DE69513885T2

DE69513885T2 - Folien mit Schweisseigenschaften und diese enthaltende Verpackungen

Info

Publication number: DE69513885T2
Application number: DE69513885T
Authority: DE
Inventors: Thomas Duane Kennedy; Gordon Vincent Sharps; Richard Keith Watson
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 2000-07-27
Anticipated expiration: 2015-06-07
Also published as: NZ272284A; EP0686497B1; EP0686497A3; DE69513885D1; AU704335B2; US20040048086A1; US7056593B2; MXPA95002506A; BR9502690A; US7611770B2; DE69535285T2; ES2274589T3; DE69535285D1; CA2151025C; ES2141302T3; CA2151025A1; ATE187684T1; ATE344134T1; AU2051595A; EP0924062A3

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Mehrschichtenfolien und insbesondere Verpackungsfolien. Die vorliegende Erfindung betrifft auch verpackte Produkte, die in erfindungsgemäße Mehrschichtenfolie verpacktes Nahrungsmittelprodukt umfassen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Folien, die zum Siegeln, insbesondere zur Wärmesiegelung geeignet sind.

Hintergrund der Erfindung

Es sind Mehrschichtenfolien mit einer oder mehreren Verbindungsschichten bekannt, die ein Gemisch aus Ethylen/α-Olefin- Copolymer und Plastomer und/oder Elastomer enthalten. Solche Verbindungsschichten sind innere Folienschichten, die Fachleute als verträglich mit anderen Zusammensetzungen erkennen, d. h. als geeignet zur direkten Adhäsion an beispielsweise Ionomeren und Polyethylenhomopolymeren und -copolymeren.
Mehrschichtenfolien mit einer oder mehreren Oberflächenschichten, die ein Gemisch aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer und Plastomer und/oder Elastomer enthalten, sind ebenfalls bekannt. Solche Folien sind jedoch in einer Weise verwendet worden, in der die äußere, Gemisch enthaltende Siegelschicht mit sich selbst versiegelt wird, und die Verpackung ist eine wärmebeständige Struktur mit hoher Festigkeit, die als Staubeutel (die Luft enthalten und zum Stabilisieren von Lasten während des Transports verwendet werden, wobei diese Folien Ethylen/α-Olefin- Copolymer mit einer Dichte von etwa 0,916 oder höher umfassen) und zum Verpacken von Wasserenthärtern, d. h. Salzpellets, verwendet werden.
Ionomere wie metallneutralisierte Copolymere aus Olefin und Carbonsäure sind auch zur Verwendung in einer äußeren Folienschicht bekannt. Ionomere sind vorteilhaft in der (äußeren) Siegelschicht einer Folie, weil sie bei relativ niedriger Temperatur schmelzen und eine relativ starke Wärmesiegelung erzeugen.
Ionomere sind jedoch relativ zu anderen Polymeren, die typischerweise in Verpackungsfolien verwendet werden, teuer.
Da ionomerhaltige Harze teuer sind, wäre es wünschenswert, weniger Ionomer oder kein Ionomer zu verwenden, ohne die von Ionomeren gelieferten vorteilhaften Eigenschaften zu opfern, wie niedrige Versiegelungsinitiierungstemperatur, relativ hohe Versiegelungsfestigkeit, relativ hohe Heißklebfestigkeit, Eignung für Versiegelungen, die unter Kochbedingungen verwendet werden, Zulässigkeit für Nahrungsmittelkontakt, etc. Ferner wäre es erwünscht, eine Folie mit einer relativ dicken Schicht oder relativ dicken Schichten zu liefern, die während des Versiegelns in der Schmelze fließen, so daß die resultierende Versiegelung durch Oberflächenfehler oder Verunreinigungen wie Staub, Fett, Wasser, das verpackte Produkt, z. B. Nahrungsmittel wie Fleisch, hindurch oder um diese herum siegeln kann. Natürlich wäre es auch erwünscht, diesen relativ dicken Bereich, der während der Versiegelung schmelzfließen kann, mit niedrigen Kosten zu schaffen, d. h. mit Zusammensetzungen, die preisgünstig sind, insbesondere Zusammensetzungen, die preisgünstiger als Ionomer sind.
Die US-A-5 298 326 offenbart eine Mehrschichtenkochfolie, die eine erste Nahrungsmittelkontaktschicht mit einer daran haftenden Kernschicht umfaßt, die ein Gemisch aus polymerem Material mit hohem Molekulargewicht und fraktioniertem Schmelzindex mit Ethylen/α-Olefin-Copolymer einschließt. Die AU-B- 60224/90 offenbart eine Mehrschichtenschrumpffolie, die eine Siegelschicht aus Propylen/Ethylen-Copolymer, Ionomer oder Ethylen/Acrylsäure (EAA)-Copolymer oder einem Gemisch aus linearem Polyethylen mit niedriger Dichte mit Ionomer oder EAA-Copolymer und eine neben dieser befindliche Schrumpfschicht umfaßt, die an die Versiegelungsschicht schmelzgebunden ist und ein Gemisch aus Polyethylen mit sehr niedriger Dichte mit EAA-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer oder Polyethylen mit niedriger Dichte umfassen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist das Ergebnis davon, daß gefunden wurde, daß eine Polymerzusammensetzung, die zwei oder mehr unterschiedliche Polymere einschließt, in einer äußeren Versiegelungsschicht und einer die Versiegelung unterstützenden Schicht die Folien mit hocherwünschten Versiegelungscharakteristika versieht, einschließlich einem oder mehreren der folgenden: (a) niedrige Versiegelungsinitiierungstemperatur, (b) hohe Versiegelungsfestigkeit, (c) hohe Heißklebfestigkeit, (d) Eignung für Versiegelungen, die unter Kochbedingungen verwendet werden und (e) zulässige Außenschicht zur Verwendung in direktem Nahrungsmittelkontakt. Zudem ist sehr wichtig, daß diese Zusammensetzungen mit der Versiegelungsleistung von Ionomerzusammensetzungen konkurrieren, die derzeit den Standard der technischen Leistung in Hinsicht auf Versiegelungen stellen, während sie wesentlich preisgünstiger als Ionomerzusammensetzungen sind. Somit gestattet die vorliegende Erfindung die Verwendung von weniger Ionomer oder keinem Ionomer, ohne die von Ionomeren gelieferten vorteilhaften Versiegelungseigenschaften zu opfern.
Zudem kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendet werden, um eine Folie mit einer relativ dicken Schicht oder relativ dicken Schichten zu liefern, die während des Versiegelns schmelzfließen, so daß die Folie durch Verunreinigungen wie Staub, Fett, Wasser, das verpackte Produkt, insbesondere Nahrungsmittel wie Fleisch hindurch versiegelt werden kann sowie um Fehlerbereiche herum gesiegelt werden kann. Die Schaffung einer solchen relativ dicken Ionomeroberfläche ist oft so teuer, daß es wirtschaftlich prohibitiv ist. Somit ermöglicht die vorliegende Erfindung die Verwendung von relativ dicken Versiegelungsschichten mit ihren jeweiligen Vorteilen wie oben beschrieben in kommerziellen Anwendungsbereichen, in denen dies bislang von den Kosten her unmöglich war.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrschichtenfolie, die umfaßt:
eine erste äußere Siegelschicht, die Ionomer, carboxylmodifiziertes Polyethylen, erhältlich durch Umsetzung eines auf Metall basierenden Materials wie beispielsweise Zinkacetat oder Natriumhydroxid mit Ethylen/Methacrylat-Copolymer, oder Ethylen/Säure-Copolymer umfaßt, wobei die äußere Schicht eine Dicke von 1 bis 20%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtenfolie, aufweist, und
eine zweite, die Versiegelung unterstützende Schicht, die
(A) als eine erste Komponente Polyethylenhomopolyer, Ethylen/- α-Olefin-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer oder Ethylen/Acrylat-Copolymer und
(B) als eine zweite Komponente Elastomer, Plastomer, Ionomer oder carboxylmodifiziertes Polyethylen, erhältlich durch Umsetzung eines auf Metall basierenden Materials wie Zinkacetat oder Natriumhydroxid mit Ethylen/Methacrylat-Copolymer,
umfaßt.
Vorzugsweise ist die die Versiegelung unterstützende Schicht eine Kernschicht.
Die Erfindung umfaßt ferner ein verpacktes Produkt, das ein in erfindungsgemäße Mehrschichtenfolie verpacktes Nahrungsmittelprodukt umfaßt. In einem solchen Produkt kann die erfindungsgemäße Mehrschichtenfolie mit sich selbst oder mit einer zweiten Folie wärmegesiegelt sein, die als äußere Folienschicht Ionomer, Ethylen/Säure-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und/oder Ethylen/Acrylat-Copolymer umfaßt.
Vorzugsweise hat die erste äußere Folienschicht eine Versiegelungsinitiierungstemperatur von 79 bis 149ºC (175% bis 300ºF), insbesondere etwa 79 bis 121ºC (175ºF bis 250ºF) und besonders bevorzugt etwa 79 bis 107ºC (175% bis 225%).
Vorzugsweise umfassen die Zusammensetzungen, die die erste Komponente und die zweite Komponente umfassen, etwa 5 bis 95 Gew.-% der ersten Komponente mit etwa 95 bis 5 Gew.-% der zweiten Komponente, insbesondere etwa 50 bis 90 Gew.-% der ersten Komponente mit etwa 10 bis 50 Gew.-% der zweiten Komponente, besonders bevorzugt etwa 80 bis 30 Gew.-% der ersten Komponente mit etwa 20 bis 70 Gew.-% der zweiten Komponente, und stärker bevorzugt etwa 70 bis 50 Gew.-% der ersten Komponente mit etwa 30 bis 50 Gew.-% der zweiten Komponente.
In der erfindungsgemäßen Mehrschichtenfolie hat die äußere Siegelungsschicht eine Dicke von 1 bis 20%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtenfolie, vorzugsweise 5 bis 15%, insbesondere 7 bis 10%, besonders bevorzugt 6 bis 8%. Vorzugsweise hat die die Versiegelung unterstützende Schicht eine Dicke von 10 bis 95%, bezogen auf die Gesamtdicke der Folie, insbesondere 10 bis 50%, besonders bevorzugt 20 bis 30%. Vorzugsweise beträgt die Gesamtdicke der äußeren Siegelschicht zusammen mit der die Versiegelung unterstützenden Schicht etwa 3,8 bis 76 um (0,15 bis 3 mil), insbesondere etwa 12,7 bis 51 um (0,5 bis 2 mil), besonders bevorzugt etwa 12,7 bis 24 um (0,5 bis 1 mil).
Wenn die erste Komponente der die Versiegelung unterstützenden Schicht ein erstes Ethylen/α-Olefin-Copolymer umfaßt und die zweite Komponente ein zweites Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt, ist der Unterschied zwischen den Vicat-Erweichungspunkten der beiden Ethylen/α-Olefin-Copolymere vorzugsweise 1ºC bis 100ºC, insbesondere 20 bis 50ºC. Vorzugsweise hat das Ethylen/α-Olefin-Copolymer der ersten Komponente eine Dichte von 0,88 g/cm³ bis 0,93 g/cm³ und das Ethylen/α-Olefin-Copolymer der zweiten Komponente hat eine Dichte von 0,86 g/cm³ bis 0,879 g/cm³.
Erfindungsgemäße Folien können ferner eine dritte oder Massenschicht, die so angeordnet ist, daß die zweite, die Versiegelung unterstützende Schicht sich zwischen der Siegelschicht und der Massenschicht befindet, oder ferner eine dritte äußere Schicht als Thermoformungs- und hitzebeständige Schicht und eine vierte Verbindungsschicht zwischen der die Versiegelung unterstützenden Schicht und der dritten äußeren Schicht umfassen.
Gemäß speziellen Ausführungsformen können die erfindungsgemäßen Mehrschichtenfolien die folgenden Schichten zusätzlich zu der ersten äußeren Siegelschicht und der zweiten, die Versiegelung unterstützenden Schicht umfassen:
A) eine dritte Schicht, wobei die dritte Schicht eine Sauerstoffsperrschicht ist, die zweite die Versiegelung unter stützende Schicht zwischen der ersten Siegelschicht und der dritten Schicht angeordnet ist,
eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die vierte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist,
eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Thermoformungs- und Schutzschicht ist, wobei die fünfte Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist,
eine sechste Schicht, wobei die sechste Schicht eine Thermoformungs- und Schutzschicht ist, wobei die dritte Schicht zwischen der fünften Schicht und der sechsten Schicht angeordnet ist,
eine siebte Schicht, wobei die siebte Schicht eine Außenschicht sowie eine hitzebeständige und Thermoformungsschicht ist, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten Schicht und der siebten Schicht angeordnet ist,
eine achte Schicht, wobei die achte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die achte Schicht zwischen der sechsten Schicht und der siebten Schicht angeordnet ist, und
eine neunte Schicht, wobei die neunte Schicht eine Thermoformungs- und Schutzschicht ist, wobei die neunte Schicht zwischen der siebten Schicht und der achten Schicht angeordnet ist,
B) eine dritte Schicht, wobei die dritte Schicht eine Sauerstoffsperrschicht ist, die zweite die Versiegelung unterstützende Schicht zwischen der ersten Siegelschicht und der dritten Schicht angeordnet ist,
eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Außenschicht sowie eine Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht ist, wobei die dritte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist,
eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht ist, wobei die fünfte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist,
eine sechste Schicht, wobei die sechste Schicht eine Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht ist, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist,
eine siebte Schicht, wobei die siebte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die siebte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der fünften Schicht angeordnet ist, eine achte Schicht, wobei die achte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die achte Schicht zwischen der vierten Schicht und der sechsten Schicht angeordnet ist,
C) eine dritte Schicht, wobei die dritte Schicht eine Verbindungsschicht ist, die zweite die Versiegelung unterstützende Schicht zwischen der ersten Siegelschicht und der dritten Schicht angeordnet ist,
eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Außenschicht sowie eine Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht ist, wobei die dritte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist,
eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht ist, wobei die fünfte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist,
eine sechste Schicht, wobei die sechste Schicht eine Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht ist, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist,
eine siebte Schicht, wobei die siebte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die siebte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der fünften Schicht angeordnet ist, und eine achte Schicht, wobei die achte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die achte Schicht zwischen der vierten Schicht und der sechsten Schicht angeordnet ist,
D) eine dritte Außenschicht als Schicht ohne Nahrungsmittelkontakt, wobei die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist, eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Polyamidschicht ist, wobei die vierte Schicht zwischen der dritten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist, eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die fünfte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist, eine sechste Schicht, wobei die sechste Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer Einschichtfolie, die zur Referenzzwecken gezeigt ist.
Fig. 2 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Zweischichtenfolie.
Fig. 3 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Dreischichtenfolie.
Fig. 4 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Vierschichtenfolie.
Fig. 5 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Neunschichtenfolie.
Fig. 6 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Achtschichtenfolie.
Fig. 7 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer zu Referenzzwecken gezeigten Siebenschichtenfolie.
Fig. 8 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen alternativen Achtschichtenfolie.
Fig. 9 illustriert eine vergrößerte Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Sechsschichtenfolie.
Fig. 10 illustriert eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß verpackten Produkts.
Fig. 11 illustriert eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß alternativen verpackten Produkts.
Fig. 12 illustriert eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäß verpackten Produkts.
Fig. 13 illustriert eine perspektivische Ansicht eines weiteren erfindungsgemäß alternativ verpackten Produkts.
Fig. 14 illustriert eine Querschnittansicht durch Schnitt 14-14 des in Fig. 13 illustrierten verpackten Produkts.
Fig. 15 illustriert eine Querschnittansicht einer allgemein in einer Verpackung verwendeten Versiegelung.
Fig. 16 illustriert eine Querschnittansicht einer Überlappungsversiegelung.
Fig. 17 illustriert eine Querschnittansicht einer Verpackung, die eine Flossenversiegelung umfaßt.
Fig. 18 illustriert eine Schemaansicht eines bevorzugten Verfahrens zur Herstellung bevorzugter Mehrschichtenfolien.
Fig. 19 illustriert eine Schemaansicht eines anderen bevorzugten Verfahrens zur Herstellung bevorzugter Mehrschichtenfolien.
Fig. 20 illustriert eine Schemaansicht eines anderen bevorzugten Verfahrens zur Herstellung bevorzugter Mehrschichtenfolien.
Fig. 21 illustriert eine Schemaansicht eines anderen bevorzugten Verfahrens zur Herstellung bevorzugter Mehrschichtenfolien.
Fig. 22 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiegelungsfestigkeiten verschiedener Siegelmittel gegen Temperatur liefert.
Fig. 23 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiegelungsfestigkeiten verschiedener Ionomerharze als Funktion der Temperatur liefert.
Fig. 24 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiege lungsfestigkeiten verschiedener Zusammensetzungen im Vergleich mit einem speziellen Ionomerharz liefert.
Fig. 25 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiegelungsfestigkeiten verschiedener Zusammensetzungen liefert, die an ein spezielles Ionomerharz gesiegelt werden.
Fig. 26 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiegelungsfestigkeiten verschiedener Zusammensetzungen liefert, die an ein spezielles Ionomerharz gesiegelt werden.
Fig. 27 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiegelungsfestigkeiten von "ionomerverkappter" Mehrschichtenfolie, die an ein spezielles Ionomerharz gesiegelt ist, im Vergleich zu einer konventionellen Ionomer-an-Ionomer-Versiegelung liefert.
Fig. 28 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiegelungsfestigkeiten zweier Mehrschichtenfolienstrukturen im Vergleich zu einer konventionellen Ionomer-an-Ionomer-Versiegelung liefert.
Fig. 29 ist ein Balkendiagramm, daß die Ergebnisse von Versiegelungstemperatur (ºC/ºF) gegen Versiegelungsfestigkeit (N/m; lb/in) wiedergibt und Vergleichsdaten für die Versiegelungsfestigkeiten von spezieller "ionomerverkappter" Mehrschichtenfolie an ein spezielles Ionomer liefert, verglichen mit einer konventionellen Ionomer-an-Ionomer-Versiegelung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie hier verwendet wird der Begriff "Folie" im allgemeinen Sinne verwendet und schließt Kunststoffbahnen ein, ungeachtet dessen, ob es sich um Endlosfolie oder stückiges Material handelt. Vorzugsweise haben erfindungsgemäße und erfindungsgemäß verwendete Folien eine Dicke von 0,25 mm oder weniger. Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Verpackung" auf Verpackungsmaterialien, die zum Verpacken eines Produkts verwendet werden.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Plastomer" auf ein beliebiges aus der Familie von thermoplastischen-elastomeren Styrol/Butadien-Copolymeren, deren Moleküle eine radiale oder Sternstruktur haben, wobei sich mehrere Polybutadienketten von einem zentralen Mittelpunkt erstrecken, wobei sich am äußeren Ende jedes Segments ein Polystyrolblock befindet. Alternativ umfaßt das Plastomer homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, vorzugsweise homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von etwa 0,86 bis 0,91, insbesondere homogenes Ethylen/α-Olefin- Copolymer mit einer Dichte von etwa 0,86 bis 0,879. Wie hier verwendet schließt der Begriff Plastomer solche Copolymere ein, egal ob das Copolymer gehärtet oder ungehärtet ist.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Elastomer" auf ein Material, das bei Raumtemperatur wiederholt auf mindestens das Doppelte seiner ursprünglichen Länge gereckt werden kann und unmittelbar nach Loslassen der Spannung mit Kraft auf seine ungefähre ursprüngliche Länge zurückkehrt. Dieses Charakteristikum unterscheidet Kunststoffe von Elastomeren und Kautschuken, ebenso wie die Tatsache, daß Elastomere ihre endgültigen Eigenschaften durch Mastifizieren mit Füllstoffen, Verarbeitungshilfsmitteln, Antioxidantien, Härtungsmitteln, etc. und nachfolgendes Vulkanisieren (Härten) bei erhöhten Temperaturen erhalten. Nur wenige Elastomere sind von thermoplastischer Beschaffenheit. Wie hier verwendet schließt der Begriff "Elastomer" ein: thermoplastische Elastomere ("TPEs") wie Ethylen/Propylen/Dienmonomer ("EPDM"), Butylkautschuk, Styrol/Butadien-Blockcopolymer, chlorierter Butylkautschuk und Ethylen/Propylen-Kautschuk, thermoplastisches Urethan ("TPU"), thermoplastisches Olefin ("TPO") und Ethylen/Propylen-Kautschuk ("EPR"). Wie hier verwendet schließt der Begriff Elastomer solche Materialien ein, egal ob das Material gehärtet oder ungehärtet ist.
Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemäß verwendete Elastomer mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril/Chloropren-Copolymer, Acrylnitril/Isopren-Copolymer, Butadien/Acrylnitril-Copolymer, chloriertem Polyethylen, chlorsulfoniertem Polyethylen, Ethylenetherpolysulfid, Ethylen/- Ethylacrylat-Copolymer, Ethylenpolysulfid, Ethylen/Propylen- Copolymer, Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymer, Fluorelastomer, Fluorsilikon, Hexafluorpropylen/Vinylidenfluorid-Copolymer, Isobuten/Isopren-Copolymer, Organopolysiloxan, Acrylester/Butadien-Copolymer, Polybutadien, Polychloropren, Polyepichlorhydrin, Polyisobuten, Polyisopren, Polyurethan (Polyester), Polyurethan (Polyether), Polyurethan (Polyether und Polyester), Styrol/Butadien-Copolymer, Styrol/Chloropren-Copolymer, Polyethylen/Butyl-Pfropfcopolymer und Styrol/Butadien/Styrol-Triblockpolymer.
