DE60024034T2

DE60024034T2 - Folie zum umhüllen

Info

Publication number: DE60024034T2
Application number: DE60024034T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Yoshikawa; Akira Kamikuzu
Original assignee: Du Pont Mitsui Polychemicals Co Ltd
Current assignee: Dow Mitsui Polychemicals Co Ltd
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2020-04-08
Also published as: US20050049378A1; JP2000290393A; DE60024034D1; WO2000061663A1; US6833420B1; CA2334726A1; EP1095095B1; EP1095095A1

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 11-103239, Anmeldetag 9. April 1999, die durch Verweis zum Gegenstand der Beschreibung gemacht wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Streckfolie. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Streckfolie, die vorwiegend ein Ethylen-(Meth)acrylsäure-(Meth)acrylsäureester-Terpolymeres oder ein Metallsalzionomeres davon umfasst.
PVC-Folien werden bisher hauptsächlich als Streckfolien (zum Einwickeln von geschäumten Polystyrol-Schalen mit einem Gehalt an Nahrungsmitteln) für gewerbliche Zwecke, z. B. in Supermärkten und "Convenience Stores", verwendet. Jedoch ist in den letzten Jahren aus Umweltgesichtspunkten ein Bedürfnis dahingehend entstanden, Ersatzprodukte für PVC zu finden. Auf dem Gebiet der Streckfolien für Verpackungszwecke wurden die PVC-Folien rasch durch Folien aus Olefinharzen ersetzt.
Bisher wurden zahlreiche Streckfolien vorgeschlagen, bei denen ein Ethylen/ungesättigte Carbonsäure-Copolymeres, ein Ethylen-ungesättigte Carbonsäure/ungesättigter Carbonsäsureester-Terpolymeres oder ein Ionomeres davon verwendet werden.
WO-A-91/16376 beschreibt eine Verpackungsfolie, die mindestens 80% eines Terpolymeren aus mindestens 50 Gew.-% Ethylen, 2 bis 20 Gew.-% einer ungesättigten C_3-8-Monocarbonsäure und 2 bis 20 Gew.-% eines Restes, der sich von mindestens einem der Bestandteile Alkylacrylat, Alkylmethacrylat oder Gemische davon ableitet, umfasst.
Die japanische Offenlegungsschrift (Kokai) 134591/1978 beschreibt eine Verpackungsfolie aus einem Ethylen-Copolymeren, das (a) Ethylen, (b) einen ungesättigten Carbonsäurealkylester, (c) eine ungesättigte Carbonsäure und (d) ein Metallsalz einer ungesättigten Carbonsäure umfasst, wobei die Komponente (a) in einer Menge von 90 bis 98 Mol-% enthalten ist, die Komponente (b) in einer Menge von 9,7 bis 2,0 Mol-% enthalten ist, die Komponente (c) in einer Menge von 0 bis 2,5 Mol-% enthalten ist, und die Komponente (d) in einer Menge von 0,3 bis 2,5 Mol-% enthalten ist.
Die japanische Offenlegungsschrift der PCT-Anmeldung (Kohyo) 506820/1992 beschreibt eine Verpackungsfolie, die folgendes umfasst:

(a) mindestens 80% eines Terpolymeren aus mindestens 50 Gew.-% Ethylen, 2 bis 20 Gew.-% einer ungesättigten Carbonsäure mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und 2 bis 20 Gew.-% mindestens einer Art eines Alkylacrylats oder eines Alkylmethacrylats, wobei die Alkylgruppe 2 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, oder einer Komponente, die sich von einem Gemisch davon ableitet, wobei 0 bis 10% der Säuregruppe der eine Säuregruppe enthaltenden Komponente mit mindestens einer Art von Metallionen neutralisiert sind; und
(b) 0,1 bis 2 Gew.-% mindestens einer Art eines Sorbitanfettsäureesters;

