DE60212572T2

DE60212572T2 - Abziehbare versiegelte verpackung

Info

Publication number: DE60212572T2
Application number: DE2002612572
Authority: DE
Inventors: W. Janet Simpsonville RIVETT; R. Stephen Newark TANNY; M. Diane Boothwyn HAHM
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2022-01-30
Also published as: WO2002062575A2; ES2266468T3; EP1358068A2; WO2002062575A3; US6630237B2; DE60212572D1; US20020172834A1; EP1358068B1; ATE330788T1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft abziehbar gesiegelte Verpackungen und insbesondere abziehbare Folien, die zum Einbau in abziehbar gesiegelte Verpackungen nützlich sind.
Abziehbar gesiegelte "Auf reiß"-Verpackungen werden in vielen verschiedenen Nahrungsmittel- und Nicht-Nahrungsmittel-(Non-Food)-Verpackungsanwendungen verwendet, um Verbrauchern Verpackungen zur Verfügung zu stellen, die sich leicht öffnen lassen, ohne dass die Packung zerrissen werden muss. Abziehbar gesiegelte Verpackungen können in etlichen Formen vorliegen. Beispielsweise kann ein Deckel oder Deckelmaterial aus flexibler Folie abziehbar an ein festes Tablett, eine Wanne oder einen Behälter geklebt werden. Alternativ kann die Aufreißverpackung eine abziehbare Siegelung zwischen einer Kombination von einer oder mehreren aus flexiblen Folien, Bahnen, Substraten oder Trägern aufweisen. Zu Beispielen für diese Alternative gehören Thermoformungs- und Vakuumhautverpackungsverfahren, die in der Technik bekannt sind. Die untere Bahn oder der Träger (z. B. "geformte Bahn") kann erwärmt und tiefgezogen werden, um eine Aufnahmemöglichkeit für den zu verpackenden Artikel zu bilden. Nachdem der Artikel auf dem Träger angeordnet worden ist, wird die obere Bahn (z. B. "nicht geformte Bahn") über den Artikel gezogen und abziehbar an die peripheren Ränder des Trägers gesiegelt. Die Siegelung kann mit geheizten Siegelstäben, Platten oder Rahmen gebildet werden, um den oberen und unteren Bahnen in dem Siegelbereich Wärme und Druck zuzuführen.
Andere Typen von Aufreißverpackungen können mit vertikalen Form-Füll-Siegelungs-(VFFS)- oder horizontalen Form-Füll-Siegelungs-(HFFS) Verfahren gebildet werden, die in der Technik bekannt sind, um einen Beutel oder eine Tüte zu bilden, der bzw. die das verpackte Produkt enthält. Bei derartigen Alternativen kann die abziehbare Folie oder Bahn in der Tat an sich selbst gesiegelt werden (d. h. der gleichen Folienmaterialtyp kann sowohl die obere als auch die untere Bahn der Verpackung bilden).
Die Schicht der abziehbaren Folie, die hauptsächlich die auf reißbare abziehbare Siegelung erleichtert, ist als die "abziehbare Schicht" oder "Trennschicht" bekannt. Wenn die Folie eine einschichtige Folie ist, kann die Folie selbst als abziehbare Schicht angesehen werden. Wenn die abziehbare Schicht eine äußere Schicht einer Mehrschichtfolie ist, dann kann die abziehbare Schicht eine Siegelschicht (z. B. Heißsiegelschicht) der Folie sein.
Eine abziehbare Schicht kann auch eine integrale Schicht einer Mehrschichtfolie sein. Bei einer derartigen Anordnung können eine oder mehrere Schichten einer Folie von Hand von den restlichen Schichten der Folie, die an dem Substrat befestigt bleibt, abgezogen (d. h. delaminiert) werden. Dieses Design kann beispielsweise verwendet werden, um sauerstoffundurchlässige Schichten einer Folie von den sauerstoffdurchlässigen Schichten der Folie zu einer gewünschten Zeit nach dem ursprünglichen Aufbauen der Verpackung abzuziehen. Ein derartiges Design ist beispielsweise in US-A-5 919 547, ausgegeben am 6. Juli 1997 an Kocher, beschrieben.
Um eine Aufreißverpackung zu öffnen, greift der Verbraucher einfach einen Teil einer Bahn und zieht oder "schält" sie von der zweiten Bahn oder dem Träger weg – wodurch das "Versagen" der abziehbaren Siegelung herbeigeführt wird. Der Typ des Versagens hängt von dem Design und der Position der abziehbaren Schicht ab. Bei einem "Grenzflächenabziehen" oder "Oberflächenabziehen" kann die abziehbare Schicht als äußere Siegelschicht der Deckfolie angeordnet sein, so dass sich die Deckfolie von dem Substrat, an dem es klebt, an der Grenzfläche zwischen der abziehbaren Schicht der Deckfolie und dem Substrat trennt. Alternativ kann bei einem "Delaminierungsabziehen" die abziehbare Schicht als innere Schicht der Deckfolie vorliegen, so dass sich die Deckfolie zwischen der abziehbaren Schicht und einer anderen Schicht der Deckfolie trennt (d. h. Zwischenschichttrennung).
Der Mechanismus des Versagens der abziehbaren Siegelung kann ferner wie folgt klassifiziert werden: 1) "Kohäsionsversagen", bei dem die molekularen Anziehungskräfte, die die abziehbare Schichtzusammensetzung zusammenhalten, überwunden werden, oder 2) "Adhäsionsversagen", bei dem die Grenzflächenkräfte (z. B. Valenzkräfte oder miteinander Verhaken oder beide), die die beiden Oberflächen zusammenhalten, überwunden werden, oder 3) eine Kombination von beiden. Unabhängig von dem Typ des Versagens der abziehbaren Siegelung ist es erwünscht, dass das Versagen nicht zu "Engelhaar" oder Kunststofffäden führt, die beim Abziehen zwischen der abgezogenen Schicht und dem Substrat verbleiben.
Die abziehbare Siegelung sollte ausreichend belastbar sein, um dem erwarteten Gebrauch während des Verpackungsverfahrens, der Distribution und der Lagerung standzuhalten. Wenn die Siegelungsbindungsfestigkeit zu schwach ist, kann sich die Packung vorzeitig öffnen. Die abziehbare Siegelung muss jedoch auch eine ausreichend niedrige Bindungsfestigkeit liefern, damit der Endanwender die Verpackung von Hand leicht aufziehen kann. Wenn eine zu hohe Abziehkraft erforderlich ist, um die abziehbar versiegelte Packung zu öffnen, kann die abziehbare Folie als "versperrt" angesehen werden – das heißt, zu schwer zum Öffnen von Hand.
Wenn die abziehbare Schicht der Folie eine äußere Siegelschicht der Folie ist, ist es erwünscht, dass die abziehbare Schicht eine relativ niedrige Heißsiegelungsinitiierungstemperatur hat, damit die zur Bildung der Heißsiegelung verwendeten Geräte mit relativ schnelleren Geschwindigkeiten laufen können. Es ist ferner auch erwünscht, dass ein Verpacker die Bindungsfestigkeit der abziehbaren Siegelung einfach dadurch erhöhen kann, dass er die Heißsiegelungstemperatur erhöht, bei der die abziehbare Siegelung gefertigt wird. Das liegt daran, dass der Verpacker für einige Anwendungen (z. B. Verpacken von Flüssigkeiten) eine weniger leicht aufziehbare Siegelung als für andere Anwendung (z. B. Verpacken von trockenen Zerealien) bilden möchte. Es ist jedoch auch erwünscht, dass die Festigkeit der abziehbaren Siegelung allmählich zunimmt, wenn die Siegeltemperatur zunimmt, so dass die Siegeltemperatur durch den Verpacker nicht so eng überwacht werden muss. Ansonsten kann eine relativ kleine Abweichung oder Variation der Siegeltemperatur, die mit den Siegelgeräten verbunden sein kann, zu einer großen Variation der Festigkeit der abziehbaren Siegelung führen.
Die untere Bahn oder das Substrat einer Aufreißpackung ist in Abhängigkeit von der Verpackungsanwendung und den gewünschten Leistungsattributen oft eine Oberfläche auf Ionomerbasis oder eine Oberfläche auf LLDPE-Basis. Bestehende abziehbare Folien, die bei einer gegebenen Temperatur mit einer Oberfläche auf Ionomerbasis eine akzeptable abziehbare Siegelung bilden, neigen allgemein nicht dazu, bei der gleichen gegebenen Temperatur mit einer Oberfläche auf LLDPE-Basis eine akzeptable abziehbare Siegelung zu bilden. Im Unterschied dazu neigen abziehbare Folien, die bei einer gegebenen Temperatur mit ei ner Oberfläche auf LLDPE-Basis eine akzeptable abziehbare Siegelung bilden, allgemein nicht dazu, bei der gleichen gegebenen Temperatur mit einer Oberfläche auf Ionomerbasis eine akzeptable abziehbare Siegelung zu bilden. Infolgedessen müssen Verpacker, die sowohl Substrate mit Ionomeroberfläche als auch Substrate mit LLDPE-Oberfläche verwenden, um Aufreißverpackungen zu liefern, derzeit in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Substrats mindestens zwei separate Typen von Deckfolie oder Deckelmaterial kaufen. Um diesen Bedarf zu erfüllen müssen Anbieter von abziehbarer Folie den Verpackern mindestens zwei Typen von kompatibler Deckfolie oder Deckelmaterial liefern können. Dies erhöht die Menge des Bestands an abziehbarer Folie, die der Anbieter von Aufreißverpackungen oder abziehbarer Folie tragen muss, und erhöht auch die Komplexizität und Kosten der Herstellung einer Aufreißverpackung.
US H 1727 H (JONES GREGORY K ET AL), 5. Mai 1998 (1998-05-05) offenbart (vergleiche Spalte 2, Zeilen 37–48; Anspruch 1) ein Siegelmittel, das Polybutylen und ein Copolymer ausgewählt aus einer Liste umfasst, die sowohl Ionomer als auch Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer umfasst (wobei EVA und EMA speziell genannt sind); Kombinationen der aufgeführten Materialien können hergestellt werden (Spalte 2, Zeilen 47, 48).
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung spricht ein oder mehrere der genannten Probleme an. Zu einer abziehbar gesiegelten Packung gehört eine Bahn mit einer abziehbaren Schicht und ein Substrat mit einer Oberflächenschicht. Die abziehbare Schicht umfasst ein Gemisch aus: i) 3 bis 15 Gewichtsteilen Polybutylen, ii) 40 bis 75 Gewichtsteilen Ionomer und iii) 20 bis 55 Gewichtsteilen Ethylen/ungesättigtes Ester-Copolymer. Der ungesättigte Ester kann ein Vinylester von aliphatischer Carbon säure, wobei der Vinylester 4 bis 12 Kohlenstoffatome hat, oder ein Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäure sein, wobei der Alkylester 4 bis 12 Kohlenstoffatome hat. Die Oberflächenschicht des Substrats umfasst Polyethylen mit einer Dichte von etwa 0,915 bis etwa 0,93 g/cm³, Ionomer oder eine Mischung dieser Polymere. Die abziehbare Schicht der Bahn und die Oberflächenschicht des Substrats sind in einer oder mehreren ausgewählten Bereichen abziehbar aneinander gesiegelt.
Gemäß einem anderen Aspekt hat eine als abziehbare Folie brauchbare thermoplastische Folie mindestens eine Schicht, die ein Gemisch aus 3 bis 15 Teilen Polybutylen, 40 bis 75 Teilen Ionomer und 20 bis 55 Gewichtsteilen Ethylen/ungesättigtes Ester-Copolymer umfasst. Der ungesättigte Ester ist ein Vinylester von aliphatischer Carbonsäure, wobei der Vinylester 4 bis 12 Kohlenstoffatome hat, oder ein Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäure, wobei der Alkylester 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist.
Die erfindungsgemäße abziehbare Folie ist zur Bildung abziehbar gesiegelter Verpackungen brauchbar. Ein Verpacker kann die gleiche abziehbare Folie mit Substraten mit entweder einer Polyethylen-Kontaktoberfläche oder einer Ionomer-Kontaktoberfläche verwenden, ohne dass die Heißsiegelungstemperatur des Siegelgeräts signifikant eingestellt oder geändert werden muss. Dies ermöglicht dem Verpacker das Herabsetzen des Bestands an abziehbarem Folienmaterial, weil die gleiche abziehbare Folie verwendet werden kann, um mit jedem der Substrattypen effektiv abziehbare Siegelungen zu bilden. Weil die Heißsiegelungstemperatur nicht eingestellt werden muss, gewährleistet die Verwendung der erfindungsgemäßen abziehbaren Folie zudem die Flexibilität und Geschwindigkeit des Wechsels der Verpackungskonfigurationen zwischen den Substraten mit Ionomeroberfläche und denjenigen mit Polyethylenoberfläche. Da die Schälfestigkeit (Ablösefestigkeit) der abziehbaren Siegelung mit zunehmender Heißsiegelungstemperatur zunimmt, kann der Verpacker die Schälfestigkeit einfach durch Erhöhen der Heißsiegeltemperatur erhöhen. Weil die Schälfestigkeit mit der Zunahme der Heißsiegelungstemperatur allmählich zunimmt, muss der Verpacker zudem die Siegeltemperatur nicht so engmaschig überwachen, um zu vermeiden, dass eine relativ kleine Abweichung oder Variation der Siegeltemperatur zu einer großen Veränderung der Schälfestigkeit der abziehbaren Siegelung führt.
Diese und andere Gegenstände, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die detaillierte Beschreibung der Erfindung und die Zeichnungen besser verständlich und erkennbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht einer erfindungsgemäß hergestellten thermogeformten Vakuumhautverpackung;
2 ist eine Seitenrissansicht der Packung von 1;
3 ist eine Querschnittansicht, die entlang Linie 3-3 von 1 genommen worden ist;
4 ist eine repräsentative Schnittansicht der oberen und unteren Bahnen der Packung von 1, wenn das Abziehen zwischen den Bahnen initiiert wird;
5 ist eine repräsentative Schnittansicht alternativer oberer und unterer Bahnen der Packung von 1, wenn das Abziehen zwischen den Bahnen initiiert wird;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß hergestellten festen Tabletts mit Deckel;
7 ist eine repräsentative Schnittansicht der Verpackung von 6, wenn die Deckelbahn an der Oberfläche von dem Tablett weggezogen wird;
8 ist eine repräsentative Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der Packung von 6, die eine alternative Deckelbahn zeigt, wenn das Delaminierungsabziehen initiiert wird;
9 ist eine repräsentative Schnittansicht der Verpackung von 8 beim Delaminierungsabziehen in einem späteren Stadium als in 8, und