Der Begriff "Ionomer" wie hier verwendet bezieht sich auf ein Produkt einer ionischen Polymerisation, d. h. ein Polymer, das in der Kette liegende ionische Bindung enthält. Vorzugsweise umfaßt das Ionomer mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus thermoplastischem Harz, das auf Metallsalz von Alken/Säure-Copolymer basiert, insbesondere thermoplastischem Harz, das auf Metallsalz von Ethylen/Säure-Copolymer basiert, besonders bevorzugt Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer. Wie hier verwendet schließt der Begriff "Ionomer" auch Ethylen/- Acrylsäure-Copolymer und Ethylen/Säure/Acrylat-Terpolymer ein. Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "carboxylmodifiziertes Polyethylen" auf ein Klasse von Polymeren, die Ionomeren ähnlich sind, jedoch hier als chemisch von Ionomeren abgegrenzt angesehen werden. Carboxylmodifiziertes Polyethylen, auch als "EMA-Ionomer" bezeichnet, wird aus Materialien auf Metallbasis wie Zinkacetat oder Natriumhydroxid hergestellt, die mit Ethylen/Methacrylat-Copolymer umgesetzt werden, wie Fachleuten auf dem Gebiet der Polymere bekannt ist.
Wie hier verwendet beziehen sich die Formulierungen "Siegelschicht", "Versiegelungsschicht", "Wärmesiegelschicht" und "Siegelungsschicht" auf eine äußere Folienschicht oder -schichten, die an der Siegelung der Folie mit sich selbst, einer anderen Folienschicht aus der gleichen oder einer anderen Folie und/oder einem anderen Gegenstand, der keine Folie ist, beteiligt ist bzw. sind. Es sei auch darauf hingewiesen, daß im allgemeinen bis zu den äußeren 76 um (3 mil) einer Folie an der Versiegelung der Folie mit sich selbst oder einer anderen Schicht beteiligt sein können. In Bezug auf Verpackungen, die nur Flossenversiegelungen im Gegensatz zu Siegelungen vom Überlappungstyp aufweisen, bezieht sich die Formulierung "Siegelungsschicht" allgemein auf die Innenseitenfolienschicht einer Verpackung sowie Stützschichten, die neben dieser Siegelungsschicht liegen, die oft mit sich selbst versiegelt werden und beim Verpacken von Nahrungsmitteln oft als Nahrungsmittelkontaktschicht dienen. Im allgemeinen umfaßt eine Siegelungsschicht, die mit einer Wärmesiegelschicht versiegelt wird, jedes thermoplastische Polymer, vorzugsweise umfaßt die Wärmesiegelschicht beispielsweise thermoplastisches Polyolefin, thermoplastisches Polyamid, thermoplastischen Polyester und thermoplastisches Polyvinylchlorid, insbesondere thermoplastisches Polyolefin, besonders bevorzugt thermoplastisches Polyolefin mit weniger als 60 Gew.-% Kristallinität.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Siegelung" auf jede Siegelung eines ersten Bereichs einer Folienoberfläche auf einen zweiten Bereich einer Folienoberfläche, wobei die Siegelung gebildet wird, indem die Bereiche auf mindestens ihre jeweiligen Versiegelungsinitiierungstemperaturen erhitzt werden. Das Erhitzen kann nach einer oder mehreren beliebigen Weisen durchgeführt werden, wie mit einem Heizstab, Heißluft, Infrarotstrahlung, Ultraschallversiegelung, etc.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Siegelungsschicht ohne Kontakt" auf eine äußere Folienschicht, die zur Verwendung als Siegelungsschicht geeignet ist, wobei jedoch, wenn die Folie zur Herstellung einer Verpackung verwendet wird, die Folienschicht auf der Außenseite der Verpackung ist und daher keinen wesentlichen direkten Kontakt mit dem Produkt in der Verpackung hat. Die Siegelungsschicht ohne Kontakt kann eine Zusammensetzung umfassen, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer und homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt, vorzugsweise umfaßt die Siegelungsschicht ohne Kontakt Ethylen/α-Olefin-Copolymer, insbesondere umfaßt die Siegelungsschicht ohne Kontakt homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "die Versiegelung unterstützende Schicht" auf eine Kernschicht einer Mehrschichtenfolie, die sich innerhalb von etwa 76 um (3 mil) einer äußeren Oberfläche der Folie befindet, wobei diese Kernschicht eine Versiegelungsinitiierungstemperatur hat, die nicht höher als die Temperatur ist, die diese Schicht während eines Wärmesiegelungsvorgangs erreicht.
Wie hier verwendet sind hinsichtlich der Siegelschicht und/oder der die Versiegelung unterstützenden Schicht, wenn die in einer oder mehreren dieser Schichten vorhandene "Zusammensetzung" eine "erste Komponente" und eine "zweite Komponente" umfaßt, oder wenn die Zusammensetzung eine "dritte Komponente" und eine "vierte Komponente" umfaßt, die beiden Komponenten in der Schicht polymere Komponenten, die im wesentlichen gleichförmig miteinander gemischt sind, d. h. gleichförmig miteinander vermischt, so daß die Zusammensetzung hinsichtlich der Anwesenheit von sowohl der ersten Komponente als auch der zweiten Komponente im wesentlichen homogen ist.
Zudem sind die Komponenten in der erfindungsgemäß verwendeten Zusammensetzung unterschiedliche Komponenten. Wenn beispielsweise die erste Komponente Ethylen/α-Olefin-Copolymer ist und die zweite Komponente homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer ist, muß die erste Komponente von der zweiten Komponente chemisch verschieden sein, obwohl die erste Komponente auch homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer sein kann. Als erster bevorzugter Unterschied hat die erste Komponente eine Dichte von etwa 0,88 bis 0,92 g/cm³ (insbesondere 0,89 bis 0,92, besonders bevorzugt 0,90 bis 0,92 und stärker bevorzugt 0,90 bis 0,915), während die zweite Komponente eine Dichte von etwa 0,86 bis 0,91 g/cm³ (insbesondere 0,86 bis 0,879) hat.
Als alternativen Unterschied zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente in der Zusammensetzung gibt es einen Unterschied der Vicat-Erweichungspunkte zwischen den beiden Kom ponenten. Vicat-Erweichungspunkt ist die Temperatur, bei der eine Nadel mit breiter Spitze mit 1 mm² rundem Querschnitt in ein thermoplastisches Probestück auf eine Tiefe von 1 mm unter einer spezifizierten Last mit einer gleichförmigen Rate des Temperaturanstiegs (ASTM D 1525, auf das hier in seiner Gesamtheit Bezug genommen wird) eindringt. Vorzugsweise hat die erste Komponente einen Vicat-Erweichungspunkt, der 1ºC bis 100ºC höher als der Vicat-Erweichungspunkt der zweiten Komponente ist, insbesondere 10ºC bis 75ºC höher, besonders bevorzugt 20ºC bis 50ºC höher. Je größer der Unterschied im Vicat-Erweichungspunkt ist, um so größer ist das Potential zur Steigerung der erfindungsgemäß gelieferten Vorteile.
Die äußere Siegelungsschicht kann in erfindungsgemäßer Folie ferner Anhydridfunktionalität umfassen. Die Anwesenheit der Anhydridfunktionalität ist besonders vorteilhaft, wenn die Folie in einer Kochanwendung verwendet werden soll und die äußere Siegelungsschicht in direktem Kontakt mit einem Fleisch umfassenden Produkt sein soll. Die Anhydridfunktionalität steigert den erhaltenen Adhäsionsgrad des Fleisches, wodurch Auslecken während des in der Folie Kochens verhindert wird. Dies vorliegende Thema wird detailliert in unserer gleichzeitig anhängigen europäischen Patentanmeldung Nr. 95917656.1, eingereicht 18. April 1995 mit dem Titel "Folie mit Anhydridfunctionalität in der äußeren Schicht" diskutiert.
Wie hier verwendet werden der Begriff "Sperre" und die Formulierung "Sperrschicht" in Anwendung auf Folien und/oder Folienschichten in Bezug auf die Fähigkeit einer Folie oder Folienschicht verwendet, als Sperre für ein oder mehrere Gase zu dienen. Sauerstoff (d. h. O&sub2;) -Sperrschichten können beispielsweise Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyamid, Polyester, Polyacrylnitril, etc. umfassen, die Fachleuten bekannt sind, vorzugsweise umfaßt die Sauerstoffsperrschicht Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Polyamid, insbesondere Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Schutzschicht" auf eine äußere Folienschicht und/oder innere Folienschicht, solange die Folienschicht zum Widerstand gegen Abrieb, Durchstich und anderen potentiellen Ursachen der Verminderung der Unversehrtheit der Verpackung sowie potentiellen Ursachen der Verringerung der Qualität des Aussehens der Verpackung dient. Schutzschichten können jedes Polymer umfassen, solange das Polymer dazu beiträgt, das Ziel der Unversehrtheit und/oder das Ziel des Aussehens zu erreichen, vorzugsweise umfassen Schutzschichten Polymer mit einem Modul von mindestens 10&sup7; Pa bei Raumtemperatur, insbesondere umfaßt die Schutzschicht mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamid, Ethylen/Propylen-Copolymer, insbesondere Nylon 6, Nylon 6/6, amorphem Nylon und Ethylen/Propylen-Copolymer.
Wie hier verwendet beziehen sich der Begriff "Kern" und die Formulierung "Kernschicht" in Anwendung auf Mehrschichtenfolien auf jede innere Folienschicht, die eine andere Hauptfunktion als als Klebstoff oder Verträglichmacher zum Kleben zweier Schichten aneinander hat. Üblicherweise versehen die Kernschicht oder -schichten die Mehrschichtenfolie mit einem gewünschten Festigkeitsgrad, d. h. Modul, und/oder optischen Eigenschaften und/- oder zusätzlicher Gebrauchsfestigkeit und/oder spezieller Undurchlässigkeit.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Hautschicht" auf eine Außenseitenschicht einer Mehrschichtenfolie zum Verpacken eines Produkts, wobei diese Hautschicht Beanspruchungen ausgesetzt ist. Demnach sind die bevorzugten Polymere für die Hautschicht die gleichen wie die bevorzugten Polymere für die Schutzschicht.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Verbindungsschicht" auf jede innere Schicht mit dem Hauptzweck, zwei Schichten aneinander zu kleben. Verbindungsschichten können jedes unpolare Polymer mit einer darauf gepfropften polaren Gruppe umfassen, so daß das Polymer zur kovalenten Bindung an polare Polymere wie Polyamid und Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer imstande ist. Vorzugsweise umfassen Verbindungsschichten mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus modifiziertem Polyolefin, modifiziertem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer, insbesondere umfassen Verbindungsschichten mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anhydridmodifiziertem gepfropftem linearem Polyethylen mit niedriger Dichte, anhydridgepfropftem Polyethylen mit niedriger Dichte, homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer und anhydridgepfropftem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Massenschicht" auf jede Schicht einer Folie, die zum Zweck der Steigerung der Gebrauchsfestigkeit, der Zähigkeit, des Moduls, etc. einer Mehrschichtenfolie vorhanden ist. Massenschichten umfassen allgemein Polymere, die relativ zu anderen Polymeren in der Folie, die einige spezielle Zwecke außer Gebrauchsfestigkeit, Modul, etc. liefern, preiswert sind. Vorzugsweise umfassen Massenschichten Polyolefin, insbesondere mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer, Polyethylen mit niedriger Dichte und linearem Polyethylen mit niedriger Dichte.
Die Bezeichnungen "erste Schicht", "zweite Schicht", etc. wie hier verwendet geben allgemein die Weise an, in der eine Mehrschichtenfolienstruktur aufgebaut ist. Das heißt, daß allgemein die erste Schicht ohne jede der beschriebenen zusätzlichen Schichten vorhanden sein kann, oder die erste und zweite Schicht ohne jede der zusätzlichen beschriebenen Schichten vorhanden sein können, etc.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Thermoformungsschicht" auf eine Folienschicht, die erwärmt und in einen Hohlraum gezogen werden kann, während sie gleichförmig dünner wird, im Unterschied zu Folien oder Folienschichten, die während des Thermoformungsverfahrens ihre Unversehrtheit verlieren (z. B. gehen Polyethylenhomopolymere kein Thermoformen mit gleichförmiger Verdünnung ein). Vorzugsweise umfassen Thermoformungsschichten Polyamid, Ethylen/Propylen-Copolymer und Propylenhomopolymer, insbesondere Nylon 6, Nylon 6/6, amorphes Nylon, Ethylen/Propylen-Copolymer und Propylenhomopolymer.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "hitzebeständige Schicht" auf eine Folienschicht, die eine relativ hohe Schmelztemperatur und/oder relativ hohe Wärmeverformungstemperatur relativ zu dem Rest der Folie hat, insbesondere relativ zu der Siegelschicht/den Siegelschichten. Vorzugsweise umfassen hitzebeständige Schichten mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamid und Propylenhomopolymer, insbesondere Nylon 6, Nylon 6/6, amorphes Nylon und Propylenhomopolymer.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Ultraviolettschutzschicht" auf eine Folienschicht mit der Fähigkeit, ultraviolette Strahlung zu absorbieren, so daß die ultraviolette Strahlung nicht in die Folie eindringen und von dem Produkt absorbiert werden kann. Vorzugsweise umfassen Ultraviolettschutzschichten Polyamid, insbesondere mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nylon 6 und amorphem Nylon.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Gedächtnisschicht" auf eine Folienschicht, die elastische Charakteristika unter ihrem plastischen Verformungspunkt hat, d. h. Zugspannung bei Streckgrenze. Gedächtnisschichten können jedes Polymer mit relativ hoher Zugspannung bei Streckgrenze umfassen, vorzugsweise umfassen Gedächtnisschichten Polyamid, insbesondere Nylon 6.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Fleischkontaktschicht" auf eine Schicht einer Mehrschichtenfolie, die in direktem Kontakt mit dem in der Folie verpackten fleischhaltigen Produkt ist. Die Fleischkontaktschicht ist eine Außenschicht, damit sie in direktem Kontakt mit dem Fleischprodukt sein kann. Die Fleischkontaktschicht ist eine Innenseitenschicht in dem Sinne, daß in dem verpackten Fleischprodukt die Fleischkontaktschicht die innerste Folienschicht in direktem Kontakt mit dem Nahrungsmittel ist.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Fleischkontaktoberfläche" auf die Oberfläche einer Fleischkontaktschicht, die in direktem Kontakt mit dem Fleisch in der Verpackung ist.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Koch-" auf das Verfahren, bei dem ein Produkt gekocht wird, das in einem Material verpackt ist, das Einwirkung von langen und langsamen Kochbedingungen widerstehen kann, während es das Nahrungsmittelprodukt enthält, beispielsweise Untertauchen in Wasser von 57ºC bis 121ºC (d. h. 135 bis 250ºF) für 2 bis 12 h, vorzugsweise 57ºC bis 100ºC (d. h. 135 bis 200ºF) für 2 bis 12 h. Kochpackte Nahrungsmittel (Nahrungsmittel zum Kochen in der Verpackung) sind im wesentlichen vorverpackte, vorgekochte (vorgegarte) Nahrungsmittel, die in dieser Form direkt dem Verbraucher zugeführt werden können. Diese Typen von Nahrungsmitteln können mit oder ohne Erwärmen konsumiert werden. Kochverpackungsmaterialien behalten die Unversehrtheit der Versiegelung und sind im Fall von Mehrschichtenfolien delaminierungsbeständig. Kochfolien müssen unter Bedingungen des darin Kochens auch wärmeschrumpfbar sein, um so eine enganliegend passende Verpackung zu bilden. Kochfolien haben vorzugsweise eine Neigung, an dem Nahrungsmittelprodukt zu haften, wodurch "Auskochen" verhindert wird, das die Ansammlung von Säften zwischen der äußeren Oberfläche des Nahrungsmittelprodukts und der Fleischkontaktoberfläche der Folie ist, d. h. der Oberfläche in direktem Kontakt mit dem Fleisch. Zusätzliche optionale Charakteristika von Folien zur Verwendung in Kochanwendungen schließen Delaminierungsbeständigkeit, niedrige O&sub2;-Durchlässigkeit, Wärmeschrumpfbarkeit, die etwa 20 bis 50% biaxialen Schrumpf bei etwa 85ºC (185ºF) bedeutet, und optische Transparenz ein.
Wie hier verwendet bezieht sich "EVOH" auf Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer. EVOH schließt verseifte oder hydrolysierte Ethylen/Vinylacetat-Copolymere ein und bezieht sich auf ein Vinylalkoholcopolymer mit Ethylencomonomer, das beispielsweise durch Hydrolyse von Vinylacetatcopolymeren oder durch chemische Reaktionen mit Polyvinylalkohol hergestellt ist. Der Hydrolysegrad ist vorzugsweise mindestens 50% und insbesondere mindestens 85%.
Wie hier verwendet beziehen sich der Begriff "Laminierung", der Begriff "Laminat" und die Formulierung "laminierte Folie" auf das Verfahren und resultierende Produkt, das durch Verbinden von zwei oder mehr Schichten aus Folie oder anderen Materialien hergestellt ist. Laminierung kann bewirkt werden, indem Schichten mit Klebstoffen verbunden werden, mit Wärme und Druck verbunden werden und sogar durch Streichbeschichten und Extrusionsbeschichten. Der Begriff Laminat schließt auch coextrudierte Mehrschichtenfolien ein, die eine oder mehrere Verbindungsschichten umfassen.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "orientiert" auf ein polymerhaltiges Material, das bei erhöhter Temperatur (der Orientierungstemperatur) gereckt worden ist, gefolgt von "fixieren" in der gereckten Konfiguration durch Abkühlen des Materials, während die gereckten Abmessungen im wesentlichen beibehalten werden. Bei nachfolgendem Erwärmen von nicht festgehaltenem, nicht getempertem, orientiertem polymerhaltigem Material auf seine Orientierungstemperatur wird Wärmeschrumpfung auf beinahe die ursprünglichen nicht-gereckten Abmessungen, d. h. vor der Orientierung, hervorgerufen. Insbesondere bezieht sich der Begriff "orientiert" wie hier verwendet auf orientierte Folien, wobei die Orientierung nach einer oder mehreren von einer Vielfalt von Weisen erzeugt werden kann.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Orientierungsverhältnis" auf das Multiplikationsprodukt des Ausmaßes, bis zu dem das Kunststofffolienmaterial in mehreren Richtungen expandiert wird, üblicherweise zwei zueinander senkrecht stehenden Richtungen. Expansion in Maschinenrichtung wird hier als "Ziehen" bezeichnet, während Expansion in Querrichtung hier als "Recken" bezeichnet wird. Der Orientierungsgrad wird auch als Orientierungsverhältnis oder mitunter als "Reckverhältnis" bezeichnet.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Monomer" auf eine relativ einfache Verbindung, die üblicherweise Kohlenstoff enthält und ein niedriges Molekulargewicht hat, die durch Kombinieren mit sich selbst oder mit anderen ähnlichen Molekülen oder Verbindungen unter Bildung von Polymer reagieren kann.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Comonomer" auf ein Monomer, das mit mindestens einem anderen Monomer in einer Copolymerisationsreaktion copolymerisiert wird, deren Ergebnis ein Copolymer ist.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Polymer" auf das Produkt einer Polymerisationsreaktion und schließt Homopolymere, Copolymere, Terpolymere, etc. ein. Im allgemein können die Schichten einer Folie im wesentlichen aus einem Einzelpolymer bestehen, oder können mit diesem zusammen, d. h. damit gemischt, zusätzliche Polymere aufweisen.
Wie hier verwendet wird der Begriff "Homopolymer" in Bezug auf Polymer verwendet, das aus der Polymerisation eines Einzelmonomers resultiert, d. h. ein Polymer, das im wesentlichen aus einem einzigen Typ von sich wiederholender Einheit besteht.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Copolymer" auf Polymere, die durch die Polymerisationsreaktion von mindestens zwei unterschiedlichen Monomeren gebildet werden. Beispielsweise schließt der Begriff "Copolymer" das Copolymerisationsreaktionsprodukt von Ethylen und α-Olefin wie 1-Hexen ein. Der Begriff "Copolymer" schließt jedoch auch beispielsweise die Copolymerisation einer Mischung von Ethylen, Propylen, 1-Hexen und 1-Octen ein.
Wie hier verwendet schließt der Begriff "Polymerisation" Homopolymerisationen, Copolymerisationen, Terpolymerisationen, etc. ein und schließt alle Typen von Copolymerisationen wie statistische, Pfropf-, Block-, etc. ein. Im allgemeinen können die Polymere in den erfindungsgemäß verwendeten Folien gemäß jedem geeigneten Polymerisationsverfahren einschließlich Aufschlämmungspolymerisation, Gasphasenpolymerisation und Hochdruckpolymerisationsverfahren hergestellt werden.
Aufschlämmungspolymerisationsverfahren verwenden allgemein über atmosphärischem Druck liegende (superatmosphärische) Drücke und Temperaturen im Bereich von 40ºC bis 100ºC. In einer Aufschlämmungspolymerisation wird eine Suspension von festem teilchenförmigem Polymer in einem flüssigen Polymerisationsmedium gebildet, zu dem Ethylen und Comonomere und oft Wasserstoff zu sammen mit Katalysator gegeben werden. Die in dem Polymerisationsmedium verwendete Flüssigkeit kann ein Alkan, Cycloalkan oder ein aromatischer Kohlenwasserstoff wie Toluol, Ethylbenzol oder Xylol sein. Das verwendete Medium sollte unter den Polymerisationsbedingungen flüssig und relativ inert sein. Vorzugsweise wird Hexan oder Toluol verwendet.
Alternativ verwenden Gasphasenpolymerisationsverfahren superatmosphärischen Druck und eine Temperatur im Bereich von etwa 50ºC bis 120ºC. Gasphasenpolymerisation kann in einem gerührten oder aufgewirbelten Bett aus Katalysator und Produktteilchen in einem Druckgefäß durchgeführt werden, das adaptiert ist, um die Trennung von Produktteilchen von nicht umgesetzten Gasen zu ermöglichen. Ethylen, Comonomer, Wasserstoff und inertes Verdünnungsgas wie Stickstoff können eingebracht oder rezirkuliert werden, um so die Teilchen auf Temperaturen von 50ºC bis 120ºC zu halten. Triethylaluminium kann nach Bedarf als Abfangmittel für Wasser, Sauerstoff und andere Verunreinigungen zugesetzt werden. Polymerprodukt kann kontinuierlich oder halbkontinuierlich mit einer solchen Rate abgezogen werden, daß ein konstanter Produktbestand in dem Reaktor verbleibt. Nach Polymerisation und Deaktivierung des Katalysators kann das Produktpolymer mit jedem geeigneten Mittel gewonnen werden. In der kommerziellen Praxis kann das Polymerprodukt direkt aus dem Gasphasenreaktor gewonnen werden, mit einer Stickstoffspülung von restlichem Monomer befreit werden und ohne weitere Deaktivierung oder Katalysatorentfernung verwendet werden.
