DE4441006A1 - Biaxial orientierte Polystyrolfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung - Google Patents
Biaxial orientierte Polystyrolfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine neuartige biaxial orientierte
Polystyrolfolie, ein bevorzugtes Verfahren zu ihrer Her
stellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Lebens
mittelverpackungen.
Zu den wichtigsten Kunststoffmaterialien, die zur Herstel
lung von Lebensmittelverpackungen verwendet werden, gehört
Polystyrol. Reines Standard-Polystyrol ist glasklar und
brilliant, jedoch relativ spröde. In unmodifizierter Form
kommt es daher für Deckel und für dünnwandige Verpackungs
behälter wie zum Beispiel Becher für Molkereiprodukte der
verschiedensten Art kaum zum Einsatz. Eine Möglichkeit,
die Zähigkeit von Standard-Polystyrol erheblich zu stei
gern, besteht darin, es in Form biaxial gereckter Polysty
rolfolien (BOPS-Folien) einzusetzen. Derartige BOPS-Folien
weisen auch nach ihrer Reckung noch eine außerordentlich
hohe Transparenz auf, und daraus hergestellte Verpackungen
sind sehr formstabil bei gleichzeitig ausreichender Zähig
keit. Folien aus BOPS werden vielfältig verwendet, zum
Beispiel zur Herstellung flacherer Verpackungsteile wie
Sortiereinsätze für Konfekt, Obst oder Salat, Einwegver
packungen oder Blister. Zur Herstellung von tiefgezogenen,
mit Deckeln versehenen Verpackungsbehältern wird es bisher
nur begrenzt eingesetzt. Bei dieser Form des Einsatzes muß
der tiefgezogene BOPS-Behälter mit einem Deckel verschlos
sen werden, der mindestens vergleichbare Barriereeigen
schaften aufweist wie der eigentliche BOPS-Behälter. In
der Praxis werden bisher zum Verschließen derartiger Be
hälter nahezu ausschließlich Aluminiumfolien verwendet,
die im Hochfrequenzverfahren mit dem BOPS-Behälter ver
schweißt werden. Zum Öffnen wird die Aluminiumfolie auf
bekannte Weise mittels einer Lasche vom Behälter abgezo
gen. Aufgrund der relativ geringen Zähigkeit derartiger
Aluminiumfolien kommt es dabei jedoch in der Regel dazu,
daß keine saubere Trennung des Aluminiums vom Kunststoff
des Behälters erfolgt und Aluminiumreste an dem Kunst
stoffbehälter kleben bleiben. Aufgrund der erhaltenen
Mischung von Kunststoff und Metallresten sind derartige
Abfälle nur mit erhöhtem Aufwand zu recyclen und stellen
in der Praxis ein erhebliches Problem dar.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biaxial
orientierte Polystyrolfolie so auszugestalten, daß bei der
Entsorgung von daraus hergestellten Lebensmittelverpackun
gen keine Probleme durch anhaftende Metallreste auftreten.
Diese Aufgabe wird durch eine biaxial orientierte Poly
styrolfolie gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zu ihrer
Herstellung gemäß Patentanspruch 7 und ihre Verwendung
gemäß Patentanspruch 9 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die zugehörigen
Unteransprüche erfaßt und ergeben sich für den Fachmann
aus der nachfolgenden detaillierteren Beschreibung der
vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung beruht darauf, daß eine biaxial
orientierte Polystyrolfolie so ausgestaltet wird, daß sie
ohne Beeinträchtigung ihrer sonstigen Gebrauchseigenschaf
ten heißsiegelbar gemacht wird, und zwar in dem Sinne, daß
sie durch Heißsiegeln mit sich selbst sowie ggf. anderen
kompatiblen Kunststoffmaterialien verbunden werden kann.
Im Falle von Lebensmittelbehältern können der eigentliche
Behälterkörper und die Verschluß- oder Deckelfolie aus dem
gleichen Material bzw. ausschließlich aus Kunststoffmate
rialien hergestellt werden. Da auch bei einer unvollstän
digen Abtrennung der Verschluß- oder Deckelfolie kein
Gemisch unterschiedlicher Materialien erhalten wird, kön
nen aus der erfindungsgemäßen biaxial orientierten Poly
styrolfolie hergestellte Gegenstände ohne Probleme als
sortenreine Kunststoffe dem Recycling zugeführt werden.
