DE4441006C2 - Biaxial orientierte heißsiegelbare Polystyrol-Verbundfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige biaxial orientierte heißsiegelbare Polystyrol-Verbundfolie ein bevorzugtes Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Lebensmittelverpackungen.

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 fit 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.

In: Plastverarbeiter 40. Jahrgang, 1989, Nr. 9, S. 52-54, werden heißsiegelbare Polystyrolfolien erwähnt, die Folien sind jedoch keine biaxial gereckten Folien.

Die Veröffentlichung EP 251 636 A2 betrifft biaxial gereckte, mehrschichtige, insbesondere fünfschichtige, Folien auf Poly­ styrolbasis, die z. T. auch durch Coextrusion hergestellt werden können. Die siegelfähigen Außenschichten bestehen aus Blends aus Polystyrol und Styrol-Butadien-Copolymeren mit einem relativ hohen Schmelzindex von 3-12 g/10 min.

Die Veröffentlichung DE 40 35 981 A1 betrifft mehrschichtige heißsiegelbare coextrudierte Folien, bei denen die Siegel­ schicht über eine Haftvermittlerschicht an den Rest des Fo­ lien-Schichtverbunds gebunden ist. Die Folien sind keine biaxial gereckten Folien.

Die Veröffentlichung DE 35 31 036 A1 betrifft eine heißsiegel­ bare Formmasse auf Polystyrolbasis, und zwar aus einer Mi­ schung aus Polystyrol und einem Styrol-Butadien-Blockcopolyme­ ren, die ggf. auch durch Coextrusion mit üblichen Polystyrol-Trä­ gerfolien verarbeitbar sein soll. Ein biaxiales Recken wird nicht erwähnt.

Die Veröffentlichung DE 28 43 987 A1 betrifft ebenfalls die Verwendung von Mischungen für eine heißsiegelfähige Folie oder Folienschicht. Eine solche Folienschicht kann auch durch Ka­ schieren mit einer fertig orientierten Polystyrolfolie ver­ bunden werden.

Die Veröffentlichung WO 93/17068 A1 schlägt die direkte Ver­ wendung einer einschichtigen biaxial orientierten Polystyrol­ folie als ablösbare heißsiegelfähige Folie vor.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine heißsiegelbare Verbundfolie auf der Basis von Polystyrol zu schaffen, bei der die vorteilhaften Eigenschaften eines biaxial orientierten Polystyrols ausgenutzt werden können und die eine verbesserte Verarbeitbarkeit, insbesondere eine Heißsiegelbarkeit unter Einsatz üblicher Anlagen zum Aufbringen von Deckeln auf Kunst­ stoffverpackungen für Lebensmittel, aufweist.

Diese Aufgabe wird durch eine biaxial orientierte Polystyrol­ folie gemäß Patentanspruch 1, ein Verfahren zu ihrer Herstel­ lung gemäß Patentanspruch 6 und ihre Verwendung gemäß Patent­ anspruch 8 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die zugehörigen Unteransprüche erfaßt und ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden detaillierten 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 erfindungsgeinäßen 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-05 338 100 A 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-03 292 139 A 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-02 120 044 A 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-03 082 531 A 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 in "schlag­ festem 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 Ver­ strecken 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 erindungsgemäßen 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 53 460) liegt über 98°C und vorzugsweise knapp über 100°C. Die genannten Kenngrößen in Verbindung mit den weiteren für derartige Standard-Poly­ styrolqualitäten 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-Poly­ styrol 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-Er­ weichungstemperatur 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 Reckens 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 Deckel 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.

Beispiel

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 50° 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 (8)

1. Biaxial orientierte heißsiegelbare Verbundfolie aus einer (Kern-)Schicht aus einem üblichen für Folienzwecke verwendeten hochmolekularen Polystyrol, insbesondere einem hochmolekularen Standard-Polystyrol, das ggf. bis zu 30 Gew.-% Styrol-Buta­ dien-Blockcopolymere zur Erhöhung der Flexibilität enthält, und wenigstens einer mit der Schicht aus Polystyrol coextru­ dierten heißsiegelbaren Außenschicht, die aus einem Styrol-Bu­ tadien-Blockcopolymeren (SB) besteht, wobei die Vicat-B-Er­ weichungstemperatur des Styrol-Butadien-Blockcopolymeren um mindestens 10 K unter der Vicat-B-Erweichungstemperatur der (Kern-)Schicht aus Polystyrol liegt.

2. Biaxial orientierte heißsiegelbare Verbundfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polystyrolfolie die Kernschicht einer dreischichtigen coextrudierten Verbund­ folie mit zwei Außenschichten aus einem Styrol-Butadien-Block­ copolymeren ist.

3. Biaxial orientierte heißsiegelbare Verbundfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine klare Folie ist.

4. Biaxial orientierte heißsiegelbare Verbundfolie nach Anspruch 1, 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 heißsiegelbare Verbundfolie nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vicat-B-Erweichungstemperatur des Styrol-Butadien-Block­ copolymeren der mindestens einen Außenschicht um wenig­ stens etwa 35 K unter der Vicat-B-Erweichungstemperatur der Polystyrol-Kernschicht liegt.

6. Verfahren zur Herstellung einer biaxial orientierten Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit einer Zwei- oder Dreilagendüse das Coex­ trudat hergestellt, abgeschreckt und schließlich auf eine Temperatur vorgeheizt wird, bei der die Außenschicht(en) aus dem Styrol-Butadien-Blockcopolymeren noch keine wesentliche Klebeneigung an den Walzen der Längsverstreckvorrichtung zeigt bzw. zeigen, daß anschließend bei dieser Temperatur in Längs­ richtung verstreckt und danach in Querrichtung verstreckt wird und daß die erhaltene biaxial orientierte Verbundfolie ab­ schließend auf an sich bekannte Weise fixiert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verstrecken in Längsrichtung mit einer Streckvorrich­ tung durchführt, die mit teflonbeschichteten Walzen ausgerü­ stet ist.

8. Verwendung einer biaxial orientierten Verbundfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder einer nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7 hergestellten Verbundfolie zur Herstellung von geschlossenen Lebensmittelverpackungen mit einem aufreißbaren Deckel, indem ein Behälter und ein dazuge­ höriger Deckel aus der genannten Folie durch Heißsiegeln ihrer einander zugewandten Außenschichten aus dem Styrol-Butadien-Block­ copolymeren miteinander verbunden werden.