Die geprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokoku) 100741/1995 beschreibt eine Streckfolie, die durch Blasformgebung eines Ethylen-Methacrylat-Copolymerharzes mit einem Gehalt an 8 bis 12 Gew.-% Methacrylsäure erhalten worden ist und bei Streckung um 100% eine 1,1- bis 1,5-fach größere Zugspannung sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung aufweist und bei Streckung um 200% eine um 1,5- bis 2,0-fach höhere Zugspannung aufweist, bezogen auf die Spannung bei Streckung um 50%.
Das japanische Patent 2642583 beschreibt eine Streckfolie, die vorwiegend 50 bis 99 Gew.-% eines Ethylen-(Meth)acrylsäure-Copolymerharzes und 50 bis 1 Gew.-% eines Ethylen-(Meth)acrylsäure-(Meth)acrylsäureester-Terpolymerharzes umfasst und gegebenenfalls ein Antischleiermittel (schleierverhinderndes Mittel) oder einen Klebrigmacher enthält. In dieser Druckschrift wird ausgeführt, dass das vorstehende Bipolymere allein oder das Terpolymere allein eine 100%-Zugspannung aufweist, die nicht in einem geeigneten Bereich liegt (110 bis 170 kg/cm² in Maschinenrichtung der Folie und 60 bis 110 kg/cm² in Querrichtung) und sich nicht für eine automatische Verpackung eignet.
Das Ethylen-(Meth)acrylsäure-Bipolymere weist im allgemeinen eine hohe Steifigkeit auf, während das Ethylen-(Meth)acrylsäure-(Meth)acrylsäureester-Terpolymere eine niedrige Steifigkeit aufweist und weich ist. Dies gilt auch für Ionomere, die durch Neutralisation der vorstehenden Copolymeren mit Metallionen erhalten worden sind. Das Ionomere des vorstehenden Bipolymeren wird als hartes Ionomeres bezeichnet und das Ionomere des vorstehenden Terpolymeren wird als weiches Ionomeres bezeichnet.
Die in der Beschreibung des japanischen Patents 2642583 beschriebene Streckfolie wird erhalten, indem man das vorstehende Bipolymere und das Terpolymere in einem vorbestimmten Verhältnis so vermischt, dass sich die Folie für automatische Verpackungszwecke eignet. Jedoch sind diese beiden Copolymeren nicht notwendigerweise miteinander verträglich, so dass der äußere Trübungswert tendenziell zunimmt. Daher ist die Folie im Hinblick auf die Einsehbarkeit des verpackten Inhalts noch nicht zufriedenstellend.
Ferner wird die Streckfolie üblicherweise mit einem Antischleiermittel vermischt, um die Einsehbarkeit des Inhalts zu verbessern. Wenn die Ionomeren der vorerwähnten Copolymeren verwendet werden, ergibt sich jedoch während des Formgebungsvorgangs im Laufe der Zeit eine Tendenz zur Gelbildung, was die Herstellung der Folie selbst erschwert.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Folie bereitzustellen, die aus dem vorerwähnten Terpolymeren oder einem Ionomeren davon besteht, eine hohe Zugspannung in Maschinenrichtung aufweist und hervorragende mechanische Eigenschaften und Streckverpackungseigenschaften besitzt, d. h. eine Streckfolie bereitzustellen, die beim Verpackungsvorgang in geringerem Umfang reißt, die in vorteilhafter Weise in Querrichtung abgezogen werden kann, die eng an den zu verpackenden Behälterwänden haftet und die in hervorragender Weise wieder ihre Gestalt annimmt, nachdem sie infolge des Verpackungsvorgangs eingedrückt und deformiert worden ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Streckfolie bereitzustellen, die leicht geformt und leicht behandelt werden kann, die auch in optischer Hinsicht homogen ist, die eine geringe äußere Trübung aufweist und die die Einsehbarkeit des Inhalts gewährleistet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Streckfolie, bei der die Gelbildungstendenz beim Vermischen mit einem Antischleiermittel unterdrückt ist, ohne dass das Erscheinungsbild beeinträchtigt wird oder ohne dass während der Bearbeitung eine Schaumentwicklung auftritt.
Erfindungsgemäß wird eine Streckfolie bereitgestellt, die aus einer Harzzusammensetzung gebildet ist, die als Hauptkomponente ein Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymeres mit nicht mehr als 7 Gew.-% und insbesondere mit weniger als 5 Gew.-% einer (Meth)acrylsäureester-Einheit und gegebenenfalls ein Antischleiermittel oder einen Klebrigmacher enthält, wobei die Folie bei Streckung um 100 in Maschinenrichtung eine Spannung von 20 bis 40 MPa aufweist.
Es ist erstrebenswert, dass das erfindungsgemäß verwendete Terpolymere 5 bis 20 Gew.-% (Meth)acrylsäure und nicht weniger als 0,1 Gew.-%, jedoch weniger als 5 Gew.-% eines (Meth)acrylsäureesters enthält.