Die Heißsiegelbarkeit wird bei einer erfindungsgemäßen
biaxial orientierten Polystyrolfolie dadurch erreicht, daß
sie als eine durch Coextrusion hergestellte Verbundfolie
ausgestaltet ist, bei der eine Kernschicht aus einem übli
chen, für Folienzwecke verwendeten Polystyrol wenigstens
einseitig mit einer Deck- oder Außenschicht versehen ist,
die aus einem geeigneten Styrol-Butadien-Blockcopolymeren
(SB-Polymeren) besteht. Dieses Styrol-Butadien-Blockcopo
lymere muß so ausgewählt sein, daß einerseits eine ver
streckbare Verbundfolie erhalten wird, die durch das Ver
strecken die vorteilhaften Eigenschaften einer biaxial
orientierten Polystyrolfolie erhält und auf üblichen An
lagen zur Herstellung derartiger Folien hergestellt werden
kann, und daß andererseits über die aus SB-Polymeren be
stehende Außenschicht unter üblichen Bedingungen für das
Verschließen von Lebensmittelbehältern durch Heißsiegeln
eine Verbindung der Folie mit sich selbst bzw. einer iden
tischen zweiten Folie oder ggf. anderen kompatiblen Kunst
stoffmaterialien möglich ist.
Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Ver
wendungen von Polystyrol in Verbindung mit Styrol-Buta
dien-Blockcopolymeren im Folienbereich, auch im Bereich
von Verbundfolien bekannt. Dabei geht es jedoch nie um die
Schaffung einer heißsiegelfähigen Folie, sondern es werden
eher gegenteilige Ziele angestrebt.
So ist es aus der Veröffentlichung JP-05338100A bekannt,
eine Verbundfolie herzustellen, die eine Kernschicht aus
einem Styrol-Butadien-Blockcopolymeren mit 50 bis 90
Gew.-% Styroleinheiten sowie beidseitig dazu angeordnete
Deckschichten aufweist, die im wesentlichen aus einem
hochmolekularen Polystyrol besteht. Indem für die Außen
schichten Polystyrolschichten gewählt werden, wird die
Verformbarkeit der Folie in einem weiten Bereich von Form
temperaturen verbessert.
Mit ähnlichen Zielen wird in der japanischen Veröffent
lichung JP-03292139A eine biaxial orientierte Folie auf
der Basis von Polystyrolharzen beschrieben, die wenigstens
zweischichtig ist und bei der eine Oberflächenschicht aus
einem Polystyrolharz mit einer höheren Vicat-Erweichungs
temperatur besteht als die daran angrenzende Schicht. Die
Schicht mit der höheren Vicat-Erweichungstemperatur ver
bessert die Verarbeitbarkeit der Folie durch Preßformen
mit Hilfe von Formwerkzeugen.
Aus der japanischen Veröffentlichung JP-02120044A ist eine
weitere schichtförmige Polystyrol-Verbundfolie bekannt,
deren Schichten aus Polystyrolharzen unterschiedlicher
Qualitäten bestehen, wobei die Kernschicht einen höheren
Anteil an innerem Gleitmittel aufweist als die Außen
schichten. Wiederum geht es bei der Folie um eine Ver
besserung der Verformbarkeit in Preßwerkzeugen, ohne daß
es zu einem Reißen kommt.
In der japanischen Veröffentlichung JP-03082531A wird eine
weitere Folie der genannten Art beschrieben, bei der für
die Außenschichten einer dreischichtigen Polystyrol-Ver
bundfolie ein Polystyrolharz mit einem höheren Durch
schnittsmolekulargewicht verwendet wird als für die Kern
schicht. Auch hierbei geht es wiederum um eine Verbesse
rung der Verformbarkeit in Preßwerkzeugen dadurch, daß man
die Wärmebeständigkeit der Außenschichten erhöht.
Bei Folien der im genannten Stand der Technik beschriebe
nen Art sind die thermisch unempfindlicheren oder weniger
leicht erweichbaren Schichten als Außenschichten vorhan
den, wodurch die Folien zwar leichter verarbeitbar werden,
jedoch nicht unter üblichen Bedingungen und ohne Verlust
der Formbeständigkeit eines aus ihnen hergestellten Gegen
stands heißsiegelbar sind.
