EP2076380A1 - Flat bag consisting of a multi-layered film - Google Patents

Flat bag consisting of a multi-layered film

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Publication number
EP2076380A1
EP2076380A1 EP07818451A EP07818451A EP2076380A1 EP 2076380 A1 EP2076380 A1 EP 2076380A1 EP 07818451 A EP07818451 A EP 07818451A EP 07818451 A EP07818451 A EP 07818451A EP 2076380 A1 EP2076380 A1 EP 2076380A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
layer
flat bag
met
bag according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP07818451A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Markus Bevilacqua
Sven Jacobsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alcan Technology and Management Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcan Technology and Management Ltd filed Critical Alcan Technology and Management Ltd
Priority to EP07818451A priority Critical patent/EP2076380A1/en
Publication of EP2076380A1 publication Critical patent/EP2076380A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin

Definitions

  • the invention relates to a flat bag made of a multilayer film.
  • Flat bags consist of a front wall and a rear wall, which are connected by a circumferential, peripheral sealing seam to tightly sealed bag.
  • Typical multilayer films or laminates for the production of flat bags are usually adhesive-laminated and / or extrusion-laminated, wherein the outer layer usually consists of an oriented plastic film or of paper and serves as a print carrier and / or carrier for a barrier coating, offers a glossy surface and has good thermoresistance.
  • the outer layer usually consists of an oriented plastic film or of paper and serves as a print carrier and / or carrier for a barrier coating, offers a glossy surface and has good thermoresistance.
  • a further oriented or unoriented polymer film or a metallic film as barrier layer carrier or as a layer for improving mechanical properties, such as strength, in the middle.
  • the inner layer usually consists of a non-oriented, for example by blow or cast method produced, mono- or coextruded, heat-sealable film.
  • the individual films are firmly bonded to the laminate with solvent-containing or solvent-free 2-component adhesives, sometimes in several working steps.
  • This process has several disadvantages: Before the bag is made, a residence time is required for curing the adhesive, which binds circulating capital. Furthermore, the Kleberkaschierrata is not safe because of solvent consumption and recovery from an economic and environmental point of view. Another risk factor is, for example, primary aromatic amines, which can migrate into the packaged goods if the adhesive has not completely reacted.
  • a partial solution to this problem is the production process via extrusion lamination or coating.
  • a polymer melt applied between the oriented plastic films of the outer layers or the paper and the metal layer assumes the adhesive function, depending on the requirement, either PE or a PE-based acid, acid anhydride or acrylate based copolymer as Liability provider is used.
  • the sealing layer is partially applied as an extrusion film on the inside of the composite.
  • solvent-based primers which complicate the process from raw materials logistics, are required as a primer.
  • a major disadvantage compared to the adhesive laminating is a significant limitation of the sealing film functionality, as can be achieved, for example, with coextruded cast or blown films. It would therefore be desirable to have a process which produces a composite structure exclusively from the melt in one operation, without having to handle raw materials from the solution.
  • the prepackaging properties are achieved by appropriate combination of the layers in terms of arrangement and thickness, wherein in the area of the oriented films the range of variation, e.g. in terms of available thicknesses and versatility.
  • biaxially oriented PET films having a thickness of less than 12 .mu.m can not be produced sufficiently economically using conventional methods.
  • Biaxially stretched polymer films can be made, inter alia, by blown film extrusion to form two or three bubbles.
  • double bubble (2B) process and “triple bubble (3B) process” are used.
  • the 3-bubble blown film extrusion discussed below is also referred to herein as the 3B process and the 3B process films are also referred to as 3B films.
  • a polymer mass is extruded as a monolayer or multilayer film through a ring die into a thick tube, calibrated to a precise diameter upon exiting the die, and then immediately quenched with water.
  • the tube is heated to a suitably selected stretching temperature and inflated in a further stage to form a second bubble between two pair of withdrawal rollers to expand the bubble diameter again with air or other suitable gas and thereby stretched in the transverse direction or transverse direction.
  • the stretching in the longitudinal direction or machine direction takes place by setting a different rotational speed of the take-off rolls delimiting the bubble in its longitudinal direction.
  • the tube expanded into a bladder is thus conveyed at a higher speed in comparison to the extrusion speed, so that its orientation in the transverse or machine direction is maintained.
  • the film or tube is widened to a third bladder and fixed in the inflated state while maintaining a controlled temperature and a controlled internal bladder pressure.
  • This heat treatment of the third bubble contributes in addition to the reduction of residual stresses, especially in multi-layer films at a flat position, all while maintaining the biaxial orientation achieved by high stability and good mechanical strength.
  • EP 1 410 902 A1, WO 2004/080805 A2, WO 01/03922 A1 and WO 2004/110755 A1 disclose multilayer films produced by the 2B and 3B methods as so-called shrink films for the airtight packaging of food, In the case of the shrinkage process, the film is closely attached to the product to be packaged without the formation of air-containing microcavities. nestles.
  • a tube manufactured continuously in the 2B or 3B method is subdivided into individual tube sections. At the tube sections, one of the two tube openings is first closed by means of a heat seal.
  • the thus formed, unilaterally still open bag is airtight after filling the goods to be packaged over a second Heisshielelung and then shrunk under the action of heat until the bag film completely rests against the contents.
  • the degree of shrinkage of the multilayer films is typically about 20 to 60%.
  • the invention has for its object to provide a flat bag of the type mentioned, in which the multilayer film without the methods of the prior art adhering disadvantages can be produced.
  • a flat bag should be made of a multilayer film having the above properties due to its layer number, order and thickness.
