WO2013023646A1 - Peelfähige mehrschichtverbundfolie mit wiederverschliessbarkeit - Google Patents

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Kobusch-Sengewald Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a peelable multilayer composite film with reclosability.
  • Sealing and peelable multilayer films are known.
  • the packaging industry has a high demand for such films.
  • transparent films which are substantially free of migrating constituents, such as plasticizers or the like, which adhere to other film-polar films, such as thermoformed polyester films, polystyrene or Polylactidschalen or nonpolar films, such as polyolefin films.
  • film-polar films such as thermoformed polyester films, polystyrene or Polylactidschalen or nonpolar films, such as polyolefin films.
  • Typical uses are as packaging for fresh, perishable food. It is desirable to be able to open the packaging easily without cutting tools - take out a part of the content and then close it again - for example by using a so-called Reclose Peel film. In this case, the cover sheet was peeled off from the base to which it is sealed and then stuck to the base due to a permanently adhesive glue.
  • the peelability of the cover film has hitherto usually been achieved by introducing foreign molecules into an adhesive layer which reduce the tack on the base.
  • the use of the permanently adhesive is unfavorable, as well as adhere to unwanted impurities on the adhesive and so the ability to close can be impaired.
  • EP-A-102005009664 EP-A-1 471 096, EP-A-1 471 097, EP-A-1 475 228, EP-A-1 475 229, EP-A-1 471 094 and EP-A- No. 1,471,098 describe heat-sealable and peelable multilayer films which often have either inorganic or organic particles, such as polymers, in the adhesive layer for setting the desired peel properties in the peelable and heat-sealable cover layer (A).
  • EP-A-1 173 331 teaches films having a thermoplastic elastomer in the sealant layer and a top layer polypropylene film suitable for relatively temperature resistant packages.
  • sealable and peelable multilayer films with TPEs are known in the sealing layer, but the peelability and reclosability is based on classic adhesive properties - that is, permanently adhesive adhesives.
  • the object of the present invention is to provide a resealable, peelable multilayer film which avoids the disadvantages of the prior art films.
  • the object is achieved by a multilayer film having the features of patent claim 1.
  • Advantageous developments emerge from the dependent claims.
  • an improved film having hitherto unknown properties namely an improved peel / reclosability, is proposed in itself.
  • the multilayer film according to the invention can have good sealing against a wide variety of other films or trays (menu trays).
  • the sealability of the multilayer film over itself makes it possible to produce bags or tubes from the multilayer film, while the sealability to polar and non-polar polymers means sealing to polar polymers (such as polyester, polystyrene, polylactide, starch polymers, etc.) or non-polar polymers (Polyolefins) allowed. Peeling always takes place within the film between the polar polymers (such as polyester, polystyrene, polylactide, starch polymers, etc.) or non-polar polymers (Polyolefins) allowed. Peeling always takes place within the film between the
  • the film is suitable, inter alia, as a cover film material for trays, which are closed with the cover sheet resealable or as a bag material for resealable bag.
  • Typical examples are food packaging for cheese slices, nuts, snack foods, but also cotton wool, damp or dry wipes, medical devices or other items which are removed individually while a rest remains packed in the packaging.
  • the multilayer film can, with a corresponding layer structure, have sealability with respect to polar or nonpolar surfaces.
  • the peel layers P1 and P2 can be adjusted by suitable selection of the polar and nonpolar components so that they bond well and firmly to further layers of correspondingly polar or nonpolar nature, reclosable peel takes place only between the peel layers P1 and P2.
  • the first peel layer (P1) is substantially nonpolar
  • the second peel layer (P2) is more polar than the first peel layer and seals against substantially polar plastics.
  • a first peel layer can be bonded to nonpolar plastic layers, for example polypropylene
  • the layer adhering to the second peel layer P2 can be, for example, a polyester, polylactide or polycarbonate.
  • the sealable peel layers it is desirable for at least one of the sealable peel layers to be sealable against polymers even without a fusion seam, thus resulting in a sheet-like reclosable film composite, and this can be achieved by the combination of TPEs proposed according to the invention.
  • the peel layer sealed against a subsequent polymer layer may be polar, and the polymer attached to it may also be polar.
