DE4130538C2 - Behälter mit mehrschichtigem röhrenförmigen Körper - Google Patents

Behälter mit mehrschichtigem röhrenförmigen Körper

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DE4130538C2
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oxide layer
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Shintaro Ohashi
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter mit mehrschichtigem röhrenförmigen Körper zum Verpacken von Zahnpasta, Lebensmitteln oder ähnlichem. Insbesondere betrifft sie einen solchen Behälter mit einer abgeschiedenen Siliciumoxidschicht.
Die gebräuchlichen Behälter mit mehrschichtigem röhrenförmigen Körper zum Verpacken von Zahnpasta, Lebensmitteln oder ähnlichem bestehen in der Regel aus einem Kunststoffolienmaterial. Insbesondere wird zwecks Verhinderung des Verderbens des Inhalts aufgrund der durch den von außen eindiffundierenden Sauerstoff verursachten Oxidation ein Material mit ausgezeichneter Sperrwirkung gegenüber Sauerstoff, Wasserdampf etc., beispielsweise eine Metallfolie, z. B. eine Aluminiumfolie oder eine gasdichte Kunststoffolie, z. B. eine Polyvinylidenchlorid- oder eine Ethylen-Vinylalkohol-Copolymerfolie, mit einer Polyethylen-, einer Ionomerharz-Schicht oder einer Schicht mit ähnlichen Eigenschaften, die als Schmelzklebstoffschicht (nachfolgend oft als Abdichtmaterial bezeichnet) dient, kaschiert. Von diesen Materialien wird am häufigsten Aluminiumfolie aufgrund ihrer sehr hohen Gasdichtigkeit eingesetzt.
Gebräuchliche kaschierte röhrenförmige Behälter enthalten daher eine Aluminiumfolie, wodurch sie zwangsläufig undurchsichtig sind. In den letzten Jahren zeigt sich jedoch ein zunehmender Bedarf an transparenten röhrenförmigen Behältern mit hoher Gasdichtigkeit. Ein solcher Behälter ist beispielsweise in der Japanischen Gebrauchsmuster- Offenlegungsschrift 63-64638 offenbart. Der Körper des hierin offenbarten transparenten kaschierten röhrenförmigen Behälters besteht aus einer Polyethylenterephthalat-Folie, die mit einer Metalloxidschicht, z. B. Siliciumoxid, als gasdichte Sperrschicht beschichtet ist. Die Verfahren zum Abscheiden beispielsweise einer gasdichten Siliciumoxidschicht sind schon seit längerem bekannt und beispielsweise in JP-PS 51-48511, JP-PS 53-12953, JP-Gbm 52-3418 sowie JP-Gbm 52-24608 erwähnt.
Die in den obigen Druckschriften offenbarte Siliciumoxid- Abscheidungsschicht stellt eine solch extrem dünne glasartige Schicht dar, daß leicht feine Risse auftreten, insbesondere bei Erwärmung derselben. Dieser Effekt wird vermutlich dadurch verursacht, daß das Substrat, auf dem die Siliciumoxidschicht abgeschieden ist, sich bei einer Temperaturveränderung zusammenzieht bzw. ausdehnt, wobei die Siliciumoxid-Abscheidungsschicht diesen Längenänderungen nicht folgen kann. Das Auftreten dieser Risse führt aber zu einer deutlichen Verminderung der Gassperrwirkung der röhrenförmigen Behälter.