Zum Stand der Technik ist ferner noch anzumerken, daß es
bekannt ist, Styrol-Butadien-Blockcopolymere als "schlag
festes Polystyrol" zur Herstellung von Verpackungsbehäl
tern, auch für Lebensmittel der verschiedensten Art, zu
verwenden, und daß es bekannt ist, daß der Zusatz von
Styrol-Butadien-Blockcopolymeren zu Standard-Polystyrol
die Flexibilität und Zähigkeit von Polystyrol verbessern
kann. Von der zuletzt genannten bekannten Tatsache kann
auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Optimierung
der erfindungsgemäßen Polystyrolfolie Gebrauch gemacht
werden.
Nie geht es beim Stand der Technik darum, eine Polystyrol
folie so auszugestalten, daß sie eine Außenschicht erhält,
die leichter erweichbar ist als die eigentliche Polysty
rolfolie, und zwar in einem Ausmaße, daß eine Heißsiegel
barkeit der Polystyrolfolie unter üblichen Bedingungen
erhalten wird, ohne daß gleichzeitig die Grundfestigkeit
des Behälters aus der genannten Folie unter den erforder
lichen Bedingungen für das Heißsiegeln beeinträchtigt
wird.
Eine erfindungsgemäße Polystyrolfolie mit einer oder vor
zugsweise zwei Außenschichten aus einem leichter erweich
baren Styrol-Butadien-Blockcopolymeren erfordert bei ihrer
Herstellung einen Abgleich der Materialeigenschaften und
der Herstellungsparameter, damit ein Gießen und Verstrec
ken der Polystyrolfolie zur Ausbildung der erforderlichen
Eigenschaften erfolgen kann, ohne daß es zu einem Verkle
ben der Folie mit den Walzen der Vorrichtung und/oder zu
einer die Eigenschaften der Styrol-Butadien-Blockcopoly
mer-Außenschichten Verändernden thermischen Vernetzung
kommt, die sowohl die Folieneigenschaften als auch die
Heißsiegelbarkeit beeinträchtigen würde.
Die vorliegende Anmeldung zeigt, daß es möglich ist, die
erforderliche Abstimmung der Materialeigenschaften und der
Herstellungsparameter zu erreichen und eine Folie zu
schaffen und die der vorliegenden Erfindung zugrundelie
gende Idee der Schaffung einer heißsiegelfähigen Polysty
rolfolie praktisch zu verwirklichen.
Nachfolgend werden der Aufbau, die Herstellung und die
Verwendung einer erfindungsgemäßen heißsiegelfähigen bia
xial orientierten Polystyrolfolie noch in näheren Einzel
heiten erläutert.
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polystyrolfolie
gehört aufgrund der angestrebten Verwendung zur Herstel
lung von Behältern für Molkereiprodukte wie beispielsweise
von Joghurtbechern, Quarkbechern und ähnlichen zu den
Hartfolien und erhält ihre Grundfestigkeit aus dem in der
Kernschicht verwendeten Polystyrolmaterial. Dieses Poly
styrolmaterial ist ein an sich für derartige Zwecke emp
fohlenes Standard-Polystyrol, d. h. ein hochmolekulares
wärmeformbeständiges Polystyrol für höhere Anforderungen
an Formbarkeit und Festigkeit. Derartige Polystyrolquali
täten sind für Extrusionsverarbeitung im Handel. Sie wei
sen typischerweise Werte für die Schmelze-Volumenrate MVR
200/5 (bestimmt nach DIN ISO 1133) in der Größenordnung
von 1 bis 3 ml/10 min, vorzugsweise in der Größenordnung
von 1,2 ml/10 min auf. Die Vicat-B-Erweichungstemperatur
VST/B/50 (bestimmt nach DIN 53460) liegt über 98 °C und
vorzugsweise knapp über 100 °C. Die genannten Kenngrößen
in Verbindung mit den weiteren für derartige Standard-
Polystyrolqualitäten typischen mechanischen und thermi
schen Eigenschaften gewährleisten einerseits die erforder
liche Produktqualität und andererseits die Verarbeitbar
keit zu einer erfindungsgemäßen Folie. Ein Standard-Poly
styrol der genannten Art kann zur Verbesserung der Flexi
bilität der aus ihm hergestellten Folien durch an sich
bekannte Zusätze modifiziert sein, wobei im Rahmen der
vorliegenden Erfindung in erster Linie an einen Zusatz
eines Styrol-Butadien-Blockcopolymeren zu dem Standard-
Polystyrol gedacht ist, und zwar in Größenordnungen von
weniger als 30 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 20 Gew.-%.