Hochdruckpolymerisationsverfahren verwenden ein Katalysatorsystem, das eine Cyclopentadien-Übergangsmetallverbindung und eine Alumoxanverbindung umfaßt. Es ist wichtig, daß die Polymerisationstemperatur im Hochdruckverfahren über etwa 120ºC, aber unter der Zersetzungstemperatur des Polymerprodukts liegt. Es ist auch wichtig, daß der Polymerisationsdruck über etwa 500 bar (kg/cm²) liegt. In solchen Situationen, in denen das Molekulargewicht des Polymerprodukts, das bei einem gegebenen Satz von Betriebsbedingungen erzeugt werden würde, höher als erwünscht ist, kann jede der im Stand der Technik bekannten Techniken zur Steuerung des Molekulargewichts, wie Verwendung von Wasserstoff oder der Reaktortemperatur, in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Copolymerisation" auf die gleichzeitige Polymerisation von zwei oder mehr Monomeren.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff Copolymer, das als Vielzahl von Monomeren angegeben wird, z. B. "Propylen/Ethylen-Copolymer", auf ein Copolymer, in dem eines der Monomere in einem höheren Gewichtsprozentsatz oder Molprozentsatz copolymerisiert. Das zuerst aufgeführte Monomer wird jedoch vorzugsweise in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das als zweites aufgeführte Monomer polymerisiert, und bei Copolymeren, die Terpolymere, Quadripolymere, etc. sind, copolymerisiert das erste Monomer vorzugsweise in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das zweite Monomer und das zweite Monomer copolymerisiert in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das dritte Monomer, etc.
Wie hier verwendet werden Copolymere ausgedrückt in Monomeren, aus denen die Copolymere erzeugt werden, identifiziert, d. h. benannt. Beispielsweise bezieht sich die Formulierung "Propylen/Ethylen-Copolymer" auf ein Copolymer, das durch Copolymerisation von sowohl Propylen als auch Ethylen mit oder ohne zusätzliches Comonomer/zusätzliche Comonomere erzeugt ist. Ein Copolymer umfaßt wiederkehrende "Polymerisationseinheiten", die sich von den Monomeren ableiten, aus denen das Copolymer erzeugt wird.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Polymerisationseinheit" auf eine Einheit eines Polymers, wie sie von einem in der Polymerisationsreaktion verwendeten Monomer abgeleitet ist. Beispielsweise bezieht sich die Formulierung "α-Olefin-Polymerisationseinheiten" auf eine Einheit in beispielsweise einem Ethylen/α-Olefin-Copolymer, wobei die Polymerisationseinheit jener Restbestandteil ist, der von dem α-Olefinmonomer stammt, nachdem es reagiert, um ein Teil der Polymerkette zu werden.
Jedes der benannten Monomere kann in einem höheren Gewichts- oder Molprozentsatz copolymerisieren. Das zuerst aufgeführte Monomer polymerisiert jedoch vorzugsweise in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das zweite aufgeführte Monomer, und bei Copolymeren, die Terpolymere, Quadripolymere, etc. sind, copolymerisiert das als erstes im Namen angegebene Monomer, d. h. das zuerst spezifizierte Monomer, vorzugsweise in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das als zweites spezifizierte Monomer und das als zweites spezifizierte Monomer copolymerisiert wiederum in einem höheren Gewichtsprozentsatz als das als drittes spezifizierte Monomer, etc.
Wie hier verwendet gibt Terminologie, die ein "/" in Hinsicht auf die chemische Identität eines Copolymers verwendet (z. B. ein "Ethylen/α-Olefin-Copolymer") die Comonomere an, die zur Bildung des Copolymers copolymerisiert werden. Solche Formulierungen wie "Ethylen-α-Olefin-Copolymer" sind jeweils das Äquivalent zu "Ethylen/α-Olefin-Copolymer".
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "heterogenes Polymer" auf Polymerisationsreaktionsprodukte mit relativ weiter Variation des Molekulargewichts und relativ weiter Variation der Zusammensetzungsverteilung, d. h. Polymere, die beispielsweise mit konventionellen Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt sind. Heterogene Polymere sind in verschiedenen Schichten der erfindungsgemäß verwendeten Folie brauchbar. Solche Polymere enthalten typischerweise eine relativ weite Vielfalt von Kettenlängen und Comonomerprozentsätzen.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "heterogener Katalysator" auf einen Katalysator, der zur Verwendung in der Polymerisation heterogener Polymere wie oben definiert geeignet ist. Heterogene Katalysatoren sind aus mehreren Sorten aktiver Stellen zusammengesetzt, die sich in der Lewis-Acidität und der sterischen Umgebung unterscheiden. Ziegler-Natta-Katalysatoren sind heterogene Katalysatoren. Beispiele für heterogene Ziegler-Natta-Systeme schließen Metallhalogenide ein, die mit organometallischem Cokatalysator aktiviert werden, wie Titanchlorid, das gegebenenfalls Magnesiumchlorid enthält, komple xiert an Trialkylaluminium, und finden sich in Patenten wie der US-A-4 302 565 von Goeke et al. und der US-A-4 302 566 von Karol et al., wobei hier auf beide in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "homogenes Polymer" auf Polymerisationsreaktionsprodukte mit relativ enger Molekulargewichtsverteilung und relativ enger Zusammensetzungsverteilung. Homogene Polymere sind in verschiedenen Schichten der erfindungsgemäß verwendeten Mehrschichtenfolie brauchbar. Homogene Polymere zeigen eine relativ gleichmäßige Sequenzverteilung der Comonomere innerhalb einer Kette, spiegelbildliche Sequenzverteilung aller Ketten untereinander und Ähnlichkeit der Länge aller Ketten, und werden typischerweise mit Metallocen oder einem anderen Typ von Katalyse mit singulär aktiver Stelle hergestellt.
Insbesondere können homogene Ethylen/cz-Olefin-Copolymere nach einem oder mehreren Verfahren charakterisiert werden, die Fachleuten bekannt sind, wie Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn), Breitenindex der Zusammensetzungsverteilung (CDBI) und enger Schmelzpunktbereich und Einzelschmelzpunktverhalten. Die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn), auch als Polydispersität bekannt, kann durch Gelpermeationschromatographie bestimmt werden. Die erfindungsgemäß brauchbaren homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere haben ein Mw/Mn von weniger als 2,7. Vorzugsweise liegt das Mw/Mn im Bereich von etwa 1,9 bis 2,5. Insbesondere liegt das Mw/Mn im Bereich von etwa 1,9 bis 2, 3. Der Breitenindex der Zusammensetzungsverteilung (CDBI) solcher homogener Ethylen/α-Olefin-Copolymere ist im allgemeinen größer als etwa 70%. Der CDBI ist definiert als der Gewichtsprozentsatz der Copolymermoleküle mit einem Comonomergehalt innerhalb von 50% (d. h. plus oder minus 50%) des Medianwerts des gesamten molaren Comonomergehalts. Der CDBI von linearem Polyethylen, das kein Comonomer enthält, ist als 100% definiert. Der Breitenindex der Zusammensetzungsverteilung wird nach der Technik der Eluierungsfraktionierung mit ansteigender Temperatur (TREF) charakterisiert. CDBI-Bestimmung unterscheidet eindeutig erfindungsgemäß verwen dete homogene Copolymere (enge Zusammensetzungsverteilung, die durch CDBI-Werte allgemein über 70% bewertet wird) von kommerziell erhältlichen VLDPEs, die allgemein eine breite Zusammensetzungsverteilung haben, wie durch CDBI-Werte allgemein unter 55% bewertet wird. Der CDBI eines Copolymers wird leicht aus Daten berechnet, die aus im Stand der Technik bekannten Techniken erhalten werden, wie beispielsweise Eluierungsfraktionierung mit steigender Temperatur, die beispielsweise in Wild et al., J. Poly. Sci. Poly. Phys. Ed., Band 20, Seite 441 (1982) beschrieben wird. Vorzugsweise haben die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere einen CDBI von mehr als etwa 70%, d. h. einen CDBI von etwa 70% bis 99%. Im allgemeinen zeigen die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere in den erfindungsgemäßen Mehrschichtenfolien auch einen relativ engen Schmelzpunktbereich, verglichen mit "heterogenen Copolymeren", d. h. Polymeren mit einem CDBI von weniger als 55%. Vorzugsweise zeigen die homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere eine im wesentlichen singuläre Schmelzpunktcharakteristik mit einem Spitzenschmelzpunkt (Tm), bestimmt durch Differentialscanningkalorimetrie (DSC), von etwa 60ºC bis 110ºC. Vorzugsweise hat das homogene Copolymer einen DSC-Peak Tm von etwa 80ºC bis 100ºC. Wie hier verwendet bedeutet die Formulierung "im wesentlichen Einzelschmelzpunkt", daß mindestens etwa 80 Gew.-% des Materials einem einzigen Tm Peak bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60ºC bis 110ºC entsprechen und im wesentlichen keine bedeutende Fraktion des Materials einen Spitzenschmelzpunkt über etwa 115ºC hat, bestimmt mittels DSC-Analyse. Die DSC-Messungen erfolgten auf einem Perkin Elmer System 7 Thermoanalysesystem. Die angegebenen Schmelzinformationen sind zweite Schmelzwerte, d. h. die Probe wird mit einer programmierten Rate von 10ºC/Minuten auf eine Temperatur unterhalb ihres kritischen Bereichs erwärmt. Die Probe wird dann mit einer programmierten Rate von 10ºC/Min erneut erwärmt (zweites Schmelzen). Die Anwesenheit höherer Schmelzpunkte ist für die Folieneigenschaften wie Trübung nachteilig und kompromittiert die Wahrscheinlichkeit einer bedeutsamen Verringerung der Versiegelungsinitiierungstemperatur der fertigen Folie.
Ein homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer kann im allgemeinen durch die Copolymerisation von Ethylen und einem oder mehreren beliebigen α-Olefinen hergestellt werden. Vorzugsweise ist das α-Olefin ein C&sub3;- bis C&sub2;&sub0;-α-Monoolefin, insbesondere C&sub4;- bis C&sub1;&sub2;-α-Monoolefin, besonders bevorzugt C&sub4;- bis C&sub8;-α-Monoolefin. Besonders bevorzugt umfaßt das α-Olefin mindestens ein Mitglied ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Buten-1, Hexen-1 und Octen-1, d. h. 1-Buten, 1-Hexen beziehungsweise 1-Octen. Am meisten bevorzugt umfaßt das α-Olefin Octen-1 und/oder ein Gemisch aus Hexen-1 und Buten-1.
Verfahren zur Herstellung homogener Polymere sind in der US-A-5 206 075, der US-A-5 241 031 und der internationalen PCT- Anmeldung WO 93/03093 offenbart. Weitere Details hinsichtlich der Herstellung und Verwendung von einer Sorte homogener Ethylen/α-Olefin-Copolymere sind in der US-A-5 206 075 von Hodgson Jr., der US-A-5 241 031 von Mehta, der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 93/03093 im Namen von Exxon Chemical Company, der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 90/03414 im Namen von Exxon Chemical Patents, Inc. offenbart. Eine weitere Sorte homogener Ethylen/α-Olefin-Copolymere ist in der US-A-5 272 236 von Lai et al. und der US-A-5 278 272 von Lai et al. offenbart.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "homogener Katalysator" auf einen Katalysator, der zur Verwendung in der Polymerisation homogener Polymere wie oben definiert geeignet ist. Homogene Katalysatoren werden aufgrund der Tatsache, daß solche Katalysatoren typischerweise nur einen Typ von katalytischer Stelle enthalten, deren Polymerisation sie katalysieren, wobei angenommen wird, daß dies die Grundlage der Homogenität der Polymere ist, auch als "singulär aktive Katalysatoren" bezeichnet.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Polyolefin" auf jedes polymerisierte Olefin, das linear, verzweigt, cyclisch, aliphatisch, aromatisch, substituiert oder unsubstituiert sein kann. Speziell sind im Begriff Polyolefin Homopolymere von Olefin, Copolymere von Olefin, Copolymere von Olefin und nichtolefinischem Comonomer, das mit dem Olefin copolymerisierbar ist, wie Vinylmonomeren, modifizierte Polymere derselben und dergleichen eingeschlossen. Spezielle Beispiele schließen Polypropylenhomopolymere, Polyethylenhomopolymere, Polybuten, Propylen/α-Olefin-Copolymere, Ethylen/α-Olefin-Copolymere, Buten/α- Olefin-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/- Ethylacrylat-Copolymere, Ethylen/Butylacrylat-Copolymere, Ethylen/Methylacrylat-Copolymere, Ethylen/Acrylsäure-Copolymere, Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere, modifizierte Polyolefinharze, Ionomerharze, Polymethylpenten, etc. ein. Die modifizierten Polyolefinharze schließen modifizierte Polymere ein, die durch Copolymerisieren des Homopolymers des Olefins oder Copolymers desselben mit ungesättigter Carbonsäure, z. B. Maleinsäure, Fumarsäure oder dergleichen, oder einem Derivat derselben wie dem Anhydrid, Ester oder Metallsalz oder dergleichen hergestellt sind. Sie können auch erhalten werden, indem in das Olefinhomopolymer oder -copolymer eine ungesättigte Carbonsäure, z. B. Maleinsäure, Fumarsäure oder dergleichen, oder ein Derivat derselben wie Anhydrid, Ester oder Metallsalz oder dergleichen eingebaut wird.
Wie hier verwendet schließen Begriffe, die Polymere identifizieren, wie "Polyamid", "Polyester", "Polyurethan", etc. nicht nur Polymere ein, die sich wiederholende Einheiten umfassen, die von Monomeren stammen, von denen bekannt ist, daß sie unter Bildung eines Polymers des benannten Typs polymerisieren, sondern schließen auch Comonomere, Derivate, etc. ein, die mit Monomeren copolymerisieren können, von denen bekannt ist, daß sie unter Bildung eines Polymers des benannten Typs polymerisieren. Beispielsweise umfaßt der Begriff "Polyamid" sowohl Polymere, die sich wiederholende Einheiten umfassen, die von Monomeren wie Caprolactam abgeleitet sind, das unter Bildung von Polyamid polymerisiert, als auch Copolymere, die von der Copolymerisation von Caprolactam mit einem Comonomer abgeleitet sind, das, wenn es für sich polymerisiert wird, nicht zur Bildung von Polyamid führt. Zudem schließen Begriffe, die Polymere identifizieren, auch Mischungen, Gemische, etc. solcher Polymere mit anderen Polymeren eines anderen Typs ein.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Anhydridfunktionalität" auf jede Form von Anhydridfunktionalität wie das Anhydrid von Maleinsäure, Fumarsäure, etc., ob es mit einem oder mehreren Polymeren gemischt ist, auf ein Polymer gepfropft ist oder mit einem Polymer copolymerisiert ist, und schließt im allgemeinen auch Derivate solcher Funktionalitäten ein, wie Säure, Ester und Metallsalze, die hiervon abgeleitet sind.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "modifiziertes Polymer" sowie speziellere Formulierungen wie "modifiziertes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer" und "modifiziertes Polyolefin" auf solche Polymere mit Anhydridfunktionalität wie unmittelbar oben definiert, die aufgepfropft und/oder damit copolymerisiert und/oder damit gemischt ist. Vorzugsweise haben solche modifizierten Polymere aufgepfropfte oder damit polymerisierte Anhydridfunktionalität, im Unterschied zu nur damit gemischter Anhydridfunktionalität.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "anhydridhaltiges Polymer" und "anhydridmodifiziertes Polymer" auf eines oder mehrere der folgenden: (1) Polymere, die durch Copolymerisieren von anhydridhaltigem Monomer mit einem zweiten anderen Monomer erhalten werden, und (2) anhydridgepfropfte Copolymere und (3) eine Mischung aus Polymer und anhydridhaltiger Verbindung.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Ethylen- α-Olefin-Copolymer" und "Ethylen/α-Olefin-Copolymer" auf solche heterogenen Materialien wie lineares Polyethylen mit niedriger Dichte (LLDPE) und Polyethylen mit sehr niedriger und ultraniedriger Dichte (VLDPE und ULDPE) und homogene Polymere wie metallocenkatalysierte Polymere wie die von Exxon angebotenen Materialien Exact und die von Mitsui Petrochemical Corporation angebotenen TafmerTM-Materialien. Diese Materialien schließen allgemein Copolymere von Ethylen mit einem oder mehreren Comonomeren ausgewählt aus C&sub4;- bis C&sub1;&sub0;-α-Olefin wie Buten-1 (d. h. 1- Buten), Hexen-1, Octen-1, etc. ein, wobei die Moleküle der Copolymere lange Ketten mit relativ wenigen Seitenkettenverzweigungen oder vernetzten Strukturen umfassen. Diese Molekülstruktur soll abgegrenzt werden von konventionellen Polyethylenen mit niedriger oder mittlerer Dichte, die höher verzweigt als ihre jeweiligen Gegenstücke sind. LLDPE wie hier verwendet hat eine Dichte, die üblicherweise im Bereich von etwa 0,91 g/cm³ bis etwa 0,94 g/cm³ liegt. Andere Ethylen/α-Olefin-Copolymere wie die langkettigen verzweigten homogenen Ethylen/α-Olefin-Copolymere, die von Dow Chemical Company erhältlich und als AffinityTM-Harze bekannt sind, sind auch als ein anderer Typ von erfindungsgemäß brauchbarem Ethylen/α-Olefin-Copolymer eingeschlossen.
Im allgemeinen umfaßt das Ethylen/α-Olefin-Copolymer ein Copolymer, das aus der Copolymerisation von etwa 80 bis 99 Gew.-% Ethylen und 1 bis 20 Gew.-% α-Olefin resultiert. Vorzugsweise umfaßt das Ethylen/α-Olefin-Copolymer ein Copolymer, das aus der Copolymerisation von etwa 85 bis 95 Gew.-% Ethylen und 5 bis 15 Gew.-% α-Olefin resultiert.
Wie hier verwendet beziehen sich die Formulierungen "innere Schicht" und "innenständige Schicht" auf jede Schicht einer Mehrschichtenfolie, deren beiden Hauptoberflächen direkt an eine andere Folienschicht geklebt sind.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "äußere Schicht" auf jede Folienschicht einer Folie, bei der weniger als zwei ihrer Hauptoberflächen direkt an eine andere Folienschicht geklebt sind. Die Formulierung schließt Einschicht- und Mehrschichtenfolien ein. Bei Mehrschichtenfolien gibt es zwei äußere Schichten, wobei jede von ihnen eine Hauptoberfläche hat, die an nur eine andere Schicht der Mehrschichtenfolie geklebt ist. In Einschichtenfolien gibt es nur eine Schicht, die natürlich eine äußere Schicht ist, da keine ihrer beiden Hauptoberflächen an eine andere Schicht der Folie geklebt ist.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Innenseitenschicht" auf die äußere Schicht einer Mehrschichtenfolie, die ein Produkt verpackt, welche relativ zu den anderen Schichten der Mehrschichtenfolie am nächsten an dem Produkt liegt.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Außenseitenschicht" auf die äußere Schicht einer Mehrschichtenfolie, die ein Produkt verpackt, welche relativ zu den anderen Schich ten der Mehrschichtenfolie am weitesten entfernt von dem Produkt liegt.
Wie hier verwendet ist die Formulierung "direkt geklebt" in Anwendung auf Folienschichten definiert als Adhäsion der vorliegenden Folienschicht an der Zielfolienschicht ohne Verbindungsschicht, Klebstoff oder andere Schicht dazwischen. Im Gegensatz dazu bedeutet wie hier verwendet das Wort "zwischen" in Anwendung auf eine Folienschicht, die als zwischen zwei anderen spezifizierten Schichten bezeichnet wird, sowohl direktes Haften der vorliegenden Schicht zwischen den beiden anderen Schichten, zwischen denen sie liegt, sowie das Fehlen von direktem Haften an einer oder beiden der beiden anderen Schichten, zwischen denen die vorliegende Schicht liegt, ein, d. h. eine oder mehrere zusätzliche Schichten können zwischen die vorliegende Schicht und eine oder mehrere Schichten geschoben sein, zwischen denen die vorliegende Schicht liegt.
Wie hier verwendet wird der Begriff "Extrusion" unter Bezugnahme auf das Verfahren der Bildung kontinuierlicher Formen durch Zwingen eines geschmolzenen Kunststoffmaterials durch eine Düse, gefolgt von Abkühlen oder chemischem Härten, verwendet. Unmittelbar vor der Extrusion durch die Düse wird das relativ hochviskose polymere Material in eine rotierende Schnecke mit variablem Gang eingespeist, die es durch die Düse hindurch zwingt.
Wie hier verwendet bezieht sich der Begriff "Coextrusion" auf das Verfahren des Extrudierens von zwei oder mehr Materialien durch eine einzige Düse mit zwei oder mehreren Öffnungen, die so angeordnet sind, daß sich die Extrudate vor dem Abkühlen, d. h. Quenchen, mischen und zu einer laminaren Struktur verschweißen. Coextrusion kann beim Folienblasen, der freien Folienextrusion und Extrusionsbeschichtungsverfahren verwendet werden.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Maschinenrichtung", hier mit "MD" abgekürzt, auf die Richtung "entlang der Länge" der Folie, d. h. in der Richtung der Folie, wie die Folie während Extrusion und/oder Beschichtung gebildet wird.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "Querrichtung", hier mit "TD" abgekürzt, auf eine Richtung quer über die Folie, die zu der Maschinen- oder Längsrichtung senkrecht ist.
Wie hier verwendet bezieht sich die Formulierung "freier Schrumpf" auf den Prozentsatz der Dimensionsänderung in einem 10 cm · 10 cm Folienprobestück, wenn es ausgewählter Wärme ausgesetzt wird, gemessen gemäß ASTM D 2732, wie Fachleuten bekannt ist.
Obwohl die Mehrzahl der obigen Definitionen im wesentlichen so ist, wie Fachleute sie verstehen, können eine oder mehrere der obigen Definitionen hier aufgrund der speziellen Beschreibung der vorliegenden Erfindung in einem anderen Sinne als dem definiert sein, wie Fachleute sie üblicherweise verstehen.