Das Auftreten dieser Risse kann verhindert werden durch Aufbringen einer Schmelzklebstoffschicht auf der Siliciumoxid-Abscheidungsschicht, was dem röhrenförmigen Behälter Schmelzklebstoffeigenschaften verleiht. Diese werden für röhrenförmige Behälter benötigt, um diese auf einfache Weise herstellen zu können. Um diese Behälter mit diesen Eigenschaften auszustatten, wird das Substrat für den Behälter in der Regel mit einem Schmelzklebstoffilm (Abdichtmaterial) kaschiert. In diesem Fall stellt das Abdichtmaterial die Schicht mit der größten Schichtdicke beim Folienmaterial für den röhrenförmigen Behälter dar, die in dem Folienmaterial für den röhrenförmigen Behälter überdies eine Schicht darstellt, die diesem mechanische Festigkeit und Biegsamkeit verleiht und daher eine Hauptschicht für diesen darstellt. Ein hierfür geeignetes Kaschierverfahren kann darin bestehen, das Substrat mit einem vorgefertigten Schmelzklebstoffilm zu kaschieren oder alternativ den Schmelzklebstoff direkt als Film auf das Substrat zu extrudieren, um die als Abdichtung dienende Kaschierung zu erzielen, d. h., das, was als Extrusionsbeschichtung bezeichnet wird. Bei dem Verfahren, bei dem das Substrat mit dem Abdichtmaterial kaschiert wird, kann das mit der abgeschiedenen Siliciumoxidschicht beschichtete Substrat mittels eines Klebstoffs mit dem vorgefertigten Schmelzklebstoffilm (Abdichtmaterial) kaschiert werden. Alternativ kann das Substrat mit dem Abdichtmaterial nach dem Einlegen einer Extrusionsschmelzklebstoffzwischenschicht kaschiert werden. Das letztere Verfahren ermöglicht eine einfache Bildung des Abdichtmaterials in großen Schichtdicken, was dieses deshalb zum bevorzugten Verfahren macht.
Fast alle zur Zeit im Handel erhältlichen kaschierten Metallfolientuben umfassen ein Abdichtmaterial, das durch Extrusionsbeschichten eines Schmelzklebstoffs auf die Metallfolie hergestellt wird.
Jedoch kann das Substrat bei der direkten Extrusionsbeschichtung des Schmelzklebstoffs auf der abgeschiedenen Siliciumoxidschicht sich, wie oben beschrieben, ausdehnen bzw. zusammenziehen, was zu feinen Rissen in der Siliciumoxidschicht führen kann. Zusätzlich kann das Auftreten von Rissen dadurch gefördert werden, daß sich die durch Extrusionsbeschichtung gebildete Schmelzklebstoffschicht beim Abkühlen zusammenzieht. Demzufolge kann die Gasdichtigkeit der kaschierten röhrenförmigen Behälter in erheblichem Umfang vermindert werden.
Aus der EP 0 187 512 B1 ist ein Behälter mit mehrschichtigem röhrenförmigem Körper bekannt, mit einer Polyesterfolienunterlage von bis zu 25 µm Dicke, einer darauf abgeschiedenen Siliciumoxidschicht von bis zu 200 mm und einer etwa 12 µm dicken Polyethylenterephtalatschicht, an die sich letztlich eine Kunststoffextrusionsschicht anschließt.
Der Nachteil beim Stand der Technik ist, daß beim bekannten Schichtaufbau nicht gleichzeitig gute Schälfestigkeit und hohe Sauerstoffdichtigkeit erreichbar ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, einen Behälter mit mehrschichtigem, röhrenförmigen Körper zu schaffen, der aufgrund eines neuartigen Vielschichtfolienaufbaus gleichzeitig eine hohe Sauerstoffdichtigkeit und eine gute Schälfestigkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.
Die vorstehende Aufgabe wird demgemäß insbesondere dadurch gelöst, daß bei dem Mehrschichtfolienaufbau für die erfindungsgemäßen röhrenförmigen Behälter eine biaxial gereckte Polyethylenterephtalatsschicht zwischen der mit einer Siliciumoxidschicht bedeckten, biaxial gereckten Polyethylenterephtalatunterlage und der Kunststoffextrusionsbeschichtung vorgesehen ist.