  • the aim is a practically negligible shrinkage.
  • the allowable maximum shrinkage degree of the 3B film is at most 1%.
  • the 3B films of the multilayer films used according to the invention are thermally stabilized or fixed. This ensures that the films are included Further possible processing steps, such as laminating or printing or in a subsequent sterilization process, which sometimes act for a long period of high temperatures on the films, virtually do not shrink.
  • a significant advantage of the 3B films used according to the invention in comparison with conventionally produced films or laminates is that the 3B coextrusion process can be used to produce films having substantially lower thicknesses of the biaxially oriented layers, which leads to substantial material savings.
  • films with a biaxially oriented PET layer having a thickness of, for example, 2 to 12 ⁇ m are possible.
  • PETam Amorphous PET PLA Polylactic acid TPS Starch-based thermoplastic EVOH Ethyl vinyl alcohol (barrier layer) HV Adhesive SBS Styrene-butyl-styrene copolymer SEBS Styrene-ethyl-butyl-styrene copolymer SIS Styrene-isoprene-styrene copolymer AIu Aluminum foil (barrier layer ) V2A stainless steel (barrier layer) with metallization of Alu (barrier layer) SiO x ceramic coating of SiO x (barrier layer) Al 2 O 3 ceramic coating of Al 2 O 3 (barrier layer) i printing ink, printing (ink) L lacquer layer (lacquer) a Adhesive layer w white b black t transparent ma Melt adhesive
  • the 3B film may be coated with at least one further layer, in particular in the curtain coating process or via a slot die coating process (Slot Die Coating).
  • the 3B film film produced by the 3B process is also cut after production, wound on a roll, and can be cut in a further step in-or offline to the required width, processed directly into flat bags.
  • an additional coating, printing and / or another additional process step to achieve technological and appearance properties is also cut after production into a width required for carrying out the further method step, wound on a roll, fed to the method step, and then further processed directly into flat bags.
  • the 3B film or the at least one further layer can in particular be metallized with aluminum or coated with stainless steel or another metal.
  • the 3B film or the at least one further layer can be coated ceramically, in particular with SiO x or with Al 2 O 3 .
  • the 3B film or the at least one further layer can be printed and / or provided with a thermal protective varnish.
  • the 3B film or the at least one further layer can consist of completely biodegradable polymers.
  • the 3B film preferably comprises at least one heat-sealable layer comprising a material selected from the group of polyolefins (PO), polyamides (PA), polyesters and their copolymers, and ionomers (ION). It is also possible to use hot melt adhesives based on EVA and other bases, as well as blends of the abovementioned materials.
  • Typical core layers used are polyamides, polyesters, polyolefins and their copolymers, cycloolefinic polymers, and also the adhesion promoters based on MAH, acrylate and carboxylic acids.
  • barrier layers EVOH, PVOH or aromatic polyamides can be used.
  • Self-adhesive hot-melt adhesive layers made of SBS, SIS, SEBS and an adhesive resin can also be used.
  • the outer layer it is typically possible to use materials from the groups of the polyesters, polyamides, polyolefins and their copolymers, which have sufficient thermoresistance and are suitable for composition and additization for vacuum coating.
  • a 3B film suitable for this field of application may have the layer structure given in Table 1 for the films according to the invention of group 1.
  • a 3B film suitable for this field of application may have the layer structure specified for the films according to the invention of group 2 in Table 1.
  • the 3B process allows a film build from fully biodegradable raw materials.
  • Table 1 compares the prior art laminates or films used for packaging products in flat bags with the laminates or films provided in accordance with the invention. Depending on the type, the moisture content, the shelf life and other product properties, different requirements for the packaging materials arise, which can be divided into the following groups:

Abstract

The invention relates to a flat bag consisting of a multi-layered film. At least one part of the layers of said multi-layered film is a 3B film having a maximum shrinkage degree of no more than 2%.

Description

Flachbeutel aus einem mehrschichtigen Film Flat bag made of a multilayer film
Die Erfindung betrifft einen Flachbeutel aus einem mehrschichtigen Film.The invention relates to a flat bag made of a multilayer film.