Diskussion der Figuren

Die erfindungsgemäß verwendete Folie ist eine Mehrschichtenfolie. Die in Fig. 1 illustrierte Folie umfaßt Einschichtfolie (Referenzfolie), in Fig. 2 zwei Schichten, in Fig. 3 drei Schichten, in Fig. 4 vier Schichten, in Fig. 5 neun Schichten und in Fig. 6 acht Schichten, in Fig. 7 sieben Schichten, in Fig. 8 acht Schichten, in Fig. 9 sechs Schichten. Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäß verwendete Folie 2 bis 20 Schichten, insbesondere 2 bis 12 Schichten, besonders bevorzugt 4 bis 9 Schichten.
Im allgemeinen kann die erfindungsgemäß verwendete Mehrschichtenfolie jede gewünschte Gesamtdicke haben, solange die Folie die gewünschten Eigenschaften für den speziellen verpackungsvorgang liefert, in dem die Folie verwendet wird. Vorzugsweise hat die erfindungsgemäß verwendete Folie eine Gesamtdicke (d. h. eine kombinierte Dicke aller Schichten) von etwa 12,7 bis 380 um (0,5 bis 15 mil) (1 mil entspricht 0,001 Zoll), insbesondere etwa 25 bis 250 um (1 bis 10 mil) und besonders bevorzugt 51 bis 203 um (2 bis 8 mil).
In Fig. 1 ist Einschichtfolie 30 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α- Olefin-Copolymer, homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer und Polyethylen mit niedriger Dichte umfaßt. Tabelle I liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika dieser Folie. Tabelle I
In Fig. 2 umfaßt Mehrschichtenfolie 32 äußere Siegelungsschicht 34 und die Versiegelung unterstützende Schicht 36. Vorzugsweise ist die Siegelungsschicht 34 aus Ionomerharz oder im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer und homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt, vorzugsweise ist die Versiegelung unterstützende Schicht 36 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer und homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt. Tabelle II-A und II-B liefern zwei Ausführungsformen für die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 32. Tabelle II-A
Tabelle II-B liefert eine Alternative zu der in Tabelle II- A beschriebenen Mehrschichtenfolie. Tabelle II-B
In Fig. 3 umfaßt Mehrschichtenfolie 38 äußere Siegelungsschicht 40, die Versiegelung unterstützende Schicht 42 und Massenschicht 44. Vorzugsweise hat Folie 38 eine Gesamtdicke von etwa 12 bis 203 um (0,5 bis 8 mil), insbesondere 19 bis 152 um (0,75 bis 6 mil) und besonders bevorzugt etwa 38 bis 127 um (1,5 bis 5 mil). Vorzugsweise ist die äußere Siegelungsschicht 40 aus Ionomerharz zusammengesetzt. Vorzugsweise ist die Versiegelung unterstützende Schicht 42 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer und homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt, und vorzugsweise ist die Massenschicht 44 aus im wesentlichem homogenem Gemisch aus linearem Polyethylen mit niedriger Dichte und Polyethylen mit niedriger Dichte zusammengesetzt. Tabelle III-A und III-B liefern zwei Ausführungsformen für die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 38. Tabelle III-A
Tabelle III-B liefert eine Alternative zu der in Tabelle III-A beschriebenen Mehrschichtenfolie. Tabelle III-B
In Fig. 4 umfaßt Mehrschichtenfolie 46 äußere Siegelungsschicht 48, die Versiegelung unterstützende Schicht 50, Verbindungsschicht 52 und Thermoformungs- und hitzebeständige Schicht 54. Vorzugsweise hat Folie 46 eine Gesamtdicke von etwa 12 bis 203 um (0,5 bis 8 mil), insbesondere 19 bis 152 um (0,75 bis 6 mil) und besonders bevorzugt etwa 38 bis 127 um (1,5 bis 5 mil). Vorzugsweise ist die äußere Siegelungsschicht 48 aus Ionomerharz zusammengesetzt. Vorzugsweise ist die Versiegelung unterstützende Schicht 50 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer und Polyethylen mit niedriger Dichte umfaßt, vorzugsweise umfaßt Verbindungsschicht 52 anhydridmodifiziertes gepfropftes lineares Polyethylen mit niedriger Dichte und vorzugsweise ist die Thermoformungs- und hitzebeständige Schicht 54 aus Polyamid zusammengesetzt. Tabelle IV liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 46. Tabelle IV
In Fig. 5 umfaßt Mehrschichtenfolie 56 äußere Siegelungsschicht 58, die Versiegelung unterstützende Schicht 60, Verbindungsschicht 62, Thermoformungs- und Schutzschicht 64, O&sub2;-Sperrschicht 66, Thermoformungs- und Schutzschicht 68, Verbindungsschicht 70, Thermoformungs- und Schutzschicht 72 und Thermoformungs- und hitzebeständige Schicht 74. Vorzugsweise hat Folie 56 eine Gesamtdicke von etwa 12 bis 203 um (0,5 bis 8 mil), insbesondere 19 bis 152 um (0,75 bis 6 mil) und besonders bevorzugt etwa 33 bis 127 um (1,5 bis 5 mil). Vorzugsweise ist die äußere Siegelungsschicht 58 aus Ionomerharz zusammengesetzt. Vorzugsweise ist die Versiegelung unterstützende Schicht 60 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer und Polyethylen mit niedriger Dichte umfaßt, vorzugsweise umfaßt Verbindungsschicht 62 anhydridmodifiziertes gepfropftes lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, vorzugsweise ist Thermoformungs- und Schutzschicht 64 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist O&sub2;-Sperrschicht 66 aus Ethylen/- Vinylalkohol-Copolymer zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs- und Schutzschicht 68 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist Verbindungsschicht 70 aus anhydridmodifiziertem gepfropftem linearem Polyethylen mit niedriger Dichte zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs- und Schutzschicht 72 aus Ethylen/Propylen-Copolymer zusammengesetzt und vorzugsweise ist die Thermoformungs- und hitzebeständige Schicht 74 aus Propylenhomopolymer zusammengesetzt. Tabelle V-A liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 56. Tabelle V-A
Tabelle V-B liefert eine Alternative zu der in Tabelle V-A beschriebenen Mehrschichtenfolie. Tabelle V-B
In Fig. 6 umfaßt Mehrschichtenfolie 76 äußere Siegelungsschicht 78, die Versiegelung unterstützende Schicht 80, Verbindungsschicht 82, Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 84, O&sub2;-Sperrschicht 86, Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 88, Verbindungsschicht 90, Thermoformungs- Schutz- und hitzebeständige Schicht 92. Vorzugsweise hat Mehrschichtenfolie 76 eine Gesamtdicke von etwa 12 bis 380 um (0,5 bis 15 mil), insbesondere 25 bis 250 um (1 bis 10 mil) und besonders bevorzugt etwa 51 bis 203 um (2 bis 8 mil). Vorzugsweise ist die äußere Siegelungsschicht 78 aus Ionomerharz zusammengesetzt. Vorzugsweise ist die Versiegelung unterstützen de Schicht 80 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer und Polyethylen mit niedriger Dichte umfaßt, vorzugsweise umfaßt Verbindungsschicht 82 anhydridmodifiziertes gepfropftes lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, vorzugsweise ist Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 84 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist O&sub2;-Sperrschicht 86 aus Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 88 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist Verbindungsschicht 90 aus anhydridmodifiziertem gepfropftem linearem Polyethylen mit niedriger Dichte zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht 92 aus Ethylen/Propylen-Copolymer zusammengesetzt.
Tabelle VI liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 76. Tabelle VI
In Fig. 7 umfaßt die als Referenz gezeigte Mehrschichtenfolie 94 Siegelungsschicht 96, Verbindungsschicht 98, Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 100, O&sub2;-Sperrschicht 102, Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 104, Verbindungsschicht 106 und Thermoformungs- Schutz- und hitzebeständige Schicht 108. Vorzugsweise hat Mehrschichtenfolie 94 eine Gesamtdicke von etwa 12 bis 380 um (0,5 bis 15 mil), insbesondere 25 bis 250 um (1 bis 10 mil) und besonders bevorzugt etwa 51 bis 203 um (2 bis 8 mil). Vorzugsweise ist die Siegelungsschicht 96 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer und Polyethylen mit niedriger Dichte umfaßt. Vorzugsweise ist Verbindungsschicht 98 aus anhydridmodifiziertem gepfropftem linearem Polyethylen mit niedriger Dichte zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 100 aus Poly amid zusammengesetzt, vorzugsweise ist O&sub2;-Sperrschicht 102 aus Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs-, Schutz- und Ultraviolettschutzschicht 104 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist Verbindungsschicht 106 aus anhydridriodifiziertem gepfropftem Ethylen/Vinylacetat- Copolymer zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht 108 aus Polyamid zusammengesetzt.
Tabelle VII liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 94. Tabelle VII
In Fig. 8 umfaßt Mehrschichtenfolie 110 äußere Siegelungsschicht 112, die Versiegelung unterstützende Schicht 114, Verbindungsschicht 116, Thermoformungs- und Schutzschicht 118, Verbindungsschicht 120, Thermoformungs- und Schutzschicht 122, Verbindungsschicht 124 und Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht 126. Vorzugsweise hat Mehrschichtenfolie 110 eine Gesamtdicke von etwa 12 bis 380 um (0,5 bis 15 mil), insbesondere 25 bis 250 um (1 bis 10 mil) und besonders bevorzugt etwa 51 bis 203 um (2 bis 8 mil). Vorzugsweise ist die äußere Siegelungsschicht 112 aus Ionomerharz zusammengesetzt, vorzugsweise ist die die Siegelung unterstützende Schicht 114 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, homogenes Ethylen/α-Olefin- Copolymerplastomer und Polyethylen mit niedriger Dichte umfaßt. Vorzugsweise ist Verbindungsschicht 116 aus homogenem Ethylen/α- Olefin-Copolymer und anhydridmodifiziertem gepfropftem linearem Polyethylen mit niedriger Dichte zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs- und Schutzschicht 118 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist Verbindungsschicht 120 aus anhydridgepfropftem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs- und Schutzschicht 122 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist Verbindungsschicht 124 aus anhydridmodifiziertem gepfropftem Ethylen/Vinylacetat-Copolymer zusammengesetzt, vorzugsweise ist Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht 126 aus Polyamid zusammengesetzt.
Tabelle VIII liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 110. Tabelle VII
In Fig. 9 umfaßt Mehrschichtenfolie 128 äußere Siegelungs- und Nahrungsmittelkontaktschicht 130, die Versiegelung unterstützende Schicht 132, Verbindungsschicht 134, Gedächtnisschicht 136, Verbindungsschicht 138 und Siegelschicht 140 ohne Nahrungsmittelkontakt. Vorzugsweise hat Mehrschichtenfolie 128 eine Gesamtdicke von etwa 12 bis 380 um (0,5 bis 15 mil), insbesondere 25 bis 250 um (1 bis 10 mil) und besonders bevorzugt etwa 51 bis 203 um (2 bis 8 mil). Vorzugsweise ist die äußere Siegelungs- und Nahrungsmittelkontaktschicht 130 aus Ionomerharz zusammengesetzt, vorzugsweise ist die die Siegelung unterstützende Schicht 132 aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer und homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt. Vorzugsweise ist Verbindungsschicht 134 aus anhydridmodifiziertem, gepfropftem linearen Polyethylen mit niedriger Dichte zusammengesetzt, vorzugsweise ist Gedächtnisschicht 136 aus Polyamid zusammengesetzt, vorzugsweise ist Verbindungsschicht 138 aus anhydridgepfropftem linearem Polyethylen mit niedriger Dichte zusammenge setzt, vorzugsweise ist Siegelschicht 140 ohne Nahrungsmittelkontakt aus im wesentlichen homogener Zusammensetzung zusammengesetzt, die homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer und homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt.
Tabelle IX liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der Mehrschichtenfolie 128. Tabelle IX
Die erfindungsgemäßen Folien sind für viele unterschiedliche Formen von Verpackungsanwendungen geeignet, wie Beutel, Umhüllungen, Formungsrohlinge (geeignet für Thermoformen) und Deckelmaterialien einschließlich sowohl wärmeschrumpfbarer als auch nicht-wärmeschrumpfbarer Folien für alle dieser Anwendungen. Jedoch die Folien illustriert in
Obwohl die erfindungsgemäße Folie und Verpackung im allgemeinen zur Verpackung von beliebigem Produkt verwendet werden kann, sind die erfindungsgemäßen Folien und Verpackungen besonders vorteilhaft zum Verpacken von Nahrungsmittelprodukten, insbesondere Nahrungsmittelprodukten, die verpackt werden in (a) thermogeformte Bahnen mit daran gesiegeltem Deckel, insbesondere thermogeformte Verpackungen, die Fleischprodukte enthalten, wobei die Verpackung in einer Kochanwendung eingesetzt wird, (b) Beutel, insbesondere im Vakuumverpacken verwendete Beutel, (c) Umhüllungen, insbesondere Umhüllungen, die zum Verpacken von verarbeitetem Fleisch verwendet werden, wie Kräuselumhüllungen (shirred casings), die gegebenenfalls auch in Kochanwendungsbereichen eingesetzt werden. Zu den Fleischprodukten, die in den erfindungsgemäßen Folien und Verpackungen verpackt werden können, gehören Geflügel, Schwein, Rind, Lamm, Ziege, Roß und Fisch.
Fig. 10 illustriert eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verpackten Produkts 142, wobei das Produkt in einer Umhüllung verpackt ist, die an jedem Ende durch ein Paar Klemmen 144 verschlossen wird, wobei in Fig. 10 nur eine dargestellt ist. Folie 146, die zum Verpacken des Fleischprodukts verwendet wurde, kann beispielsweise die in Fig. 9 illustrierte Mehrschichtenfolie 128 sein, die oben detailliert diskutiert ist. In Fig. 10 umfaßt das gegarte Fleischprodukt vorzugsweise verarbeitetes Geflügel, verarbeitetes Rindfleisch und/oder verarbeitetes Schweinefleisch.
Fig. 11 illustriert eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verpackten Produkts 148. Das Produkt, ein gegartes Fleischprodukt, wird in einem wärmegesiegelten wärmeschrumpfbaren Beutel verpackt, in dem das Fleischprodukt gegart worden ist. Die Verpackung umfaßt Mehrschichtenfolie 150. In Fig. 11 umfaßt das gegarte Fleischprodukt vorzugsweise Schweinefleisch in Form von knochenfreiem Schinken.
Fig. 12 illustriert noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verpackten Produkts 154. Das Produkt, ein gegartes Fleischprodukt, wird in eine wärmegesiegelte thermogeformte Bahn mit einer daran gesiegelten Deckelmaterialbahn verpackt, wobei das Fleischprodukt in der versiegelten thermogeformten Verpackung gegart wird. Die Verpackung umfaßt Mehrschichtenfolie 156, die beispielsweise die in Fig. 6 illustrierte Mehrschichtenfolie 76 oder die in Fig. 5 illustrierte Mehrschichtenfolie 56 sein, wobei beide oben detailliert diskutiert wurden. In Fig. 11 umfaßt das gegarte Fleischprodukt Geflügel, insbesondere knochenfreies Putenbrustprodukt.
Fig. 13 illustriert noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen verpackten Produkts 158. Das Produkt, ein gegartes Fleischprodukt (z. B. Hot Dogs), wird in einer wärmegesiegelte thermogeformte Bahn 160 mit der daran gesiegelten Deckelmaterialbahn 162 verpackt. Die thermogeformte Bahn 160 kann beispielsweise die in Fig. 4 illustrierte Mehrschichtenfolie 46 oder die in Fig. 5 illustrierte Mehrschichtenfolie 56 sein, wobei beide oben detailliert diskutiert wurden. Das Deckelmaterial 162 kann beispielsweise die in Fig. 7 illustrierte Mehrschichtenfolie 94 oder die in Fig. 8 illustrierte Mehrschichtenfolie 110 sein, wobei beide oben detailliert diskutiert wurden.
Fig. 14 illustriert eine Querschnittansicht des verpackten Produkts 158 aus Fig. 13, die durch Schnitt 14-14 von Fig. 14 erfolgte. Fig. 14 illustriert Deckelmaterialbahn 162, die den oberen Teil der Verpackung bildet, und die thermogeformte Bahn 160, die den unteren Teil und die Seiten der Verpackung bildet, und die Siegelung 164 der thermogeformten Bahn 160 an die Deckelmaterialbahn 162, wobei die Versiegelung 164 um den oberen Bereich des verpackten Produkts 158 herum liegt.
Fig. 15 gibt eine vergrößerte Querschnittansicht einer Versiegelung 166 wieder, die in der erfindungsgemäßen Verpackung verwendet wurde. Der erste Folienbereich 168 wird an Siegelung 172 an den zweiten Folienbereich 170 gesiegelt. Siegelung 172 wird erzeugt, indem der erste Folienbereich 168 und der zweite Folienbereich 170 erwärmt werden, damit die in Kontakt befindlichen Teile der Folien gleichzeitig schmelzen und zusammenfließen.