Die Streckfolie kann durch das Blasverfahren hergestellt werden. Jedoch kann das erfindungsgemäß verwendete Terpolymere auch durch das Breitschlitzdüsenverfahren zu einer Folie geformt werden, was den Vorteil bietet, dass sich die Folie mit hoher Geschwindigkeit herstellen lässt.
Erfindungsgemäß wird ferner eine Streckfolie bereitgestellt, die aus einer Harzzusammensetzung gebildet ist, die als eine Hauptkomponente ein Ionomeres enthält, das durch Ionisieren eines Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymeren, das weniger als 5 Gew.-% (Meth)acrylsäureester-Einheiten enthält, erhalten worden ist, wobei die Harzzusammensetzung gegebenenfalls ein Antischleiermittel oder einen Klebrigmacher enthält.
Es ist erstrebenswert, dass das erfindungsgemäß verwendete Ionomere als Grundlage ein Copolymeres verwendet, das 5 bis 20 Gew.-% (Meth)acrylsäure und nicht weniger als 0,1 Gew.-%, jedoch weniger als 5 Gew.-% eines (Meth)acrylsäureesters enthält und einen Ionisationsgrad von 0,1 bis 30% besitzt.
Dieses Ionomere weist ebenfalls den Vorteil auf, dass es durch das Breitschlitzdüsenverfahren zu einer Folie geformt werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymeres oder ein Alkalimetallionomeres davon als Harz für die Streckfolie verwendet, das einen (Meth)acrylsäureester in einer beschränkten Menge enthält, so dass dessen Anteil nicht mehr als 7 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-% beträgt.
Die erfindungsgemäße Folie weist bei Streckung um 100% in Maschinenrichtung eine Spannung von 20 bis 40 MPa (196 bis 392 kg/cm²) auf, was einen im Vergleich zu den herkömmlicherweise verwendeten Streckfolien erheblich höheren Wert darstellt. Die erfindungsgemäße Folie weist somit hervorragende mechanische Eigenschaften auf und eignet sich als Streckfolie.
Dies bedeutet, dass die Streckfolie nicht nur eine verbesserte mechanische Festigkeit in Maschinenrichtung und eine hervorragende Formbarkeit aufweist, sondern sich auch durch die Vorteile einer verminderten Foliendicke, einer verminderten Neigung zum Reißen beim Verpacken, einer hervorragenden Aufreißbarkeit in Querrichtung der Folie, einer hervorragenden Haftung an den Behälterwänden, die zu verpacken sind, und einer hervorragenden Erholung nach Eindrück- und Deformationsvorgängen als Folge der Verpackung auszeichnet.
Das Harz für die erfindungsgemäß verwendete Folie wird durch direkte Polymerisation von Ethylen, (Meth)acrylsäure und eines (Meth)acrylsäureesters hergestellt und weist eine sehr homogene Zusammensetzung und Verteilung auf, verglichen mit einer Harzzusammensetzung, die durch Vermischen eines Bipolymeren und eines Terpolymeren hergestellt worden ist. Das erfindungsgemäß verwendete Harz kann in günstiger Weise zu einer Folie geformt und bearbeitet werden. Ferner erweist sich die gebildete Streckfolie auch in optischer Hinsicht als homogen, zeigt eine geringere äußere Trübung und bietet den Vorteil, dass der Inhalt gut einsehbar ist.
Erfindungsgemäß wird das Ionomere des vorstehenden Terpolymeren verwendet. Es ist jedoch wichtig, dass es sich um ein Ionomeres handelt, das mit einem Alkalimetall neutralisiert worden ist. Das Ionomere weist eine Struktur auf, bei der das Copolymere ionisch an den Bereichen der Säuregruppen vernetzt ist. Es wird angenommen, dass die ionisch vernetzte Struktur dazu beiträgt, die vorerwähnte Eignung zur Streckverpackung zu verbessern, ohne dass die Verformbarkeit zu Folien beeinträchtigt wird. Als kationisches Impfmaterial, das zur Einführung der ionisch vernetzten Struktur verwendet wird, können ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder Zink eingesetzt werden. Bei einem Ionomeren unter Verwendung von Zink oder einem Erdalkalimetall findet jedoch eine Reaktion mit dem Antischleiermittel, das in die Folie eingemischt ist, statt, was die Filmbildungseigenschaften und das Erscheinungsbild beeinträchtigt. Erfindungsgemäß wird andererseits ein Alkalimetall als metallisches Impfmittel für das Ionomere ausgewählt, wodurch die Umsetzung mit dem Antischleiermittel unterdrückt wird und die Filmbildungseigenschaften und das Erscheinungsbild verbessert werden.
Erfindungsgemäß bedient man sich eines Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymeren, das nicht mehr als 7 Gew.-% und insbesondere 0,1 bis (weniger als) 5 Gew.-% eines (Meth)acrylsäureesters enthält.