Diese Schicht vermindert als Hitzeschutzschicht die Wärmeübertragung aus der Extrusionsbeschichtung, verhindert dadurch die Ausdehnung bzw. das Zusammenziehen des Substrats, auf dem die Siliciumoxidschicht abgeschieden ist, und. absorbiert auch die aufgrund der Kontraktion der Extrusionsbeschichtung hervorgerufenen Spannungen, so daß die Siliciumoxidschicht frei von Rissen bleibt.
Weiterhin kann eine Haftschicht zwischen der Hitzeschutzschicht und der Extrusionsbeschichtung eingefügt sein, was zu einem überlegenen Haftvermögen (Schälfestigkeit) des erfindungsgemäßen Folienmaterials führt.
Auf diese Weise ist es möglich, einen röhrenförmigen Behälter zu schaffen, dessen Siliciumoxidschicht selbst bei hoher thermischer Belastung rißfrei bleibt, wodurch eine überlegene Gasdichtigkeit gewährleistet wird. Dadurch kann der Tubeninhalt vor einem Qualitätsverlust auch bei längerer Lagerzeit geschützt werden.
Weiterhin kann der erfindungsgemäße röhrenförmige Behälter transparent ausgeführt werden, wodurch der Inhalt von außen sichtbar wird.
Außerdem kann bei dem erfindungsgemäßen röhrenförmigen Behälter auf einem Teil der Oberfläche unschwer ein undurchsichtiger Abschnitt durch Aufbringen einer zu bedruckenden Schicht vorgesehen werden. Dadurch kann der erfindungsgemäße röhrenförmige Behälter im Vergleich zu den undurchsichtigen röhrenförmigen Behältern des Standes der Technik in einem sehr weiten Bereich eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt ein Beispiel für den Aufbau des Vielschichtfolienmaterials für den erfindungsgemäßen röhrenförmigen Behälter in Querschnittsansicht.
Das Folienmaterial des erfindungsgemäßen röhrenförmigen Behälters umfaßt ein Substrat 1, eine hierauf abgeschiedene Siliciumoxidschicht 2, gefolgt von einer Hitzeschutzschicht 3 sowie einer Extrusionsbeschichtung 4.
Es kann zwischen der Hitzeschutzschicht 3 und der Extrusionsschicht 4 eine Haftschicht vorgesehen werden.
Für das Substrat 1 wird ein Kunststoffilm- bzw. -folienmaterial aus gerecktem Polyethylenterephtalat verwendet, wegen der Adhäsion zur abgeschiedenen Siliciumoxidschicht 2, der Transparenz, der Verarbeitungseigenschaften und der Gestehungskosten derselben.
Die Siliciumoxid-Abscheidungsschicht 2 wird durch Abscheiden einer SixOy (x = 1 oder 2; y = 1, 2 oder 3) auf dem Substrat 1 mittels eines gebräuchlichen Verfahrens, z. B. durch Vakuumabscheidung, Ionplating, Sputtern oder Plasmaabscheidung gebildet. Die Siliciumoxid- Abscheidungsschicht 2 muß eine Schichtdicke von mindestens 80 nm aufweisen, um die gewünschte Gasdichtigkeit zu garantieren. Vorzugsweise liegt die Mindestschichtdicke nicht unter 90 nm. Um für den kaschierten röhrenförmigen Behälter Flexibilität zu gewährleisten, sollte die Schichtdicke allerdings 200 nm nicht Überschreiten.
Diese Siliciumoxidschicht 2 ist mit einer Hitzeschutzschicht 3 kaschiert.
Die Hitzeschutzschicht 3 schützt das Substrat 1 vor der durch die Wärme aus der Extrusionsbeschichtung 4 aus dem unten beschriebenen Schmelzklebstoff verursachten thermischen Ausdehnung bzw. Kontraktion. Es wird eine Kunststoffolie aus einem Material mit ausreichender Hitzeabschirmwirkung (Polyethylenterephthalat) in einer hinreichenden Stärke eingesetzt. Die Folienstärke muß mindestens 10 µm und sollte vorzugsweise mindestens 12 µm betragen.