  • the fused polymer following a polar peel layer may be selected from polycarbonate, polyester, polyethylene terephthalate, polyurethane, polylactide, polycarbonate, starch polymers, polystyrene, polyamide, and mixtures thereof.
  • Polymer layers for example selected from polyolefins, polyethylene, polypropylene, polyamide and mixtures thereof
  • barrier layers for gases or anti-fog agents On at least one of the two peel layers, further layers selected from barrier layers for gases or anti-fog agents, adhesive layers, UV protection layers, layers for improving the mechanical stability, antifogging layers, adhesion promoters and combinations thereof can be applied.
  • the EVA peel layer has at least one copolymer of vinyl acetate with a polyolefin.
  • the polyolefin is selected from the group consisting of polyethylene, such as LDPE, polybutylene, polypropylene. These copolymers can have between 40 and 90% polar EVA groups which can form adhesive bonds with other polar groups. Vinyl acetate copolymers also have the advantage of having no plasticizers or other migrating constituents and also to UV radiation u. Like. Stable without further additives.
  • styrene rubber peel layers such as SEBS
  • polyolefin such as polyethylene glycol
  • these materials can be set polar or non-polar and seal / or adhere to corresponding layers.
  • the rubbery materials have chain molecules with a virtually unreacted backbone, they contain no reactive double bonds that make ordinary rubbers susceptible to aging, ozone and UV light. In this regard, these rubbery materials resemble the indestructible polyolefins. In the saturated molecular backbone typical "rubber toxins" such as ozone and UV light find no targets for aging reactions
  • the vinyl elastomers owe their properties as gummy adhesives adjustable vinyl acetate contents.
  • ethylene and vinyl acetate (VA) building blocks are lined up with a statistically optimal distribution.
  • the proportion of vinyl acetate can be set in principle to almost any value between 40 and 90 percent. It is always elastic without the addition of plasticizers and does not embrittle even at low temperatures.
  • the VA content also makes it possible to control the polarity of the polymer within wide limits. The consequence of this is excellent compatibility with many other polymers such as polyvinyl chloride (PVC) and polyolefins. And optimal, tailor-made adhesion to a variety of surfaces and food compatibility, since it requires no plasticizers ..
  • the peel bilayer has at least one polar TPE blended with a nonpolar polyolefin, the TPE being selected from the group consisting of TPS (styrene-butadiene block copolymers), non-polar chain VA polyolefin copolymers.
  • TPS styrene-butadiene block copolymers
  • VA non-polar chain VA polyolefin copolymers
  • the S-TPE and also the VA copolymer enable extraordinary restoring force as well as transparency and thermal stability. It is particularly advantageous that both need no migrating additives to maintain their elasticity and flexibility and are therefore optimal for food technology and medical technology or medical applications.
  • the multilayer composite film between the outer cover layer and the sealing layer and the double peel layer can have further layers selected from barrier layers for gases or anti-fog agents, adhesive layers, UV protection layers, layers for improving the mechanical stability.
  • Polar outer cover layers can be selected, for example, from conventional polar plastics, such as polyethylene terephthalate, polyurethane, polylactide, polycarbonate, starch polymers, polystyrene, polyamide and mixtures thereof.
  • the first peel layer (P1) adheres to the second peel layer (P2) after Peel by pressing reclosable on cohesion. This is due to the fact that the polar groups of these TPE of the first peel layer (P1) can form a van der Waals bond with the polar surface groups of the TPE of the second peel layer (P2), which provides the reclosability.
  • both peel layers comprise styrene-polyolefin block copolymers in different mixtures with polyolefins.
  • Functional layers can be laminated onto the peel layers in the usual way, and a peel layer can be sealed to an underlying film, for example a deep-drawn polyester, in a planar manner.
  • styrene peel layer (P1) and styrene peel layer (P2) can be deducted from each other, peel layer (P1) with more polar mixture adheres to the polyester and the other peel layer (P2) can be peeled back together with the cover film structure.
  • a non-polarized peel layer can be sealed to non-polar plastic, in which case the second peel layer (P2) to be peeled is more polar than the first peel layer (P1) and is compatible with polar films in the subsequent cover layer structure.