10 ist eine repräsentative Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der Packung von 8, die einen alternativen Auf reiß-Abziehmechanismus zeigt, der eine Kombination aus Adhäsions- und Kohäsionsversagensmechanismus verwendet.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die erfindungsgemäße abziehbar gesiegelte Packung 10, 50 (1–3 und 6) umfasst eine abziehbare Folie 12, die an ein Substrat 14 (4–5 und 7–10) oder an sich selbst gesiegelt sein kann. Die abziehbare Folie umfasst mindestens eine abziehbare Schicht 16 mit einem Gemisch aus Polybutylen ("PB"), Ionomer und Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer, so dass die abziehbare Schicht eine im Wesentlichen äquivalente abziehbare Siegelung (unter den gleichen Heißsiegelbedingungen) mit entweder einem Substrat mit Ionomeroberfläche oder einem Substrat mit Polyethylenoberfläche bilden kann, wie nachfolgend detaillierter erörtert wird.
Abziehbare Folie
Die abziehbare Folie oder Bahn kann eine Einschichtfolie 18 oder Mehrschichtfolie 20 sein. Die abziehbare Folie schließt mindestens eine abziehbare oder Trennschicht 16 ein. Wenn die Folie eine Monoschicht ist, ist die abziehbare Schicht 16 die einzige Schicht der abziehbaren Folie, wobei die Begriffe "Folie" und "Schicht" in diesem Fall dieselbe Bedeutung haben. Wenn die Folie mehrschichtig ist, kann die abziehbare Schicht 16 entweder eine innenständige oder innere Schicht der Folie sein – das heißt, dass beide Oberflächen der Schicht direkt an eine andere Schicht der Folie geklebt sind – wobei die abziehbare Folie 12 in diesem Fall eine durch Delaminierung abziehbare Folie 26 ist (8 bis 9).
Die abziehbare Schicht 16 kann alternativ eine äußere Schicht der Folie sein – das heißt, dass nur eine Seite direkt an eine andere Schicht der Folie geklebt ist (im Falle einer mehrschichtigen abziehbaren Folie 20) oder keine Seite direkt an eine andere Schicht der Folie geklebt ist (im Falle einer einschichtigen abziehbaren Folie 18). Wenn die abziehbare Schicht 16 eine äußere Schicht der abziehbaren Folie 12 ist, dann kann die abziehbare Schicht 16 eine Siegelschicht (z. B. Heißsiegelschicht) der abziehbaren Folie sein, um das Siegeln der abziehbaren Folie an Substrat 14 zu erleichtern (5).
Abziehbare Schicht der abziehbaren Folie
Die abziehbare Schicht schließt ein Gemisch aus Polybutylen, Ionomer und Ethylen/ungesättigtem Ester-Copolymer ein. Brauchbare abziehbare Schichtdicken schließen solche ein, die im Bereich von etwa 0,25 bis etwa 1,5 mil, etwa 0,25 bis etwa 1 mil, etwa 0,25 bis etwa 0,75 mil, etwa 0,5 bis etwa 1 mil und 0,5 bis etwa 0,75 mil liegen (1 mil = 25,4 μm).
Polybutylen
Polybutylen ("PB"), auch als Polybuten-1 bekannt, leitet sich von der Polymerisation von Buten-1-Monomer mit oder ohne andere Olefinmonomeren ab (z. B. Ethylen oder α-Olefinmonomeren, wie Propylen, Hexen oder Octen). PB kann demnach entweder ein Homopolymer oder ein Copolymer sein. Brauchbares PB- Copolymer kann weniger als etwa jeweils die folgenden Gew.-% Nicht-Butylencomonomergehalt einschließen: 10%, 8%, 6%, 4% und 2%. Das Comonomer ist, falls es vorhanden ist, vorzugsweise Ethylen. PB ist ein isotaktisches, stereoreguläres, semikristallines, thermoplastisches Polymer. Das PB kann thermoplastisch und/oder elastomer sein, ist vorzugsweise jedoch nicht-elastisch. Beispiele für brauchbares elastomeres PB sind in der US-Statutory Invention Registration H1583 offenbart, die der internationalen veröffentlichten Patentanmeldung WO-A-94/28066 entspricht, die am 8. Dezember 1994 veröffentlicht wurde.
Das PB in dem Gemisch wirkt als "Verunreinigungs-" oder "unverträgliche" Komponente zur Erhöhung der Abziehbarkeit der abziehbaren Schicht, indem die Siegelung zwischen der abziehbaren Schicht und der benachbarten Schicht oder dem Substrat geschwächt wird. PB bindet beispielsweise nicht gut an LLDPE.
Zu Beispielen für brauchbare, im Handel erhältliche PB-Harze gehören solche, die in den nachfolgenden Beispielen verwendet werden, und andere, die von Montell Polyolefins (jetzt Basell) unter den Handelsnamen PB1710A – das vermutlich ein Gemisch aus 81,5 Gew.-% PB8640 (siehe PB3 in den folgenden Beispielen), 7% Polypropylen und 1,5% HDPE ist – und DP1560 erhältlich sind, das vermutlich ein Gemisch aus 80 Gew.-% PB8640 und 20 Gew.-% Polypropylen ist.
Das Gemisch der abziehbaren Schicht kann 3 bis 15 Gewichtsteile PB relativ zu dem Gehalt an PB, Ionomer und Ethylen/ungesättigtes Estercopolymer der abziehbaren Schicht einschließen. Andere brauchbare Gewichtsteilbereiche an PB in der abziehbaren Schicht schließen 5 bis 12, 5 bis 10, 6 bis 10, 7 bis 10, 5 bis 9, 5 bis 8, 6 bis 9 und 7 bis 8 ein. Die abziehbare Schicht kann 3 bis 15 Gew.-% PB einschließen. Andere brauchbare Gewichtsprozentbereiche an PB in der abziehbaren Schicht schließen 5 bis 12, 5 bis 10, 6 bis 10, 7 bis 10, 5 bis 9, 5 bis 8, 6 bis 9 und 7 bis 8 ein.
Ionomer
Ionomer ist ein Copolymer von Ethylen und ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäure, wobei die Carbonsäuregruppen durch ein Metallion, wie Natrium oder Zink, vorzugsweise Zink, teilweise neutralisiert sind. Brauchbare Ionomere schließen jene ein, in denen ausreichend Metallion vorhanden ist, um etwa 15% bis etwa 60% der Säuregruppen in dem Ionomer zu neutralisieren. Die Carbonsäure ist vorzugsweise "(Meth)acrylsäure" – was Acrylsäure und/oder Methacrylsäure bedeutet. Zu brauchbaren Ionomeren gehören jene mit mindestens 50 Gew.-% und vorzugsweise mindestens 80 Gew.-% Ethyleneinheiten. Brauchbare Ionomere schließen auch jene mit 1 bis 20 Gew.-% Säureeinheiten ein. Brauchbare Ionomere sind auch in US-A-3 355 319 beschrieben und sind im Handel von E. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, DE, USA) unter dem Handelsnamen SURLYN erhältlich, beispielsweise SURLYN 1652, SURLYN 1650 und SURLYN 1601.
Das Gemisch der abziehbaren Schicht kann 40 bis 75 Gewichtsteile Ionomer relativ zu dem Gehalt an PB, Ionomer und Ethylen/ungesättigtem Estercopolymer der abziehbaren Schicht einschließen. Andere brauchbare Gewichtsteilebereiche für Ionomer in der abziehbaren Schicht sind 45 bis 75, 50 bis 75, 55 bis 75, 60 bis 75, 40 bis 70, 40 bis 65, 40 bis 60, 40 bis 55, 45 bis 70, 50 bis 65, 55 bis 60. Die abziehbare Schicht kann 40 bis 75 Gew.-% Ionomer einschließen. Andere brauchbare Gewichtsprozentbereiche für Ionomer in der abziehbaren Schicht sind 45 bis 75, 50 bis 75, 55 bis 75, 60 bis 75, 40 bis 70, 40 bis 65, 40 bis 60, 40 bis 55, 45 bis 70, 50 bis 65, 55 bis 60.
Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer
Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer ist das Copolymer von Ethylen und ungesättigten Estermonomeren. Zu brauchbaren ungesättigten Estern gehören 1) Vinylester aliphatischer Carbonsäuren, wobei die Ester 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, und 2) Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäure (kollektiv "Alkyl(meth)acrylat"), wobei die Ester 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen.
Repräsentative Beispiele für die erste ("Vinylester") Gruppe der Monomere schließen Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylhexanoat und Vinyl-2-ethylhexanoat ein. Das Vinylestermonomer kann 4 bis 8 Kohlenstoffatome, 4 bis 6 Kohlenstoffatome, 4 bis 5 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 4 Kohlenstoffatome haben.
Repräsentative Beispiele für die zweite ("Alkyl(meth)acrylat" Gruppe der Monomere schließen Methylacrylat, Ethylacrylat, Isobutylacrylat, n-Butylacrylat, Hexylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Hexylmethacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat ein. Das Alkyl(meth)acrylatmonomer kann 4 bis 8 Kohlenstoffatome, 4 bis 6 Kohlenstoffatome, 4 bis 5 Kohlenstoffatome aufweisen.
Der Gehalt an ungesättigtem Estercomonomer (d. h. Vinylester oder (Meth)acrylat) des Ethylen/ungesättigten Ester-Copolymers kann im Bereich von 6 bis 18 Gew.-% und 8 bis 12 Gew.-% liegen, bezogen auf das Gewicht des Copolymers. Zu brauchbaren Ethylengehalten des Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymers gehören die folgenden Mengen: mindestens 82 Gew.-%, mindestens 85 Gew.-%, mindestens 88 Gew.-%, nicht mehr als 94 Gew.-%, nicht mehr als 93 Gew.-% und nicht mehr als 92 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Copolymers. Wenn der Gehalt an ungesättigtem Estercomonomer zunimmt, neigt das Ethylen/un gesättigtes Ester-Copolymer zu einer stärkeren Bindung an Ionomer und weniger starken Bindung an LLDPE. Wenn der Gehalt an ungesättigtem Estercomonomer abnimmt, gilt eher das Gegenteil. Diese Richtlinie ist bei der Auswahl eines gewünschten Gehalts an ungesättigtem Estercomonomer in dem Ethylen/ungesättigten Ester-Copolymer nützlich.
Zu repräsentativen Beispielen für Ethylen/ungesättigte Ester-Copolymere gehören Ethylen/Methylacrylat, Ethylen/Methylmethacrylat, Ethylen/Ethylacrylat, Ethylen/Ethylmethacrylat, Ethylen/Butylacrylat, Ethylen/2-Ethylhexylmethacrylat und Ethylen/Vinylacetat.
Brauchbare Ethylen/Alkyl(meth)acrylat-Copolymere sind im Handel beispielsweise von Eastman Chemical Company (Kingsport, TN, USA), angeboten unter der Handelsmarke EMAC, und ExxonMobil Chemical Company (Houston, TX, USA) erhältlich, angeboten unter der Handelsmarke OPTEMA.
Brauchbares EVA ist im Handel von E. I. DuPont de Nemours and Company (Wilmington, DE, USA) unter der Handelsmarke ELVAX, beispielsweise ELVAX 3165 (MI 0,7, 18% VA, Dichte 0,94 g/cm³), ELVAX 6449, ELVAX 3134 (9% VA); von Exxon Corporation unter der Handelsmarke ESCORENE, beispielsweise ESCORENE LD-318.92 (9% VA, 0,93 g/cm³ und MI 2,0) und LD-761.36 T (15% VA, MI 3,6 und Dichte 0,933 g/cm³) und von Chevron Corporation unter dem Handelsnamen PE5269 T (6,5% VA, MI 0,5, Dichte 0,9315 g/cm³) erhältlich. "MI" bedeutet Schmelz(fluss)index mit der Einheit g/10 Minuten (gemessen bei 190°C mit einem Gewicht von 2,16 kg); "VA" bedeutet Vinylacetat, der Gehalt an VA-Comonomer in dem EVA wird in Gewichtsprozent angegeben.
Das Gemisch der abziehbaren Schicht kann 20 bis 55 Gewichtsteile Ethylen/ungesättigtes Ester-Copolymer relativ zu dem Gehalt an PB, Ionomer und Ethylen/ungesättigtes Estercopolymer der abziehbaren Schicht einschließen. Andere brauchbare Gewichtsteilbereiche des Ethylen/ungesättigten Ester-Copolymers in der abziehbaren Schicht sind 25 bis 55, 30 bis 55, 35 bis 55, 40 bis 55, 45 bis 55, 25 bis 50, 25 bis 45, 25 bis 40, 25 bis 35, 25 bis 50, 30 bis 45, 35 bis 50, 45 bis 50 und 40 bis 45. Die abziehbare Schicht kann 20 bis 55 Gew.-% Ethylen/ungesättigtes Ester-Copolymer einschließen. Andere brauchbare Gewichtsprozentbereiche des Ethylen/ungesättigten Ester-Copolymers in der abziehbaren Schicht sind 25 bis 55, 30 bis 55, 35 bis 55, 40 bis 55, 45 bis 55, 25 bis 50, 25 bis 45, 25 bis 40, 25 bis 35, 25 bis 50, 30 bis 45, 35 bis 50, 45 bis 50 und 40 bis 45.
Andere Schichten der abziehbaren Folie
Die abziehbare Mehrschichtfolie 20 schließt ein oder mehrere Schichten zusätzlich zu der abziehbaren Schicht 16 ein. Die angrenzend haftende Schicht 22 kann an die abziehbare Schicht 16 gebunden, extrudiert oder geklebt sein und ist zur Ausbildung einer Bindungsfestigkeit an die abziehbare Schicht 16 vorgesehen (d. h. "Zwischenschicht-Bindungsfestigkeit"), die stärker als die abziehbare Siegelbindung ist, die zwischen der abziehbaren Schicht 16 und entweder Substrat 14 (im Fall der 5 und 7) oder jeglicher Delaminierungsfolienschicht 24 (im Falle der durch Delaminierung abziehbaren Folie 26, 8–10) ausgebildet ist.
Die Delaminierungsfolienschicht 24 der durch Delaminierung abziehbaren Folie 26 kann die Ionomere und Polyethylene einschließen, wie sie in Bezug auf die nachfolgend erörterten Substratoberflächenschicht 36 erörtert werden. Die Delaminierungsfolienschicht 24 kann beispielsweise mindestens 70 Gew.-% oder mindestens 80 Gew.-% dieses Polyethylens oder Ionomers umfassen. Die mehrschichtige Folie 20 kann auch ein oder mehrere weitere Schichten 23 einschließen.
Die mehrschichtige abziehbare Folie 20 kann jegliche Zahl von Schichten 22, 23, 24 zusätzlich zu der abziehbaren Schicht 16 einschließen, beispielsweise kann die mehrschichtige abziehbare Folie insgesamt beliebige der Folgenden einschließen: 2 bis 20 Schichten, mindestens 3 Schichten, mindestens 4 Schichten, mindestens 5 Schichten und 5 bis 9 Schichten. Die mehrschichtige abziehbare Folie 20 kann eine oder mehrere von jeweils i) einer Innenseitenschicht (d. h. Heißsiegelschicht), ii) einer Außenseitenschicht (z. B. Bedruckungsseitenschicht), iii) einer Gasbarriereschicht, iv) einer Verbindungsschicht, v) einer Schutzschicht und vi) einer Masseschicht einschließen. Nachfolgend werden einige Beispiele für Kombinationen gegeben, bei denen die alphabetischen Symbole die Harzschichten bezeichnen. Wenn die folgende Darstellung der mehrschichtigen abziehbaren Folie den gleichen Buchstaben mehr als einmal einschließt, kann jedes Vorkommen des Buchstabens für die gleiche Zusammensetzung oder eine andere Zusammensetzung in der Klasse stehen, die eine ähnliche Funktion ausübt.
A/D, A/C/D, A/B/D, A/B/C/D, A/C/B/D, A/B/C/E/D, A/E/C/E/D, A/B/E/C/D, A/C/B/E/D, A/C/E/B/D, A/E/B/C/D, A/E/C/B/D, A/C/B/C/D, A/B/C/B/D, A/B/C/E/B/D, A/B/C/E/C/D, A/B/E/C/B/D, A/C/E/C/B/D, A/B/C/B/B/D, A/C/B/B/B/D, A/C/B/C/B/D, A/C/E/B/B/D, A/B/E/C/E/B/D, A/B/E/C/E/B/E/D, A/A'/D, A/A'/C/D, A/A'/B/D, A/A'/B/C/D, A/A'/C/B/D, A/B/A'/C/E/D, A/E/C/A'/E/D, A/B/E/C/A'/D, A/C/A'/B/E/D, A/A'/C/E/B/D, A/E/B/A'/C/D, A/E/A'/C/B/D, A/C/B/A'/C/D, A/B/A'C/B/D, A/B/A'/C/E/B/D, A/B/C/A'/E/C/D, A/A'/B/E/C/B/D, A/A'/C/E/C/B/D, A/A'/B/C/B/B/D, A/A'/C/B/B/B/D, A/A'/C/B/C/B/D, A/A'/C/E/B/B/D, A/A'/B/E/C/E/B/D, A/A'/B/E/C/E/B/E/D.