Wenn die Hitzeschutzschicht 3 auf der Siliciumoxidschicht 2 aufgetragen wird, muß die Kaschierung derart erfolgen, daß das Substrat 1 im wesentlichen frei von thermischen Ausdehnungen bzw. Kontraktionen bleibt. Mit anderen Worten, die thermischen Längenänderungen des Substrats 1 müssen bei der Aufkaschierung der Hitzeschutzschicht 3 derart gesteuert werden, daß die Siliciumoxidschicht 2 rißfrei bleibt. Daher müssen Kaschierungsbedingungen, die eine große thermische Ausdehnung bzw. Kontraktion des Substrats 1 hervorrufen würden, beispielsweise hohe Temperaturen, vermieden werden. Obwohl die Hitzeschutzschicht 3 durch Extrusionsbeschichtung oder durch ein Wärme benötigendes Verfahren, beispielsweise Heißkaschierung (falls die Aufheiztemperaturen sorgfältig kontrolliert werden) aufgebracht werden kann, sollte unter diesen Gesichtspunkten die Hitzeschutzschicht 3 vorzugsweise durch ein Klebeverfahren aufgebracht werden, beispielsweise durch Trockenkaschierung mittels eines lösemittelhaltigen Klebstoffs oder durch lösemittelfreie Kaschierung mittels eines lösemittelfreien Klebstoffs.
Auf der Hitzeschutzschicht 3 wird die Extrusionsbeschichtung 4 auf der Basis eines Schmelzklebstoffs aufgebracht. Diese Schicht 4 dient als Bindeschicht, mit der das aus dem Substrat 1, der Siliciumoxidschicht 2 sowie der Hitzeschutzschicht 3 bestehende Laminat mit der Schmelzklebstoffschicht 5 (Abdichtmaterial) kaschiert wird. Unter Umständen kann die Extrusionsbeschichtung 4 auf dem aus dem Substrat 1, der Siliciumoxidschicht 2 sowie der Hitzeschutzschicht 3 bestehenden Laminat direkt aufgebracht werden, so daß die Extrusionsbeschichtung 4 selbst als Abdichtmaterial dienen kann. Der hierfür geeignete Schmelzklebstoff kann unter den verschiedenen Schmelzklebstoffarten gemäß den für den kaschierten röhrenförmigen Behälter benötigten Eigenschaften ausgewählt werden. Solch einen geeigneten Schmelzklebstoff stellt für die meisten Fälle Polyethylen dar. Für einige Zwecke können auch Ionomerharze, die Heißsiegeleigenschaften verleihen, oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, die Schmelzklebstoffeigenschaften verleihen, eingesetzt werden.
Die Extrusionsbeschichtung des Schmelzklebstoffs kann durch Überführen des Schmelzklebstoffs in den geschmolzenen Zustand durch Erhitzen und durch Extruieren des Schmelzklebstoffs aus einer T-Düse in eine Folie bestimmter Stärke auf die Grenzfläche zwischen dem Abdichtmaterial und dem aus dem Substrat 11 der Siliciumoxidschicht 2 sowie der Hitzeschutzschicht 3 bestehenden Laminat erfolgen, gefolgt von einer Kontaktverklebung und anschließender Abkühlung, um die Kaschierung zu bewirken. In dem Fall, in dem die Extrusionsbeschichtung 4 selbst, wie oben beschrieben, als Abdichtmaterial dienen soll, kann die Extrusionsbeschichtung 4 durch Extrudierung des geschmolzenen Harzes direkt auf die zu kaschierenden Folien, d. h. auf das aus dem Substrat 1, der Siliciumoxidschicht 2 sowie der Hitzeschutzschicht 3 bestehende Laminat, erfolgen, gefolgt von einer Kontaktverklebung und anschließender Abkühlung, um die Kaschierung zu bewirken.