Flachbeutel bestehen aus einer Vorderwand und einer Rückwand, die über eine umlaufende, randständige Siegelnaht zum dicht verschlossenen Beutel verbunden sind. Typische mehrschichtige Filme oder Laminate für die Herstellung von Flachbeuteln sind in der Regel kleberkaschiert und/oder extrusionskaschiert bzw. -beschichtet, wobei die Aussenlage üblicherweise aus einem orientierten Kunststoff-Film oder aus Papier besteht und als Druckträger und/oder Träger für eine Barrierebeschichtung dient, eine Glanzoberfläche anbietet und eine gute Thermoresistenz besitzt. Je nach Einsatzgebiet liegt wahlweise ein weiterer orientierter oder nicht orientierter Polymerfilm oder eine metallische Folie als Barriereschichtträger oder als Schicht zur Verbesserung mechanischer Eigen- schaften, wie z.B. Festigkeit, in der Mitte. Die Innenlage besteht üblicherweise aus einem nicht orientierten, z.B. im Blas- oder Cast- Verfahren hergestellten, mono- oder coextrudierten, heisssiegelbaren Film. Beim Herstellprozess über eine Kleberkaschierung werden die einzelnen Filme mit lösungsmittelhaltigen oder lösungsmittelfreien 2-Komponenten-Klebern zum Teil in mehreren Arbeits- schritten fest zum Laminat verbunden. Dieses Verfahren hat verschiedene Nachteile: Vor der Beutelherstellung ist zur Kleberhärtung eine Verweilzeit nötig, die Umlaufkapital bindet. Im weiteren ist der Kleberkaschierprozess wegen Lösemittelverbrauch und -rückgewinnung aus ökonomischer und ökologischer Sicht nicht unbedenklich. Ein weiterer Risikofaktor sind z.B. primäre aromati- sehe Amine, die bei nicht vollständig ausreagiertem Kleber ins Packgut migrieren können. Wünschenswert wäre deshalb ein Verfahren, das keine Verweilzeit benötigt und keine Reaktivchemie beinhaltet. Eine Teillösung für dieses Problem stellt der Herstellprozess über eine Extrusionskaschierung bzw. -beschich- tung dar. Hier übernimmt eine zwischen den orientierten Kunststofffilmen der Aussenlagen bzw. dem Papier und der Metallschicht aufgebrachte Polymerschmelze die Haftfunktion, wobei je nach Anforderung entweder PE oder ein PE basierendes säure-, Säureanhydrid- oder acrylatbasierendes Copolymer als Haftungsgeber verwendet wird. Ferner wird teilweise die Siegelschicht als Extrusionsfilm auf die Innenseite des Verbunds aufgebracht. Bei höheren Anforderungen an das Laminat sind so genannte lösemittelhaltige Primer, welche das Verfahren von der Rohstofflogistik her komplizieren, als Haftgrund erforder- lieh. Ein wesentlicher Nachteil gegenüber dem Kleberkaschieren ist eine deutliche Einschränkung der Siegelfilmfunktionalität, wie sie z.B. mit coextrudierten cast- oder Blasfilmen erreicht werden kann. Wünschenswert wäre deshalb ein Verfahren, das ausschliesslich aus der Schmelze in einem Arbeitsgang einen Verbundaufbau erzeugt, ohne mit Rohstoffen aus der Lösung hantieren zu müssen.Flat bags consist of a front wall and a rear wall, which are connected by a circumferential, peripheral sealing seam to tightly sealed bag. Typical multilayer films or laminates for the production of flat bags are usually adhesive-laminated and / or extrusion-laminated, wherein the outer layer usually consists of an oriented plastic film or of paper and serves as a print carrier and / or carrier for a barrier coating, offers a glossy surface and has good thermoresistance. Depending on the field of use, there is optionally a further oriented or unoriented polymer film or a metallic film as barrier layer carrier or as a layer for improving mechanical properties, such as strength, in the middle. The inner layer usually consists of a non-oriented, for example by blow or cast method produced, mono- or coextruded, heat-sealable film. In the case of the manufacturing process using adhesive lamination, the individual films are firmly bonded to the laminate with solvent-containing or solvent-free 2-component adhesives, sometimes in several working steps. This process has several disadvantages: Before the bag is made, a residence time is required for curing the adhesive, which binds circulating capital. Furthermore, the Kleberkaschierprozess is not safe because of solvent consumption and recovery from an economic and environmental point of view. Another risk factor is, for example, primary aromatic amines, which can migrate into the packaged goods if the adhesive has not completely reacted. It would therefore be desirable to have a process which does not require a residence time and does not involve any reactive chemistry. A partial solution to this problem is the production process via extrusion lamination or coating. Here, a polymer melt applied between the oriented plastic films of the outer layers or the paper and the metal layer assumes the adhesive function, depending on the requirement, either PE or a PE-based acid, acid anhydride or acrylate based copolymer as Liability provider is used. Further, the sealing layer is partially applied as an extrusion film on the inside of the composite. With higher demands on the laminate, so-called solvent-based primers, which complicate the process from raw materials logistics, are required as a primer. A major disadvantage compared to the adhesive laminating is a significant limitation of the sealing film functionality, as can be achieved, for example, with coextruded cast or blown films. It would therefore be desirable to have a process which produces a composite structure exclusively from the melt in one operation, without having to handle raw materials from the solution.
Die Fertigpackungseigenschaften, wie Haptik, Formstabilität, Festigkeit, u.a.m., werden durch entsprechende Kombination der Schichten hinsichtlich Anordnung und Dicke erreicht, wobei im Bereich der orientierten Folien der Variati- onsspielraum, z.B. hinsichtlich verfügbarer Dicken und der Vielseitigkeit, eingeschränkt ist. So sind beispielsweise biaxial orientierte PET-Filme mit einer Dicke von weniger als 12 μm mit konventionellen Verfahren nicht ausreichend wirtschaftlich herstellbar. Dies führt zu Lösungen, die zwar technisch funktionieren, bei denen jedoch der zur Erzielung der entsprechenden Packungseigenschaft, wie z.B. eine wärmeresistente Aussenschicht, Siegelbarkeit u.a.m., erforderliche Materialeinsatz unverhältnismässig hoch ist. Wünschenswert sind daher für Flachbeutel geeignete Filmaufbauten, die in einem Arbeitsgang mit flexibel einstellbarer Schichtstruktur sowohl in Reihenfolge und Schichtdicke zur Erzielung der gewünschten Fertigpackungseigenschaften hergestellt werden können.The prepackaging properties, such as haptics, dimensional stability, strength, etc., are achieved by appropriate combination of the layers in terms of arrangement and thickness, wherein in the area of the oriented films the range of variation, e.g. in terms of available thicknesses and versatility. For example, biaxially oriented PET films having a thickness of less than 12 .mu.m can not be produced sufficiently economically using conventional methods. This leads to solutions which, while functioning technically but which provide the necessary packing property, e.g. a heat-resistant outer layer, sealability u.a.m., required material use is disproportionately high. It is therefore desirable for flat bag suitable film structures that can be produced in one operation with flexibly adjustable layer structure both in order and layer thickness to achieve the desired prepackaging properties.