Fig. 16 gibt eine vergrößerte Querschnittansicht eines überlappungsversiegelten Folienschlauchs 172 wieder. Folie 174 wird zu einem Schlauch geformt und Überlappungsversiegelung 176 wird entlang der Länge des Schlauches gebildet. Solche Versiegelungen wie Siegelung 176 werden als "Überlappungsversiegelungen" bezeichnet, weil die Folie mit sich selbst überlappt, wobei die Außenseitenoberfläche 178 der Folie an Überlappungssiegelung 176 mit der Innenseitenoberfläche 180 der Folie versiegelt wird.
Fig. 17 gibt eine vergrößerte Querschnittansicht einer Verpackung 182 wie einen Querschnitt einer vertikalen Form-, Füll- und Siegelverpackung wieder, wobei eine erste Folie 184 durch ein Paar Flossenversiegelungen 188 an eine zweite Folie 186 gesiegelt wird. Siegelungen wie 188 werden als "Flossenversiegelung" bezeichnet, weil sie im Unterschied zu Überlappungsversiegelungen aus der Verpackung herausragen, wie die Flosse eines Fisches aus seinem Körper herausragt. Wie zu sehen ist, sind beide der Flossenversiegelungen 188 der Verpackung 182 die Siegelung einer Innenseitenoberfläche 190 der ersten Folie 184 mit der Innenseitenoberfläche 192 einer zweiten Folie 186.
Fig. 18 illustriert eine Schemaansicht eines Verfahrens, das zur Herstellung erfindungsgemäßer Folien brauchbar ist. Obwohl der Einfachheit halber nur ein Extruder 194 in Fig. 18 illustriert ist, gibt es vorzugsweise mindestens zwei Extruder und insbesondere mindestens drei Extruder. Das heißt, daß vorzugsweise mindestens ein Extruder und insbesondere zwei Extruder geschmolzenes Polymer zu Coextrusionsdüse 196 befördern, um beispielsweise die äußeren Schichten 40 und 44 der in Fig. 3 illustrierten dreischichtigen Folie zu bilden, und mindestens ein zusätzlicher Extruder fördert geschmolzenes Polymer zu Coextrusionsdüse 196, um beispielsweise in der in Fig. 3 illustrierten Dreischichtenfolie Kernschicht 42 zu bilden. Jeder der Extruder wird mit Polymerpellets beschickt, die zur Bildung der jeweiligen Schicht geeignet sind, die extrudiert wird. Die Extruder setzen die Polymerpellets ausreichendem Druck und ausreichender Wärme aus, um das Polymer zu schmelzen und es so auf die Extrusion durch eine Düse vorzubereiten.
Wenn Extruder 194 als Beispiel genommen wird, ist jeder der Extruder vorzugsweise mit einem Siebeinsatz 198, einer Lochplatte 200 und einer Vielzahl von Heizern 202 ausgestattet. Jede der coextrudierten Folienschichten wird zwischen Dorn 204 und Düse 196 extrudiert, und das Extrudat wird durch die Kaltluft gekühlt, die aus Luftring 206 strömt. Die resultierende geblasene Blase 207 wird nachfolgend in zusammengelegter Anordnung über Führungswalzen 210 in Quetschwalzen 208 geführt. Der zusammenge legte Schlauch wird gegebenenfalls über Tränkstab 212 geleitet und nachfolgend über die antrieblosen Walzen 214 und um Tänzerrolle 216 geführt, die dem zusammengelegten Schlauch Zugkontrolle verleiht, nachdem der zusammengelegte Schlauch über Wickelmechanismus 222 zu Rolle 220 aufgewickelt worden ist.
Fig. 19 illustriert eine Schemaansicht eines Gießcoextrusionsverfahrens der Folienherstellung, bei dem verschiedene polymere Formulierungen aus einer Vielzahl (vorzugsweise 3 bis 10) Extrudern 226, von denen nur einer in Fig. 7 illustriert ist, einer schlitzförmigen Düse 224 zugeführt werden. Die Anzahl der Extruder 226 ist mindestens so groß wie die Anzahl der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen, die in den verschiedenen Schichten der Mehrschichtenfolie vorhanden sind, kann jedoch geringer als die Anzahl der Schichten sein, wenn ein Strom aus einem Extruder geteilt wird, um zwei unterschiedliche Folienschichten zu bilden. Typischerweise sind die Extruder Einschneckenextruder, die unter erhöhten Temperaturen und erhöhtem Druck Polymerkörner oder -pellets in eine kontinuierliche gleichförmige Schmelze verwandeln. Die in den verschiedenen Extrudern gebildeten geschmolzenen Massen laufen in einem Strom zu einer Vielzahl von Schichten zusammen, die in der Breite des Schlitzes von Düse 224 zu einer flachen laminaren Strömung gezwungen werden und nachfolgend durch den Schlitz von Düse 224 gezwungen werden, um die gewünschte Gestalt anzunehmen. Nachdem sie den Schlitz von Düse 224 passiert hat, gelangt Schmelze 228 abwärts und kontaktiert tangential Kühlwalze 230, die Schmelze 228 quencht, wobei auf Kühlwalze 230 Mehrschichtenfolie 232 gebildet wird. Kühlwalze 230 ist feinpoliert und wassergekühlt und dreht sich mit Schmelze 228 in der Geschwindigkeit, mit der Schmelze 228 und Folie 232 vorwärts gezogen werden. Folie 232 verläßt dann die Oberfläche von Kühlwalze 230 und kann nachfolgend die Oberfläche von einer bis drei zusätzlichen Kühlwalzen 234 (wobei nur eine zusätzliche Kühlwalze 234 in Fig. 19 illustriert ist) kontaktieren, die auch wassergekühlt und feinpoliert sind und Mehrschichtenfolie 232 weiter abkühlen, die danach über Führungsrollen 236 und den Spalt der Quetschwalzen 238 gelangt. Folie 232 wird danach über Führungsrollen 240 und 242 geführt. Danach passiert Folie 232 einen Spalt zwischen Gummiquetschwalze 224 und der Quetschwalze 246 aus rostfreiem Stahl und wird dann durch Wickelmaschine 250 zu Rolle 248 aufgewickelt. Die Breite der Gießfolienbahn wird durch die Düsenschlitzbreite bestimmt. Die Dicke der Folie 232 wird durch die Beziehung zwischen dem Ausstoß von Extruder 226 und der Wegnahmegeschwindigkeit der Folie 232 bestimmt.
In Fig. 20 wird Substratfolie 252, die von Rolle 254 zugeführt wird, auf Kühlwalze 230 geführt und mit geschmolzener Beschichtung 256 beschichtet, die vertikal abwärts von Schlitzdüse 224 zu Kühlwalze 230 gelangt. Beschichtung 256 wird von Kühlwalze 230 gekühlt, wobei die Wärme von Beschichtung 256 durch Substratfolie 252 hindurch und in Kühlwalze 230 gelangt, was zu dem beschichteten Substrat 258 führt. Wenn außerdem zusätzliche stromabwärts gelegene Kühlwalzen vorhanden sind, wie Kühlwalze 234, kann weitere Kühlung durch direkten Kontakt von Beschichtung 256 mit der glatten Oberfläche der Kühlwalze bewirkt werden, d. h. ohne Substratfolie 252 zwischen Beschichtung 256 und der Kühlwalze. Die nachfolgende stromabwärts erfolgende Verarbeitung des beschichten Substrats 258 ist die gleiche wie in Fig. 19 beschrieben.
Fig. 21 illustriert ein weiteres Verfahren, das zur erfindungsgemäßen Folienherstellung verwendet werden kann. Das Verfahren von Fig. 21 ist wie allgemein in der US-A-4 287 151 von Esakov offenbart.
In dem in Fig. 21 illustrierten Verfahren wurde das schlauchförmige Extrudat 260 stromabwärts durch Düse 262 gebildet, wobei das schlauchförmige Extrudat Luftdorn 264 einschließt. An ungefähr diesem Punkt in dem Verfahren umschließt ein äußeres Kühlmittel in Form von Wasserring 266 das schlauchförmige Extrudat 260. Wasserring 266 in Form eines ringförmigen Bodens weist eine Öffnung auf, wobei die Öffnung einen etwas größeren Durchmesser als das schlauchförmige Extrudat 260 hat. Ein konstanter Wasserstrom mit etwa 10ºC (50ºF) wird Wasserring 266 zugeführt. Das Überfließen aus dem Wasserring liefert einen ringförmigen Wasserfilm auf der äußeren Oberfläche von Extrudat 260. Das Wasser läuft um die gesamte äußere Peripherie von Extrudat 260 herum abwärts, wodurch Extrudat 260 gekühlt wird. Der Wasserfilm wird von Sammelbehälter 268 aufgenommen. Wasser war das bevorzugte Kühlmedium, weil seine Wärmekapazität und Wärmeübertragungseigenschaften so sind, daß Extrudat 260 rascher abgekühlt wird als durch ein gekühltes Gas. Als Alternative zu Wasserring 266 könnte jedoch auch ein feiner Sprühnebel aus gekühltem Wasser gegen die äußere Oberfläche des Extrudats 260 gerichtet werden. In Kombination dienen Luftdorn 264 und Wasserring 266 als Mittel zum Kühlen und Verfestigen von Extrudat 260. In einigen Fällen können in Abhängigkeit von dem Polymer, das extrudiert wird, und der Wanddicke des Extrudats 260 entweder die innere oder die äußere Kühlung weggelassen werden, weil ein Kühlmittel allein ausreichend sein würde, um die innere Schlauchwand zu verfestigen, bevor Stützstempel 270 erreicht wird. Wenn es erst einmal erstarrt ist, wird Extrudat 272 durch Walzen 274 zusammengelegt, um ein erstarrtes, flach liegendes Schlauchmaterial 276 zu bilden.
Die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Mehrschichtenfolien verwendeten Polymerkomponenten können auch geeignete Mengen anderer Additive enthalten, die normalerweise solchen Zusammensetzungen beigefügt werden. Diese schließen Gleitmittel wie Talkum, Antioxidantien, Füllstoffe, Farbstoffe, Pigmente und Farbstoffe, Strahlungsstabilisierungsmittel, Antistatikmittel, zusätzliche Elastomere und ähnliche Additive ein, die Fachleuten auf dem Gebiet der Verpackungsfolien bekannt sind.
Obwohl die erfindungsgemäße Mehrschichtenfolie vorzugsweise nicht bestrahlt wird, kann die Folie optional bestrahlt werden. Bei dem Bestrahlungsverfahren wird die Folie einer Behandlung mit energiereichen Strahlen unterworfen, wie Koronaentladungs-, Plasma-, Flammen-, Ultraviolett-, Röntgen-, γ-Strahlungsβ-Strahlungs- und Hochenergieelektronenbehandlung, die Vernetzung zwischen Molekülen des bestrahlten Materials induziert. Die Bestrahlung von polymeren Folien ist in der US-A-4 064 296 von Bornstein et al. offenbart. Bornstein et al. offenbaren die Verwendung von ionisierender Bestrahlung zum Vernetzen des in der Folie vorhandenen Polymers.
Bestrahlungsdosen werden hier in der Strahlungseinheit "RAD" angegeben, wobei eine Million RAD, auch als Megarad bekannt, hier als "MR" bezeichnet werden. Eine geeignete Bestrahlungsdosis mit Hochenergieelektronen liegt im Bereich von bis zu etwa 12 MR, insbesondere etwa 2 bis etwa 9 MR und besonders bevorzugt etwa 3 MR. Vorzugsweise wird die Bestrahlung durch einen Elektronenbeschleuniger durchgeführt und die Dosismenge wird nach Standarddosimeterverfahren bestimmt.
Wie hier verwendet beziehen sich die Formulierungen "Koronabehandlung" und "Koronaentladungsbehandlung" darauf, daß die Oberflächen von thermoplastischen Materialien wie Polyolefinen Koronaentladung ausgesetzt werden, d. h. der Ionisierung von Gas wie Luft in enger Nähe zu einer Folienoberfläche, wobei die Ionisierung durch Hochspannung initiiert wird, die durch eine in der Nähe befindliche Elektrode geleitet wird, und Oxidation und andere Veränderungen an der Folienoberfläche hervorruft.
Koronabehandlung von polymeren Materialien ist in der US-A- 4 120 716 von Bonet, erteilt am 17. Oktober 1978, offenbart und offenbart verbesserte Haftungscharakteristika der Oberfläche von Polyethylen durch Koronabehandlung zum Oxidieren der Polyethylenoberflächen. Die US-A-4 879 430 von Hoffman offenbart die Verwendung von Koronaentladung zur Behandlung von Kunststoffbahnen zur Verwendung von Fleischkochverpackungen, wobei die Koronabehandlung auf der Innenseitenoberfläche der Bahn erfolgt, um die Adhäsion des Fleisches an dem proteinartigen Material zu steigern.
Obwohl Koronabehandlung eine bevorzugte Behandlung der erfindungsgemäßen Mehrschichtenfolie ist, kann auch Plasmabehandlung der Folie verwendet werden.
Folien wie solche, die in den Fig. 4, 5, 6 und 8 illustriert sind, sind besonders geeignet zur Verwendung als formende Bahn oder Deckelmaterial in Verpackungsvorgängen vom Thermoformungstyp. Bei Folien, die für eine solche Verwendung vorgesehen sind, ist das Deckelmaterial vorzugsweise eine Mehrschich tenfolie, die die gleiche Anzahl von Schichten und relativen Schichtprozentsätze (Dicken) umfaßt, nur daß sie eine Gesamtdicke von etwa 50% der Gesamtdicke der formenden Bahn hat.
Sowohl eine formende Bahn als auch eine nicht-formende Bahn können von zwei separaten Rollen zugeführt werden, wobei die formende Bahn von einer Rolle zugeführt wird, die auf dem Bett der Maschine montiert ist, um die "Tasche" der Verpackung zu bilden, d. h. den Produkthohlraum. Die nicht-formende Bahn (Deckelmaterial) wird üblicherweise aus einer oben montierten Haspel zugeführt, um die luftdichte obere Versiegelung der Verpackung zu vervollständigen. Jede Bahn hat ihre Fleischkontakt/- Siegelungsoberfläche, die einander zugewendet sind, so daß zum Zeitpunkt der Versiegelung die Siegelungsoberflächen sich gegenüberliegen. Die formende Bahn wird von Transportketten in Schritten vorwärtsbewegt und die zuvor versiegelte Verpackung zieht die obere nicht-formende Bahn zusammen mit der unteren Bahn, wenn die Maschine sich schrittweise bewegt.
Die erste Stufe in dem Verpackungsprozeß ist die Bildung des Produkthohlraums in der formenden Bahn. Die Hohlraumformung ist ein Dreistufenverfahren: (1) Bewegungsschritt, (2) Erwärmen, (3) Formen. Während ein Hohlraum geformt wird, wird die Bahn für den nächsten Hohlraum vorgeheizt, bevor sie schrittweise über das Taschenformungswerkzeug bewegt wird. Um dies zu bewirken, wird die formende Bahn auf 70 bis 80ºC erwärmt, indem sie mittels Vakuum gegen einen Kontaktheizer gepreßt wird. Die formende Bahn wird dann durch Druckluft oder Vakuum oder beides geformt. Druckluft drückt die erwärmte Folie von oben in den Werkzeughohlraum und Vakuumdruck zieht im Gegenzug die Folie von innerhalb des Werkzeugs in Form. Es wird ein Stempel verwendet, um die Bewegung der erwärmten Folie in den Werkzeughohlraum hinein zu unterstützen.
Nach dem Formen tragen die Transportketten die leere Tasche zu der Beladungsstation, wo das Produkt entweder von Hand eingefüllt oder in den Hohlraum gepumpt wird. Die Transportketten tragen dann das beladene Produkt zu der Vakuum- und Versiegelungsstation.
Der Versiegelungsprozeß ist eine Reihe von Vorgängen, die gleichzeitig oder mit geringem Überhang stattfinden. Wenn die obere Folie erst einmal über dem gefüllten Hohlraum angeordnet ist, schließt sich die Siegelungskammer. Die Luft in der Verpackung zwischen den oberen und unteren Folien wird evakuiert. Die obere Kammer oder der Deckel verwendet eine geheizte Siegelplatte, die auf 150ºC bis 170ºC eingestellt ist und die nichtformende Bahn und die formende Bahn miteinander verbindet.
Das Vakuum in der Siegeldüse gleicht Kammerdrücke aus und stellt sicher, daß keine Luft zwischen dem Produkt und der formenden Bahn eingesperrt wird. Die Siegelungsdiaphragmen, die luftleer sind, werden nun mit Druckluft gefüllt. Dies drückt die geheizte Siegelplatte gegen die obere Folie, wodurch die wärmesiegelbaren Oberflächen der beiden Bahnen zwischen der Siegelungsplatte und der T-förmigen Kautschuksiegelungsdichtung zusammengepreßt werden. Die Wärme und der Druck der Siegelungsplatte führen dazu, daß sich die beiden Oberflächen der Folien miteinander verbinden, wodurch das Produkt in einer Vakuumumgebung versiegelt wird. Ungefähr 0,4 bis 0,5 Sekunden nach Ende der Siegelung werden die oberen und unteren Kammern zur Atmosphäre hin entlüftet, was dazu führt, daß die obere und untere Folie um das Produkt herum zusammenfallen. Nun werden die Siegelungsdiaphragmen evakuiert und die Siegelungsplatte bewegt sich zurück nach oben. Luft von Außen strömt in die Kammern ein. Wenn die Luftdrücke ausgeglichen sind, kann sich der Werkzeugboden abwärts bewegen, wodurch die Verpackung schrittweise aus der Versiegelungsstation geführt werden kann.
Die versiegelte Verpackung wird dann mit einem Umlaufschneidesystem von der Bahn abgetrennt. Die Verpackungen werden durch einen Heißwasser-(96ºC, 205ºF)-Schrumpftunnel gefördert. Die Verpackungen werden auf ein Gestell getan und in einem Ofen mit hoher Feuchtigkeit gegart. Das Produkt wird dann abgekühlt und steht zur Auslieferung oder Weiterverarbeitung zur Verfügung, die das Entfernen der Verpackung von dem Produkt beinhalten kann.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele illustriert, die zur Repräsentation gegeben werden und den Bereich der Erfindung nicht einschränken sollen. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle Prozentsätze, Teile, etc. auf das Gewicht und alle angegebenen Dichten sind in g/cm³.