"A": ist eine Heißsiegelschicht, das heißt eine Schicht, die die Heißsiegelung der Folie an sich selbst oder einem anderen Gegenstand, wie einem Substrat, erleichtern soll, wie in der Technik bekannt ist. Die "A"-Schicht kann eine abziehbare Schicht sein (d. h. Schicht 16).
"A'": ist eine abziehbare Schicht (d. h. Schicht 16), die als innere oder innenständige Schicht der mehrschichtigen Folie 20 angeordnet ist, wobei in diesem Fall mindestens eine Schicht angrenzend an A' vorzugsweise Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ oder Ionomer umfasst.
"B": ist eine Kern- oder Masseschicht wie nachfolgend erörtert.
"C": ist eine Barriereschicht wie nachfolgend erörtert.
"D": ist eine Außenseitenschicht (d. h. Schutz- oder Bedruckungsseite) wie nachfolgend erörtert.
"E": ist eine Verbindungsschicht wie nachfolgend erörtert.

Kern- oder Masseschichten "B"
Die abziehbare Folie 20 kann eine oder mehrere Schichten einschließen, die als Kern-, Masse- und/oder Schutzschichten dienen. Eine derartige Schicht kann ein oder mehrere Polymere einschließen, die von mindestens einem C₂-C₁₂-α-Olefin, Styrol, Amiden, Estern und Urethanen abgeleitet sind. Bevorzugt sind hiervon Homo- und Copolymere (einschließlich Terpolymeren usw.), die von Ethylen, Propylen und 1-Buten abgeleitete mer-Einheiten einschließen, besonders bevorzugt ein Ethylencopolymer wie beispielsweise Ethylen/C₃-C₈-α-Olefin-Copolymer, Ethylen/ethylenisch ungesättigtes Ester-Copolymer (z. B. Ethylen/Butylacrylat-Copolymer), Ethylen/ethylenisch ungesättigte Säure-Copolymer (z. B. Ethylen(Meth)acrylsäure-Copolymer) und Ethylen/Vinylacetat-Copolymer. Bevorzugte Ethylen/Vinylacetat-Copolymere sind jene, die etwa 2,5 bis etwa 27,5 Gew.-%, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 20%, bevorzugter etwa 5 bis etwa 17,5% mer-Einheiten einschließen, die von Vinylacetat abge leitet sind. Ein derartiges Polymer hat vorzugsweise einen Schmelzindex von etwa 0,3 bis etwa 25, insbesondere etwa 0,5 bis etwa 15, bevorzugter etwa 0,7 bis etwa 5 und am meisten bevorzugt etwa 1 bis etwa 3.
Die abziehbare Folie kann eine oder mehrere Schichten einschließen, die mindestens teilweise von einem Polyester und/oder einem Polyamid abgeleitet sind. Beispiele für geeignete Polyester schließen amorphe (Co)polyester, Poly(ethylen/terephthalsäure) und Poly(ethylen/naphthalat) ein, obwohl für einige Anwendungen Poly(ethylen/terephthalsäure) mit mindestens etwa 75 Mol.%, insbesondere mindestens etwa 80 Mol.% von Terephthalsäure abgeleiteten mer-Einheiten bevorzugt sein kann. Zu Beispielen für geeignete Polyamide gehören Polyamid 6, Polyamid 9, Polyamid 10, Polyamid 11, Polyamid 12, Polyamid 66, Polyamid 610, Polyamid 612, Polyamid 6I, Polyamid 6T, Polyamid 69, Copolymere, die aus beliebigen der verwendeten Monomere hergestellt sind, die zur Herstellung von zwei oder mehr der genannten Homopolymeren verwendet wurden, sowie Gemische von beliebigen der genannten Homo- und/oder Copolymere.
Barriereschicht "C"
Die abziehbare Folie kann eine oder mehrere Barriereschichten zwischen den Innenseiten- und Außenseitenschichten einschließen. Eine Barriereschicht reduziert die Durchlässigkeit von einer oder mehreren Komponenten – beispielsweise Gasen oder Dämpfen – durch die abziehbare Folie hindurch. Die Barriereschicht einer Folie, die zu einer Verpackung verarbeitet wird, trägt demnach dazu bei, eine oder mehrere Komponenten aus dem Inneren der Packung auszuschließen oder andersherum ein oder mehrere Gase oder Dämpfe in der Verpackung zu halten.
Die Barriereschicht kann ein oder mehrere der folgenden Polymere in effektiven Mengen einschließen: Polyvinylalkohol, Acrylnitril/Butadien-Copolymer, Polyvinylidenchlorid, Polyalkylencarbonat, Polyacrylnitril, Polypropylenhomopolymer oder -copolymer mit einem Schmelzpunkt von mehr als etwa 145°C (gemessen mittels DSC), und Polyethylen mit einer Dichte von mehr als etwa 0,95 g/cm³. Der Begriff "hochkristallin" hat eine Bedeutung, die Fachleuten bekannt ist. Eine Komponente kann als "hochkristallin" angesehen werden, wenn die Menge der kristallinen Moleküle mindestens 70 Gew.-% der maximalen Kristallinitätsmenge beträgt.
Die Barriereschicht hat bei einer Formulierung als Gasbarriere vorzugsweise eine Dicke und Zusammensetzung, die ausreichen, um der abziehbaren Folie eine Sauerstoffdurchlässigkeit von nicht mehr als beliebigen der folgenden: 500, 150, 100, 50, 20, 15 und 10 cm³ (bei Standard-Temperatur und -Druck) pro Quadratmeter pro Tag bei 1 Atmosphäre Sauerstoffdruckunterschied zu verleihen, gemessen bei 0% relativer Feuchtigkeit und 23°C. Alle Verweise auf Sauerstoffdurchlässigkeit in dieser Anmeldung werden unter diesen Bedingungen gemäß ATM D-3985 gemessen.
Die Barriereschichtdicke kann in beliebigen der folgenden Bereiche liegen: etwa 0,05 bis 6 mil, 0,05 bis 4 mil, 0,1 bis 3 mil und 0,12 bis 2 mil (1 mil = 25,4 μm).
Außenseitenschicht "D"
Die Außenseitenschicht (d. h. Schutz- oder Bedruckungsseitenschicht) der abziehbaren Folie 20 kann Umweltbeanspruchungen ausgesetzt werden, nachdem die Folie zu einer Verpackung verarbeitet worden ist. Zu diesen Umweltbeanspruchungen gehören Abrieb und andere Belastungen während Verarbeitung und Transport. Die Außenseitenschicht verleiht der Folie vorzugs weise auch Wärmebeständigkeitscharakteristika, um "Durchbrennen" während der Heißsiegelung zu verhindern. Dies liegt daran, dass die Heißsiegelschicht bei der Bildung einer Packung durch Konduktanz-Heißsiegelung in Kontakt mit sich selbst angeordnet werden kann, während sich die Außenseitenschicht neben der Heizbacke einer Heißsiegelvorrichtung befindet. Die Heißsiegelbacke überträgt Wärme durch die Außenseitenschicht auf die Heißsiegelschicht der Packung, um die Heißsiegelungsschicht zu erweichen und die Heißsiegelung zu bilden.
Die Außenseitenschicht der Folie liefert zudem die Oberfläche, auf die der Verarbeiter typischerweise ein gedrucktes Bild aufbringt (z. B. gedruckte Informationen), wie durch Drucktinte. Die Außenseitenschicht ist als solche vorzugsweise in der Lage, eine Oberfläche zur Verfügung zu stellen, die mit den gewählten Drucktintensystems kompatibel ist.
Die Außenseitenschicht kann ein oder mehrere Polyester, Polyamide, Polyethylen und/oder Polypropylen entweder allein oder in Kombination einschließen, beispielsweise jede beliebige dieser Komponententypen in einer Menge von mindestens 50 Gew.-%, insbesondere mindestens 70 Gew.-%, bevorzugter mindestens 90 Gew.-% und am meisten bevorzugt 100 Gew.-% der Schicht. Die Außenseitenschicht kann jede beliebige der folgenden Dicken aufweisen: etwa 0,05 bis etwa 5 mil, etwa 0,3 bis etwa 4 mil und etwa 0,5 bis etwa 3,5 mil. (1 mil = 25,4 μm).
Verbindungsschicht "E"
Die abziehbare Folie 20 kann eine oder mehrere Verbindungsschichten enthalten, die den Hauptzweck haben, das Haften von zwei Schichten aneinander zu verbessern. Verbindungsschichten können Polymere mit gepfropften polaren Gruppen einschließen, so dass das Polymer kovalent an polare Polymere wie EVOH binden kann. Zu brauchbaren Polymeren für Verbindungsschichten gehören Ethylen/ungesättigtes Säure-Copolymer, Ethylen/ungesättigtes Ester-Copolymer, anhydridmodifiziertes Polyolefin, Polyurethan und Mischungen davon. Beispiele für Verbindungsschichtpolymere schließen ein oder mehrere von Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von mindestens 15 Gew.-%, Ethylen/Methylacrylat-Copolymer mit einem Methylacrylatgehalt von mindestens 20 Gew.-%, anhydridmodifiziertes Ethylen/Methylacrylat-Copolymer mit einem Methylacrylatgehalt von mindestens 20% und anhydridmodifiziertes Ethylen/α-Olefin-Copolymer wie anhydridgepfropftes LLDPE ein.
Modifizierte Polymere oder anhydridmodifizierte Polymere schließen Polymere ein, die durch Copolymerisieren von ungesättigter Carbonsäure (z. B. Maleinsäure, Fumarsäure) oder einem Derivat davon, wie dem Anhydrid, Ester oder Metallsalz der ungesättigten Carbonsäure mit Olefinhomopolymer oder -copolymer oder anderweitigen Einbau derselben in dieses hergestellt sind. Anhydridmodifizierte Polymere haben somit eine durch Pfropfen oder Copolymerisation erzielte Anhydridfunktionalität.
Die abziehbare Folie kann eine Verbindungsschicht einschließen, die direkt an eine oder beide Seiten einer inneren Gasbarriereschicht geklebt ist (d. h. sich direkt angrenzend an diese befindet). Eine Verbindungsschicht kann ferner direkt an die Innenseite der Außenseitenschicht der Folie geklebt werden. Die Verbindungsschichten haben eine ausreichende Dicke, um die Haftfunktion zur Verfügung zu stellen, wie in der Technik bekannt ist. Jede Verbindungsschicht kann eine im Wesentlichen ähnliche oder andere Zusammensetzung und/oder Dicke haben.
Additive
Eine oder mehrere Schichten der abziehbaren Folie können ein oder mehrere Additive einschließen, die in Verpackungsfolien brauchbar sind, wie Antiblockiermittel, Gleitmittel, Antibeschlagmittel, Färbungsmittel, Pigmente, Farbstoffe, Aromen, antimikrobielle Mittel, Fleischkonservierungsmittel, Antioxidantien, Füllstoffe, Strahlungsstabilisatoren und Antistatikmittel. Diese Additive und ihre effektiven Mengen sind in der Technik bekannt. Das Additiv sollte in der abziehbaren Folie auf eine Menge begrenzt sein, die die Abzieheigenschaften der Folie nicht in unerwünschtem Ausmaß stört.
Attribute der abziehbaren Folie
Die erfindungsgemäße abziehbare Folie (z. B. abziehbare Folie 12 der 1 bis 10 oder mehrschichtige abziehbare Folie 20 der 5, 7 bis 10) kann jede Gesamtdicke haben, solange sie für eine gegebene Verpackungsanwendung der vorgesehenen Verwendung die gewünschten Eigenschaften liefert (z. B. Flexibilität, Elastizitätsmodul, optische Eigenschaften, Siegelfestigkeit). Brauchbare Dicken der abziehbaren Folie schließen weniger als etwa jede der Folgenden ein: 15 mil, 12 mil, 10 mil, 5 mil, 4 mil, 3 mil und 2 mil. (Ein "mil" entspricht 0,001 Zoll). Brauchbare Dicken der abziehbaren Folie schließen auch mindestens etwa jede der Folgenden ein: 0,3 mil, 0,5 mil, 0,6 mil, 0,75 mil, 0,8 mil, 0,9 mil, 1 mil, 1,2 mil, 1,4 mil und 1,5 mil. Zu brauchbaren Bereichen für die abziehbare Foliendicke gehören etwa 0,5 bis etwa 10 mil, etwa 0,5 bis etwa 7 mil und etwa 0,5 bis etwa 5 mil (1 mil = 25,4 μm; 1 Zoll = 2,54 cm).
Die erfindungsgemäße abziehbare Folie hat vorzugsweise einen ausreichenden Elastizitätsmodul, um so normale Handhabungs- und Gebrauchsbedingungen auszuhalten. Der Elastizitäts modul kann gemäß einem oder mehreren der folgenden ASTM-Verfahren gemessen werden: D882, D5026-95a, D4065-89. Brauchbare abziehbare Folien schließen jene mit einem Elastizitätsmodul von mindestens jedem der Folgenden ein: etwa 100 MPa, etwa 200 MPa, etwa 300 MPa und etwa 400 MPa, gemessen bei 100°C. Brauchbare Bereiche für den Elastizitätsmodul der abziehbaren Folie schließen etwa 70 bis etwa 2000 MPa, etwa 100 bis etwa 1000 MPa und etwa 100 bis etwa 500 MPa ein, gemessen bei einer Temperatur von 100°C.
Die erfindungsgemäße abziehbare Folie kann nicht-orientiert sein. Alternativ kann die abziehbare Folie 12 in Maschinen-(d. h. Längs-)richtung, in Querrichtung oder vorzugsweise in beiden Richtungen (d. h. biaxial) orientiert sein, um die Permeabilität zu reduzieren und die Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Folie zu erhöhen. Die abziehbare Folie kann in mindestens einer Richtung in beliebigen der folgenden Verhältnisse orientiert werden: mindestens 2,5:1, etwa 2,7:1 bis etwa 10:1, mindestens 2,8:1, mindestens 2,9:1, mindestens 3,0:1, mindestens 3,1:1, mindestens 3,2:1, mindestens 3,3:1, mindestens 3,4:1, mindestens 3,5:1, mindestens 3,6:1 und mindestens 3,7:1.
Die erfindungsgemäße abziehbare Folie kann nicht-wärmeschrumpfbar sein – beispielsweise mit einer gesamten freien Schrumpfung bei 85°C (185°F) von weniger als etwa jeglichem der Folgenden: 3%, 1% und 0,5%. Die abziehbare Folie 12 kann alternativ wärmeschrumpfbar sein, beispielsweise mit einer gesamten freien Schrumpfung bei 85°C (185°F) von mindestens etwa den Folgenden: 5%, 10%, 15%, 40%, 50%, 55%, 60% und 65%. Die gesamte freie Schrumpfung bei 85°C (185°F) kann auch im Bereich von jeglichen der Folgenden liegen: 40 bis 150%, 50 bis 140% und 60 bis 130%. Die gesamte freie Schrumpfung wird bestimmt, indem die prozentuale freie Schrumpfung in Maschinen-(Längs)richtung und die prozentuale freie Schrumpfung in Querrichtung summiert werden. Eine Folie, die beispielsweise 50% freie Schrumpfung in Querrichtung und 40% freie Schrumpfung in Maschinenrichtung zeigt, hat eine gesamte freie Schrumpfung von 90%. Die abziehbare Folie muss nicht in beiden Richtungen Schrumpfung aufweisen. Die freie Schrumpfung der Folie wird bestimmt, indem die prozentuale Dimensionsänderung eines 10 cm × 10 cm Probestücks gemessen wird, wenn es gemäß ASTM D2732 ausgewählter Wärme (d. h. Einwirkung einer bestimmten Temperatur) ausgesetzt wird.