  • the film according to the invention has, inter alia, the following advantages:
  • a multilayer film according to the invention can thus be used, for example, as a cover film for plastic containers with a polar surface selected from PET, styrene, polylactide, polycarbonate, polyamide and mixtures thereof.
  • the film of the invention can also be adjusted so that it can be wound well and can be processed on high-speed machines. In most embodiments of the multilayer film, it is also ensured that any waste material obtained as a regrind can be returned to the production process without adversely affecting the physical and optical properties of the film. Between the sealing layer (P) and a layer to be sealed form no bubbles - ie the seal can be made over the entire surface, as no cavities occur through the tips of the previously used fillers, which worsen the seal.
  • Outer layers of the multilayer composite may additionally contain customary additives, for example UV stabilizers, hydrolysis stabilizers, antiblocking agents (for example via the regenerate). These additives are expediently added to the outer layer polymer or the polymer mixture even before melting.
  • additives for example UV stabilizers, hydrolysis stabilizers, antiblocking agents (for example via the regenerate).
  • a method for producing a multilayer composite film according to the invention comprises laminating a multilayer film comprising a polar outer cover layer with a peel layer of polar TPE or laminating a nonpolar outer cover layer comprising multilayer film.
  • the lamination can be done with or without glue or solvent, depending on the material.
  • glue or solvent depending on the material.
  • directly on a polar polymer such as
  • a substantially styrene-butadiene copolymer (SEBS) having layer can be produced, whereby adhesive, adhesion promoters, etc. are saved.
  • SEBS substantially styrene-butadiene copolymer
  • adhesive, adhesion promoters, etc. are saved.
  • solvent or solvent-free lamination e.g. the connection of a PET-O foil against a TPE-E peel layer possible. This film seals easily reclosable thermally against PET trays or polystyrene.
  • the film according to the invention can be produced, for example, by a coextrusion process, if all layers are suitable for this purpose.
  • a coextrusion process the polymer or the polymer mixtures for the individual layers are compressed and liquefied in an extruder, wherein the additives optionally provided as additives may already be present in the polymer or in the polymer mixture.
  • the melts are then simultaneously pressed through a flat die (slot die), and the extruded multilayer melt is drawn off on one or more draw rolls, with the melt cooling and solidifying to an unoriented film.
  • the multilayer film by laminating a at least the polar outer cover layer having film with the peel layer u. if necessary, further layers to produce.
  • FIG. 1 shows a structure of an inventive multi-layer peel film.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a multi-layer peeling film according to the invention.
  • a typical inventive film is shown schematically.
  • a nonpolar cover film D is followed by an adhesive layer K of a peel double layer (P1, P2), wherein the peel layer P1 is set relatively non-polar and thereby adheres to the cover sheet D.
  • the peel layer P2 is more polar.
  • the polar sealable inner layer S now adjoins and adheres to the more polar peel layer P2.
  • the sealing layer S may be sealed to a polar backing or itself (e.g., for bag or hose manufacture) and remains after peel on this backing together with the peel layer P2, while the top layer D and the peel layer P1 are jointly peelable mechanically reclosable.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a film according to the invention.
  • Peel layer P1 which is formed here as a polar layer sticks.
  • the second peel layer P2 which is less polar than P1, is peelable.
  • P2 can be applied or sealed onto a suitable non-polar substrate, for example polypropylene or polybutylene.
  • the cover sheet D can be deducted together in combination with the barrier layer B and polar peel layer P1, as indicated on the left in the figure.
  • a cover sheet has a styrene rubber sealable against a polypropylene shell
  • Polypropylene layer adheres.
  • This clear cover film compound seals with the styrene rubber / polyethylene layer (P1)
  • Polypropylene layer against a polypropylene shell undetachable while the part of the cover film composite of the polypropylene layer, the styrene butadiene copolymer layer and the EVA within the peel double layer (P1, P2) can be reclosed deducted.
  • the multilayer film can thus exfoliate internally between the VA polyolefin copolymer and the sealable LDPE / SEBS layer via cohesive failure, but seals thermally with permanently heated tools with the LDPE / SEBS layer against polypropylene.