Biaxial gereckte Polymerfilme können u.a. über eine Blasfolienextrusion unter Bildung von zwei oder drei Blasen hergestellt werden. Im englischen Sprachgebrauch werden hierfür die Begriffe „double bubble (2B) process" bzw. „triple bubble (3B) process" verwendet. Die nachfolgend erläuterte Blasfolienextrusion mit 3 Blasen bzw. „triple bubble process" wird hierin auch als 3B-Verfahren und die nach dem 3B-Verfahren hergestellten Filme werden auch als 3B-Filme bezeichnet. Bei dem 3B-Verfahren wird eine Polymermasse als Mono- oder Mehrschichtfilm durch eine Ringdüse zu einem dicken Schlauch extrudiert, nach dem Austritt aus der Düse auf einen genauen Durchmesser kalibriert und nachfolgend sofort mit Wasser abgeschreckt.Biaxially stretched polymer films can be made, inter alia, by blown film extrusion to form two or three bubbles. In English, the terms "double bubble (2B) process" and "triple bubble (3B) process" are used. The 3-bubble blown film extrusion discussed below is also referred to herein as the 3B process and the 3B process films are also referred to as 3B films. In the 3B process, a polymer mass is extruded as a monolayer or multilayer film through a ring die into a thick tube, calibrated to a precise diameter upon exiting the die, and then immediately quenched with water.
Anschliessend wird der Schlauch auf eine entsprechend ausgewählte Recktemperatur erwärmt und in einer weiteren Stufe unter Ausbildung einer zweiten Blase zwischen zwei Abzugswalzenpaaren zur Erweiterung des Blasendurch- messers erneut mit Luft oder einem anderen geeigneten Gas aufgeblasen und dabei in transversaler Richtung oder Querrichtung gereckt. Das Recken in lon- gitudinaler Richtung oder Maschinenrichtung erfolgt über die Einstellung einer unterschiedlichen Drehzahl der die Blase in ihrer Längsrichtung begrenzenden Abzugswalzen. Der zu einer Blase expandierte Schlauch wird auf diese Weise mit einer im Vergleich zur Extrusionsgeschwindigkeit höheren Geschwindigkeit gefördert, so dass seine Orientierung in Quer- bzw. Maschinenrichtung erhalten bleibt.Subsequently, the tube is heated to a suitably selected stretching temperature and inflated in a further stage to form a second bubble between two pair of withdrawal rollers to expand the bubble diameter again with air or other suitable gas and thereby stretched in the transverse direction or transverse direction. The stretching in the longitudinal direction or machine direction takes place by setting a different rotational speed of the take-off rolls delimiting the bubble in its longitudinal direction. The tube expanded into a bladder is thus conveyed at a higher speed in comparison to the extrusion speed, so that its orientation in the transverse or machine direction is maintained.
Zur Entfernung der durch die biaxiale Orientierung eingebrachten und eingefro- renen Rückstellspannung wird der Film bzw. Schlauch zu einer dritten Blase aufgeweitet und im aufgeblasenen Zustand unter Einhaltung einer kontrollierter Temperatur und eines kontrollierten Blaseninnendrucks fixiert. Diese Wärmebehandlung der dritten Blase trägt neben dem Abbau von Eigenspannungen vor allem bei mehrschichtigen Filmen zur Flachlage bei, alles unter Beibehaltung der durch die biaxiale Orientierung erzielten hohen Stabilität und guten mechanischen Festigkeit.In order to remove the restoring tension introduced and frozen by the biaxial orientation, the film or tube is widened to a third bladder and fixed in the inflated state while maintaining a controlled temperature and a controlled internal bladder pressure. This heat treatment of the third bubble contributes in addition to the reduction of residual stresses, especially in multi-layer films at a flat position, all while maintaining the biaxial orientation achieved by high stability and good mechanical strength.
Aus EP 1 410 902 A1 , WO 2004/080805 A2, WO 01/03922 A1 und WO 2004/110755 A1 sind nach dem 2B- und 3B-Verfahren hergestellte, mehr- schichtige Filme als so genannte Schrumpffolien zum luftdichten Verpacken von Lebensmitteln bekannt, wobei sich der Film beim Schrumpfprozess ohne Bildung von Luft enthaltenden Mikrokavitäten eng an das zu verpackende Gut an- schmiegt. Insbesondere zum Verpacken grosser Fleischstücke samt Knochen wird ein im 2B- oder 3B-Verfahren kontinuierlich gefertigter Schlauch in einzelne Schlauchabschnitte unterteilt. An den Schlauchabschnitten wird zunächst eine der beiden Schlauchöffnungen über eine Heisssiegelung verschlossen. Der auf diese Weise gebildete, einseitig noch offene Beutel wird nach dem Einfüllen des zu verpackenden Gutes über eine zweite Heisssiegelung luftdicht verschlossen und anschliessend unter Einwirkung von Wärme so lange geschrumpft, bis der Beutelfilm vollständig dem Füllgut anliegt. Der Schrumpfungsgrad der mehrschichtigen Filme liegt typischerweise bei etwa 20 bis 60 %.EP 1 410 902 A1, WO 2004/080805 A2, WO 01/03922 A1 and WO 2004/110755 A1 disclose multilayer films produced by the 2B and 3B methods as so-called shrink films for the airtight packaging of food, In the case of the shrinkage process, the film is closely attached to the product to be packaged without the formation of air-containing microcavities. nestles. In particular for the packaging of large pieces of meat together with bone, a tube manufactured continuously in the 2B or 3B method is subdivided into individual tube sections. At the tube sections, one of the two tube openings is first closed by means of a heat seal. The thus formed, unilaterally still open bag is airtight after filling the goods to be packaged over a second Heisssiegelung and then shrunk under the action of heat until the bag film completely rests against the contents. The degree of shrinkage of the multilayer films is typically about 20 to 60%.