Wie in der Technik bekannt ist, schrumpft eine wärmeschrumpfbare Folie nach Wärmezufuhr, wenn sich die Folie in einem nicht festgehaltenen Zustand befindet. Wenn die Folie durch Festhalten am Schrumpfen gehindert wird, beispielsweise durch ein verpacktes Gut, um das die Folie herumschrumpft, erhöht sich die Spannung der wärmeschrumpfbaren Folie nach Wärmezufuhr. Eine wärmeschrumpfbare Folie, die Wärme ausgesetzt worden ist, so dass mindestens ein Teil der Folie entweder kleiner wird (ohne Festhalten) oder unter erhöhter Spannung steht (mit Festhalten), wird als wärmegeschrumpfte (d. h. wärmekontrahierte) Folie angesehen.
Die erfindungsgemäße abziehbare Folie kann eine Schrumpfspannung in mindestens einer Richtung von beliebigen der Folgenden zeigen: mindestens 689,6 kN/m² (100 psi), 1206,8 kN/m² (175 psi), etwa 1206,8 bis etwa 3448,0 kN/m² (175 bis 500 psi), etwa 1379,2 bis 3448,0 kN/m² (200 bis 500 psi), etwa 1551,6 bis 3448,0 kN/m² (225 bis 500 psi), etwa 1724,0 bis 3448,0 kN/m² (250 bis 500 psi), etwa 1896,4 bis 3448,0 kN/m² (275 bis 500 psi), etwa 2068,8 bis 3448,0 kN/m² (300 bis 500 psi) und etwa 2241,2 bis 3448,0 kN/m² (325 bis 500 psi). Die Schrumpfspannung wird bei 85°C (185°F) gemäß ASTM D2838 gemessen, auf die hier vollständig Bezug genommen wird. Die Schrumpfspannung der ab ziehbaren Folie sollte für eine gegebene Endanwendung und einen gegebenen Aufbau der abziehbaren Folie ausreichend niedrig sein, um so kein unerwünschtes oder vorzeitiges Versagen der abziehbaren Siegelung oder Delaminierung zu induzieren.
Die abziehbare Folie 12 kann getempert oder thermofixiert sein, um die freie Schrumpfung entweder geringfügig, wesentlich oder vollständig zu reduzieren, oder die abziehbare Folie kann möglicherweise nicht thermofixiert oder getempert sein, nachdem sie gestreckt worden ist, damit die Folie einen hohen Wärmeschrumpfungsgrad zeigt.
Eine oder mehrere der Schichten der abziehbaren Folie 12 oder 20 oder mindestens ein Teil der gesamten abziehbaren Folie kann bzw. können vernetzt sein, um die Festigkeit der abziehbaren Folie zu verbessern, die Orientierung der abziehbaren Folie zu verbessern und dazu beizutragen, Durchbrennen während Heißsiegelungsverfahrensschritten zu vermeiden. Vernetzen kann unter Verwendung von chemischen Additiven erreicht werden, oder indem die Folienschichten einer oder mehreren Behandlung(en) mit energiereicher Strahlung unterzogen werden, wie Ultraviolett-, Röntgen-, γ-Strahlung, β-Strahlung und Hochenergieelektronenstrahlbehandlung, um Vernetzung zwischen Molekülen des bestrahlten Materials zu induzieren. Die abziehbare Folie kann beliebigen der folgenden Strahlungsdosen ausgesetzt werden: mindestens 5, mindestens 7, mindestens 10 und mindestens 15 kGy (Kilogrey). Die Strahlungsdosis kann auch im Bereich von 5 bis 150, 5 bis 100 und 5 bis 75 kGy liegen.
Die gesamte oder ein Teil der Oberfläche der abziehbaren Folie kann korona- und/oder plasmabhandelt werden, um die Oberflächenenergie der abziehbaren Folie zu verändern, um beispielsweise die Haftfähigkeit der Drucks oder eines Nahrungsmittelprodukts an der abziehbaren Folie zu erhöhen. Bei einem Typ von oxidativer Oberflächenbehandlung wird die abziehbare Folie in die Nähe eines O₂ oder N₂ enthaltenden Gases (z. B. Umgebungsluft) gebracht, die ionisiert worden ist. Die abziehbare Folie kann behandelt werden, damit sie eine Oberflächenenergie von beliebigen der Folgenden hat: mindestens etwa 0,034 J/m², mindestens etwa 0,036 J/m², mindestens etwa 0,038 J/m² und mindestens etwa 0,040 J/m². Die Korona- oder Plasmabehandlung der abziehbaren Folie sollte auf eine Menge begrenzt sein, die die Abzieheigenschaften der Folie nicht in unerwünschtem Ausmaß stört.
Aussehenscharakteristika der abziehbaren Folie
Die abziehbare Folie 12 hat vorzugsweise niedrige Trübungseigenschaften. Trübung ist ein Maß für das hindurchgelassene Licht, das um mehr als 2,5° von der Achse des einfallenden Lichts gestreut worden ist. Trübung wird gegen die Außenseitenschicht der abziehbaren Folie gemessen. Die "Außenseitenschicht" ist die äußere Schicht der Folie, die an die Umgebung außerhalb der die Folie umfassenden Packung angrenzt. Die "Innenseitenschicht" ist die äußere Schicht der Folie, die an den Innenraum der die Folie umfassenden Packung angrenzt. Trübung wird gemäß dem Verfahren von ASTM D1003 gemessen, auf die hier vollständig Bezug genommen wird. Alle Bezugnahmen auf "Trübungswerte" beziehen sich in dieser Anmeldung auf diesen Standard. Die Trübung der abziehbaren Folie ist vorzugsweise nicht mehr als etwa (in zunehmender Reihenfolge der Bevorzugung) 30%, 25%, 20%, 15% und 10%; und besonders bevorzugt ist die Trübung nicht mehr als etwa beliebige dieser Trübungswerte, wobei die abziehbare Folie eine Dicke von nicht mehr als etwa 4 mil hat. (1 mil = 25,4 μm).
Die abziehbare Folie 12 hat einen Glanz, gemessen gegen die Außenseitenschicht, von mindestens etwa (in zunehmender Reihenfolge der Bevorzugung) 40%, 50%, 60%, 63%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% und 95%. Alle Bezugnahmen auf "Glanzwerte" beziehen sich in dieser Anmeldung auf ASTM D2457 (60° Winkel).
Die abziehbare Folie 12 ist vorzugsweise (mindestens in den nicht bedruckten Bereichen) transparent, so dass ein verpackter Gegenstand 8 durch die Folie hindurch sichtbar sein kann. "Transparent" bedeutet, dass die Folie einfallendes Licht mit vernachlässigbarer Streuung und wenig Absorption hindurchlässt, wodurch Objekte (z. B. der verpackte Gegenstand oder die Bedruckung) durch die Folie unter typischen Betrachtungsbedingungen (d. h. den erwarteten Gebrauchsbedingungen des Materials) klar erblickt werden können.
Die Messung der optischen Eigenschaften von Kunststofffolien einschließlich der Messung von Gesamtdurchgang, Trübung, Klarheit und Glanz ist detailliert in Pike, LeRoy, "Optical Properties of Packaging Materials," Journal of Plastic Film & Sheeting, Band 9, Nr. 3, Seiten 173–80 (Juli 1993) erörtert.
Herstellung der abziehbaren Folie
Die abziehbare Folie 12 kann nach beliebigen von einer Vielfalt von Verfahren gebildet werden, die in der Technik bekannt sind, einschließlich Extrusion (z. B. Blasfolienextrusion, Coextrusion, Extrusionsbeschichten, freier Folienextrusion und Laminierung), Gießen und Klebelaminierung. Eine oder mehrere dieser Verfahren können zur Herstellung einer mehrschichtigen abziehbaren Folie verwendet werden, das heißt einer abziehbaren Folie, bei der zwei oder mehr Schichten flächig aneinander gebunden oder geklebt sind. Die Herstellung durch Coextrusion kann beispielsweise ein Schlauchfolienverfahren mit gefangener Blase oder ein Flachfolienverfahren (d. h. Gießfolien- oder Schlitzdüse) verwenden.
Wenn die abziehbare Folie eine Gießfolie ist, kann wegen der dehnbareren Natur der Gießfolie relativ zu einer laminierten Folie ein Bereich mit relativ niedrigerer Schälfestigkeit (z. B. 175,1 bis 350,3 N/m (von 1 bis 2 lb/in)) über die Heißsiegelungstemperatur von 120°C bis 150°C erwünscht sein. Diese dehnbarere Natur einer abziehbaren Gießfolie kann dazu neigen, dass ein Teil der Abziehkraft von der abziehbaren Schicht weg auf die angrenzenden Schichten übergehen kann. Wenn die abziehbare Folie eine laminierte Struktur umfasst, dann kann ein relativ höherer Schälfestigkeitsbereich (z. B. 262,6 bis 437,9 (1,5 bis 2,5 lb/in)) über die Heißsiegeltemperatur von 120°C bis 150°C erwünscht sein.
Substrat
Obwohl die abziehbare Folie 12 an sich selbst gesiegelt werden kann (nicht gezeigt), um eine abziehbar gesiegelte Packung zu bilden (beispielsweise wie in den VFFS- oder HFFS-Verpackungsverfahren, die in der Technik bekannt sind), wird die abziehbare Folie 12 allgemein in einer oder mehreren der gewählten Bereichen (z. B. Perimeterbereich 34) an ein Substrat 14 gesiegelt, um die abziehbar gesiegelte Packung 10 zu bilden. Substrat 14 kann flexibel oder fest sein. Substrat 14 kann eine einschichtige Substratfolie 28 oder eine mehrschichtige Substratfolie 30 sein, wie jene thermoplastischen Folien, die als geformte Bahn (z. B. "untere" Bahn) bei den Thermoformungs- oder Vakuumhautverfahren verwendet werden, die in der Technik bekannt sind (4–5). Alternativ kann das Substrat ein flexibles Metall-(z. B. Aluminiumfolie) oder flexibles Cellulose-(z. B. Papier)substrat einschließen.
Das Substrat 14 kann auch ein einschichtiger oder mehrschichtiger fester Träger, wie eine Kunststoff- oder Wellpappeunterlage (nicht gezeigt) mit einer Oberflächenfilmschicht, Beschichtung oder anderen Modifikation sein, um das Siegeln an der abziehbaren Folie zu erleichtern, oder ein feste Tablett 32 mit Perimeterflansch 34 (6 bis 10) mit einer ähnlichen Filmschicht, Beschichtung oder Modifikation mindestens in dem Flanschbereich, um das Siegeln an die abziehbare Folie zu erleichtern. Die festen Tabletts oder Träger können aus duroplastischen Kunststoffen, Thermoplasten (z. B. expandiertem Polystyrollagenmaterial, das zu einer gewünschten Form thermogeformt worden ist), zellulären oder geschäumten Kunststoffen (z. B. extrudierter Polystyrolschaumlage), Metall oder Kombinationen davon gebildet werden.
Im Fall des flexiblen oder festen Substrats hat das Substrat 14 vorzugsweise eine Kontaktoberflächenschicht 36 (z. B. Beschichtung oder Modifikation), um das Heißsiegeln des Substrats 14 an die abziehbare Folie 12 zu erleichtern. Wenn das Substrat einschichtig (z. B. unbeschichtet) ist, dann kann das Substrat selbst als Kontakt- oder Oberflächenschicht 36 dienen. Mindestens zwei Typen von Thermoplasten werden weitverbreitet verwendet, um die Substratoberflächenschicht 36 zu bilden: Ionomer und Polyethylen. Typische oder beliebte Ionomere zur Verwendung in der Substratoberflächenschicht sind die gleichen und ähnliche, die bereits im Zusammenhang mit der abziehbaren Siegelschicht erörtert wurden. Typische oder beliebte Polyethylene für die Substratoberflächenschicht sind Polyethylenhomopolymer und -copolymere mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³. (Wenn nicht anders angegeben, sind alle Dichten bei 23°C). Die Kontaktschicht kann mindestens 70 Gew.-% oder mindestens 80 Gew.-% dieses Polyethylens oder Ionomers umfassen.
Polyethylene mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ umfassen Polyethylen niedriger Dichte ("LDPE"), beispielsweise mit einer Dichte von etwa 0,915 bis etwa 0,925 g/cm³, lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), beispielsweise mit einer Dichte von etwa 0,920 bis 0,930 g/cm³ und andere heterogene oder homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymere ("EAO"s) mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³. Das Comonomer des EAOs kann aus C₃-C₁₀-α-Olefinen ausgewählt sein. Das EAO kann mindestens etwa 80 Gew.-% Ethylen und weniger als etwa 20 Gew.-% α-Olefin, vorzugsweise mindestens etwa 85 Gew.-% Ethylen und weniger als etwa 15 Gew.-% α-Olefin, insbesondere mindestens etwa 90 Gew.-% Ethylen und weniger als etwa 10 Gew.-% α-Olefin einschließen.
Polyethylene mit dieser Dichte können heterogen oder homogen sein, wie heterogene und homogene EAOs. Wie in der Technik bekannt ist, haben heterogene Polymere eine relativ weite Variation des Molekulargewichts und der Zusammensetzungsverteilung. Heterogene Polymere können beispielsweise mit konventionellen Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt werden. Andererseits haben homogene Polymere relativ enge Molekulargewichts- und Zusammensetzungsverteilungen. Homogene EAOs unterscheiden sich beispielsweise strukturell von heterogenen EAOs dahingehend, dass homogene EAOs i) eine relativ einheitliche Sequenzierung von Comonomeren innerhalb einer Kette, ii) eine spiegelbildliche Sequenzverteilung in allen Ketten und iii) eine Ähnlichkeit der Länge in allen Ketten zeigen (d. h. eine engere Molekulargewichtsverteilung). Homogene EAOs werden zudem typischerweise in der Regel unter Verwendung von Metallocen oder anderen Katalysatoren vom Single-Site-Typ statt der Verwendung von Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt. Single-Site-Katalysatoren haben in der Regel nur einen Typ von katalytischer Stelle, was vermutlich die Basis für die Homogenität der aus der Polymerisation resultierenden Polymere ist. Homogene EAOs haben Molekulargewichtsverteilungen, ausgedrückt als M_w/M_n, von weniger als etwa 4, vorzugsweise weniger als et wa 3, bevorzugter weniger als 2,5, am meisten bevorzugt weniger als etwa 2,0. Homogene EAOs beinhalten langkettig verzweigte, lineare und bimodale Zusammensetzungen, wie einander durchdringende Netzwerk-(IPN)-Harze. Homogene EAOs können durch Lösungs-(bevorzugt), Gasphasen-, überkritische Flüssigphasen- oder Aufschlämmungspolymerisation hergestellt werden. IPNs können mit Tandem- oder gemischten Katalysatorverfahren hergestellt werden.