  • a coextruded multilayer film which is sealable against its own polypropylene outer layer and self-peels against itself, has a polypropylene outer layer (D), on which is a 50:50 mixture of a styrene-polyolefin copolymer with> 60% styrene and HDPE as adhesive (K) applied to the peel layer P1, a layer of a vinyl acetate-polyolefin copolymer having> 60% VA.
  • peel P2 a layer of 60% LDPE with 50% of a styrene butadiene polymer with about 50% styrene.
  • This film can easily be mechanically separated between the layers P1 and P2 - after re-application of P1 to P2 forms again a good cohesion. (see Fig. 1).
  • a polyethylene sealant layer is laminated with a thermoplastic SEBS
  • Total butadiene content in the range of 15 to 50 wt .-% and a total styrene content in the range of 50 to 85 wt .-% coated wherein linear styrene-butadiene block copolymers of the general structure S- (S / B) -S with one or a plurality of blocks (S / B) randomly located between the two S blocks and having a static styrene / butadiene distribution, which is a transparent, elastic styrene-butadiene copolymer.
  • a transparent layer of a blend of EVA / polyethylene with about 70% vinyl acetate is stuck thereon.
  • transparent maleic anhydride (MAH) grafted polyolefin is applied as an adhesion promoter, and a likewise transparent PE film is glued to it as a laminating side for laminating printed labels or the like.
  • This film composite separates / peels reclosable between the SEBS layer and the EVA / polyethylene layer.

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine peelfähige Mehrschichtverbundfolie mit Wiederverschliessbarkeit, die eine Peel-Doppelschicht (P1, P2) sowie weitere Schichten aufweist, wobei die Peel-Doppelschicht besteht aus einer ersten Peelschicht (P1) im wesentlichen aus einem TPE-Kautschuk und einer zweiten Peelschicht (P2) im wesentlichen aus einem TPE-Kautschuk anderer Zusammensetzung als die erste Peelschicht (P1), wobei die erste Peelschicht (P1) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Styrolgummi, Styrolgummimischungen mit Polyolefinen und Vinylacetat-Polyolefin-Copolymeren; die an der ersten Peelschicht (P1) wiederverschliessbar haftende zweite Peelschicht (P2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Styrolgummi, Styrolgummimischungen mit Polyolefinen und Vinylacetat-Polyolefin-Copolymeren, wobei die erste und zweite Peelschicht (P1, P2) unterschiedlich sind und an benachbarten Kunststoffschichten stärker haften, als über Kohäsion an der daraufliegenden Peelschicht und die Verwendung der Mehrschichtverbundfolie in Kleidungsstücken, Hygieneprodukten, wiederverschliessbaren Verpackungen von Lebensmitteln und/oder Arzneimitteln, Kosmetika und Medizinprodukten.

Description

Peelfähige Mehrschichtverbundfolie mit Wiederverschliessbarkeit
Die Erfindung betrifft eine in sich peelfähige Mehrschichtverbundfolie mit Wiederverschliessbarkeit.
Siegel- und peelfähige Mehrschichtfolien sind bekannt. Die Verpackungsindustrie hat einen hohen Bedarf an derartigen Folien. Besondes gesucht sind transparente Folien, die im wesentlichen frei von migrierenden Bestandteilen, wie Weichmachern od. dgl. sind, die an anderen Folien - polaren Folien, wie tiefgezogenen Polyesterfolien, Styroportrays oder Polylactidschalen oder aber auch an unpolaren Folien, wie Polyolefinfolien, haften. Typische Einsatzzwecke sind als Verpackung für frische, leichtverderbliche Lebensmittel. Dabei ist es erwünscht, die Verpackung leicht ohne Schneidwerkzeuge öffnen zu können - einen Teil des Inhalts herauszu-neh- men und dann wieder zu verschliessen - bspw. durch Einsatz einer sogenannten Reclose-Peel- Folie. Dabei wurde die Deckfolie von der Unterlage, an der sie angesiegelt ist, abgezogen und klebte dann aufgrund eines dauerklebenden Klebers an der Unterlage. Die Abziehbarkeit der Deckelfolie wird bisher meist dadurch erzielt, dass Fremdmoleküle in eine Haftschicht eingebracht werden, welche den Tack an der Unterlage verringern. Die Verwendung des dauerklebenden Klebers ist insofern ungünstig, als auch unerwünschte Verunreinigungen am Kleber haften und so die Schliessfähigkeit beeinträchtigt werden kann.