Wegen des starken Schrumpfens von 3B-Filmen bei einer Temperatureinwirkung beschränkte sich deren Einsatz im Verpackungssektor bis heute auf die vorstehend erwähnte gezielte Anwendung des Schrumpfvorganges zum Verpacken von Produkten, bei denen eine formschlüssige Umhüllung ohne Kopfraum erwünscht ist.Because of the severe shrinkage of 3B films on exposure to temperature, their use in the packaging sector to date has been limited to the aforementioned targeted use of the shrink process to package products where a positive, head-free enclosure is desired.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flachbeutel der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem der mehrschichtige Film ohne die den Verfahren nach dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile herstellbar ist. Insbesondere soll ein Flachbeutel aus einem mehrlagigen Film hergestellt werden können, der die oben genannten Eigenschaften aufgrund seiner Schichtanzahl, -reihenfolge und -dicke aufweist.The invention has for its object to provide a flat bag of the type mentioned, in which the multilayer film without the methods of the prior art adhering disadvantages can be produced. In particular, a flat bag should be made of a multilayer film having the above properties due to its layer number, order and thickness.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass zumindest ein Teil der Schichten des mehrschichtigen Films als 3B-FiIm mit einem maximalen Schrumpfungsgrad von höchstens 2 % vorliegt.For the inventive solution of the problem results in that at least a part of the layers of the multilayer film is present as a 3B film with a maximum degree of shrinkage of at most 2%.
Angestrebt wird eine praktisch vernachlässigbare Schrumpfung. Bevorzugt beträgt der zulässige maximale Schrumpfungsgrad des 3B-Films höchstens 1 %.The aim is a practically negligible shrinkage. Preferably, the allowable maximum shrinkage degree of the 3B film is at most 1%.
Die 3B-Filme der erfindungsgemäss eingesetzten mehrschichtigen Filme sind thermisch stabilisiert bzw. fixiert. Damit ist sichergestellt, dass die Filme bei weiteren möglichen Verarbeitungsschritten, wie Kaschieren oder Bedrucken oder bei einem späteren Sterilisiervorgang, bei welchen teilweise während längerer Dauer hohe Temperaturen auf die Filme einwirken, praktisch nicht schrumpfen.The 3B films of the multilayer films used according to the invention are thermally stabilized or fixed. This ensures that the films are included Further possible processing steps, such as laminating or printing or in a subsequent sterilization process, which sometimes act for a long period of high temperatures on the films, virtually do not shrink.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäss eingesetzten 3B-Filme im Vergleich zu konventionell hergestellten Filmen bzw. Laminaten liegt darin, dass mit dem 3B-Coextrusionsverfahren Filme mit wesentlich geringeren Dicken der biaxial orientierten Schichten hergestellt werden können, was zu wesentlichen Materialeinsparungen führt. So sind mit dem 3B-Verfahren Filme mit einer biaxial orientierten PET-Schicht einer Dicke von beispielsweise 2 bis 12 μm möglich.A significant advantage of the 3B films used according to the invention in comparison with conventionally produced films or laminates is that the 3B coextrusion process can be used to produce films having substantially lower thicknesses of the biaxially oriented layers, which leads to substantial material savings. Thus, with the 3B process, films with a biaxially oriented PET layer having a thickness of, for example, 2 to 12 μm are possible.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil ergibt sich aus der Kombination von zwei dün- nen biaxial orientierten Schichten mit guter Steifigkeit, wie z.B. biaxial orientiertes PET, mit einer billigen Zwischenschicht als Distanzhalter oder Spacer. Auf diese Weise lassen sich steife Filme, die zur Erzielung einer ausreichenden Stehfähigkeit des Flachbeutels erforderlich sind, mit grossen Materialeinsparungen kostengünstig erzeugen.Another important advantage results from the combination of two thin biaxially oriented layers with good rigidity, such as e.g. biaxially oriented PET, with a cheap intermediate layer as spacer or spacer. In this way, rigid films, which are required to achieve a sufficient standing ability of the flat bag, can be produced inexpensively with large material savings.
Zusätzliche Vorteile ergeben sich durch die aus der Einsparung von Prozesskosten bei Verzicht auf Reaktivkleber und Lösemittel bei der Herstellung resultierenden höheren Arbeitssicherheit und verbesserten Umweltbedingungen.Additional advantages result from the higher operating safety and improved environmental conditions resulting from the saving of process costs in the absence of reactive adhesive and solvents during production.