Das Substrat hat eine Dicke, Festigkeit und einen Elastizitätsmodul, die für die gewünschte Anwendung effektiv sind. Brauchbare Substratdicken, -festigkeiten und Elastomermodule schließen jene ein, die bereits im Zusammenhang mit der abziehbaren Folie erörtert wurden.
Das Substrat 14 kann nach einem oder mehreren von beliebigen von einer Vielfalt von Verfahren gebildet werden, die in der Technik bekannt sind, einschließlich Extrusion (z. B. Blasfolienextrusion, Coextrusion, Extrusionsbeschichten, freier Folienextrusion und Laminierung), Gieß- und Klebelaminierung, Spritzgießen, Formpressen, Transferformen, Blasformen und Thermoformen.
Abziehbar gesiegelte Packungen
Die abziehbar gesiegelten Packungen 10, 50 können gebildet werden, indem die abziehbare Folie beispielsweise im Perimeterflanschbereich 34 an das Substrat 14 gesiegelt wird, um einen Gegenstand 8 (z. B. ein Nahrungsmittel) zwischen der abziehbaren Folie und dem Substrat einzuschließen. Durch diese Vorgehensweise können die abziehbare Schicht 16 und Substratoberflächenschicht 36 gegenüberliegend angeordnet und unter effektiven Heißsiegelungsbedingungen – nämlich einer gegebenen Heißsiegeltemperatur (d. h. Heißsiegelstab- oder Plattentemperatur), einem gegebenen Heißsiegeldruck und einer gegebenen Siegeldauer miteinander verschmolzen werden, um eine abziehbare Siegelung 38 zu bilden, wie in der Technik bekannt ist. Die abziehbare Siegelung 38 kann eine hermetische Siegelung zwischen der abziehbaren Folie und dem Substrat bilden. Dies kann erwünscht sein, wenn der verpackte Gegenstand 8 ein Nahrungsmittel ist, wobei die hermetische Abziehsiegelung den Schutz verbessert, den die abziehbar gesiegelte Packung bietet. Brauchbare Heißsiegelbedingungen schließen Heißsiegeldruckbereiche von etwa 0,3 bis 0,8 N/mm² (30 bis 100 psig) und etwa 0,4 bis etwa 0,7 N/mm² (40 bis 80 psig) ein. Brauchbare Temperaturbereiche schließen etwa 100°C bis etwa 160°C und etwa 120°C bis etwa 150°C ein. Brauchbare Siegelzeiten sind etwa 0,3 bis etwa 5 Sekunden, etwa 0,5 Sekunden bis etwa 3 Sekunden und etwa 0,5 bis etwa 2 Sekunden. Wenn eine durch Delaminierung abziehbare Folie 26 an ein Substrat 14 (8 bis 9) gesiegelt ist, dann kann Delaminierungsfolienschicht 24 selbst oder eine oder mehrere weitere Schichten 23 an das Substrat 14 gesiegelt werden, um eine Bindungsfestigkeit von mehr als der Grenzflächenbindungsfestigkeit zwischen der abziehbaren Schicht 16 und der Delaminierungsfolienschicht 24 der abziehbaren Folie 12 zu erzeugen.
Die minimale Heißsiegeltemperatur, die allgemein zum Heißsiegeln der abziehbaren Schicht 16 an eine Substratoberflächenschicht 36 wirksam ist, die ein Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ umfasst, ist in Abhängigkeit von den Heißsiegelbedingungen wegen des Schmelzpunktes und der Heißsiegelungsinitiierungstemperatur des Polyethylens etwa 115°C bis etwa 120°C. Niedrigere Heißsiegeltemperaturen wie etwa 100°C können allgemein zur Bildung einer abziehbaren Siegelung wirksam sein, wenn die abziehbare Schicht 16 Ionomer umfasst. Die gewünschte Heißsiegeltemperatur liegt allgemein im Bereich von etwa 120°C bis etwa 160°C.
Schälfestigkeit
Die Bindungs- oder Schälfestigkeit der abziehbaren Siegelung ist vorzugsweise ausreichend hoch, um die erwarteten Gebrauchsbedingungen ohne vorzeitiges Versagen zu überstehen; dennoch ist die Bindungsfestigkeit vorzugsweise ausreichend niedrig, um Aufreißcharakteristika zu erzielen. Der Begriff "Abziehfestigkeit" soll in Bezug auf die Abziehfestigkeit einer abziehbaren Siegelung 38 jenen Betrag der Kraft bezeichnen, der zum Trennen der abziehbaren Schicht 16 von Substrat 14 erforderlich ist, indem entweder die abziehbare Folie 12 von Substrat 14 abgezogen wird oder indem die abziehbare Folie 12 in zwei Teile delaminiert wird, gemessen gemäß ASTM F88-94, wobei die Traversengeschwindigkeit des Instron-Zugprüfgeräts 12,7 cm (5 Zoll) pro Sekunde bei Verwendung von fünf repräsentativen 2,54 cm (1 Zoll) breiten Proben ist. (Der Begriff "Schälfestigkeit" wird in dem Sinne der maximalen Schälkraft verwendet, die zum Schälen jeder Probe erforderlich ist, Bemittelt für fünf repräsentative Proben.). Auf ASTM F88-94 wird hier vollständig Bezug genommen.
Der Begriff "abziehbar gesiegelt" soll die Festigkeit einer abziehbaren Siegelung zwischen der abziehbaren Folie 12 und dem Substrat 14 beschreiben, so dass die Schäl- oder Bindungsfestigkeit der zwischen der abziehbaren Schicht 16 und der Substratoberflächenschicht 36 ausgebildeten abziehbaren Siegelung 38 im Bereich von 87,5 N/m (0,5 lb pro Zoll Breite) (lb/in) bis 788,1 N/m (4,5 lb/in) liegt, um ein Aufreißcharakteristikum zu erleichtern. Andere brauchbare abziehbar gesiegelte Schälfestigkeiten sind etwa 175,1 bis 788,1 N/m (1 bis 4,5 lb/in), etwa 262,6 bis 788,1 N/m (1,5 bis 4,5 lb/in), etwa 350,3 bis 788,1 N/m (2 bis 4,5 lb/in), etwa 87,5 bis 700,5 N/m (0,5 bis 4 lb/in), von 87,5 bis etwa 525,4 N/m (0,5 bis 3 lb/in), 87,5 bis etwa 437,9 N/m (0,5 bis 2,5 lb/in), von 87,5 bis etwa 350,3 N/m (0,5 bis 2 lb/in), etwa 175,1 bis etwa 525,4 N/m (1 bis 3 lb/in), etwa 122,5 bis etwa 350,3 N/m (0,7 bis 2 lb/in) und etwa 175,1 bis 437,9 N/m (1 bis 2,5 lb/in).
Der Begriff "abziehbar haftend" soll hier die Festigkeit der Interschichtadhäsion der abziehbaren Schicht 16 an der Delaminierungsfolienschicht 24 der durch Delaminierung abziehbaren Folie 26 beschreiben, so dass die Schäl- oder Bindungsfestigkeit der abziehbaren Siegelung 38, die zwischen den Schichten gebildet ist, im Bereich von 87,5 N/m (0,5 lb/in) bis 788,1 N/m (4,5 lb/in) liegt, um ein Aufreißcharakteristikum zu erleichtern. (8–9). Andere brauchbare abziehbar geklebte Schälfestigkeiten sind die gleichen wie oben in Bezug auf die abziehbar gesiegelten Schälfestigkeiten beschrieben.
Die Schälfestigkeit ist vorzugsweise im Wesentlichen äquivalent (d. h. innerhalb von etwa 87,5 N/m (0,5 lb/in), insbesondere innerhalb von etwa 52,5 N/m (0,3 lb/in) unter effektiven Heißsiegelungsbedingungen (d. h. eine Temperatur im Bereich von etwa 120°C bis etwa 160°C, ein Druck und eine Siegelzeit wie oben angegeben) für die resultierende abziehbare Siegelung einer gegebenen Dicke der abziehbaren Folie 12 an einer gegebenen Dicke von Substrat 14 unabhängig davon, ob die Substratoberflächenschicht 36 Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ ist (z. B. aus Polyethylen mit einer Dichte von etwa 0,915 bis 0,93 g/cm³ besteht) oder Ionomer ist (z. B. aus Ionomercopolymer von Ethylen und (Meth)acrylsäure mit mindestens etwa 80 Gew.-% Ethylengehalt besteht, wobei 15% bis 60% der (Meth)acrylsäuregruppen mit Natriummetallion neutralisiert sind). Diese im Wesentlichen äquivalenten resultierenden Schälfestigkeiten der abziehbaren Siegelungen ermöglichen einem Verpacker das Wechseln des Substrattyps für eine Aufreißpackung, ohne das 1) die zum Siegeln des Substrats verwendete abziehbare Folie, um die Aufreißpackung zu bilden, oder 2) die Heißsiegelbedingungen, unter denen die abziehbare Siegelung hergestellt wird, wesentlich verändert werden müssen.
Die Schälfestigkeit der abziehbaren Siegelung nimmt vorzugsweise allmählich zu, wenn die Heißsiegeltemperatur (d. h. die Temperatur des Heißsiegelstabs oder der Platte) zunimmt. Dies ist aus mindestens zwei Gründen nützlich. Der Verpacker ist dann erstens in der Lage, die Schälfestigkeit einfach durch Erhöhen der Heißsiegeltemperatur zu erhöhen. Zweitens muss der Verpacker die Siegeltemperatur nicht so engmaschig überwachen. Ansonsten kann eine relativ kleine Abweichung oder Variation der Siegeltemperatur, die mit den Siegelgeräten verbunden sein kann, zu einer großen Variation der Festigkeit der abziehbaren Siegelung führen. Wenn die Heißsiegeltemperatur zu hoch ist, kann natürlich eine inakzeptabel hohe Bindungsfestigkeit vorkommen, so dass die Siegelung nicht leicht von Hand abziehbar ist. "Allmähliche Erhöhungen" bedeutet hier Schälfestigkeitserhöhungen im Bereich von etwa 35 bis etwa 140,1 N/m (0,2 bis 0,8 lb/in) und vorzugsweise etwa 52,5 bis etwa 105,1 N/m (0,3 bis 0,6 lb/in) pro Erhöhung der Heißsiegeltemperatur um jeweils 11,1°C (20°F) im Heißsiegeltemperaturbereich von 120 bis 160°C.
Die Schälfestigkeit der abziehbaren Siegelung 38 an einem Substrat 14 – wobei die Substratoberflächenschicht entweder Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ oder Ionomer ist – ist im Wesentlichen unabhängig von der Dicke der abziehbaren Schicht (innerhalb einer Dicke der abziehbaren Schicht von etwa 0,05 mil bis etwa 1,25 mil, vorzugsweise etwa 0,25 bis etwa 1 mil; 1 mil = 25,4 μm). Die Schälfestigkeit der abziehbaren Siegelung 38 an einem Substrat 14 – wobei die Substratoberflächenschicht entweder Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ oder Ionomer ist – ist ebenfalls be vorzugt im Wesentlichen unabhängig von der Dicke der abziehbaren Folie (innerhalb einer Dicke der abziehbaren Folie von etwa 1 mil bis etwa 5 mil; 1 mil = 25,4 μm). In diesem Kontext bedeutet "im Wesentlichen unabhängig", dass die Schälfestigkeit um nicht mehr als etwa 87,5 N/m (0,5 lb/in) für unterschiedliche Dicken variiert, vorzugsweise um nicht mehr als etwa 52,5 N/m (0,3 lb/in).
Die Schälfestigkeit der abziehbaren Siegelung an einem Substrat, wobei die Substratoberflächenschicht entweder Ionomer oder Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ ist, ist über einen Zeitraum von 3 Monaten, vorzugsweise über einen Zeitraum von 7 Monaten im Wesentlichen stabil. In diesem Kontext bedeutet "im Wesentlichen stabil", dass die Siegelfestigkeit um nicht mehr als etwa 87,5 N/m (0,5 lb/in) von der anfänglichen Schälfestigkeitsmessung variiert, vorzugsweise um nicht mehr als etwa 52,5 N/m (0,3 lb/in).
Wenn die abziehbare Folie mehrschichtig ist (d. h. mehrschichtige abziehbare Folie 20 oder durch Delaminierung abziehbare Folie 26), ist die Schälfestigkeit zwischen der abziehbaren Schicht 16 und der angrenzenden Schicht 22 vorzugsweise größer als die Schälfestigkeit zwischen der abziehbaren Schicht 16 und der Oberflächenschicht 36 (5, 7) oder die Schälfestigkeit zwischen der abziehbaren Schicht 16 und der Delaminierungsschicht 24 (8–9).
Funktionsweise der abziehbar gesiegelten Verpackung
Um die abziehbar gesiegelte Verpackung 10 zu öffnen, greift der Verbraucher einfach einen Teil (z. B. Lasche 40) der abziehbaren Folie 12 und zieht oder "schält" sie von dem Substrat 14 ab, wodurch das "Versagen" der abziehbaren Siegelung 38 herbeigeführt wird und die abziehbare Folie 12 sich von dem Substrat 14 trennt (1–4). Um das abziehbar ge siegelte feste Tablett 50 (6) zu öffnen, greift der Verbraucher in ähnlicher Weise einen Teil der abziehbaren Folie 12 und zieht sie von dem festen Tablett 32 ab.
Beim Öffnen der abziehbar gesiegelten Packung hängt der Versagenstyp der abziehbaren Siegelung 38 von dem Design und der Position der abziehbaren Schicht 16 ab. Wenn die abziehbare Schicht 16 eine Innenseiten-Heißsiegelschicht (5, 7) der abziehbaren Folie ist, dann ist das resultierende Abziehen von dem Substrat 14 ein "Grenzflächenabziehen" oder "Oberflächenabziehen", wobei die Bindung zwischen der abziehbaren Schicht 16 und dem Substrat 14, an das sie geklebt war, adhäsiv versagt.
Wenn die abziehbare Schicht 16 eine innere Schicht der abziehbaren Folie 20 ist (8 bis 10), dann delaminiert die abziehbare Folie, wenn die abziehbare Schicht abgezogen wird, so dass sich die durch Delaminierung abziehbare Folie 26 zwischen der abziehbaren Schicht 16 und der Delaminierungsschicht 24 trennt. Dafür kann die durch Delaminierung abziehbare Folie 26 so aufgebaut sein, dass sie an ihrer Fläche adhäsiv versagt, so dass die abziehbare Folie sich trennt, ohne die Delaminierungsschicht 24 anzugreifen oder zu zerreißen, die an Substrat 14 geklebt bleiben kann (9). (Bei diesem Design kann das verpackte Objekt 8 möglicherweise nicht entfernt werden, ohne später den restlichen Folienanteil zu entfernen, der an dem Substrat klebt.) Die durch Delaminierung abziehbare Folie 26 kann alternativ so aufgebaut werden, dass sie beim Abziehen anfangs adhäsiv zwischen der abziehbaren Schicht 16 und der Delaminierungsschicht 24 versagt, danach, nachdem das Abziehen oder die Trennung die innere Fläche des Perimeterflansches 34 erreicht, kohäsiv versagt, indem sie durch die Schichten 24 und/oder 23 (10) reißt, damit das verpackte Objekt 8 aus der Packung entnommen werden kann.
Beim Öffnen der abziehbar gesiegelten Packung 10 oder 50 hinterlässt oder bewirkt das Versagen unabhängig von dem Mechanismus des Versagens der abziehbaren Siegelung vorzugsweise kein "Engelhaar" oder Kunststofffäden zwischen getrennten Schichten oder zwischen der abgezogenen Folie und dem Substrat.
Beispiele
Die folgenden Beispiele werden zur näheren Erläuterung und Erklärung der vorliegenden Erfindung gegeben und sollen sie in keinerlei Weise einschränken. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze, Teile, usw. auf das Gewicht.
Komponenten der Beispiele