Beispiel 1

Eine neunschichtige Mehrschichtenfolie wurde gemäß dem oben beschriebenen, in Fig. 21 illustrierten Verfahren hergestellt.
Acht konventionelle Einschneckenextruder wurden verwendet, um verschiedene Harze zu schmelzen und zu einem Verteilerblock oder -adapter und dann zu einer ringförmigen Coextrusionsdüse zu pumpen. Die EVOH-Schicht wurde bei Temperaturen von etwa 167ºC bis 232ºC (350ºF bis 450ºF) verarbeitet. Das LLDPE, homogene Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Elastomer und/oder Plastomer wurden bei einer Temperatur von 204 bis 260ºC (400ºF bis 500ºF) extrudiert. Die nylonhaltigen Schichten wurden bei einer Temperatur von etwa 232 bis 288ºC (450 bis 550ºF) verarbeitet. Verbindungsschichten, die anhydridgepfropfte Harze waren, wurden unabhängig von der Zusammensetzung des Basisharzes bei Temperaturen von etwa 216 bis 238ºC (420 bis 460ºF) verarbeitet, damit die Anhydridfunktionalitäten reagierten, damit die Verbindungsschicht die gewünschte Verträglichkeit liefern konnte. Das Schmelzverteilungssystem und die Düse waren so entworfen, daß sie gleichförmige Dickenverteilung um den Umkreis der Düse herum für alle neun Schichten lieferten.
Das flachgelegte Band (250 mm, 10") wurde durch Förderwalzen geführt, in einem Heißwasserbad oder Heißluftofen erhitzt und durch Aufblasen des Schlauchs mit Hochdruckluft expandiert, wie in der Technik als "Technik der gefangenen Blase" wohlbekannt ist. Hierdurch wurde eine thermoplastische Folie mit der gewünschten Dicke hergestellt. Die orientierte Folie wurde dann in Form von flachgelegtem Schlauchmaterial (250 mm, 10") in Längsrichtung geschnitten, d. h. entlang beider Kanten, um zwei separate Folienstücke zu bilden, von denen jedes nachfolgend auf zwei im wesentlichen identische, jedoch separate Rollen gewic kelt wurde. Danach wurde jede der Rollen aus Folie mit einem Längsschneider in der Größe angepaßt, um eine Breite und einen Durchmesser zu erzeugen, der für eine horizontale Verpackungsmaschine geeignet ist, wie eine TiromatTM Thermoformungsverpackungsmaschine, MultivacTH Thermoformungsverpackungsmaschine, PioneerTH Thermoformungsverpackungsmaschine oder Mahaffey-Harder Thermoformungsverpackungsmaschine. Die Folie wurde hauptsächlich als formende Folie der Maschine verwendet, könnte jedoch auch als nicht-formende Folie verwendet werden.
Die Folie war geeignet zum Verpacken von Nahrungsmittelprodukten wie frischem und verarbeitetem Geflügel, frischem und verarbeitetem rotem Fleisch, frischem und verarbeitetem Fisch und frischem und verarbeitetem Schweinefleisch, Käse, insbesondere Hot Dogs, Schinken, Grillwürstchen, Käseblöcken und Käsestücken. Die in der Folie verpackten Nahrungsmittel konnten vorgegart, mariniert, vorgewürzt, paniert, etc. sein.
Die Folie war geeignet zur Verwendung als formende Folie und/oder nicht-formende Folie für Kochanwendungen, wobei die Siegelungsschicht korona- oder strahlungsbehandelt ist, um so Fleischadhäsion an der proteinextrahierten Fleischemulsionsmischung zu liefern, die typisch für gekühlten Schinken, Putenbrust und andere weiterverarbeitete Fleischprodukte ist.
Im koronabehandelten Zustand von etwa 36 bis 60 dyn/cm·s steigert die oxidierte Oberfläche der Folie die Verträglichkeit der Oberflächensiegelungsschicht, um noch größere Versiegelungsfestigkeit zwischen der Oberflächenschichtmischung und Siegelmitteln zu liefern, die allgemein als unverträglich mit Ionomerharzen wie Surlyn 1601TM Ionomerharz, Surlyn 1705 Ionomerharz und Surlyn 1650TM Ionomerharz erkannt worden sind. Weil die äußere hitzebeständige formende Schicht aus Polypropylenhomopolymer zusammengesetzt ist, verursacht die behandelte äußere Siegelungsschicht nicht das Vorkommen von übermäßigem Blockieren.
Die obige Tabelle V-B liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der wie oben beschrieben hergestellten Neunschichtenfolie. In Tabelle V-B entsprechen die Ziffern, die die "Schichtreihenfolge" angeben, der Position der Schichten re lativ zueinander, wobei Schicht 1 die Innenseitenschicht des Schlauchs ist und Schicht 6 die Außenseitenschicht des Schlauchs ist. Schicht 2 ist in direktem Kontakt mit den Schichten 1 und 3, Schicht 3 ist in direktem Kontakt mit den Schichten 2 und 4, und so weiter. Im Gegensatz dazu bezeichnet "Schichtname" die verschiedenen Schichten als "erste", "zweite", etc., wobei diese Schichtnamen der detaillierten Beschreibung der jeweiligen Figuren wie oben diskutiert und den in den Patentansprüchen wie nachfolgend beschrieben genannten Schichtnamen entsprechen.
Drei Folien wurden gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei sich die Folien nur in der Gesamtdicke unterschieden (und die relativen Proportionen jeder Schicht gleich waren, wobei die Gesamtdicken etwa 69 um (2,5 mil), etwa 76 um (3 mil) und etwa 89 um (3,5 mil) waren. Die verschiedenen Harze in den Schichten waren wie folgt: Schicht Nr. 1 ist ein Gemisch aus (a) 65 Gew.-% EXACT 3027TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Harz mit einer Dichte von 0,900 g/cm, erhalten von Exxon Chemical Company, Baytown, Texas, USA, und (b) 35 Gew.-% Tafmer PO 480TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomerharz, hergestellt von Mitsui Sekka, Japan, und erhältlich von Mitsui Petrochemicals (America), Ltd., New York, New York, USA. Schicht Nr. 2 war ein Gemisch aus (a) 55% ECD 301 homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz mit einer Dichte von 0,915 g/cm³, auch erhalten von Exxon Chemical Company, (b) 35 Gew.-% Tafmer PO 480TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomerharz und (c) 10 Gew.-% LD 200.48TM LDPE Harz, auch erhalten von Exxon Chemical Company. Schicht Nr. 3 und Schicht Nr. 7 waren jeweils Tymor 120TM anhydridgepfropftes Copolymer auf LLDPE-Basis, erhalten von Morton International Inc., Chicago, Illinois, USA. Schicht Nr. 4 und Schicht Nr. 6 waren jeweils ein Gemisch aus (a) 85 Gew.-% Ultramid B35TM Polyamidharz, erhalten von BASF Corporation, Charlotte, N. C., USA, und (b) 15 Gew.-% Grivory G 212TM amorphem Polyamidharz, erhalten von EMS American Grilon, Inc., Sumter, South Carolina, USA. Schicht Nr. 5 war Soarnol E/TM polymerisiertes Ethylen/Vinylalkohol-Copolymerharz (verseiftes Ethylen/Vinylacetat-Copolymer), hergestellt von Nippon Gohsei und erhalten von Morton International Speciality Chemical Company, Chicago, Illinois, USA. Schicht Nr. 8 war Escorene PD 9012TM, (heterogenes) Propylen/Ethylen-Copolymerharz, auch erhalten von Exxon Chemical Company. Schicht Nr. 9 war Escorene PD 3445TM, (heterogenes) Polypropylenhomopolymer, auch erhalten von Exxon Chemical Company.