Vorzugsweise wird dabei als Zusatz das gleiche Styrol-
Butadien-Blockcopolymere verwendet, wie es für die Außen
schichten zur Erzielung der Heißsiegelbarkeit verwendet
wird, da dadurch die Einheitlichkeit des Materials ver
bessert und seine Recyclebarkeit erleichtert wird. Durch
die genannten Zusätze werden die mechanischen und thermi
schen Eigenschaften des Ausgangspolystyrols in der Regel
verändert, wobei jedoch der angegebene Unterschied der
Erweichungstemperaturen in etwa eingehalten werden sollte.
Für die zur Erzielung der Heißsiegelbarkeit auf die Poly
styrol-Kernschicht aufgebrachte eine oder vorzugsweise
zwei Außenschicht(en) wird ein Styrol-Butadien-Blockcopo
lymeres verwendet, das eine erheblich niedrigere Vicat-B-
Erweichungstemperatur als das für die Kernschicht verwen
dete Polystyrol aufweist. Diese Erweichungstemperatur
sollte mindestens etwa 10°C, vorzugsweise mindestens 20°C,
unter der entsprechenden Erweichungstemperatur der Kern
schicht liegen, wobei es vorteilhaft ist, wenn der Unter
schied der Erweichungstemperaturen noch deutlich größer
ist. Außerdem ist auch die Schmelze-Volumenrate MVR deut
lich höher als bei dem Material der Kernschicht und liegt
vorzugsweise im Bereich von 5 bis 10 ml/10 min. Geeignete
Styrol-Butadien-Blockcopolymerqualitäten sind im Handel,
wobei von den Handelsprodukten diejenigen Produkte beson
ders geeignet sind, die bei mittlerer bis hoher Zähigkeit
eine relativ geringe Wärmeformbeständigkeit aufweisen. Das
im Beispiel verwendete Produkt kann als repräsentativ für
die einzusetzende Produktqualität gelten.
Die genannten Materialien werden im wesentlichen nach den
Standardverfahren zur Herstellung von biaxial orientierten
Polystyrolfolien zu der erfindungsgemäßen Folie verarbei
tet. Das Standardpolystyrol, gegebenenfalls mit dem flexi
bilitätsverbessernden Zusatz, wird als Kernschicht durch
eine Breitschlitzdüse extrudiert, und durch Coextrusion
wird auf an sich bekannte Weise einseitig oder vorzugs
weise beidseitig eine Schicht aus dem geeigneten Styrol-
Butadien-Blockcopolymeren erzeugt. Auf an sich bekannte
Weise wird die aus der Breitschlitzdüse austretende
schichtförmige Folie über eine oder mehrere Kühlwalze(n)
zuerst verfestigt und dann zum Zwecke des biaxialen Rec
kens wiedererwärmt. Das Wiedererwärmen erfolgt bei den
bekannten Anlagen in der Regel mit Hilfe von IR-Strahlern,
wobei jedoch auf dieser Stufe die besonderen Materialei
genschaften einer erfindungsgemäßen Folie dadurch zu be
rücksichtigen sind, daß nur auf Temperaturen im unteren
Temperaturbereich der möglichen Verstreckungstemperaturen
erhitzt wird, um einerseits eine zu hohe Erweichung der
Außenschichten der Folie zu vermeiden, die zu Problemen
bei der Verarbeitung durch Ankleben an den Walzen der
Streckvorrichtung führen kann, und um andererseits die bei
höheren Temperaturen der IR-Strahler zu beobachtende be
kannte teilweise Vernetzung des Butadien-Anteils auszu
schließen, die sich als sogenannte Stippenbildung äußert.
Es ist auf dieser Stufe jedoch grundsätzlich auch möglich,
daß man die Folie aus der Schmelze heraus kontrolliert so
abkühlt, daß die gewünschte Verstreckungstemperatur direkt
ohne Durchlaufen einer Abkühlphase von der Seite höherer
Temperaturen her erreicht wird.
Es hat sich herausgestellt, daß es vorteilhaft ist, mit
Walzen zu arbeiten, die gegenüber der erwärmten Folie eine
möglichst geringe Klebeneigung aufweisen, was beispiels
weise durch eine Teflonisierung der Walzen des Streckwerks
in Längsrichtung (auch Maschinenrichtung oder MDO-Rich
tung) erreichbar ist. Wenn man darauf achtet, die Verar
beitungstemperaturen im unteren Bereich der möglichen
Maschinenparameter zu halten, kann die erfindungsgemäße
Folie wie eine übliche Polystyrolfolie zum Fertigprodukt
weiterverarbeitet werden.
