungseigenschaft in der Längsrichtung der Folie aus diesem Beispiel, während die Kurven 1 T, 3 T und 5 T jeweils eine Schrumpfungseigenschaft in der Querrichtung der Folie aus diesem Beispiel dar stellen. Aus den in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ergeb nissen erkennt man, daß die wärmeschrumpfbare Folie aus diesem Beispiel das Erfordernis erfüllt, daß die Wärme schrumpfungskraft bei einer Temperatur, die einen Schrumpfungsprozentsatz von wenigstens 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung liefert, nicht größer als 30 g ist.

Die wärmeschrumpfbare Folie wurde in einen quadratischen Verpackungsbeutel mit einer Größe von 155×155 mm durch ein herkömmliches L-Form-Siegelungsverfahren geformt. Dieser Beutel wurde dann zur Verpackung einer Papierschei be mit einem Radius von 70 mm und einer Dicke von 2 mm verwendet. Der Beutel besaß weniger als das 1,6-fache der äußeren Oberflächengröße der Scheibe. Die Schrumpfungs verpackung wurde durchgeführt, indem die in dem Beutel eingeschlossene Scheibe durch einen Wärmetunnel, der eine Länge von 2 m aufwies und auf 180°C gehalten wurde, mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m pro Sekunde geleitet wur de. Es war notwendig, den Wärmetunnel auf 145°C zu hal ten, um zu bewirken, daß die wärmeschrumpfbare Folie dieses Beispiels mit einem Schrumpfungsprozentsatz von 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung schrumpfte, wenn das Hindurchleiten durch den Wärmetun nel 4 Sekunden dauerte.

Die entstandene Verpackung war frei von losen oder locke ren Teilen und zeigte hervorragende Festigkeit ohne De formation der Scheibe. Die Größe der "Hundeohren" (Eckab schnitte, an denen die Folie nicht mit der Scheibe in Kontakt war) der Packung war klein.

Vergleichsbeispiel 13

Beispiel 6 wurde auf die gleiche Weise, wie es vorstehend beschrieben war, mit der Ausnahme wiederholt, daß eine einschichtige wärmeschrumpfbare Folie mit einer Dicke von 15 µm, die aus einem kristallinen Propylenharz gebildet war, anstelle der Dreischichten-Folie verwendet wurde. Die Charakteristiken für die Schrumpfbarkeit und die Schrumpfungskraft dieser Folie sind in den Fig. 1 bis 3 angegeben, wobei die Kurven 2 L, 4 L und 6 L jeweils die Schrumpfungseigenschaft in der Längsrichtung der Folie aus diesem Vergleichsbeispiel darstellen, während die Kurven 2 T, 4 T und 6 T jeweils die Schrumpfungseigenschaft in der Querrichtung der Folie angeben. Aus den in den Fi guren 1 bis 3 gezeigten Ergebnissen erkennt man, daß die wärmeschrumpfbare Folie nicht das Erfordernis erfüllt, daß die Wärmeschrumpfungskraft bei einer Temperatur, die einen Schrumpfungsprozentsatz von wenigstens 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung liefert, nicht größer als 30 g sein sollte. Es war notwendig, den Wärme tunnel auf 160°C zu halten, um zu bewirken, daß die wär meschrumpfbare Folie mit einem Schrumpfungsprozentsatz von 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung geschrumpft wurde, als sie durch den gleichen Wärmetun nel, der in Beispiel 6 verwendet worden war, in 4 Sekun den hindurchgeleitet wurde.

Die wärmeschrumpfbare Folie wurde zu einem quadratischen Verpackungsbeutel ausgeformt und für die Verpackung einer Papierscheibe auf die gleiche Weise wie in Bei spiel 6 verwendet. Es wurde eine Wellung oder Wöbung in der entstehenden Verpackung bei jeder Temperatur inner halb des Wärmetunnels von 160°C bis zu einer Temperatur oberhalb der die Folie geschmolzen war und weiß wurde, erzeugt. Die Deformation der Scheibe wird als verhindert angesehen, wenn die Temperatur innerhalb des Tunnels ge senkt wird oder wenn der Verpackungsbeutel mit einer größeren Größe verwendet wird. Dies jedoch wird wieder andere Probleme hervorrufen wie Lockerheit (Fehlen von Festigkeit) der Verpackung und Bildung von großen "Hunde ohren".

Beispiel 7

Mit der wärmeschrumpfbaren Folie von Beispiel 6 wurde ein Heft mit einer Länge von 250 mm, einer Breite von 180 mm und einer Dicke von 4 mm auf eine ähnliche Weise wie in Beispiel 6 verpackt. Der nach dem L-Form-Versiege lungsverfahren gebildete Beutel besaß eine Länge von 300 mm und eine Breite von 200 mm. Die Oberflächengröße des Beutels war somit kleiner als das 1,6-fache der Ober flächengröße des Heftes. Die entstandene Packung war frei von Wellungen oder Wölbungen und zeigte hervorra gende Festigkeit.