ADH

= ein Polyurethanklebstoff.

EAO

= ein Ethylen/Octen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 1,0 g/10 Min und einer Dichte von 0,9038 g/cm³ (ASTM D792).

EMAA1

= Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer mit 9% Methacrylsäuregehalt und einem Schmelzflussindex von 2,5 g/10 Min.

EMAA2

= Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer mit 4% Methacrylsäuregehalt und einem Schmelzflussindex von 3 g/10 Min.

EPC1

= ein statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzflussindex von 2,1 g/10 Min und einer Dichte von 0,900 g/cm (ASTM D1505).

EPC2

= ein statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer mit einem Schmelzflussindex von 5,0 bis 7,0 g/10 Min und einer Dichte von 0,902 g/cm (ASTM D1505).

EVA1

= Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit 12% Vinylacetatgehalt und einem Schmelzflussindex von 2,5 g/10 Min.

EVR2

= Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit 12% Vinylacetatgehalt und einem Schmelzflussindex von 8 g/10 Min.

EVA3

= Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit 6% Vinylacetatgehalt und einem Schmelzflussindex von 2,6 g/10 Min.

EVA4

= Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit 18% Vinylacetatgehalt und einem Schmelzflussindex von 8 g/10 Min.

EVOH

= ein Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer mit 38 Mol.% Ethylengehalt.

HIPS

= schlagfestes Polystyrol

ION1

= Ionomer (Natriumsalz von Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer mit 15% Methacrylsäure, wobei etwa 59% der Säuregruppen neutralisiert sind) mit einem Schmelzflussindex von 0,9 g/10 Min.

ION2

= Ionomer (Zinksalz von Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer mit 12% Methacrylsäure, wobei etwa 38% der Säuregruppen neutralisiert sind) mit einem Schmelzflussindex von 1,8 g/10 Min, erhältlich von E. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, DE, USA) unter der Handelsbezeichnung SURLYN 1650.

ION3

= Ionomer (Zinksalz von Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer mit 8,7% Methacrylsäure, wobei etwa 18% der Säuregruppen neutralisiert sind) mit einem Schmelzflussindex von 5,2 g/10 Min.

ION4

= Ionomer (Zinksalz von Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer mit 12% Methacrylsäure, mindestens teilweise neutralisiert) mit einem Schmelzflussindex von 1,55 g/10 Min und einer Dichte von 0,950 g/cm³, erhältlich von E. I. DuPont de Nemour and Company (Wilmington, DE, USA) unter der Handelsbezeichnung SURLYN 1650 SB (mit der gleichen Neutralisierung wie ION2, enthält jedoch auch Gleitadditiv und Siliciumdioxid als Antiblockiermittel).