Die erfindungsgemäße biaxial orientierte Polystyrolfolie
kann als solche zur Herstellung von Lebensmittelverpackun
gen, insbesondere von verschlossenen Bechern für Molkerei
produkte wie Joghurt und Quark, verarbeitet werden. Dabei
wird sie zuerst auf an sich bekannte Weise durch Tiefzie
hen zu einem Behälter verformt, wobei die Orientierung der
Folie stets so ist, daß der bei derartigen Behältern aus
gebildete flanschartige Rand eine nach oben weisende Sty
rol-Butadien-Schicht für das Aufbringen eines Deckels oder
einer Verschlußfolie durch Heißsiegeln aufweist. Der Dec
kel wird aus dem gleichen Material hergestellt, wobei
seine Heißsiegelschicht dem Behälter beziehungsweise dem
Flansch zugewandt ist. Die beiden Behälterteile können
dann unter Bedingungen, die im wesentlichen denen des
Aufbringens von Aluminiumfolien durch HF-Verschweißen ent
sprechen können, miteinander verbunden werden, wobei eine
Verbindung erhalten wird, die einerseits dicht ist und
Barriereeigenschaften aufweist, die denen des Behälterma
terials entsprechen, die aber andererseits schwächer ist
als das Behältermaterial, so daß der Deckel ähnlich wie
die bekannten Aluminiumfolien abgezogen werden kann. Wenn
Reste des Deckelmaterials am Behälter verbleiben, stellt
das für ein nachfolgendes Recyclen keinerlei Problem dar.
Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die erfin
dungsgemäße heißsiegelfähige biaxial orientierte Polysty
rolfolie auch ausschließlich für den Deckel oder die Ver
schlußschicht zu verwenden. Aufgrund der für die Heißsie
gelbarkeit verantwortlichen Styrol-Butadien-Schicht kann
die erfindungsgemäße Folie bei Wahl geeigneter Bedingungen
(Temperatur, Zeit, Kontaktdruck) auch zum Verschließen von
bekannten Behältern oder Bechern aus Polystyrol oder
schlagzähem Polystyrol (Styrol-Butadien-Blockcopolymeren)
verwendet werden.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines
bevorzugten konkreten Ausführungsbeispiels noch näher
erläutert.
Für die Kernschicht wurde ein Standard-Polystyrol mit
einer Schmelze-Volumenrate MVR 200/5 von 1,2 und einer
Vicat-Erweichungstemperatur VST/B/50 von 101 °C verwendet
(Standard-Polystyrol der Typenbezeichnung 168 N der BASF;
bezüglich weiterer Kenndaten des genannten Polystyrols
wird ausdrücklich auf die Herstellerinformationen zum ge
nannten Material verwiesen). Zur Erhöhung der Flexibilität
wurden diesem Polystyrol 20 Gew.-% des nachfolgend be
schriebenen Styrol-Butadien-Blockcopolymeren zugegeben,
das auch für die Außenschicht verwendet wird.
Als Material für die Außenschicht wurde ein Styrol-Buta
dien-Blockcopolymeres mit einer Schmelze-Volumenrate MVR
200/5 von 6 bis 7 ML/10 min und einer Vicat-Erweichungs
temperatur VST/B/50 von etwa 58°C verwendet (Produkt
Styrolux KR 2690 der BASF; bezüglich weiterer Kennwerte zu
dem genannten Material wird ausdrücklich auf die Produkt
blätter der Herstellerin Bezug genommen).
Die genannten Materialien wurden zur Herstellung einer
Folie einer Normdicke von etwa 200 µm auf einer bekannten
Anlage zur Herstellung gereckter Folien eingesetzt. Die
zur Herstellung verwendete Vorrichtung entspricht im we
sentlichen der Pilotanlage, wie in Prospekten der Anmel
derin beschrieben wird. Sie umfaßt als grundsätzliche Ele
mente die Extrudereinheit mit getrennten Extrudern zur
Speisung der 2- oder 3-Lagen-Breitschlitzdüse mit den
jeweiligen Materialien der einzelnen Schichten, eine Kühl
rolle zur Herstellung einer ersten in sich stabilen Ver
bundfolie, anschließend eine Einrichtung zum Wiedererhit
zen der Folie, üblicherweise einen IR-Strahler, vor deren
Eintritt in die Reckvorrichtung zum Recken in Längs- oder
Maschinenrichtung, die mit einer Kombination von ge
schwindigkeitsgesteuerten Walzen arbeitet, woran sich eine
als Spannrahmen bezeichenbare Vorrichtung zum Recken in
Querrichtung (TDO-Richtung) anschließt, auf die eine Ab
kühlzone sowie Vorrichtungen zur eventuellen Nachbehand
lung (Fixierung, Kristallisation und Stabilisation) der
Folie folgen. Am Ende der Vorrichtung wird die Folie zu
einer Rolle aufgewickelt.