Vergleichsbeispiel 14

Beispiel 7 wurde auf die gleiche Weise, wie es beschrie ben worden ist, mit der Ausnahme wiederholt, daß der verwendete Beutel eine Länge von 340 mm und eine Breite von 240 mm aufwies. Die Oberflächengröße dieses Beutels war somit größer als das 1,6-fache der Oberfläche des Heftes, das verpackt werden sollte. Obgleich keine Wöl bungen in der entstandenen Verpackung gebildet wurden, mangelte ihr jedoch die Festigkeit. Selbst als die Tem peratur innerhalb des Wärmetunnels erhöht wurde, war es nicht möglich, die Festigkeit zu verbessern. Es wurde eher Weißwerden der Folie verursacht.

Vergleichsbeispiel 15

Beispiel 7 wurde auf die gleiche Weise, wie es beschrie ben worden war, mit der Ausnahme wiederholt, daß die Tem peratur innerhalb des Wärmetunnels auf 135°C gehalten wur de, was ungenügend war, die Folie mit einem Schrumpfungs prozentsatz von 35% oder mehr sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung zu schrumpfen. Die entstandene Folie war lose und locker und es fehlte Festigkeit.

Die Erfindung kann auch durch andere Ausführungsformen in anderen spezifischen Formen verwirklicht werden, ohne daß von dem Geist oder den wesentlichen Eigenschaften der Erfindung abgewichen wird. Die geschilderten Ausführungs formen sollen daher in jeder Hinsicht als erläuternd und nicht als einschränkend angesehen werden. Der Umfang der Erfindung umfaßt somit auch alle Änderungen und Modifika tionen, wie sie sich aus den Patentansprüchen ergeben.

Claims

1. Wärmeschrumpfbare Verbundfolie, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kernschicht, die aus (a) einem gerad kettigen Polyäthylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,890 bis 0,905 g/cm³ und einem Vicat- Erweichungspunkt von 60 bis 80°C und/oder (b) einem Copolymer von Propylen und einem oder mehre ren α-Olefinen mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 70 bis 110°C ge bildet ist, und zwei äußere Schichten, die über die gegenüberliegenden Seiten dieser Kernschicht laminiert sind und von denen jede aus (c) einem kristallinen Polypropylenharz mit einem Schmelz punkt von 135 bis 150°C gebildet ist, umfaßt, wobei die Kernschicht eine Dicke von 30 bis 80% der Ge samtdicke der äußeren Schichten und der Kernschicht aufweist.

2. Verbundfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kristalline Propylenharz (c) ein Äthylen-Pro pylen-Copolymer oder ein Äthylen-Propylen-Buten- Copolymer ist.

3. Verbundfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schrumpfkraft von nicht mehr als 30 g so wohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung bei Temperaturen aufweist, die einen Schrumpfungspro zentsatz von wenigstens 35% sowohl in Längsrich tung als auch in Querrichtung liefern.

4. Verfahren zum Verpacken eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:
Bereitstellen einer wärmeschrumpfbaren Verbund folie, die eine Kernschicht, die aus (a) einem geradkettigen Polyäthylen niedriger Dichte mit einer Dichte von 0,890 bis 0,905 g/cm³ und einem Vicat-Erweichungspunkt von 60 bis 80°C und/oder (b) einem Copolymer von Propylen und einem oder mehreren α-Olefinen mit 2 bis 8 Kohlenstoffato men mit einem Vicat-Erweichungspunkt von 70 bis 110°C gebildet ist, und zwei äußere Schichten, die über die gegenüberliegenden Oberflächen dieser Kernschicht laminiert sind und die jeweils aus (c) einem kristallinen Polypropylenharz mit einem Schmelzpunkt von 135 bis 150°C gebildet sind, um faßt, wobei die Kernschicht eine Dicke von 30 bis 80% der Gesamtdicke der äußeren Schichten und der Kernschicht aufweist, die eine Schrumpfkraft von nicht mehr als 30 g sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung bei Temperaturen zeigt, die einen Schrumpfprozentsatz von wenigstens 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung hervor rufen, und die eine Größe besitzt, die nicht größer als das 1,6-fache der äußeren Oberflächengröße des Gegenstandes besitzt,
Umhüllen oder Einschließen des Gegenstandes mit der Folie und
Erwärmen der Umhüllung auf eine Temperatur, so daß die Folie mit einem Schrumpfprozentsatz von wenig stens 35% sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung schrumpfen kann.