LDPE

= ein Polyethylen niedriger Dichte mit einem Schmelzindex von 7,5 g/Min und einer Dichte von 0,917 g/cm³.

MB1

= ein Nylon-6 mit Talkum (Magnesiumsilikat), Calciumcarbonat und n,n'-Ethylenbisstearamid.

MB2

= ein Nylon 6 mit Kieselerde und Erucamid.

PA1

= ein Nylon 6-Harz mit einer Dichte von 1,135 g/cm³.

PA2

= ein amorphes Nylon mit einer Dichte von 1,18 g/cm³.

PA3

= ein Nylon 6-Harz mit einer Dichte von 1,14 g/cm³.

PA4

= ein Nylon 6-Harz mit einer Dichte von 1,13 g/cm³.

PB1

= ein Gemisch aus etwa 92 Gew.-% PB8640 (siehe PB3 unten) mit etwa 8 Gew.-% LDPE, wobei die Zusammensetzung einen Schmelzflussindex von 1,0 g/10 Min und eine Dichte von 0,915 g/cm³ hat, erhältlich von Montell Polyolefins (jetzt Basell) unter der Handelsbezeichnung PB1600SA.

PB2

= Polybutylencopolymer von Buten-1 und Ethylen, wobei das Copolymer einen Schmelzindex von 2,0 g/10 Min, eine Dichte von 0,908 g/cm³ und einen Schmelzpunkt von 116°C hat, erhältlich von Montell Polyolefins (jetzt Basell) unter der Handelsbezeichnung PB8240.

PB3

= statistisches Polybutylen-(Polybuten-1)-Copolymer von Buten-1 und 1% Ethylen mit einem Schmelzflussindex von 1,0 g/10 Minuten und einer Dichte von 0,908 g/cm³, erhältlich von Montell Polyolefins (jetzt Basell) unter der Handelsbezeichnung PB8640.

PE1

= ein homogenes Ethylen/Hexen-1-Copolymer mit einem Schmelzindex von 4,5 g/10 Min und einer Dichte von 0,917 g/cm³, erhältlich von Exxon Corporation (Houston, TX, USA) unter der Handelsbezeichnung EXCEED 361033.

PE2

= ein homogenes Ethylen/Propylen-Copolymer mit einem Schmelzindex von 1,8 g/10 Min und einer Dichte von 0,87 g/cm³, erhältlich von Mitsui Petrochemicals, Ltd. (Newark, NJ) unter der Handelsbezeichnung TAFMER P-0480.

PET

= eine biaxial orientierte Polyester-(Polyethylenterephthalat)-Folie mit einer etwa 0,1 mil (2,54 μm) dicken Vinylidenchlorid/Methylmethacrylat-Copolymerschicht auf der Innenseitenoberfläche.

PP1

= Polypropylenhomopolymer mit einem Schmelzflussindex von 3,5 g/10 Minuten.

PP2

= Polypropylenhomopolymer mit einem Schmelzflussindex von 12 g/10 Minuten.

PP3

= Polypropylenhomopolymer mit einem Schmelzflussindex von 33 bis 39 g/10 Minuten.

TIE1

= ein anhydridgepfropftes Polyolefinharz mit einer Dichte von 0,921 g/cm³.

TIE2

= ein anhydridgepfropftes Polyolefin mit einer Dichte von 0,943 g/cm³.

TIE3

= ein maleinsäureanhydridgepfropftes Polypropylen mit einer Dichte von 0,900 g/cm³.

Wenn nicht anders angegeben, wurden alle Schmelzflussindizes gemäß ASTM D1238 bei einer Temperatur und mit einem Kolbengewicht gemessen, wie gemäß dem Material beschrieben ist, das in dem ASTM Testverfahren beschrieben ist, und alle Dichten wurden gemäß ASTM D1505 gemessen. Auf jede von ASTM D792, ASTM D1238 und ASTM D1505 wird hier vollständig Bezug genommen.
Tabelle 1
Beispiele 1–2
Jede der in Tabelle 1 angegebenen Folien wurde nach dem Blasfolienverfahren unter Bildung einer Einschichtfolie hergestellt. Jede Folie wurde mit einem 3,8 cm (1,5 Zoll) Davis-Standardextruder hergestellt, der mit einer Allzweckschnecke ausgestattet war und eine 5,1 cm (1,5 Zoll) Killion-Düse mit einem Düsenspalt von 0,04 cm (0,015 Zoll) speiste. Es wurde eine Siebpackungskombination aus 40 mesh/80 mesh/40 mesh verwendet. Das System wurde mit einem einstellbaren Flachlegrahmen ausgestattet, und die Turmhöhe wurde auf 76,2 cm (30 Zoll) eingestellt. Die Schneckengeschwindigkeit wurde allgemein zwischen 20 und 30 Umdrehungen pro Minute gehalten. Die Abwickelgeschwindigkeit wurde auf 4,88 bis 5,19 m (16 bis 17 linearen Fuß) pro Minute gehalten. Die angestrebte Foliendicke betrug 50,8 μm (2,0 mil).
Die Temperaturprofile für den Extruder wurden auf 149°C (300°F) im hinteren Abschnitt, 166°C (330°F) im mittleren hinteren Abschnitt, 185–188°C (365–370°F) im mittleren vorderen Abschnitt und 196–204°C (385–400°F) im vorderen Abschnitt eingestellt. Klebrigere Folien wurden zur bequemeren Handhabung bei niedrigeren Temperaturen laufen gelassen. Die Temperaturprofile für die Düse wurden auf 196–204°C (385–400°F) am Düsenboden, 196–204°C (385–400°F) in der Düsenmitte und 196–204°C (385–400°F) im oberen Bereich der Düse eingestellt. Klebrigere Folien wurden zur bequemeren Handhabung bei niedrigeren Temperatureinstellungen laufen gelassen.
Jede der Folien von Tabelle 1 wurde an eine 50,8 μm (2,0 mil) LLDPE-Substratfolie und eine 50,8 μm (2,0 mil) Ionomersubstratfolie heißgesiegelt. Das LLDPE-Substrat wurde aus Ethylen/Octen-Copolymer hergestellt, das von Dow Chemical Company (Midland, MI, USA) unter der Handelsbezeichnung DOWLEX 2045 erhältlich ist. Das Ionomersubstrat wurde aus einem Zinkionomer hergestellt, das von E. I. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, DE, USA) unter der Handelsbezeichnung SURLYN 1650 erhältlich ist. Jede Heißsiegelprobe wurde mit einem Sentinel-Heißsiegelgerät mit einem 2,54 cm (1 Zoll) breiten Stab, einer Siegelzeit von 0,5 Sekunden und einem Stabdruck von 0,28 N/mm² (40 lb/in²) hergestellt, um die Folienprobe an die Substratprobe heißzusiegeln. Die Schälfestigkeit der Siegelung zwischen jedem resultierenden Folien- und Substratsiegelmuster wurde an einem 2,54 cm (1 Zoll) breiten Streifen mit einem Instron-Zugprüfgerät mit einer Traversengeschwindigkeit von 30,5 cm (12 Zoll) pro Minute gemessen. Der Maximalwert der gemessenen Kraft wurde als Schälfestigkeit aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Schälfestigkeit gegen Siegeltemperatur*

* 1 g/in = 0,39 N/m; 1 lb/in = 175,1 N/m

* 1 g/in = 0,39 N/m; 1 lb/in = 175,1 N/m

Die Schälfestigkeit der abziehbaren Siegelungen, die durch Beispiele 1 und 2 mit dem LLDPE-Substrat (mit einer LLDPE-Oberflächenschicht) und dem Ionomersubstrat (mit einer Ionomeroberflächenschicht) gebildet wurden, waren "im Wesentlichen äquivalent" (wie dieser Begriff im obigen Abschnitt "Schälfestigkeit" erörtert wird).
Substratbahnen
Die folgenden Substratbahnen (Ionomersubstratbahnen 1–2 und PE-Substratbahnen 1–2) wurden nach dem Ring-Gießfolienextrusionsverfahren gebildet, so dass jede fertige Substratbahn die nachfolgend gezeigte(n) Dicke und Schichten aufwies:
Ionomersubstratbahn 1 127 μm (5 mil) Gesamtdicke
Ionomersubstratbahn 2 (101,6 μm (4 mil) Dicke)
PE-Substratbahn 1 (127 μm (5 mil) Gesamtdicke)
PE-Substratbahn 2 (88,9 μm (3,5 mil) Gesamtdicke)
Beispiele 3–8
Erfindungsgemäße abziehbare Folien wurden als Laminate mit den folgenden Schichten hergestellt: Beispiel 3 (abziehbare Folie, Laminat) (67,6 μm (2,66 mil) Gesamtdicke)
Beispiel 4 (abziehbare Folie, Laminat) (93 μm (3,66 mil) Gesamtdicke)
Beispiel 5 (abziehbare Folie, Laminat) (67,6 μm (2,66 mil) Gesamtdicke)
Beispiel 6 (abziehbare Folie, Laminat) (93 μm (3,66 mil) Gesamtdicke)
Beispiel 7 (abziehbare Folie, Laminat) (67,6 μm (2,66 mil) Gesamtdicke)
Beispiel 8 (abziehbare Folie, Laminat) (67,6 μm (2,66 mil) Gesamtdicke)

(Anmerkung: Beispiele 3 und 8 haben die gleiche Zusammensetzung, wurden jedoch zu unterschiedlichen Zeiten hergestellt).

Schichten 3 bis 5 wurden durch Blasfolienextrusion gebildet, danach wurde Schicht 3 an Schicht 1 klebelaminiert, um die fünfschichtige abziehbare Folie (Laminat) zu bilden.
Schicht 5 von jeder der abziehbaren Folien der Beispiele 3 und 4 und auch Folie von Beispiel 3, die sieben Monate bei Raumtemperatur gealtert worden war, wurde mit einem Sencorp Heißsiegler Modell 12AS/1 an die Schicht 8 der Ionomersubstratbahn 1 oder die PE-Substratbahn 1 gesiegelt. Dieser Sencorp-Heißsiegler ist ein Stab-Heißsiegler, der zur Herstellung von Testprobestücken brauchbar ist. Dieser Sencorp-Heißsiegler verwendete einen geheizten oberen Stab oder eine geheizte obere Backe und einen nicht geheizten unteren Stab. Der Sencorp-Heißsiegler arbeitete mit der in Tabelle 3 gezeigten Heißsiegeltemperatur (d. h. obere Heißsiegelstabtemperatur) mit einer Siegelzeit von 2 Sekunden und einem Siegelstab-Schließdruck von 0,7 N/mm² (80 psig). Aus jedem heißgesiegelten Verpackungsprobestück wurden fünf repräsentative 2,54 cm (1 Zoll) breite Streifen geschnitten. Die Schälfestigkeit für jede dieser 5 Proben wurde gemäß ASTM F88-94 gemessen, wobei die Traversengeschwindigkeit des Instron-Zugprüfgeräts 12,7 cm (5 Zoll) pro Sekunde war. Die für das Abziehen von jeder Probe erforderliche maximale Schälkraft wurde für die fünf repräsentativen Proben gemittelt, und die Zahl wird unten in Tabelle 3 als Schälfestigkeit angegeben. Keine der abziehbar gesiegelten Verpackungsproben zeigte Engelhaar oder Fäden, wenn die abziehbare Folie von dem Substrat abgezogen wurde. Tabelle 3 Schälfestigkeit (lb/in) gegen Siegeltemperatur*

* 1 lb/in = 175,1 N/m

Beispiele 3 und 4 hatten eine durchschnittliche Trübung (gemessen gegen Schicht 1) von 13% beziehungsweise 12%.
Die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen, dass die Schälfestigkeiten für die abziehbare Folie von Beispiel 3, wobei die abziehbare Folie sieben Monate gealtert wurde, bezogen auf das nicht gealterte Gegenstück im Wesentlichen stabil sind, weil die Schälfestigkeitsänderungen über diesen Zeitraum alle weniger als 49 N/m (0,28 lb/in) betrugen (d. h. 294,21 N/m (1,68 lb/m) minus 245,2 N/m (1,40 lb/in)).
Die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen auch, dass die Schälfestigkeiten für Beispiel 3 (mit einer abziehbaren Schicht von 12,7 μm (0,5 mil) und Beispiel 4 (mit einer abziehbaren Schicht von 19,1 μm (0,75 mil) im Wesentlichen unabhängig von der Dicke der abziehbaren Schicht waren, weil die Schälfestigkeitsunterschiede alle kleiner als 45,5 N/m (0,26 lb/in) 253,9 N/m (1,45 lb/in) minus 208,4 N/m (1,19 lb/m)) waren. Diese Ma ximaldifferenz von 45,5 N/m (0,26 lb/in) zeigt auch, dass die Schälfestigkeiten für Beispiel 3 (mit einer Dicke der abziehbaren Folie von 67,6 μm (2,66 mil) und Beispiel 4 (mit einer abziehbaren Foliendicke von 93 μm (0,66 mil)) auch im Wesentlichen unabhängig von der Dicke der abziehbaren Folie waren.
Tabelle 3 zeigt auch, dass die Schälfestigkeiten der zwischen Beispielen 3 oder 4 gebildeten abziehbaren Siegelung mit entweder der PE-Substratbahn 1 (mit einer Polyethylenoberflächenschicht) oder der Ionomersubstratbahn 1 (mit einer Ionomeroberflächenschicht) im Wesentlichen äquivalent waren, weil die größte Schälfestigkeitsdifferenz bei einer gegebenen Heißsiegeltemperatur im Bereich von 120°C bis 160°C 47,3 N/m (0,27 lb/in) (d. h. 255,7 N/m (1,46 lb/in) minus 208,4 N/m (1,19 lb/in)) war.
Schicht 5 von jeder der abziehbaren Folien der Beispiele 5 bis 8 wurde mit einer horizontalen Form-Füll-Siegel-(HFFS)-Maschine von Multivac Packaging Equipment Company Modell R7000, die ohne Vakuum arbeitete, an Schicht 8 der Ionomersubstratbahn 2 oder der PE-Substratbahn 2 gesiegelt. Der HFFS-Siegler wurde mit einem oberen Siegelstab oder einer oberen Siegelplatte mit der in Tabelle 4 gezeigten Heißsiegeltemperatur für eine Siegelzeit von 2 Sekunden und einem Siegelstabdosierdruck von 0,7 N/m (80 psig) betrieben. (Die untere Platte wurde nicht geheizt). Aus jedem heißgesiegelten Verpackungsmuster wurden fünf repräsentative 2,54 cm (1 Zoll) breite Streifen geschnitten. Die Schälfestigkeit für jede dieser 5 Proben wurde gemäß ASTM F88-94 gemessen, wobei die Traversengeschwindigkeit des Instron-Zugprüfgeräts 12,7 cm (5 Zoll) pro Sekunde war. Die für das Abziehen von jeder Probe erforderliche maximale Schälkraft wurde für die fünf repräsentativen Proben gemittelt, und die Zahl wird unten in Tabelle 4 als Schälfestigkeit angegeben. Keine der abziehbar gesiegelten Verpackungsproben zeigte Engelhaar oder Fäden, wenn die abziehbare Folie von dem Substrat abgezogen wurde. Tabelle 4 Schälfestigkeit (lb/in) gegen Siegeltemperatur