Beispiel 2

Eine Neunschichtenfolie wurde im wesentlichen wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, außer daß das Ionomer bei einer Temperatur von etwa 204 bis 260ºC (400%' bis 500%') verarbeitet wurde.
Die obige Tabelle VI liefert die Struktur- und Zusammensetzungscharakteristika der in diesem Beispiel hergestellten Neunschichtenfolie.
Die Folie aus Tabelle VI, d. h. gemäß Beispiel 2, hatte eine Gesamtdicke von etwa 51 bis 101 um (2 bis 4 mil). Die verschiedenen Harze in der Schicht waren wie folgt: Schicht Nr. 1 war Surlyn 1650TM Ethylen/Methacrylsäure-Copolymerharz, wobei die Säure teilweise mit Zinkbase wie Zinkacetat neutralisiert war. Das Surlyn 1650TM Ethylen/Methacrylsäure-Copolymerharz wurde von E. I. DuPont de Nemours, Wilmington, Delaware, USA, erhalten. Die Schichten Nr. 2, 3, 4, 5, 6 und 7 hatten die gleiche chemische Zusammensetzung wie die gleich numerierten Schichten der Neunschichtenfolie aus Beispiel 1. Schicht Nr. 8 war jedoch Bynel CXA 3095TM anhydridgepfropftes Copolymer eines Ethylen/Vinylacetat-Copolymerharzes, erhalten von E. I. DuPont de Nemours. Schicht Nr. 9 war Ultramid B35 Polyamidharz, erhalten von BASF Corporation, Charlotte, North Carolina, USA.
Nach Austritt aus der Düse wurde die Folie wie oben in Beispiel 1 beschrieben verarbeitet. Die Folie aus diesem Beispiel kann zum Verpacken von Produkten verwendet werden, insbesondere den Nahrungsmittelprodukten wie in Beispiel 1 beschrieben.
Die Folie dieses Beispiels verwendete eine relativ dünne (0,2 mil) "Kappenschicht" aus SurlynTM-Ionomer und ist somit verträglich mit anderen Folien, d. h. an diese leicht siegelbar, die eine äußere Ionomerschicht haben. Vor der vorliegenden Er findung nahmen Fachleute jedoch an, daß Siegelungsschichten eine ausreichende Dicke umfassen müssen, um adäquates Material zum Herumfließen um Oberflächenverunreinigungen wie Öle, Fette und teilchenförmiges Material sowie Oberflächenfehlern in der äußeren Oberfläche der gegenüberliegenden Siegelungsschicht zu liefern. Wenn nicht ausreichend Material vorhanden ist, sind Siegelungen durch den verunreinigten Bereich hindurch häufig zu schwach, um Beanspruchungen und Belastungen während der kommerziellen Verteilung des in der Folie verpackten Produkts zu überstehen.
Die Folie von Beispiel 2 verwendet in ihrer "die Siegelung unterstützenden Schicht", d. h. Schicht Nr. 2, fast das gleiche Gemisch, das in der Siegelschicht, d. h. Schicht Nr. 1, in der Folie von Beispiel 1 verwendet wurde. In der Folie von Beispiel 2 lieferte die die Siegelung unterstützende Schicht über 70% der erforderlichen Dicke, die zur Siegelfähigkeit durch Verunreinigungen hindurch gebraucht wird.
Zudem kann die Folie von Beispiel 2 aufgrund ihrer äußeren hitzebeständigen und gebrauchsfesten Schicht aus Nylon, d. h. Schicht Nr. 9, gleich gut sowohl als Thermoformungs- als auch als Nicht-Thermoformungsfolie auf solchen Hochgeschwindigkeitsverpackungsmaschinen verwendet werden, die in der Hochgeschwindigkeitsverpackung von beispielsweise Hot Dogs verwendet werden.
Schließlich kann, weil die Folie von Beispiel 2 eine Siegelungsschicht aus Zink-Surlyn -Ionomerharz verwendet, sie mit oder ohne zusätzliche Korona- oder Strahlungsbehandlung (d. h. Oxidation) der Siegelungsschicht für Fleischanwendungen zum Kochen in der Folie verwendet werden.

Beispiel 3

Die in den Beispielen 1 und 2 hergestellten Folien können nach dem in Fig. 7 illustrierten Gießfolienverfahren hergestellt werden. Sechs konventionelle Einschneckenextruder wurden verwendet, um die verschiedenen Harze zu schmelzen und durch den Einspritzblock oder das Verteilerschlitzdüsensystem zu pumpen. Die EVA-haltigen und EVOH-haltigen Schichten wurden bei einer Temperatur von 177 bis 232ºC (350ºF bis 450ºF) extrudiert und die LLDPE-haltigen Schichten wurden bei einer Temperatur von etwa 204 bis 260ºC (400ºF bis 500%) extrudiert. Die nylonhaltigen Schichten wurden bei 232 bis 288ºC (450% bis 550%) extrudiert. Das Schmelzsystem und die Düse waren mit Strömungskanälen konstruiert, um gleichförmige Verteilung über die Breite der Düse für alle 7 Schichten zu liefern.
Nach der Extrusion fiel die geschmolzene Siebenschichtenbahn auf eine wassergekühlte Kühlwalze mit einer auf 4 bis 16ºC (40% bis 60%) geregelten Temperatur, die die geschmolzene Bahn rasch auf Raumtemperatur oder unterhalb Raumtemperatur brachte, so daß die Kristallisation minimiert war. Diese Walze hatte innere, spiralig gewundene Kanäle, die den Wasserstrom unter den Außenmantel richteten, um gute Wärmeübertragungscharakteristika zu liefern. Die Bahn wurde mit einem Luftmesser oder elektrostatischer Festhaltevorrichtung, die üblicherweise in der Gießfolienherstellung verwendet werden, an der Kühlwalze "festgenagelt".
Die vollendete Gießbahn wurde dann zu einer Rolle aufgewickelt und nachfolgend in der Größe auf eine Breite gebracht, die für eine horizontale Verpackungsmaschine wie eine Multivac- Thermoformungsverpackungsmaschine geeignet ist. Die Folienrolle wurde als formgebende Bahn in der Thermoformungsverpackungsmaschine verwendet.

Beispiel 4 (Referenz)

Eine siebenschichtige Folie wurde nach einem aufwärts geblasenen Coextrusionsverfahren hergestellt, in dem sieben konventionelle Einschneckenextruder verwendet wurden, um Schmelze abzugeben und verschiedene Polymerharze zu einem Verteilersystem oder Verteilungsadapter zu pumpen, die nachfolgend in Verteilerkanäle innerhalb einer ringförmigen Düse fließen.
Fig. 18 illustriert eine Schemaansicht eines Verfahrens zur Herstellung der erfindungsgemäßen Siebenschichtenfolie. Obwohl zur Vereinfachung nur ein Extruder 194 in Fig. 18 gezeigt ist, gibt es vorzugsweise mindestens 2 Extruder und insbesondere mindestens drei Extruder. Das heißt, daß vorzugsweise mindestens ein Extruder und insbesondere zwei Extruder geschmolzenes Polymer zu Coextrusionsdüse 196 fördern, um beispielsweise die äußeren Schichten 40 und 43 wie in Fig. 3 illustriert zu bilden, und mindestens ein zusätzlicher Extruder geschmolzenes Polymer zu Coextrusionsdüse 196 fördert, um beispielsweise Kernschicht 42 wie in Fig. 3 illustriert zu bilden. Jeder der Extruder wird mit Polymerpellets versorgt, die für die Bildung der jeweiligen Schicht, die extrudiert wird, geeignet sind. Die Extruder setzen die Polymerpellets ausreichendem Druck und ausreichender Wärme aus, um das Polymer zu schmelzen und es dadurch auf die Extrusion durch eine Düse vorzubereiten.
Wenn Extruder 194 als Beispiel genommen wird, ist jeder der Extruder vorzugsweise mit einem Siebeinsatz 198, einer Lochplatte 200 und einer Vielzahl von Heizern 202 ausgestattet. Jede der coextrudierten Folienschichten wird zwischen Dorn 204 und Düse 196 extrudiert, und das Extrudat wird durch die Kaltluft gekühlt, die aus Luftring 206 strömt. Die resultierende geblasene Blase 207 wird nachfolgend in zusammengelegter Anordnung über Führungswalzen 210 in Quetschwalzen 208 geführt. Der zusammengelegte Schlauch wird gegebenenfalls über Tränkstab 212 geleitet und nachfolgend über die antrieblosen Walzen 214 und um Tänzerrolle 216 geführt, die dem zusammengelegten Schlauch Zugkontrolle verleiht, nachdem der zusammengelegte Schlauch über Wickelmechanismus 222 zu Rolle 220 aufgewickelt worden ist.
Die obige Tabelle VII beschreibt die gemäß diesem Beispiel hergestellte siebenschichtige geblasene coextrudierte Folie. Diese Siebenschichtenfolie ist im wesentlichen in den gleichen Anwendungsbereichen wie oben für die Folien der Beispiele 1 und 2 beschrieben brauchbar. In der gemäß diesem Beispiel hergestellten Folie von Tabelle VII wird nachfolgend die Identität der in jeder der sieben Schichten verwendeten verschiedenen Harze angegeben. Schicht Nr. 1 ist ein Gemisch aus (a) 65 Gew.-% Exact 3027TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Harz mit einer Dichte von 0,900 g/cm, erhalten von Exxon Chemical Company, Baytown, Texas, USA, und (b) 35 Gew.-% Vistalontm Ethylen/Propylen/Dien-Terpoly merharz ("EPDM", auch als Ethylen/Propylen-Kautschuk bekannt), auch erhältlich von Exxon Chemical Company. Schicht Nr. 2 ist Bynel CXA 4125TM anhydridgepfropftes LLDPE-Harz, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours, Wilmington, Delaware, USA. Schicht Nr. 3 und Schicht Nr. 5 sind jeweils ein Gemisch aus (a) 80 Gew.-% Capron 1539TM Polyamidharz, erhältlich von Allied Signal Inc., Morristown, New Jersey, USA, und (b) 20 Gew.-% Selar PA 3426TM amorphem Polyamid, auch erhältlich von E. I. DuPont de Nemours. Schicht Nr. 4 ist EVAL ElOl Ethylen/Vinylalkohol-Copolymerharz, d. h. 38 Mol.% Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer, das hergestellt und gehandelt wird von Eval Co. of America, Lisle, Illinois, USA. Schicht Nr. 6 ist Plexar 107TM anhydridmodifiziertes EVA- Harz, erhältlich von Quantum Chemical Company, Pittsburgh, Pennsylvania. Schicht Nr. 7 ist Capron 8207 Polyamidharz, auch erhältlich von Allied Signal Inc.

Beispiel 5

Eine Achtschichtenfolie wurde nach einem aufwärts geblasenen Coextrusionsverfahren in der Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt. Die obige Tabelle VIII liefert die physikalischen und chemischen Charakteristika dieser Folie. In der gemäß diesem Beispiel hergestellten, wie in der obigen Tabelle VIII beschriebenen Folie waren die individuellen Folienschichten aus den folgenden spezifizierten Polymeren zusammengesetzt. Schicht Nr. 1 war Surlyn 1601 Ionomerharz, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours. Schicht Nr. 2 war ein Gemisch aus 55% ECD 301 homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz mit einer Dichte von 0,915 g/cm³, erhältlich von Exxon Chemical Company, (b) 35 Gew.-% Exact SLP 9042TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz, auch erhältlich von Exxon Chemical Company, und (c) 10 Gew.-% Petrothene NA 345TM LDPE-Harz mit einer Dichte von 0,923, erhalten von Quantum Chemical Company. Schicht Nr. 3 war ein Gemisch aus 80 Gew.-% ECD 301TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz mit einer Dichte von 0,915 g/cm³, erhältlich von Exxon Chemical Company, und 20 Gew.-% Tymor 1N05 anhydridgepfropftem LDPE-Harz, erhalten von Morton International, Inc., Chicago, Illinois, USA.
Die Schichten Nr. 4 und Nr. 6 waren Ultramid KR 4418TM Polyamidharz, erhalten von BASF, Parsippany, N. J., USA. Die Schichten Nr. 5 und Nr. 7 waren Bynel CXA 3048 anhydridgepfropftes EVA- Harz, erhalten von E. I. DuPont de Nemours. Schicht Nr. 8 war UBE 5033TM Polyamidharz, erhalten von UBE Industries (America), Inc., New York, N. Y., USA, und im Handel von Nichimen America, Inc., N. Y., N. Y., USA.

Beispiel 6

Unter Verwendung von Klebstoff wurde eine Dreischichtenfolie an eine PVDC-beschichtete, biaxial orientierte, heißfixierte Polyesterfolie laminiert. Die dreischichtige, aufwärts geblasene coextrudierte Folie wurde gemäß Beispiel 4 unter Verwendung von drei Einschneckenextrudern hergestellt. Ansonsten wurde das Verfahren in analoger Weise zu dem oben in Beispiel 4 beschriebenen Verfahren durchgeführt.
Tabelle X liefert die strukturellen und chemischen Charakteristika der Dreischichtenfolie. Tabelle X
Schicht Nr. 1 war Surlyn 1705TM Ionomerharz, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours. Schicht Nr. 2 war ein Gemisch aus (a) 70 Gew.-% Affinity PM 1870TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz, erhältlich von Dow Chemical Company, und (b) 30 Gew.-% Tafmer PO 480TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomerharz mit einer Dichte von 0,87 g/cm³, hergestellt von Mitsui Sekka, Japan, und erhältlich von Mitsui Petrochemicals (America), Ltd., N. Y., N. Y., USA. Schicht Nr. 3 ist ein Gemisch aus (a) 80 Gew.-% Dowlex 2045TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz, er hältlich von Dow Chemical Company, und (b) 20 Gew.-% Escorene LD 200.48TM Polyethylenhomopolymerharz mit einer Dichte von 0,923 g/cm³, erhältlich von Exxon Chemical Company.
Die geblasene coextrudierte Folie hatte eine Gesamtdicke von etwa 2 mil. Die geblasene coextrudierte Folie wurde dann klebend an eine zweite Folie laminiert, was zu Laminat führte. Die zweite Folie war aus Mylar M44TM PVDC-beschichteter, biaxial orientierter Polyethylenterephthalatfolie zusammengesetzt, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours. Der verwendete Urethanklebstoff war Adcote 545-E Polyurethanklebstoff, erhältlich von Morton International, Inc., Chicago, Illinois, USA. Das resultierende Laminat hatte die Querschnittstruktur:
orientiertes Polyethylenterephthalat, 0,48 mil PVDC-Beschichtung, 0,08 mil
Urethanklebstoff, 0,12 mil
Gemisch aus LLDPE und LDPE, 1,2 mil
Gemisch aus homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer, 0,60 mil
Ionomer, 0,20 mil
1 mil = 25.4 um
Die Folie aus Beispiel 6 ist sowohl für Thermoformungs- als auch für Nicht-Thermoformungsanwendungen geeignet, für horizontale Verpackungsmaschinen, bei denen die formende Folie eine Siegelungsschicht aus Ionomer oder Gemisch aus homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit Elastomer verwendet. Die Folie aus Beispiel 6 kann verwendet werden, um Produkte in einer Weise wie bei den Folien der Beispiele 1 und 2 beschrieben zu verpacken.
Formende Folien können nach dem Verfahren von Beispiel 6, d. h. Klebelaminierung, durch Ersetzen der orientierten heißfixierten Polyesterfolie durch nicht-orientierte gegossene Nylonfolie (typischerweise mit 2 mil und 4 mil Dicke), die gegebenenfalls mit PVDC beschichtet sein kann, um eine O&sub2;-Sperre zu liefern, hergestellt werden. Typisch für die beschichteten laminierenden Folien, die so verwendet werden können, sind (a) Dartek B 601TM PVDC-beschichtete gegossene Polyamidfolie, vertrieben von E. I. DuPont de Nemours, Wilmington, Delaware, USA, und (b) Cap ran 77 DFKTM PVDC-beschichtete gegossene Polyamidfolie, erhältlich von Allied Signal Inc.