Die Temperaturbereiche, bei denen der in der Extrusionsbeschichtung 4 eingesetzte Schmelzklebstoff schmilzt, üben einen großen Einfluß auf dessen Klebeeigenschaften aus. Ein besonders tiefer Klebstoffschmelzpunkt kann dazu führen, daß die aufkaschierte Extrusionsbeschichtung 4 kein ausreichendes Haftvermögen (bzw. Schälfestigkeit) aufweist. Daher sollte die Extrusionsbeschichtung 4 vorzugsweise bei einer Mindesttemperatur von 300°C, falls der Schmelzklebstoff aus Polyethylen besteht, bzw. bei mindestens 280°C, falls der Schmelzklebstoff aus einem Ionomerharz besteht, durchgeführt werden.
Die Extrusionsbeschichtung 4 weist im Hinblick auf eine effiziente Verarbeitung eine Maximalstärke von 50 µm auf. Falls eine höhere Schichtstärke gewünscht sein sollte, wird vorzugsweise eine zusätzliche Folie (Abdichtmaterial oder ähnliches) unter Verwendung der Extrusionsbeschichtung 4 als Bindeschicht, wie oben beschrieben, aufkaschiert oder die Extrusionsbeschichtung 4 wird in zwei oder mehr Schichten aufgebracht.
Das Folienmaterial für den erfindungsgemäßen kaschierten röhrenförmigen Behälter besteht zumindest aus dem obigen Substrat 1, der Siliciumoxidschicht 2, der Hitzeschutzschicht 3 sowie der aus einem Schmelzklebstoff bestehenden Extrusionsschicht 4. Bei Bedarf können auch noch andere Folien aufkaschiert werden. Beispielsweise kann eine gebräuchliche Haftschicht zwischen der Hitzeschutzschicht 3 und der Extrusionsbeschichtung 4 bzw. eine Klebstoffschicht 5 zwischen der Siliciumoxidschicht 2 und der Hitzeschutzschicht 3 vorgesehen werden. Die Haftschicht bzw. die Klebstoffschicht 5 können das Haftvermögen (Schälfestigkeit) zwischen den jeweiligen Schichten verbessern. Für die Klebstoffschicht 5 wird vorzugsweise ein handelsüblicher Trockenkaschierklebstoff bzw. ein lösemittelhaltiger Kaschierklebstoff eingesetzt. Auch eine Ionomerharzschicht kann auf die Extrusionsbeschichtung 4 kaschiert werden, um dieser Heißsiegeleigenschaften zu verleihen, oder eine Ethylen-Vinylacetat-Copolymer-Schicht, um Schmelzklebstoffeigenschaften bei niedrigen Temperaturen zu gewährleisten.
Alle bei der vorliegenden Erfindung eingesetzten Materialien können transparent ausgeführt werden, um einen kaschierten röhrenförmigen Behälter zu erhalten, dessen Inhalt von außen angesehen werden kann. Selbstverständlich kann auch eine zu bedruckende Schicht an einer geeigneten Stelle aufgebracht werden. Wahlweise kann auch eine Papier- oder Vliesstoffschicht als Bestandteil der Vielschichtfolie aufkaschiert werden, so daß dem kaschierten röhrenförmigen Behälter eine größere mechanische Festigkeit verliehen werden kann. Außerdem können einige der Schichten durch Einbringen eines Farbstoffs oder ähnlichem eingefärbt werden.
Die Hitzeschutzschicht 3 ist auf der Siliciumoxidschicht 2 vorgesehen, so daß diese dadurch vor der Hitze geschützt werden kann, die von der auf derselben gebildeten Extrusionsbeschichtung 4 herstammt. Eine zusätzliche Extrusionsbeschichtung 4 kann auf derjenigen Oberfläche des Substrats 1 aufgebracht werden, die nicht von der Siliciumoxidschicht 2 bedeckt ist. Eine solche zusätzliche Schicht trägt auch dazu bei, die Siliciumoxidschicht 2 rißfrei zu halten. Dies rührt daher, daß das Substrat 1 selbst als Hitzeschutzschicht wirken kann, und daher können die thermischen Ausdehnungen bzw. Kontraktionen der Substratoberfläche auf der Seite, auf der die Siliciumoxidschicht 2 abgeschieden wird, nicht so groß werden, um Risse in der Siliciumoxid 2 hervorzurufen. Auf diese Weise kann die zusätzliche Extrusionsbeschichtung auf der Rückseite des Substrats 1 zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des kaschierten röhrenförmigen Behälters führen.