Wenn das Bipolymere ohne den Gehalt an der (Meth)acrylsäureester-Einheit verwendet wird, zeigt die Folie eine verstärkte Steifigkeit, reißt beim Verpackungsvorgang und erholt sich nur wenig, nachdem die Folie als Folge des Verpackungsvorgangs eingedrückt und deformiert worden ist.
Wenn andererseits der Anteil des (Meth)acrylsäureesters den vorstehenden Bereich übersteigt, lässt sich die erfindungsgemäße Aufgabe zur Bereitstellung einer Streckfolie mit hoher Spannung nicht erreichen und die Eignung für Streckverpackungsvorgänge nimmt demzufolge ab.
Erfindungsgemäß gehören zu Beispielen, die für den (Meth)acrylsäureester des Terpolymeren verwendet werden, Methylacrylat, Ethylacrylat, Isopropylacrylat, n-Butylacrylat, Isobutylacrylat, Isooctylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat und Isobutylmethacrylat.
Unter diesen (Meth)acrylsäureestern wird vorzugsweise ein (Meth)acrylsäureester verwendet, bei dem die Alkylgruppe 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist. Insbesondere wird Isobutyl(meth)acrylat verwendet.
Es ist erstrebenswert, dass das Terpolymere die (Meth)acrylsäure in einer Menge von 5 bis 20 Gew.-% und vorzugsweise von 8 bis 15 Gew.-% enthält.
Liegt der Anteil der (Meth)acrylsäure unter dem vorgenannten Bereich, so ergibt sich tendenziell beim Strecken der Folie eine unter dem vorgenannten Bereich liegende Spannung. Liegt der Anteil der (Meth)acrylsäure über dem vorgenannten Bereich, so besteht andererseits die Tendenz, dass die Spannung beim Strecken der Folie den vorgenannten Bereich übersteigt. In beiden Fällen ergibt sich eine schlechtere Eignung für Streckverpackungsvorgänge, verglichen mit dem Fall, wenn der genannte Anteil innerhalb des vorerwähnten Bereiches liegt.
Es ist erstrebenswert, dass das Terpolymere eine Schmelzflussrate (JIS K6760) von 0,1 bis 100 g/10 min und insbesondere von 0,2 bis 30 g/10 min aufweist, und zwar im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften der Folie und auf die Verformbarkeit zu Folien.
Das erfindungsgemäß verwendete Terpolymere wird durch direkte Polymerisation von Ethylen, (Meth)acrylsäure und eines (Meth)acrylsäureesters hergestellt, entsprechend dem Verfahren zur Herstellung von Polyethylen nach dem Hochdruckverfahren.
Erfindungsgemäß wird auch das Alkalimetall-Ionomere des Terpolymeren als Harz zur Bildung der Folie verwendet. Das Terpolymere entspricht in Bezug auf die Zusammensetzung und die Eigenschaften den vorstehenden Angaben.
Das Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymere weist einen Ionisationsgrad von 0,1 bis 30%, vorzugsweise von 0,1 bis 10% und insbesondere von 0,1 bis 5% auf.
Wenn der Ionisationsgrad den vorstehenden Bereich übersteigt, so absorbiert das Ionomere Feuchtigkeit, wodurch Nachteile, z. B. eine Schaumentwicklung bei der maschinellen Bearbeitung, auftreten.
Die Bedeutung der Verwendung eines Alkalimetalls als ionisches Impfmaterial für das Ionomere wurde bereits beschrieben. Beispiele für Alkalimetalle im Ionomeren sind Lithium, Natrium und Kalium.
Das Terpolymere kann unter Verwendung verschiedener Arten von Verbindungen eines Alkalimetalls ionisiert werden, z. B. eines Oxids, Hydroxids, Carbonats, Bicarbonats oder Salzes einer Fettsäure. Die Ionisation wird gemäß einem allgemein bekannten Verfahren zur Herstellung von Ionomeren durchgeführt.
Es ist erstrebenswert, dass das Ionomere eine Schmelzfließrate (JIS K6760) von 0,1 bis 100 g/10 min und insbesondere von 0,2 bis 30 g/10 min aufweist, und zwar im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften und die Formbarkeit zu Folien.
Die Streckfolie kann durch Schmelzextrudieren des vorerwähnten Terpolymeren oder des Ionomeren davon und durch Formgebung zu einer Folie hergestellt werden.
Das Harz zur Bildung der Folie umfasst als Hauptkomponente das vorerwähnte Terpolymere oder das Ionomere davon. Konkret kann die Folie mehr als 50 Gew.-% und vorzugsweise mehr als 70 Gew.-% des Terpolymeren oder des Ionomeren davon umfassen. Insbesondere besteht das Harz zur Bildung der Folie im wesentlichen aus dem Terpolymeren oder aus dessen Ionomeren.
Das Harz zur Bildung der Folie kann gegebenenfalls mit einem Antischleiermittel, um eine bessere Einsehbarkeit des Inhalts unabhängig vom Vorliegen von Wasser zu gewährleisten, oder einem Klebrigmacher, um der Folie eine klebrige Beschaffenheit zu verleihen, vermischt werden.