Hierin werden folgende Definitionen / Abkürzungen verwendet:The following definitions / abbreviations are used here:
PO PolyolefinPO polyolefin
PE PolyethylenPE polyethylene
PP PolypropylenPP polypropylene
PA PolyamidPA polyamide
PA am Amorpher PAPA amorphous PA
PA arom Aromatischer PA oPA orientiertes Polyamid PET PolyethylenterephthalatPA arom Aromatic PA oPA oriented polyamide PET polyethylene terephthalate
PETam Amorpher PET PLA Polylacqtique Acide (Polymilchsäure) TPS Stärkebasierender Thermoplast EVOH Ethyl-Vinyl-Alkohol (Barriereschicht) HV Haftvermittler SBS Styrol-Butyl-Styrol Copolymer SEBS Styrol-Etyl-Butyl-Styrol Copolymer SIS Styrol-Isopren-Styrol Copolymer AIu Aluminiumfolie (Barriereschicht) V2A Rostfreier Stahl (Barriereschicht) met Metallisierung aus AIu (Barriereschicht) SiOx keramische Beschichtung aus SiOx (Barriereschicht) AI2O3 keramische Beschichtung aus AI2O3 (Barriereschicht) i Drucktinte, Bedruckung (ink) L Lackschicht (lacquer) a Kleberschicht (adhesive) w white b black t transparent ma Schmelzkleber (melt adhesive)PETam Amorphous PET PLA Polylactic acid TPS Starch-based thermoplastic EVOH Ethyl vinyl alcohol (barrier layer) HV Adhesive SBS Styrene-butyl-styrene copolymer SEBS Styrene-ethyl-butyl-styrene copolymer SIS Styrene-isoprene-styrene copolymer AIu Aluminum foil (barrier layer ) V2A stainless steel (barrier layer) with metallization of Alu (barrier layer) SiO x ceramic coating of SiO x (barrier layer) Al 2 O 3 ceramic coating of Al 2 O 3 (barrier layer) i printing ink, printing (ink) L lacquer layer (lacquer) a Adhesive layer w white b black t transparent ma Melt adhesive
PANMA Polyacrylnitril-Metacrylat Copoylmer coex coextrudiertPANMA Polyacrylonitrile Metacrylate Copoylmer coextruded
Der 3B-FiIm kann mit wenigstens einer weiteren Schicht, insbesondere im Vorhanggussverfahren (Curtain Coating) oder über ein Schlitzdüsenbeschich- tungsverfahren (Slot Die Coating), beschichtet sein.The 3B film may be coated with at least one further layer, in particular in the curtain coating process or via a slot die coating process (Slot Die Coating).
Der nach dem 3B-Verfahren hergestellte 3B-Filmsch!auch wird nach der Her- Stellung aufgeschnitten, auf Rolle gewickelt, und kann in einem weiteren Arbeitsschritt in- oder offline auf die nötige Breite geschnitten, direkt zu Flachbeuteln weiterverarbeitet werden. Für andere Anwendungen kann eine zusätzli- che Beschichtung, Bedruckung und/oder ein anderer zusätzlicher Verfahrensschritt zur Erzielung von technologischen und erscheinungsbildlichen Eigenschaften nötig sein. In diesem Fall wird der nach dem 3B-Verfahren hergestellte 3B-Filmschlauch nach der Herstellung in eine zur Durchführung des weiteren Verfahrensschritts erforderliche Breite aufgeschnitten, auf Rolle gewickelt, dem Verfahrensschritt zugeführt, und anschliessend direkt zu Flachbeuteln weiterverarbeitet.The 3B film film produced by the 3B process is also cut after production, wound on a roll, and can be cut in a further step in-or offline to the required width, processed directly into flat bags. For other applications, an additional coating, printing and / or another additional process step to achieve technological and appearance properties. In this case, the 3B film tube produced according to the 3B method is cut after production into a width required for carrying out the further method step, wound on a roll, fed to the method step, and then further processed directly into flat bags.
Unter gewissen Umständen kann es sinnvoll sein, den nach dem 3B-Verfahren hergestellten Film mit weiteren Filmen zu verkleben bzw. zu beschichten und/oder durch Aufdampfen von Metallen und/oder Oxiden mit einer Barriereschicht gegen Wasserdampf, Aromen, Gase sowie Migration unerwünschter Stoffe zu versehen.Under certain circumstances, it may be useful to bond or coat the film produced by the 3B process with other films and / or by vapor deposition of metals and / or oxides with a barrier layer against water vapor, flavors, gases and migration of undesirable substances Mistake.
Der 3B-FiIm oder die wenigstens eine weitere Schicht können insbesondere mit Aluminium metallisiert oder mit rostfreiem Stahl oder einem anderen Metall beschichtet sein.The 3B film or the at least one further layer can in particular be metallized with aluminum or coated with stainless steel or another metal.
Der 3B-FiIm oder die wenigstens eine weitere Schicht können keramisch, ins- besondere mit SiOx oder mit AI2O3, beschichtet sein.The 3B film or the at least one further layer can be coated ceramically, in particular with SiO x or with Al 2 O 3 .
Der 3B-FiIm oder die wenigstens eine weitere Schicht können bedruckt und/oder mit einem Thermoschutzlack versehen sein.The 3B film or the at least one further layer can be printed and / or provided with a thermal protective varnish.
Der 3B-FiIm oder die wenigstens eine weitere Schicht können aus komplett bio- abbaubaren Polymeren bestehen.The 3B film or the at least one further layer can consist of completely biodegradable polymers.
Der 3B-FiIm umfasst bevorzugt wenigstens eine Heisssiegelschicht enthaltend ein Material ausgewählt aus der Gruppe der Polyolefine (PO), Polyamide (PA), Polyester und deren Copolymere, sowie der lonomeren (ION). Eingesetzt werden können ferner Schmelzkleber auf EVA- und anderer Basis, sowie Blends der vorgenannten Materialien. Als typische Kernschichten dienen Polyamide, Polyester, Polyolefine und deren Copolymere, cycloolefinische Polymere, sowie die diese verbindenden Haftvermittler auf Basis von MAH, Acrylat und Carbonsäuren.The 3B film preferably comprises at least one heat-sealable layer comprising a material selected from the group of polyolefins (PO), polyamides (PA), polyesters and their copolymers, and ionomers (ION). It is also possible to use hot melt adhesives based on EVA and other bases, as well as blends of the abovementioned materials. Typical core layers used are polyamides, polyesters, polyolefins and their copolymers, cycloolefinic polymers, and also the adhesion promoters based on MAH, acrylate and carboxylic acids.