Die auf diese Weise erhaltene Mehrschichtfolie kann für die Herstellung der erfindungsgemäßen kaschierten röhrenförmigen Behälter genauso wie gebräuchliches für kaschierte röhrenförmige Behälter geeignetes Folienmaterial eingesetzt werden.
Die Herstellung der kaschierten röhrenförmigen Behälter selbst kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden. Zuerst wird das Folienmaterial für die kaschierte Röhre auf eine bestimmte Größe zugeschnitten, sodann wird der derart erhaltene Folienabschnitt auf einem zylindrischen Formkern aufgewickelt und anschließend heißgesiegelt, um seine Seitenflächen zu verbinden und damit einen an beiden Enden offenen Zylinder zu erhalten. Sodann wird das eine Zylinderende durch Schmelzklebung verschlossen, während gleichzeitig an dieses Ende ein Verschlußstück durch Formpressen angefügt wird. Anschließend wird der zu verpackende Inhalt, beispielsweise Zahnpasta, durch das andere noch offene Ende eingefüllt und dieses sodann durch Heißsiegeln oder Ultraschallschweißen verschlossen, um den fertigen kaschierten röhrenförmigen Behälter zu erhalten.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen noch eingehender erläutert.
Ausführungsbeispiel 1
Auf einem aus einer biaxial gereckten Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname: P-11; erhältlich von Toray Industries, Inc.; Stärke 12 µm) bestehenden Substrat 1 wurde mittels Vakuumabscheidung eine Siliciumoxidschicht 2 in einer Schichtstärke von 100 nm erzeugt. Auf diese Siliciumoxidschicht 2 wurde eine aus einer biaxial gereckten Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname: E-5200; erhältlich von Toyobo Co., Ltd.; Stärke 12 µm) bestehende Hitzeschutzschicht 3 trocken aufkaschiert. Anschließend wurde auf diese Hitzeschutzschicht 3 ein Primer (Haftvermittler) (Handelsname: AD-506S; erhältlich von Toyo Morton Co.) aufgebracht, um eine Haftschicht zu erzeugen. Sodann wurde ein Polyethylen niedriger Dichte aus einer T-Düse extrudiert und auf die Haftschicht in einer Stärke von 45 µm (Verarbeitungsgeschwindigkeit 40 m/min) aufkaschiert, um die Extrusionsbeschichtung 4 zu bilden.
Die Sauerstoffpermeabilität des derart erhaltenen Laminats wurde mittels der MOCON-Methode unter Einsatz des OX-TRAN 10/50A (Sauerstoffpermeabilitäts-Meßgerät) (Handelsname; hergestellt von Modern Controls, Inc.) bestimmt. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Das Haftvermögen (Schälfestigkeit) der Laminate wurde ebenfalls unter Einsatz des Strograph R-Gerätes (Handelsname; hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd.) bei 25°C und 100% relativer Feuchte bestimmt. Die Durchschnittswerte dieser Meßergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die Schälfestigkeit wurde mittels eines Verfahrens bestimmt, bei dem ein Laminatstreifen von 15 mm Breite als Meßstreifen eingesetzt wird, um im T-Schältest bzw. beim 180°-Schältest bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 100 mm/min die zum Abschälen der Hitzeschutzschicht 3 von der Extrusionsbeschichtung 4 erforderlichen Kräfte zu messen.