* (1 lb/in = 175,1 N/m)

Beispiele 5–8 hatten eine durchschnittliche Trübung (gemessen gegen Schicht 1) von 21%, 23%, 42% beziehungsweise 14%.
Die Ergebnisse in Tabelle 4 zeigen auch, dass die Schälfestigkeiten für Beispiel 5 (mit einer abziehbaren Schicht von 12,7 μm (0,5 mil) und Beispiel 6 (mit einer abziehbaren Schicht von 19,1 μm (0,75 mil) im Wesentlichen unabhängig von der Dicke der abziehbaren Schicht waren, weil die Schälfestigkeitsunterschiede alle kleiner als 84,1 N/m (0,48 kg/in) 371,3 N/m (2,12 lb/in) minus 287,2 N/m (1,64 lb/in)) waren. Diese Maximaldifferenz von 84,1 N/m (0,48 lb/in) zeigt auch, dass die Schälfestigkeiten für Beispiel 5 (mit einer Dicke der abziehbaren Folie von 67,6 μm (2,66) und Beispiel 6 (mit einer abziehbaren Foliendicke von 93 μm (0,66) auch im Wesentlichen unabhängig von der Dicke der abziehbaren Folie waren.
Tabelle 4 zeigt auch, dass die Schälfestigkeiten der zwischen Beispielen 5, 6, 7 oder 8 gebildeten abziehbaren Siege lung mit entweder der PE-Substratbahn 2 (mit einer Polyethylenoberflächenschicht) oder der Ionomersubstratbahn 2 (mit einer Ionomeroberflächenschicht) im Wesentlichen äquivalent waren, weil die größte Schälfestigkeitsdifferenz bei einer gegebenen Heißsiegeltemperatur im Bereich von 120°C bis 160°C 80,6 N/m (0,46 lb/in) (d. h. 278,5 N/m (1,59 lb/in) minus 197,9 N/m (1,13 lb/in)) betrug.
Beispiele 9–11
Die folgenden erfindungsgemäßen abziehbaren Folien wurden als gießextrudierte Folien mit den folgenden Schichten hergestellt:
Beispiel 9 (abziehbare Folie) (88,9 μm (3,5 mil) Gesamtdicke)
Beispiel 10 (abziehbare Folie) (88,9 μm (3,5 mil) Gesamtdicke)
Beispiel 11 (88,9 μm (3,5 mil) Gesamtdicke)
Schicht 8 von jeder der abziehbaren Folien der Beispiele 9–11 wurde mit der Multivac HFFS-Maschine wie bereits in Bezug auf die Beispiele 5–8 beschrieben, um unter den gleichen Bedingungen und Verfahren wie hier erörtert Proben herzustellen, an Schicht 8 der Ionomersubstratbahn 1 oder der PE-Substratbahn 1 (oben beschrieben) gesiegelt. Die Ergebnisse wurden für jeden Probentyp gemittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Die Ergebnisse der Schälfestigkeitsmessungen sind in Tabelle 5 wiedergegeben. Tabelle 5 Schälfestigkeit (lb/in) gegen Siegeltemperatur

* (1 lb/in = 175,1 N/m)
* Es wird angenommen, dass die Siegelstabtemperatur von 120°C für diese Proben nicht wirklich erreicht wurde (d. h. nicht richtig ausbalanciert), was zu einem ineffektiven Schmelzen oder Erweichen des Polyethylens und demnach einer schwächeren tatsächlichen Schälfestigkeit führte.

Beispiel 12
Die folgenden erfindungsgemäßen abziehbaren Folien wurden als coextrudierte Gießfolie mit den folgenden Schichten hergestellt:
Beispiel 12 (abziehbare Folie) (101,6 μm (4 mil) Gesamtdicke)
Schicht 8 der abziehbaren Folie von Beispiel 12 wurde mit der Multivac HFFS-Maschine wie bereits in Bezug auf die Beispiele 5–8 beschrieben, um unter den gleichen Bedingungen und Verfahren wie hier erörtert Proben herzustellen, an Schicht 8 der Ionomersubstratbahn 2 oder der PE-Substratbahn 2 (oben beschrieben) gesiegelt. Die Ergebnisse wurden für jeden Probentyp gemittelt. Die Ergebnisse der Schälfestigkeitsmessungen sind in Tabelle 6 wiedergegeben. Keine der abziehbar gesiegelten Verpackungsproben zeigte Engelhaar oder Fäden, wenn die abziehbare Folie von dem Substrat abgezogen wurde. Tabelle 6 Schälfestigkeit (lb/in) gegen Siegeltemperatur*

* 1 lb = 175,1 N/m

Tabelle 6 zeigt auch, dass die Schälfestigkeiten der zwischen Beispiel 12 gebildeten abziehbaren Siegelung mit entweder der PE-Substratbahn 2 (mit einer Polyethylenoberflächenschicht) oder der Ionomersubstratbahn 2 (mit einer Ionomeroberflächenschicht) im Wesentlichen äquivalent waren, weil die größte Schälfestigkeitsdifferenz bei einer gegebenen Heißsiegeltemperatur im Bereich von 125°C bis 150°C 35 N/m (0,20 lb/in) (d. h. 455,3 N/m (2,60 lb/in) minus 420,3 N/m (2,40 lb/in)) betrug.

Claims

Abziehbar gesiegelte Packung, die eine Bahn, die eine abziehbare Schicht umfasst, die ein Gemisch aus 3 bis 15, vorzugsweise 5 bis 12 Gewichtsteilen Polybutylen, 40 bis 75, vorzugsweise 45 bis 70 Gew.-% Ionomer und 20 bis 55, vorzugsweise 30 bis 55 und bevorzugter 35 bis 55 Gewichtsteile Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer umfasst, wobei der ungesättigte Ester ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Vinylestern von aliphatischen Carbonsäuren, wobei die Vinylester 4 bis 12, vorzugsweise 5 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, und Alkylestern von Acryl- und Methacrylsäure, wobei die Alkylester 4 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisen, und ein Substrat umfasst, das eine Oberflächenschicht umfasst, die ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³, Ionomer und Mischungen davon umfasst, wobei die abziehbare Schicht der Bahn und die Oberflächenschicht des Substrats in einem oder mehreren ausgewählten Bereichen abziehbar aneinander gesiegelt sind.
Abziehbar gesiegelte Packung nach Anspruch 1, bei der die abziehbare Schicht der Bahn und die Oberflächenschicht des Substrats eine abziehbare Siegelung mit einer Abzieh festigkeit von 87,5 bis 788,1 N/m (0,5 bis 4,5 lb/in), vorzugsweise 175,1 bis 700,5 N/m (1 bis 4 lb/in), insbesondere 175,1 bis 437,9 N/m (1 bis 2,5 lb/in) und besonders bevorzugt 122,5 bis 350,3 N/m (0,7 bis 2 lb/in) bilden.
Abziehbar versiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die abziehbare Schicht der Bahn und die Oberflächenschicht des Substrats eine abziehbare Siegelung mit einer Abziehfestigkeit bilden; die Bahn ferner eine zweite Schicht neben der abziehbaren Schicht und mit einer gegebenen Abziehfestigkeit zwischen der abziehbaren Schicht und der zweiten Schicht umfasst, wobei die zweite Schicht einen Thermoplasten umfasst, und die Abziehfestigkeit zwischen der abziehbaren Schicht und der zweiten Schicht größer als die Abziehfestigkeit zwischen der abziehbaren Schicht und der Oberflächenschicht ist.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die abziehbare Schicht Polybutylen mit einem Comonomergehalt von weniger als 4 Gew.-% umfasst.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Polybutylen nicht-elastomeres Polybutylen umfasst.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Ionomer der abziehbaren Schicht Copolymer von Ethylen und (Meth)acrylsäure mit mindestens 80 Gew.-% Ethylengehalt umfasst, wobei 15 bis 60% der (Meth)acrylsäuregruppen durch ein Metallion ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natrium, Zink oder Kombinationen davon neutralisiert sind.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer 6 bis 18, vorzugsweise 8 bis 12 Gew.-% ungesättigten Ester enthält.
Abziehbar gesiegelte Packung nach Anspruch 7, bei der der ungesättigte Ester aus Vinylestern aliphatischer Carbonsäuren ausgewählt ist.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Menge des Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymers im Bereich von 35 bis 55 Gew.-% liegt, bezogen auf das Gewicht des Gemisches, und das Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer Ethylen/Vinylacetat-Copolymer umfasst.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der ungesättigte Ester ausgewählt ist aus Alkylestern von Acryl- oder Methacrylsäure.
Abziehbar gesiegelte Packung nach Anspruch 10, bei der das Ethylen/ungesättigter Ester-Copolymer ein Ethylen/Alkyl(meth)acrylat-Copolymer mit 6 bis 18 Gew.-% Alkyl(meth)acrylatgehalt umfasst, wobei das Alkyl(meth)acrylat 4 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Substrat eine Oberflächenschicht umfasst, die mindestens 80 Gew.-% Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ umfasst.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der das Substrat eine Oberflächenschicht umfasst, die mindestens 80 Gew.-% Ionomer umfasst.
Abziehbar gesiegelte Packung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen zwischen der Bahn und dem Substrat eingeschlossenen Gegenstand umfasst.
Verpackungsverfahren, bei dem ein Gegenstand zwischen der Bahn und dem Substrat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet wird, und die abziehbare Schicht der Bahn abziehbar an die Oberflächenschicht des Substrats gesiegelt wird, um den Gegenstand zwischen der Bahn und dem Substrat einzuschließen.
Thermoplastische mehrschichtige Verpackungsfolie, die mindestens eine Schicht umfasst, die ein Gemisch wie in den Ansprüchen 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und 11 definiert umfasst.
Folie nach Anspruch 16, bei der die mindestens eine Schicht eine äußere Schicht der Folie ist.
Folie nach Anspruch 16, bei der die mindestens eine Schicht eine innere Schicht der Folie ist.
Folie nach einem der Ansprüche 16 bis 18, die ferner eine zweite Schicht neben der mindestens einen Schicht umfasst, wobei die zweite Schicht mindestens 80 Gew.-% Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³ umfasst.
Folie nach einem der Ansprüche 16 bis 18, die ferner eine zweite Schicht neben der mindestens einen Schicht um fasst, wobei die zweite Schicht mindestens 80 Gew.-% Ionomer umfasst.
Folie nach einem der Ansprüche 16 bis 18, die ferner eine zweite Schicht neben der mindestens einen Schicht umfasst, wobei die zweite Schicht mindestens 80 Gew.-% Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen mit einer Dichte von 0,915 bis 0,93 g/cm³, Ionomer und Mischungen davon umfasst, wobei die mindestens eine Schicht und die zweite Schicht abziehbar aneinander geklebt sind, um eine abziehbare Siegelung mit einer Abziehfestigkeit von 87,5 bis 700,5 N/m (0,5 bis 4 lb/in), vorzugsweise 175,1 bis 700,5 N/m (1 bis 4 lb/in), insbesondere 87,5 bis 525,4 N/m (0,5 bis 3 lb/in), bevorzugter 175,1 bis 437,9 N/m (1 bis 2,5 lb/in) und besonders bevorzugt 122,5 bis 350,3 N/m (0,7 bis 2 lb/in) zu bilden.
Folie nach Anspruch 21, die ferner eine dritte Schicht neben der mindestens einen Schicht umfasst, wobei die dritte Schicht ein thermoplastisches Material umfasst und eine gegebene Abziehfestigkeit zwischen der mindestens einen Schicht und der dritten Schicht aufweist, wobei die Abziehfestigkeit zwischen der mindestens einen Schicht und der dritten Schicht größer als die Abziehfestigkeit zwischen der mindestens einen Schicht und der zweiten Schicht ist.