Als Beispiele für Antischleiermittel lassen sich beliebige, an sich bekannte Antischleiermittel erwähnen, z. B. solche vom Typ eines Glycerinfettsäureesters, Sorbitanfettsäureesters, Di- oder Polyglycerinfettsäureesters und eines Ethylenoxidaddukts, wobei das Antischleiermittel jedoch keinesfalls hierauf beschränkt ist.
Das Antischleiermittel kann in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-teilen und vorzugsweise von 0,1 bis 8 Gew.-teilen pro 100 Gew.-teile des Harzes zur Bildung der Folie zugemischt werden.
Als Klebrigmacher lassen sich erwähnen: aliphatische Kohlenwasserstoffharze, aromatische Kohlenwasserstoffharze, aliphatisch/aromatische, copolymerisierbare Kohlenwasserstoffharze, alicyclische Kohlenwasserstoffharze, synthetische Terpen-Kohlenwasserstoffharze, Terpen-Kohlenwasserstoffharze, Cumaron-Inden-Kohlenwasserstoffharze, niedermolekulare Styrolharze, Kolophonium-Kohlenwasserstoffharze oder Kombinationen davon, wobei selbstverständlich der Klebrigmacher nicht hierauf beschränkt ist.
Der Klebrigmacher kann in einer Menge von 0,1 bis 15 Gew.-teilen und insbesondere von 0,1 bis 10 Gew.-teilen pro 100 Gew.-teile des Harzes zur Bildung der Folie zugemischt werden.
Das Harz zur Bildung der erfindungsgemäßen Folie kann mit allgemein bekannten Harzzuschlagsstoffen vermischt werden, z. B. mit farbgebenden Mitteln, Wärmestabilisatoren, Stabilisatoren zur Erzielung einer wetterfesten Beschaffenheit, Antioxidationsmitteln, Mitteln zur Verhinderung der Alterung, Lichtschutzmitteln, UV-Absorbern, antistatisch ausrüstenden Mitteln, Gleitmitteln, wie Metallseifen oder Wachsen, Reformierharzen oder Kautschuk, und zwar nach bekannten Rezepturen.
Die erfindungsgemäße Streckfolie weist das Merkmal auf, dass sie bei Streckung um 100% in Maschinenrichtung (MD) eine Spannung von 20 bis 40 MPa besitzt und somit bei Streckung in Maschinenrichtung eine Spannung zeigt, die in einem hohen Bereich liegt.
Die erfindungsgemäße Streckfolie weist andererseits eine Spannung auf, die bei Streckung um 100% in Querrichtung (TD) in einem niedrigen Bereich von 5 bis 20 MPa liegt.
Somit weist die erfindungsgemäße Streckfolie bei Streckung um 100% ein Verhältnis (MD/TD) der Spannung in Maschinenrichtung zur Spannung in Querrichtung von 2 bis 8 auf, und besitzt somit eine hohe Anisotropie der Zugspannung. Infolgedessen zeigt sie die vorstehend beschriebenen Vorteile sowie Vorteile in Bezug auf die Produktivität, die nachstehend erläutert werden.
Die erfindungsgemäße Streckfolie weist eine hohe Zugspannung in Maschinenrichtung auf und ermöglicht somit eine erhebliche Verringerung der Foliendicke. Die Folie kann im allgemeinen eine Dicke von 5 bis 20 μm und insbesondere von 7 bis 18 μm aufweisen, wobei die Dicke je nach den Einsatzmöglichkeiten variieren kann.
Die erfindungsgemäße Streckfolie kann durch das Blasverfahren hergestellt werden. Jedoch lässt sich das erfindungsgemäße Terpolymere durch das Breitschlitzdüsenverfahren mit hoher Geschwindigkeit bilden, was einen Vorteil darstellt.
Bei der Formgebung der Folie wird das Harz auf eine Temperatur, die über dem Schmelzpunkt, jedoch unter der Zersetzungstemperatur des Harzes liegt, erwärmt. Im allgemeinen wird das Harz auf einen Temperaturbereich von 180 bis 240°C erwärmt.
Somit wird das Terpolymere oder das Ionomere davon durch das Breitschlitzdüsengießverfahren zu einer Folie geformt. Die gebildete Folie wird mit hoher Geschwindigkeit aufgewickelt, so dass sie in Maschinenrichtung gestreckt wird. Erfindungsgemäß lässt sich die Folie daher mit einer Geschwindigkeit von 150 m/min oder schneller herstellen, was gegenüber der Herstellung mit einer Geschwindigkeit von 50 m/min, der höchsten durch das Blasverfahren erzielbaren Geschwindigkeit, eine erhöhte Produktivität darstellt.
Das erfindungsgemäß verwendete Terpolymere und das Ionomere davon besitzen eine hervorragende Verformbarkeit und zeigen kein nachteiliges Verhalten bei der Formgebung zu einer Streckfolie, selbst wenn man sich des Blasverfahrens bedient.
Beispiele
Nachstehend wird die Erfindung konkret anhand von Beispielen beschrieben, die jedoch die Erfindung in keiner Weise beschränken. 1. Ausgangsmaterialien (1) Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymeres (E/MAA/iBA)