Ausführungsbeispiel 2
Ein Laminat wurde analog zum Ausführungsbeispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß für den Schmelzklebstoff der Extrusionsschicht 4 eine Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (Ethylacrylatgehalt: 6 Gew.-Prozent) unter Verzicht auf eine Haftschicht eingesetzt wurde.
Die Sauerstoffpermeabilität und die Schälfestigkeit des derart erhaltenen Laminats wurden analog zum Ausführungsbeispiel 1 bestimmt und ebenfalls in Tabelle 1 bzw. 2 aufgeführt.
In der Tabelle 1 ist auch die Sauerstoffpermeabilität eines Vergleichsbeispiels aufgenommen, das aus einem Laminat aus einem Substrat 1 mit einer hierauf abgeschiedenen Siliciumoxidschicht 2, aber ohne darauf aufgebrachte Schmelzklebstoffextrusionsbeschichtung 4 (d. h. aus einem Laminat, bei dem die abgeschiedene Siliciumoxidschicht 2 nicht erhitzt worden ist und daher die ursprüngliche Gasdichtigkeit aufweist) besteht.
Tabelle 1
Tabelle 2
Wie aus den in den Tabellen 1 und 2 aufgeführten Ergebnissen ersichtlich, tritt keine Verschlechterung der Gasdichtigkeiten selbst bei Verfahrenstemperaturen über 250°C auf, d. h. die Siliciumoxidschicht 2 bleibt rißfrei, falls, wie in der vorliegenden Erfindung, eine Hitzeschutzschicht 3 auf der Siliciumoxidschicht 2 aufgebracht wird, bevor der Schmelzklebstoff der Extrusionsbeschichtung 4 aufgetragen wird. Insbesondere kann, wie auch aus den Ergebnissen ersichtlich, eine befriedigende Schälfestigkeit und ein praktisch brauchbarer kaschierter tubenförmiger Behälter erhalten werden, wenn eine Haftschicht vorgesehen wird.
Vergleichsbeispiele 1 bis 11
Auf einem aus einer biaxial gereckten Polyethylenterephthalat- Folie (Handelsname: P-11; erhältlich von Toray Industries, Inc.; Stärke 12 µm) bestehenden Substrat 1 wurde eine Siliciumoxidschicht 2 in einer Schichtdicke von 100 nm im Vakuum abgeschieden (beim Vergleichsbeispiel 7 wurde die Siliciumoxidschicht 2 nach Bildung der gleichen Haftschicht wie beim Ausführungsbeispiel 1 abgeschieden). Auf diese Siliciumoxidschicht 2 wurden die Extrusionsschichten 4 aus den unten aufgeführten Schmelzklebstoffen jeweils aus T-Düsen extrudiert und direkt in einer Schichtdicke von 45 µm (Verarbeitungsgeschwindigkeit 40 m/min) aufkaschiert. Die Sauerstoffpermeabilitäten der derart erhaltenen Laminate wird jeweils analog zum Ausführungsbeispiel 1 bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt. Die Schälfestigkeit zwischen der Siliciumoxidschicht 2 und der Extrusionsschicht 4 der Laminate wurden ebenfalls analog zum Ausführungsbeispiel 1 ermittelt. Die Durchschnittswerte der Ergebnisse aus den jeweils dreifach durchgeführten Messungen sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Eingesetzte Schmelzklebstoffe
Vergleichsbeispiele 1 bis 3:
Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer (Methacrylsäuregehalt: 11 Gew.-Prozent)
Vergleichsbeispiel 4:
Ionomerharz (Metallkomponente: Zink)
Vergleichsbeispiele 5 und 6:
Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer (Methacrylsäuregehalt: 6 Gew.-Prozent)
Vergleichsbeispiel 7:
LD(Low Density)-Polyethylen
Vergleichsbeispiele 9 bis 13:
LD(Low Density)-Polyethylen
Anmerkung: Das LD-Polyethylen im Vergleichsbeispiel 7 weist eine andere Molekularmasse als das in den Vergleichsbeispielen 9 bis 13 eingesetzte auf.