Als Barriereschichten können EVOH, PVOH oder aromatische Polyamide eingesetzt werden. Ebenfalls eingesetzt werden können selbstklebende Heisskle- berschichten aus SBS, SIS, SEBS und einem Kleberharz eingesetzt werden.As barrier layers, EVOH, PVOH or aromatic polyamides can be used. Self-adhesive hot-melt adhesive layers made of SBS, SIS, SEBS and an adhesive resin can also be used.
Als Aussenschicht können typischerweise Materialien aus den Gruppen der Polyester, Polyamide, Polyolefine und deren Copolymere eingesetzt werden, die ausreichende Thermoresistenz aufweisen und von der Zusammensetzung und Additivierung her zur Vakuumbeschichtung geeignet sind.As the outer layer, it is typically possible to use materials from the groups of the polyesters, polyamides, polyolefins and their copolymers, which have sufficient thermoresistance and are suitable for composition and additization for vacuum coating.
Die Flachbeutel können bevorzugt in den folgenden Anwendungsgebieten eingesetzt werden:The flat bags may preferably be used in the following fields of application:
Flachbeutel zum Versand von Produktmustern als Einlagen in Zeitschriften und Magazinen (Sachet Presse). Ein für diesen Anwendungsbereich geeig- neter 3B-FiIm kann beispielsweise den für die erfind ungsgemässen Filme der Gruppe 1 in Tabelle 1 angegebenen Schichtaufbau aufweisen.Flat bags for shipping product samples as inserts in magazines and magazines (Sachet Presse). For example, a 3B film suitable for this field of application may have the layer structure given in Table 1 for the films according to the invention of group 1.
Flachbeutel zum Verpacken von Pulvern für Lebensmittel, insbesondere für Suppen und Saucen, liofilisierten Kaffee oder Pharmazeutikapulver. Ein für diesen Anwendungsbereich geeigneter 3B-FiIm kann beispielsweise den für die erfindungsgemässen Filme der Gruppe 2 in Tabelle 1 angegebenen Schichtaufbau aufweisen.Flat bags for packaging powders for food, in particular for soups and sauces, lyophilized coffee or pharmaceutical powder. For example, a 3B film suitable for this field of application may have the layer structure specified for the films according to the invention of group 2 in Table 1.
Das 3B-Verfahren ermöglicht einen Filmaufbau aus vollständig bioabbaubaren Rohmaterialien.The 3B process allows a film build from fully biodegradable raw materials.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgen- den Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further advantages, features and details emerge from the following the description of preferred embodiments.
In Tabelle 1 sind die zur Verpackung von Produkten in Flachbeuteln eingesetzten Laminate bzw. Filme nach dem Stand der Technik den erfindungsgemäss vorgesehenen Laminaten bzw. Filmen gegenübergestellt. Abhängig von der Art, vom Feuchtigkeitsgehalt, von der Lagerfähigkeit sowie weiteren Produkteigenschaften ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Verpackungsmaterialien, welche in folgende Gruppen eingeteilt werden können:Table 1 compares the prior art laminates or films used for packaging products in flat bags with the laminates or films provided in accordance with the invention. Depending on the type, the moisture content, the shelf life and other product properties, different requirements for the packaging materials arise, which can be divided into the following groups:
Gruppe 1 : ZeitschriftenbeutelGroup 1: Magazine bag
Gruppe 2: Pulver für Lebensmittel und PharmazeutikapulverGroup 2: Powders for food and pharmaceutical powder
Die in Tabelle 1 zusammengestellten Beispiele erfindungsgemässer Laminate bzw. Filme weisen im Vergleich zu den entsprechenden Laminaten bzw. Filmen nach dem Stand der Technik die in Tabelle 2 zusammengestellten Vorteile auf.The examples of laminates according to the invention compiled in Table 1 have the advantages summarized in Table 2 in comparison with the corresponding laminates or films according to the prior art.
Tabelle!Table!
Tabelle 2 Table 2

Claims

Patentansprüche claims
1. Flachbeutel aus einem mehrschichtigen Film,1. flat bag made of a multilayer film,
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
zumindest ein Teil der Schichten des mehrschichtigen Films als 3B-FiIm mit einem maximalen Schrumpfungsgrad von höchstens 2 % vorliegt.at least a portion of the layers of the multilayer film is present as a 3B film with a maximum degree of shrinkage of at most 2%.
2. Flachbeutel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm einen maximalen Schrumpfungsgrad von höchstens 1 % aufweist.2. flat bag according to claim 1, characterized in that the 3B FiIm has a maximum degree of shrinkage of at most 1%.
3. Flachbeutel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm mit wenigstens einer weiteren Schicht, insbesondere im Vorhanggussverfahren (Curtain Coating) oder ein Schlitzdüsenbeschichtungsverfah- ren (Slot Die Coating), beschichtet ist.3. flat bag according to claim 1 or 2, characterized in that the 3B-FiIm with at least one further layer, in particular curtain curtain coating (Curtain Coating) or a Schlitzdüsenbeschichtungs method (Slot Die Coating), coated.
4. Flachbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm und/oder die wenigstens eine weitere Schicht metallisiert, insbesondere mit Aluminium oder rostfreiem Stahl beschichtet ist.4. Flat bag according to one of claims 1 to 3, characterized in that the 3B film and / or the at least one further layer is metallised, in particular coated with aluminum or stainless steel.
5. Flachbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm und/oder die wenigstens eine weitere Schicht keramisch, insbesondere mit SiOx oder mit AI2O3, beschichtet ist.5. Flat bag according to one of claims 1 to 3, characterized in that the 3B film and / or the at least one further layer is ceramic, in particular with SiO x or with Al 2 O 3 coated.
6. Flachbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm und/oder die wenigstens eine weitere Schicht bedruckt und/oder mit einem Thermoschutzlack versehen ist.6. Flat bag according to one of claims 1 to 3, characterized in that the 3B film and / or the at least one further layer is printed and / or provided with a thermal protective varnish.
7. Flachbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm und/oder die wenigstens eine weitere Schicht aus komplett bioabbaubaren Polymeren bestehen. 7. Flat bag according to one of claims 1 to 6, characterized in that the 3B film and / or the at least one further layer consist of completely biodegradable polymers.
8. Flachbeutel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm eine Innenschicht, eine Kernschicht und eine Aussen- schicht mit folgendem Aufbau aufweist und aus folgenden Materialien zusammengesetzt ist:8. Flat bag according to one of claims 1 to 7, characterized in that the 3B film has an inner layer, a core layer and an outer layer with the following structure and is composed of the following materials:
Innenschicht: Heisssiegelschicht enthaltend ein Material ausgewählt aus der Gruppe der Polyolefine (PO), Polyamide (PA), Polyester und deren Co- polymere, sowie der lonomeren (ION), Schmelzkleber, insbesondere auf Basis von EVA, sowie Blends der vorgenannten Materialien.Inner layer: heat-sealable layer comprising a material selected from the group of polyolefins (PO), polyamides (PA), polyesters and their copolymers, as well as ionomers (ION), hot melt adhesives, in particular based on EVA, and blends of the aforementioned materials.
Kernschicht: Polyamide, Polyester, Polyolefine und deren Copolymere, cycloolefinische Polymere, sowie die diese verbindenden Haftvermittler, insbesondere auf Basis von MAH, Acrylat oder Carbonsäuren, EVOH, PVOH oder aromatische Polyamide als Barriereschichten, selbstklebende Heisskleberschichten aus SBS, SIS, SEBS und einem Kleberharz.Core layer: polyamides, polyesters, polyolefins and their copolymers, cycloolefinic polymers, and the bonding agents which bind them, in particular based on MAH, acrylate or carboxylic acids, EVOH, PVOH or aromatic polyamides as barrier layers, self-adhesive hot-melt adhesive layers of SBS, SIS, SEBS and an adhesive resin ,
Aussenschicht: Materialien, ausgewählt aus der Gruppe der Polyester, Polyamide, Polyolefine und deren Copolymere, mit ausreichender Thermore- sistenz und Eignung zur Vakuumbeschichtung.Outer layer: Materials selected from the group of polyesters, polyamides, polyolefins and their copolymers, with sufficient thermoresistivity and suitability for vacuum coating.
9. Verwendung eines Flachbeutels nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für Muster (Sachet Presse) zum Versand als Einlagen in Zeitschriften und Magazinen.9. Use of a flat bag according to one of claims 1 to 8 for samples (sachet press) for shipping as deposits in magazines and magazines.
10. Verwendung eines Flachbeutels nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Verpacken von Pulvern für Lebensmittel, insbesondere von Suppen und Saucen, liofilisiertem Kaffee und Pharmazeutikapulver.10. Use of a flat bag according to one of claims 1 to 8 for packaging powders for foods, in particular soups and sauces, liofilisiertem coffee and Pharmazeutikapulver.
11. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm einen der Schichtaufbauten11. Use according to claim 9, characterized in that the 3B film is one of the layer structures
PET/Alu/PET:HV:PE L/i/met.PET:HV:PE L/i/V2A.PET:HV:PE aufweist.PET / aluminum / PET: HV: PE L / i / met.PET: HV: PE L / i / V2A.PET: HV: PE.
12. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der 3B-FiIm einen der Schichtaufbauten12. Use according to claim 10, characterized in that the 3B film is one of the layer structures
L/i/Pap/a/SiOx.PP:PEL / i / Pap / a / SiOx.PP: PE
L/i/Pap/a/SiOx.PP:HV:PAarom:HV:PP:HV:PE L/i/Pap/a/SiOx.PP:HV:EVOH:HV:PP:HV:PE l_/i/Pap/a/met.PP:PEL / i / Pap / a / SiOx.PP: HV: PAarom: HV: PP: HV: PE L / i / Pap / a / SiOx.PP: HV: EVOH: HV: PP: HV: PE l_ / i / Pap / a / met.PP: PE
L/i/Pap/a/met.PP:HV:PAarom:HV:PP:HV:PE L/i/Pap/a/met.PP:HV:EVOH:HV:PP:HV:PE l_/i/met.PET:HV:PP:PE oPP/i/a/met.PP:PP oPP/i/a/met.PA:HV:PP:PE L/i/met.PP:PP aufweist. L / i / Pap / a / met.PP: HV: PAarom: HV: PP: HV: PE L / i / Pap / a / met.PP: HV: EVOH: HV: PP: HV: PE l_ / i / met.PET:HV:PP:PE oPP / i / a / met.PP: PP oPP / i / a / met.PA: HV: PP: PE L / i / met.PP: PP.
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