Methacrylsäure 10 Gew.-%

Isobutylacrylat 3 Gew.-%

MFR 8,5 g/10 min

(2) Ionomeres ➀ Grundpolymeres: Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymeres (Methacrylsäure = 10 Gew.-%, Isobutylacrylat = 3 Gew.-%)

Metallionen-Impfmaterial Natrium

Ionisationsgrad 2%

MFR 7,9 g/10 min

(3) Ionomeres ➁ Grundpolymeres: Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymeres (Methacrylsäure = 10 Gew.-%, Isobutylacrylat = 10 Gew.-%)

Metallionen-Impfmaterial Natrium

Ionisationsgrad 36%

MFR 1,1 g/10 min

(4) Ionomeres ➂ Grundpolymeres: Ethylen/Methacrylsäure-Copolymeres (Methacrylsäure = 10 Gew.-%)

Metallionen-Impfmaterial Natrium

Ionisationsgrad 50%

MFR 1,3 g/10 min

(5) Ionomeres ➃ Grundpolymeres: Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymeres (Methacrylsäure = 10 Gew.-%, Isobutylacrylat = 3 Gew.-%)

Metallionen-Impfmaterial Magnesium

Ionisationsgrad 2%

MFR 8,0 g/10 min

(6) Ionomeres ➄ Grundpolymeres: Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymeres (Methacrylsäure = 10 Gew.-%, Isobutylacrylat = 3 Gew.-%)