Tabelle 3
Tabelle 4
Wie aus den in den Tabellen 3 und 4 aufgeführten Ergebnissen ersichtlich, wird die Gasdichtigkeit herabgesetzt, mit anderen Worten, Risse treten in der Siliciumoxidschicht 2 auf, wenn in der Extrusionsschicht 4 die Verfahrenstemperatur über 250°C liegt. Andererseits kann weder eine befriedigende Schälfestigkeit noch ein praktisch brauchbarer kaschierter tubenförmiger Behälter erhalten werden, wenn die Verfahrenstemperatur unter 250°C liegt, bei einer Temperatur also, bei der in der Siliciumoxidschicht 2 noch keine Risse auftreten.
Ausführungsbeispiel 3 und Vergleichsbeispiel 12
Es wurden erfindungsgemäße tubenförmige Behälter und solche gemäß einem Vergleichsbeispiel unter Verwendung von laminiertem Tubenfolienmaterial mit dem unten aufgeführten Schichtenaufbau und unter Einsatz von Polyethylen als Material für den Tubenhals hergestellt. Als Inhalt wurde Zahnpasta in jede derart hergestellte Tube abgefüllt, die sodann jeweils 30 Tage bei einer Temperatur von 50°C, 40°C und 20°C zwecks Messung des Gewichtsverlustes des Inhaltes gelagert worden. Die derart erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Schichtenaufbau
(Die unten den Schichtenbezeichnungen aufgeführten Zahlen geben jeweils die Schichtstärke in µm an)
Ausführungsbeispiel 3
Vergleichsbeispiel 12
PE: Polyethylen
PET: Polyethylenterephthalat-Folie
SiO-VM: abgeschiedene Siliciumoxidschicht 2
Tabelle 5
Wie aus den in der Tabelle 5 aufgeführten Ergebnissen ersichtlich, bleibt die Sperrschicht, nämlich die abgeschiedene Siliciumoxidschicht 2, der Tube mit dem erfindungsgemäßen Schichtenaufbau rißfrei und daher bleibt der Wassergehalt der Zahnpasta unvermindert erhalten. Der Gewichtsverlust im Ausführungsbeispiel 3 ist auf das Hindurchdiffundieren von Wasser im Bereich des Tubenhalses zurückzuführen.

Claims (6)

1. Behälter mit mehrschichtigem, röhrenförmigen Körper, der folgendermaßen geschichtet ist:
auf einer biaxial gereckten Polyethylenterephthalatunterlage (1) von etwa 12 µm Dicke befindet sich eine Siliziumoxidschicht (2) von 80 bis zu 200 nm, die durch Abscheidung aufgebracht ist, wobei sich an diese Siliziumoxidschicht (2) eine etwa 12 µm dicke Polyethylenterephthalatschicht (3) anschließt und letztlich eine Kunststoffextrusionsschicht (4) den Schichtaufbau abschließt.
2. Behälter mit mehrschichtigem, röhrenförmigen Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffextrusionsschicht (4) etwa 45 µm dick ist.
3. Behälter mit mehrschichtigem, röhrenförmigen Körper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa 45 µm dicke Kunststoffextrusionsschicht (4) aus Polyethylen besteht.
4. Behälter mit mehrschichtigem, röhrenförmigen Körper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa 45 µm dicke Kunststoffextrusionsschicht (4) aus Polyethylen über einen Haftvermittler befestigt ist.
5. Behälter mit mehrschichtigem, röhrenförmigen Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffextrusionsschicht (4) aus Ethylen-Ethylacrylat- Copolymer besteht.
6. Behälter mit mehrschichtigem, röhrenförmigen Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa 12 µm dicke, biaxial gereckte Polyethylenterephthalatschicht mittels eines Klebstoffes auf der Siliziumschicht verankert ist.
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