Unter Verwendung von drei getrennten Extrudern und einer
3-Lagen-Breitschlitz-Gießdüse wurde eine dreischichtige
Folie mit zwei Außenschichten aus dem Styrol-Butadien-
Blockcopolymeren und einer Kernschicht aus Standard-Poly
styrol mit flexibilitätserhöhendem Zusatz hergestellt. Die
Maschinenparameter wurden so eingestellt, daß eine 200 µm
dicke Folie mit dem Aufbau A₁/B/A₂ hergestellt wurde, wobei
die entsprechenden Schichtdicken etwa 23 µm/158 µm/19 µm
(nach Maßgabe der Ausstoßkurven rechnerisch ermittelt) be
trugen.
Um eine erfindungsgemäße Folie herstellen zu können, muß
ten die Vorheiztemperatur für das Recken in Längsrichtung
und die Klebeneigung der erfindungsgemäßen Verbundfolie
innerhalb enger Grenzen aufeinander abgestimmt werden. Es
zeigte sich, daß die Temperatur für das Längsrecken am
unteren Grenzwert gewählt werden mußte, weil es bereits
bei 108°C Walzentemperatur zu einem starken Kleben an den
mit Chrommänteln versehenen Walzenoberflächen kam. Um die
Verarbeitungsbedingungen zu verbessern, müssen daher in
der Maschine zum Recken in Längsrichtung Walzen mit einer
Beschichtung wie z. B. einer Teflonbeschichtung verwendet
werden, die die Klebeneigung der erwärmten erfindungsgemä
ßen BOPS-Folie vermindert.
Eine zu hohe Vorerwärmung der Folie durch IR-Strahler war
auch aus dem Grund zu vermeiden, daß es bei einer zu hohen
Temperatur im oberen üblichen Arbeitsbereich zur Entste
hung von sogenannten Stippen- oder Gelbereichen kam, die
vermutlich auf eine Vernetzung der Butadien-Segmente im
Styrol-Butadien-Blockcopolymeren zurückzuführen sind, und
zwar aufgrund einer überhöhten lokalen Energiezufuhr von
Seiten der IR-Strahler.
Unter sorgfältiger Abstimmung der Herstellungsparameter
konnte jedoch eine qualitativ hochwertige dreilagige heiß
siegelfähige BOPS-Folie mit sehr guten optischen Eigen
schaften erhalten werden. Der Glanz wies einen Wert von
105 auf, und die Trübung betrug für die 200 µm-Folie 2,2%.
Gleichzeitig waren die Reibwerte sehr niedrig, wobei
der kinetische Reibungskoeffizient zwischen 0,18 und 0,26
lag. Die Festigkeitswerte entsprachen normalen Festig
keitswerten für eine BOPS-Folie.
Bei Versuchen, die erfindungsgemäße Folie durch Heißsie
geln zu verbinden, wurden gute bis sehr gute Siegelnaht
festigkeiten erhalten, die durch Wahl der Bedingungen beim
Heißsiegeln einstellbar waren. Es zeigte sich, daß die
Siegeltemperaturen deutlich über der Vicat-Erweichungs
temperatur des für die Außenschicht verwendeten Materials
liegen muß, und zwar bei Temperaturen, die vorzugsweise 40
bis 500 höher liegen als die genannte Vicat-Erweichungs
temperatur. Obwohl die zum Heißsiegeln angewandten Tempe
raturen im Bereich der Erweichungstemperatur des Polysty
rolmaterials der Kernschicht liegen, kommt es bei der
kurzzeitigen Einwirkung während des Heißsiegelns zu keinen
nachteiligen Formveränderungen.