Metallionen-Impfmaterial Zink

Ionisationsgrad 2%

MFR 8,0 g/10 min
2. Herstellungsverfahren
Ein Gemisch aus 98 Gew.-% des vorstehenden Harzes und 2 Gew.-% Diglycerinoleat (O-71DE, Produkt der Fa. Riken Vitamin Co.) wurde unter Verwendung der nachstehend beschriebenen Vorrichtungen zu Folien geformt. – Breitschlitzdüsenverfahren

Extruder 65 mm Durchmesser (L/D = 32) Schnecke vom vollgängigen Typ

Werkzeug Kleiderbügel-Typ (900 mm breit)
Die Arbeitstemperatur wurde auf 225°C (Harztemperatur) eingestellt und die Foliendicke wurde auf 12 μm eingestellt. Ferner wurde die Aufwickelgeschwindigkeit auf 165 m/min eingestellt. – Blasverfahren

Extruder 50 mm Durchmesser (L/D = 28) Schnecke Dreistufentyp

Werkzeug 150 mm Durchmesser, Spiraltyp
Die Arbeitstemperatur wurde auf 200°C (Harztemperatur) eingestellt und die Dicke der Folie wurde auf 12 μm eingestellt. Ferner wurde die Aufwickelgeschwindigkeit auf 20 m/min eingestellt.
3. Bewertungsgesichtspunkte und Ergebnisse
Die Verformbarkeit während der Verarbeitung wurde bezüglich der folgenden Gesichtspunkte bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
(1) Reaktivität mit dem Antischleiermittel
Es wurde geprüft, ob bei der Umsetzung mit dem Antischleiermittel während der Formgebung ein Gel entstand.

O: Keine Gelbildung
X: Gelbildung im Laufe der Zeit

(2) Brüche der Folie
Es wurde geprüft, ob in der Folie aufgrund von Narben in der Folie während der Formgebung Brüche auftraten.

O: Stabile Verarbeitung bei hoher Geschwindigkeit möglich.
X: Brüche entlang der Narben während der Verarbeitung; eine stabile

Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit war nicht möglich.
(3) Erscheinungsbild der Folie
Das Erscheinungsbild der Folie wurde während der Formgebung geprüft.

O: Die Folie behielt ihr glattes Erscheinungsbild.
X: Die Oberfläche der Folie wurde aufgrund der Bildung von Gel und Klumpen rau.

Die Handhabung der verwendeten Pellets wurde unter Berücksichtigung der folgenden Gesichtspunkte bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
(1) Hygroskopische Beschaffenheit
Um Defekte, wie Schaumbildung und dergl., bei der Formgebung des Ionomeren zu einer Folie zu bewerten, wurde die Sättigungsmenge an Wasser beim Stehenlassen der Pellets am Verarbeitungsort gemessen.

O: Die Sättigungsmenge an Wasser war bei einer Atmosphäre von 30°C und 90% relativer Feuchtigkeit geringer als 1 000 ppm.
X: Die Sättigungsmenge an Wasser überstieg unter den gleichen Bedingungen den Wert von 1 000 ppm.

Die gebildeten Folien wurden einer Messung ihrer Folieneigenschaften unter den folgenden Bedingungen unterworfen.
(1) Spannung bei Streckung der Folie

Hantel: Hantel Nr. 1 gemäß JIS K7113
Kreuzkopfgeschwindigkeit: 200 m/min.

Ein Einwickeltest wurde unter Verwendung von Schalen aus aufgeschäumtem Styrol und einer automatischen Einwickelmaschine (AW-3600, Produkt der Fa. Teraoka Seikosha Co.) durchgeführt, um die folgenden Gesichtspunkte zu bewerten. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
(1) Folienschneideeigenschaften
Die Folie wurde unter Verwendung einer Papiersäge oder einer Metallsäge geschnitten, um die Leichtigkeit des Schneidevorgangs zu bewerten.

O: Die Folie ließ sich in Querrichtung scharf schneiden.
X: Die Folie ließ sich in Querrichtung nicht scharf schneiden.

(2) Reißen der Folie
Der Einwickeltest wurde durchgeführt, wobei die Spannung der Folie variiert wurde. Dabei wurde das Erscheinungsbild der Folie begutachtet.