DE-A-102005009664, EP-A-1 471 096 , EP-A-1 471 097 , EP-A-1 475 228, EP-A-1 475 229 , EP-A-1 471 094 und EP-A-1 471 098 beschreiben heisssiegelbare und peelfähige Mehrlagenfolien, die häufig zur Einstellung der gewünschten Peeleigenschaften in der peelfähigen und heisssiegelbaren Deckschicht (A) entweder anorganische oder organische Partikel, wie Polymere, in der Klebschicht aufweisen.
EP-A-1 173 331 lehrt Folien, die ein thermoplastisches Elastomer in der Siegelschicht und eine Polypropylenfolie als Deckschicht aufweisen, die sich für relativ temperaturbeständige Verpackungen eignen.
Generell sind somit siegelfähige und peelbare Mehrschichtfolien mit TPEs in der Siegelschicht bekannt, allerdings beruht die Abziehbarkeit und Wiederverschliessbarkeit auf klassischen Klebeeigenschaften - also dauerklebenden Klebern.
Die bisher bekannten Peel-Folien waren insofern problematisch, als ihre Peelbarkeit nur durch aufwändige Massnahmen sichergestellt werden konnte. So wurden Fremdmoleküle in die Peelschicht eingemischt, wie Si02 oder mit dem Hauptpolymer der Peelschicht unverträgliche Polymerpartikel. Diese schwächen den Tack der Peelschicht und gewährleisten so die Abzieh- barkeit. Das Einarbeiten derartiger Fremdmoleküle ist aufwändig und führt zu schlechter Rückführbarkeit oder Wiederverwendbarkeit dieser so modifizierten Polymere.
Für eine Wiederverschliessbarkeit einer Verpackung oder eines Beutels wurden meist Keder oder Reissverschlüsse eingesetzt, die aufwendig in der Herstellung sind und grössere Mengen Material benötigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine wiederverschliessbare, peelfähige Mehrschicht Folie bereitzustellen, welche die Nachteile der Folien nach dem Stand der Technik vermeidet.
Die Aufgabe wird durch eine Mehrschichtfolie mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Dadurch, dass nun überraschenderweise die Mehrschichtfolie auch Wiederverschliessbarkeit gegenüber der Aussenoberfläche aufweist, wird eine verbesserte Folie mit bisher unbekannten Eigenschaften, nämlich eine verbesserte Peel/Wiederverschliessbarkeit in sich vorgeschlagen. Besonderes günstig ist es, dass die erfindungsgemässe Mehrschichtfolie gute Siegelung gegen verschiedenste andere Folien oder Trays (Menüschalen) haben kann.
Die in einer bevorzugten Ausführungsform gegebene Siegelfähigkeit der Mehrschichtfolie gegenüber sich selbst ermöglicht, aus der Mehrschichtfolie Beutel oder Schläuche herzustellen, während die Siegelfähigkeit gegenüber polaren und unpolaren Polymeren das Ansiegeln an polare Polymere ( wie Polyester, Polystyrol, Polylactid, Stärkepolymeren etc.) oder unpolare Polymere (Polyolefine) erlaubt. Peelen findet stets innerhalb der Folie zwischen den
Peelschichten P1 und P2 statt, ist also völlig unabhängig vom sonstigen Material oder der Umgebung der Mehrschichtfolie.
Die Folie eignet sich unter anderem als Deckfolienmaterial für Schalen, die mit der Deckfolie wiederverschliessbar geschlossen werden oder als Beutel material für wiederverschliessbare Beutel. Typische Beispiele sind Lebensmittelverpackungen für Käsescheiben, Nüsse, Knabbe- reien, aber auch Watte, feuchte oder trockene Tücher, Medizinprodukte oder andere Gegenstände, die einzeln entnommen werden, während in der Verpackung ein Rest verpackt verbleibt. Die Mehrschichtfolie kann bei entsprechendem Schichtaufbau Siegelfähigkeit gegenüber polaren oder unpolaren Oberflächen haben.