Beispiel 7

Unter Verwendung von Klebstoff wurde eine Dreischichtenfolie an eine PVDC-beschichtete, biaxial orientierte, heißfixierte Polyesterfolie laminiert. Die dreischichtige, aufwärts geblasene coextrudierte Folie wurde gemäß Beispiel 4 hergestellt, außer daß das Verfahren drei Einschneckenextruder verwendete.
Die obige Tabelle III liefert zusammen mit der angefügten Beschreibung von Fig. 3 die Struktur und chemische Zusammensetzung der Dreischichtenfolie aus Beispiel 7. In der Folie wie in Tabelle III illustriert, jedoch speziell gemäß diesem Beispiel hergestellt, war Schicht Nr. 1 Surlyn 1705TM Ionomerharz, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours. Schicht Nr. 2 war ein Gemisch aus (a) 70 Gew.-% Affinity PM 1870TM homogenem Ethylen/α- Olefin-Copolymerharz, erhältlich von Dow Chemical Company, und (b) 30 Gew.-% Tafmer PO 480TM homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomerharz mit einer Dichte von 0, 87 g/cm³, hergestellt von Mitsui Sekka, Japan, und erhältlich von Mitsui Petrochemicals (America), Ltd., N. Y., N. Y., USA. Schicht Nr. 3 war ein Gemisch aus (a) 80 Gew.-% Dowlex 2045 homogenem Ethylen/α-Olefin- Copolymerharz, erhältlich von Dow Chemical Company, und (b) 20 Gew.-% Escorene LD 200.48TM Polyethylenhomopolymerharz mit einer Dichte von 0,923 g/cm³, erhältlich von Exxon Chemical Company.
Die in Fig. 3 ilustrierte geblasene coextrudierte Folie hatte eine Gesamtdicke von etwa 76 um (3 mil). Die geblasene coextrudierte Folie wurde dann an eine zweite Folie klebend laminiert, was zu einem Laminat führte. Die zweite Folie war aus Mylar M44TM PVDC-beschichteter, biaxial orientierter Polyethylenterephthalatfolie zusammengesetzt, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours. Der verwendete Urethanklebstoff war Adcote 545-ETM Polyurethanklebstoff. Das resultierende Laminat hatte die Querschnittstruktur:
orientiertes Polyethylenterephthalat, 0,48 mil
PVDC-Beschichtung, 0,08 mil
Urethanklebstoff, 0,12 mil
Gemisch aus LLDPE und LDPE 2,19 mil
Gemisch aus homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer, 0,60 mil
Ionomer, 0,21 mil
1 mil = 25,4 um
Die Folie aus Beispiel 7 ist sowohl für Thermoformungs- als auch für Nicht-Thermoformungsanwendungen geeignet, für horizontale Verpackungsmaschinen, bei denen die formende Folie eine Siegelungsschicht aus Ionomer oder Gemisch aus homogenem Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit Elastomer verwendet. Die Folie aus Beispiel 7 kann verwendet werden, um Produkte in einer Weise wie bei den Folien der Beispiele 1 und 2 beschrieben zu verpacken.
Obwohl die Folie aus Beispiel 7 der Folie aus Beispiel 8 sehr ähnlich ist, hat die Folie aus Beispiel 8 den Vorteil der weiteren Verringerung der Dicke der äußeren Ionomersiegelungsschicht relativ zu der Gesamtfoliendicke, verglichen mit der Folie aus Beispiel 6.

Beispiel 8

Eine Umhüllung, die zum Verpacken verarbeiteter Fleischprodukte wie gekochtem Schinken, Putenröllchen, Würstchen, Mortadella, etc. verwendet wird, wurde unter Verwendung von 76 um (3 mil) (Gesamtdicke) aufwärtsgeblasener coextrudierter Mehrschichtenfolie hergestellt, wobei die Mehrschichtenfolie in einer Weise wie in Beispiel 4 beschrieben hergestellt wurde, außer daß insgesamt 4 bis 6 Einschneckenextruder in dem Verfahren verwendet werden können.
Die obige Tabelle IX liefert die physikalischen und chemischen Charakteristika dieser Mehrschichtenfolie. Insbesondere ist in der gemäß diesem Beispiel hergestellten Mehrschichtenfolie, wie allgemein in Fig. 9 und Tabelle IX illustriert und beschrieben, jede der Schichten aus den folgenden spezifizierten Polymeren zusammengesetzt. Schicht Nr. 1 war Surlyn 1650TM Iono merharz, erhältlich von E. I. DuPont de Nemours. Jede der Schichten Nr. 2 und Nr. 6 sind ein Gemisch aus (a) 65 Gew.-% ECD 301TM Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz mit einer Dichte von 0,915 g/cm³, erhältlich von Exxon Chemical Company, und (b) 35 Gew.-% Tafmer PO 480TM homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomerharz mit einer Dichte von 0,87 g/cm³, hergestellt von Mitsui Sekka, Japan, und erhältlich von Mitsui Petrochemicals (America), Ltd., N. Y., N. Y., USA. Die Schichten Nr. 3 und Nr. 5 waren Tymor 1203TM anhydridmodifiziertes gepfropftes lineares Polyethylenharz mit niedriger Dichte, erhältlich von Morton International Speciality Chemical Company, Chicago, Illinois, USA. Schicht Nr. 4 war Ultramid B36TM Polyamidharz, erhältlich von BASF Corporation.
Obwohl die Sechsschichtenfolie, die gemäß Beispiel 8 hergestellt werden kann, für eine Vielfalt von Endanwendungen geeignet ist, ist die Sechsschichtenfolie aus Beispiel 8 besonders geeignet für die Verwendung zum Verpacken von verarbeitetem Fleisch, insbesondere Fleischemulsionen und Würstchen, die häufig in einer Kräuselumhüllung verpackt werden, wie Fachleuten bekannt ist. Beispielsweise beschreibt die US-A-4 044 426 von Kupcikevicius et al. Vorrichtung und Verfahren zum Stopfen viskoser Nahrungsmittelprodukte in einen schlauchförmigen Umhüllungsartikel. Zahlreiche andere Dokumente beschreiben Kräuselumhüllungen, Verfahren zu deren Verwendung und verpackte Produkte, die diese verwenden, einschließlich der US-A-3 553 768 von Wilmsen, der US-A-3 798 302 von Kostner et al. und der US-A- 4 558 488 von Martinek.
Eine Umhüllung wird aus der oben beschriebenen Sechsschichtenfolie gemäß Beispiel 8 hergestellt, indem größenangepaßtes flächiges Material verarbeitet wird, um den erforderlichen Umkreis der Umhüllung und die Überlappung der überlappenden Siegelung (Seite der Folie) zu ermöglichen. Durch Wärmesiegelung der Folie mit sich selbst wird ein Schlauch hergestellt, der gekräuselt und nachfolgend mit verarbeiteter Fleischemulsion gestopft werden kann. Die innere Oberfläche des Schlauchs ist die ionomerhaltige Schicht, d. h. Schicht Nr. 1, gemäß der Bezeichnung in der unmittelbar darüber befindlichen Tabelle.
Von Ionomer ist bekannt, daß es Fleischadhäsion für Produkte zum Kochen in der Verpackung liefert, wie Schinkenemulsion, Putenemulsion und Hühnchenemulsion, die zur Herstellung von den jeweiligen Produkten von Kochschinken und Formschinken, Putenröllchen und Hühnchenröllchen und Frühstücksfleischprodukten verwendet werden.
Ein Kräuselumhüllungsstrang wurde in ein Stopfhorn eingesetzt, wobei sich das versiegelte oder mit einer Klemme verschlossene Ende an der Austrittsöffnung des Stopfhorns befand. Die Umhüllung wurde durch ein Bremsloch (brake hole) geführt, durch das die Fleischmischung dann gepumpt wurde. Dieser Mechanismus ermöglicht, daß die Fleischmischung mit kontrolliertem Druck (d. h. dem hydrostatischen Druck, der durch das elastische Gedächtnis der gereckten Umhüllung gebildet wurde) in die Umhüllung gepumpt wurde.
Außerdem kann ein homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer wie Exact 3027TM homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer, erhältlich von Exxon Chemical Company, allein in Schicht Nr. 6 verwendet werden und dennoch ausreichend Versiegelungsfestigkeit liefern, um die Kräuselung, das Stopfen mit Fleischprodukt und Kochen in der Verpackung zu überstehen. Die verminderte Versiegelungsfestigkeit relativ zu der Verwendung von Ionomer als äußerer Siegelungsschicht (d. h. eine Versiegelungsfestigkeitsverringerung von etwa 1400 bis 1750 N/m (8 bis 10 lb/in) auf etwa 700 bis 1050 N/m (4 bis 6 lb/in) kann denen, die mit dem Produkt umgehen, den Vorteil der Entfernung der Umhüllung durch Aufziehen der Umhüllung an der Überlappungsversiegelung statt das Aufschneiden der Umhüllung mit Messern und/oder Scheren ermöglichen.
Fig. 22 bis 29 liefern zusammen mit Tabelle XI Vergleichsresultate, die die Leistungscharakteristika von erfindungsgemäß hergestellten Siegelungen im Vergleich zu Siegelungen mit Folien, die nicht erfindungsgemäß sind, illustrieren. Die vergleichenden Resultate zeigen, daß erfindungsgemäß hergestellte Siegelungen im wesentlichen so stark wie Ionomer-an-Ionomer- Siegelungen von Folien sein können, die nicht erfindungsgemäß sind.
Einige der vergleichenden Resultate zeigen jedoch eine weniger als optimale Siegelungsleistung von erfindungsgemäß hergestellten Siegelungen. Es wird angenommen, daß diese suboptimale Leistung verbessert werden kann, indem lediglich der Gehalt an zweiter Komponente in der Zusammensetzung erhöht wird.
Hervorragende Siegelungsergebnisse sind beispielsweise offensichtlich in den Fig. 27, 28 und 29, in denen eine Mehrschichtenfolie mit dünner äußerer Siegelschicht aus 100% Ionomer, die von einer relativ dicken Schicht gehalten wird, die die Zusammensetzung umfaßt, die die erste und zweite Komponente umfaßt, an eine Folie mit einer äußeren Siegelschicht aus 100% Ionomer gesiegelt wurde. Tabelle XI Identität von in den Folien von Fig. 22 bis 29 verwendetem Harz
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle Vorrichtungen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben worden ist, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht auf die speziellen offenbarten Einzelheiten begrenzt ist und sich auf alle Äquivalente innerhalb des Bereichs der Patentansprüche erstreckt.

Claims

1. Mehrschichtfolie, die umfaßt:

eine erste äußere Siegelschicht, die Ionomer, carboxylmodifiziertes Polyethylen, erhältlich durch Umsetzung eines auf Metall basierenden Materials wie beispielsweise Zinkacetat oder Natriumhydroxid mit Ethylen/Methacrylat-Copolymer, oder Ethylen/Säure-Copolymer umfaßt, wobei die äußere Schicht eine Dicke von 1 bis 20%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, aufweist, und

eine die Versiegelung unterstützende Schicht, die

(A) als eine erste Komponente Polyethylenhomopolymer, Ethylen/α-Olefin-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer oder Ethylen/Acrylat-Copolymer und als eine zweite Komponente Elastomer, Plastomer, Ionomer oder carboxylmodifiziertes Polyethylen, erhältlich durch Umsetzung eines auf Metall basierenden Materials wie Zinkacetat oder Natriumhydroxid mit Ethylen/Methacrylat-Copolymer, umfaßt.

2. Folie nach Anspruch 1, bei der die erste Komponente ein erstes Ethylen/α-Olefin-Copolymer und die zweite Komponente ein zweites Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer umfaßt, wobei der Unterschied zwischen den Vicat-Erweichungspunkten der beiden Ethylen/α-Olefin-Copolymeren 1ºC bis 100ºC beträgt.

3. Folie nach Anspruch 2, bei der der Unterschied zwischen den Vicat-Erweichungspunkten 20ºC bis 50ºC beträgt.

4. Folie nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das Ethylen/α-Olefin-Copolymer der ersten Komponente eine Dichte von 0,88 g/cm³ bis 0,93 g/cm³ aufweist, und das Ethylen/α-Olefin der zweiten Komponente eine Dichte von 0,86 bis 0,879 g/cm³ aufweist.

5. Folie nach Anspruch 4, bei der:

die erste Komponente ein homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymer mit einer Dichte von 0,88 bis 0,92 g/cm³ umfaßt,

die zweite Komponente ein homogenes Ethylen/α-Olefin-Copolymerplastomer mit einer Dichte von 0,86 bis 0,879 g/cm³ umfaßt, und

die zweite Außenschicht Ionomer umfaßt.

6. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die äußere Siegelschicht eine Dicke von 5 bis 15%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, aufweist.

7. Folie nach Anspruch 6, bei der die äußere Siegelschicht eine Dicke von 7 bis 10%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, aufweist.

8. Folie nach Anspruch 7, bei der die äußere Siegelschicht eine Dicke von 6 bis 8%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, aufweist.

9. Folie nach Anspruch 6, 7 oder 8, bei der die die Versiegelung unterstützende Schicht eine Dicke von 10 bis 95%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, aufweist.

10. Folie nach Anspruch 9, bei der die die Versiegelung unterstützende Schicht eine Dicke von 20 bis 30%, bezogen auf die Gesamtdicke der Mehrschichtfolie, aufweist.

11. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die äußere Siegelschicht Ionomer umfaßt.

12. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die die Versiegelung unterstützende Schicht 50 bis 75 Gew.-% der ersten Komponente und 50 bis 25 Gew.-% der zweiten Komponente umfaßt.

13. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die die Versiegelung unterstützende Kernschicht eine Versiegelungsinitiierungstemperatur von 79 bis 149ºC (175ºF bis 300ºF) aufweist.

14. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die die Versiegelung unterstützende Schicht eine Kernschicht ist.

15. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine dritte Schicht umfaßt, die eine Massenaußenschicht ist, die Polyethylen niederer Dichte, lineares Polyethylen niederer Dichte, Polypropylen-Copolymer oder Ethylen/Vinylacetat-Copolymer umfaßt, wobei die zweite die Versiegelung unterstützende Schicht zwischen der ersten Siegelschicht und der dritten Schicht angeordnet ist.

16. Folie nach Anspruch 15, bei der die dritte Schicht Polyethylen niederer Dichte und lineares Polyethylen niederer Dichte umfaßt.

17. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner umfaßt:

eine dritte Außenschicht als Thermoformungs- und hitzebeständige Schicht, und

eine vierte Verbindungsschicht, wobei die vierte Schicht zwischen der zweiten die Versiegelung unterstützende Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist.

18. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 14, die ferner umfaßt:

eine dritte Schicht, wobei die dritte Schicht eine Sauerstoffsperrschicht ist, die zweite die Versiegelung unter stützende Schicht zwischen der ersten Siegelschicht und der dritten Schicht angeordnet ist,

eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die vierte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist,

eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Thermoformungs- und Schutzschicht ist, wobei die fünfte Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist,

eine sechste Schicht, wobei die sechste Schicht eine Thermoformungs- und Schutzschicht ist, wobei die dritte Schicht zwischen der fünften Schicht und der sechsten Schicht angeordnet ist,

eine siebte Schicht, wobei die siebte Schicht eine Außenschicht sowie eine hitzebeständige und Thermoformungsschicht ist, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten Schicht und der siebten Schicht angeordnet ist,

eine achte Schicht, wobei die achte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die achte Schicht zwischen der sechsten und der siebten Schicht angeordnet ist, und

eine neunte Schicht, wobei die neunte Schicht eine Thermoformungs- und Schutzschicht ist, wobei die neunte Schicht zwischen der siebten Schicht und der achten Schicht angeordnet ist.

19. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 14, die ferner umfaßt:

eine dritte Schicht, wobei die dritte Schicht eine Sauerstoffsperrschicht ist, wobei die zweite die Versiegelung unterstützende Schicht zwischen der ersten Siegelungsschicht und der dritten Schicht angeordnet ist,

eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Außenschicht sowie eine Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht ist, wobei die dritte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist, eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Thermoformungs-, Schutz- und UV-Schutzschicht ist, wobei die fünfte zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist,

eine sechste Schicht, wobei die sechste Schicht eine Thermoformungs-, Schutz- und UV-Schutzschicht ist, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist,

eine siebte Schicht, wobei die siebte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die siebte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der fünften Schicht angeordnet ist, und

eine achte Schicht, wobei die achte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die achte Schicht zwischen der vierten Schicht und der sechsten Schicht angeordnet ist.

20. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 14, die ferner umfaßt:

eine dritte Schicht, wobei die dritte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die zweite die Versiegelung unterstützende Schicht zwischen der ersten Siegelschicht und der dritten Schicht angeordnet ist,

eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Außenschicht sowie eine Thermoformungs-, Schutz- und hitzebeständige Schicht ist, wobei die dritte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist, eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Thermoformungs-, Schutz- und UV-Schutzschicht ist, wobei die fünfte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist,

eine siebte Schicht, wobei die siebte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die siebte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der fünften Schicht angeordnet ist, und eine achte Schicht, wobei die achte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die achte Schicht zwischen der vierten Schicht und der sechsten Schicht angeordnet ist.

21. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 14, die ferner umfaßt:

eine dritte Außenschicht als eine nicht mit Lebensmittel in Kontakt stehende Schicht, wobei die zweite Schicht zwischen der ersten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist, eine vierte Schicht, wobei die vierte Schicht eine Polyamidschicht ist, wobei die vierte Schicht zwischen der dritten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist,

eine fünfte Schicht, wobei die fünfte Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die fünfte Schicht zwischen der zweiten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist, und eine sechste Schicht, wobei die sechste Schicht eine Verbindungsschicht ist, wobei die sechste Schicht zwischen der dritten Schicht und der vierten Schicht angeordnet ist.

22. Folie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Folie nicht wärmeschrumpfbar ist.

23. Verpacktes Produkt, das ein Lebensmittelprodukt verpackt in einer mehrschichtigen Folie gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche umfaßt.

24. Verpacktes Produkt nach Anspruch 23, bei dem die Mehrschichtfolie mit sich selbst oder auf eine zweite Folie wärmegesiegelt worden ist, die als eine Außenfolienschicht Ionomer, Ethylen/Säure-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer und/oder Ethyl/Acrylat-Copolymer umfaßt.