O: Die Folie riss nicht.
X: Die Folie riss.

(3) Faltenbildung beim Verpacken mit der Folie
Die Haftung am Behälter aus aufgeschäumtem Styrol wurde begutachtet.

O: Die Folie haftete eng, ohne sich zu verschieben.
X: Die Folie verschob sich.

(4) Erholung nach Eindrücken mit dem Finger
Die Oberseite der Folienverpackung des Behälters wurde mit einem Finger mit vorgegebenem Druck eingedrückt. Sodann wurde der Finger zurückgezogen, so dass sich die Folie erholte. Die vom Finger hinterlassene Markierung wurde betrachtet.

O: Der Finger hinterließ keine Markierung.
X: Der Finger hinterließ eine Markierung.

Tabelle 1
Tabelle 2
Gewerbliche Verwertung
Erfindungsgemäß werden ein Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymeres, das einen (Meth)acrylsäureester in einer Menge innerhalb eines vorgegebenen Bereiches enthält, oder ein Ionomeres davon für eine Streckfolie verwendet. Die Streckfolie weist eine hohe Zugspannung in Maschinenrichtung und hervorragende mechanische Eigenschaften auf und eignet sich in hervorragender Weise für Streckverpackungszwecke.
Dies bedeutet, dass die Folie beim Verpackungsvorgang nur wenig reißt, in Querrichtung in günstiger Weise aufgerissen werden kann, eng und fest an den Wänden des zu verpackenden Behälters haftet und nach Eindrücken und Deformation als Folge des Verpackungsvorgangs sich gut erholt.
Das Harz zur Bildung der Folie wird durch direkte Polymerisation der vorerwähnten drei Komponenten hergestellt, weist eine homogene Zusammensetzung auf, kann in günstiger Weise zu einer Folie geformt werden und lässt sich gut verarbeiten. Ferner ist die gebildete Streckfolie auch in optischer Hinsicht homogen, weist eine geringe äußere Trübung auf und gewährleistet in hervorragender Weise die Einsehbarkeit des Inhalts.
Auch bei Verwendung des Ionomeren als Harz zur Bildung der Folie wird die Gelbildungstendenz beim Zumischen eines Antischleiermittels unterdrückt. Es ergibt sich eine hervorragende Beschaffenheit in Bezug auf das Erscheinungsbild und die hygroskopischen Eigenschaften.
Somit eignet sich die erfindungsgemäße Streckfolie für die Verpackung von Fisch und Meeresfrüchten, Fleisch, Gemüse, Obst und Gerichten, die in Kunststoffschalen gebracht werden oder darin enthalten sind.

Claims

Streckfolie, umfassend eine Harzzusammensetzung, die als Hauptkomponenten ein Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymeres mit nicht mehr als 7 Gew.-% (Meth)acrylsäureester-Einheiten umfasst, wobei die Folie bei Streckung um 100% in Maschinenrichtung eine Spannung von 20 bis 40 MPa aufweist.
Folie nach Anspruch 1, wobei das Terpolymere weniger als 5 Gew.-% (Meth)acrylsäureester-Einheiten enthält.
Folie nach Anspruch 2, wobei das Terpolymere 5 bis 20 Gew.-% (Meth)acrylsäure-Einheiten und nicht weniger als 0,1 Gew.-% (Meth)acrylsäureester-Einheiten enthält.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei es sich bei der Hauptkomponente um ein Alkalimetallsalz-Ionomeres des Ethylen/(Meth)acrylsäure/(Meth)acrylsäureester-Terpolymeren mit nicht mehr als 7 Gew.-% (Meth)acrylsäureester-Einheiten handelt.
Folie nach Anspruch 4, wobei das Ionomere einen Ionisationsgrad von 0,1 bis 30 Mol-% aufweist.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Alkylgruppe des (Meth)acrylsäureesters 1 bis 10 Kohlenstoffatome aufweist.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Harzzusammensetzung ferner ein Beschlagverhinderungsmittel oder einen Klebrigmacher umfasst.
Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, erhältlich durch das Breitschlitzdüsenverfahren oder T-Düsenverfahren.
Verfahren zur Herstellung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend das Extrudieren der Harzzusammensetzung durch eine Breitschlitzdüse oder T-Düse.