Die nachfolgende Tabelle faßt die Ergebnisse der Prüfung
der in dem vorliegenden Beispiel hergestellten erfindungs
gemäßen BOPS-Verbundfolie zusammen, wobei gleichzeitig die
zur Bestimmung der Prüfparameter heranzuziehenden Normen
angegeben werden.
Claims (11)
1. Biaxial orientierte Polystyrolfolie (BOPS-Folie) auf
der Basis eines hochmolekularen Standard-Polystyrols, das
gegebenenfalls übliche Zusätze zur Erhöhung der Folien
flexibilität aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie
heißsiegelbar ist, indem sie wenigstens eine koextrudierte
Außenschicht aus einem Styrol-Butadien-Blockcopolymeren
(SB) aufweist, wobei die Vicat-B-Erweichungstemperatur des
Styrol-Butadien-Blockcopolymeren der wenigstens einen
Außenschicht um mindestens 10°C unter der Vicat-B-Erwei
chungstemperatur der Kernschicht aus Polystyrol liegt.
2. Biaxial orientierte Polystyrolfolie nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polystyrolfolie die Kern
schicht einer dreischichtigen koextrudierten Verbundfolie
mit zwei Außenschichten aus einem Styrol-Butadien-Blockco
polymeren ist.
3. Biaxial orientierte Polystyrolfolie nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine klare Folie
ist.
4. Biaxial orientierte Polystyrolfolie nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine durch Zusatz
von Einfärbemitteln und/oder Füllstoffen wenigstens zu der
Polystyrol-Kernschicht gefärbte und/oder opake Folie ist.
5. Biaxial orientierte Polystyrolfolie nach einem der vor
ausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vicat-B-Erweichungstemperatur des Styrol-Butadien-Blockco
polymeren der mindestens einen Außenschicht um wenigstens
etwa 35°C unter der Vicat-B-Erweichungstemperatur der
Polystyrol-Kernschicht liegt.
6. Biaxial orientierte Polystyrolfolie nach einem der vor
ausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kernschicht als Zusatz zur Erhöhung der Flexibilität der
Polystyrolfolie bis zu 30 Gew.-% eines Styrol-Butadien-
Blockcopolymeren enthält.
7. Verfahren zur Herstellung einer biaxial orientierten
Polystyrolfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß man unter Verwendung einer Zwei- oder
Dreilagendüse durch Coextrusion einer Kernschicht aus
einem hochmolekularen Polystyrol, das gegebenenfalls übli
che Zusätze zur Erhöhung der Flexibilität der Polystyrol
folie enthält, sowie wenigstens einer daran angrenzenden
Außenschicht aus einem Polystyrol-Butadien-Blockcopolyme
ren und anschließendes Abschrecken eine Verbundfolie her
stellt, diese auf eine Temperatur, bei der die Außen
schicht(en) aus Styrol-Butadien-Blockcopolymerem noch
keine wesentliche Klebeneigung an den Walzen der Ver
streckvorrichtung in Längsrichtung zeigt(en), vorheizt und
dann bei dieser Temperatur in Längsrichtung verstreckt,
anschließend in Querrichtung verstreckt und die erhaltene
biaxial orientierte Verbundfolie abschließend auf an sich
bekannte Weise fixiert.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
man das Verstrecken in Längsrichtung mit einer Streckvor
richtung durchführt, die mit teflonbeschichteten Walzen
ausgerüstet ist.
9. Verwendung einer biaxial orientierten Polystyrolfolie
nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer nach einem der
Ansprüche 7 oder 8 hergestellten Folie zur Herstellung von
geschlossenen Lebensmittelverpackungen mit einem aufreiß
baren Deckel, indem ein Behälter und ein zugehöriger Dec
kel aus der genannten Folie durch Heißsiegeln ihrer ein
ander zugewandten Außenschichten aus dem Styrol-Butadien-
Blockcopolymeren miteinander verbunden werden.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Heißsiegeln als kurzzeitiges Erhitzen einer Anord
nung aus Behälter und Deckel auf Temperaturen, die 35 bis
55°C über der Vicat-B-Erweichungstemperatur des Styrol-
Butadien-Blockcopolymeren der Außenschichten liegen, er
folgt.
11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Heißsiegeln bei Temperaturen im Bereich von 100
bis 110°C für einen Zeitraum von 0,5 bis 4 s bei einem
Kontaktdruck von 1 bar durchgeführt wird.
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- 1994-11-17 DE DE4441006A patent/DE4441006C2/de not_active Expired - Fee Related
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