Dadurch, dass die Peelschichten P1 und P2 durch entsprechende Auswahl der polaren und unpolaren Komponenten so eingestellt werden können, dass sie an weiteren Schichten entsprechend polarer oder unpolarer Art gut und fest anbinden, erfolgt wiederverschliessbarer Peel nur zwischen den Peelschichten P1 und P2. Bspw. ist die erste Peelschicht (P1 ) im wesentlichen unpolar; die zweite Peelschicht (P2) polarer als die erste Peelschicht und siegelt gegen im wesentlichen polare Kunststoffe. Dies bedeutet, dass eine erste Peelschicht mit unpolareren Kunststoffschichten, bspw. Polypropylen, verbunden werden kann und die an der zweiten Peelschicht P2 haftende Schicht bspw. ein Polyester, Polylactid oder Polycarbonat sein kann.
In vielen Fällen ist es erwünscht, dass mindestens eine der siegelfähigen Peelschichten auch ohne Schmelznaht gegen Polymere siegelfähig ist und so ein flächig wiederverschliessbarer Folienverbund entsteht und das kann durch die erfindungsgemäss vorgeschlagene Kombination von TPEs erzielt werden. Es kann bspw. die gegen eine anschliessende Polymerschicht gesiegelte Peelschicht polar sein und das an diese angesiegelte Polymer ebenfalls polar. Das angesiegelte, an eine polare Peelschicht anschliessende Polymer kann ausgewählt sein aus Polycarbonat, Polyester.Polyethylenterephthalat, Polyurethan, Polylactid, Polycarbonat, Stärkepolymeren, Polystyrol, Polyamid und Mischungen derselben.
Es ist aber auch möglich, dass die gegen ein anschliessendes Polymer gesiegelte Peelschicht im wstl. unpolar und das an diese angesiegelte Polymer ebenfalls unpolar ist - je nach Verfügbarkeit der Kunststoffarten bzw. technische Notwendigkeiten. Dafür eignen sich
Polymerschichten, bspw. ausgewählt aus Poiyolefinen, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid und Mischungen derselben
Auf mindestens eine der beiden Peelschichten können weitere Schichten, ausgewählt aus Sperrschichten für Gase oder Antifogmittel, Kleberschichten, UV-Schutzschichten, Schichten zur Verbesserung der mechanischen Stabilität, Antifogschichten, Haftvermittler sowie Kombinationen derselben aufgebracht sein.
Die EVA Peelschicht weist mindestens ein Copolymer von Vinylacetat mit einem Polyolefin, auf. Bevorzugt ist das Polyolefin ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen, wie LDPE, Polybutylen, Polypropylen. Diese Copolymere können zwischen 40 und 90% polare EVA-Grup- pen aufweisen, welche adhäsive Bindungen mit anderen polaren Gruppen eingehen können. Vinylacetat-Copolymere haben ferner den Vorteil, keine Weichmacher oder sonstigen migrierenden Bestandteile zu haben und auch gegenüber UV-Strahlung u. dgl. ohne weitere Zusätze stabil zu sein.
Es können als Peelschichten aber auch Styrolgummi-Peelschichten, wie SEBS, auch in Mischung mit Polyolefin, eingesetzt werden, wobei der Styrolgummi für die Elastizität und thermische Stabilität sowie teilweise für die Polarität und ggf. die Polyolefine für eine Unpolarität dieses Materials sorgen. Je nach Mischungsverhältnis können diese Materialien polarer oder unpolar eingestellt werden und siegeln/oder haften dann an entsprechenden Schichten. Diese benötigen ebenfalls keine Weichmacher, sind für pharmazeutische und lebensmittelrechtliche Anwendungen zugelassen, umweltfreundlich und gesundheitlich weniger bedenklich.
Dadurch, dass die gummiartigen Materialien Kettenmoleküle mit einem praktisch nicht reagierenden Rückgrat haben, enthalten sie keine reaktiven Doppelbindungen, die gewöhnliche Kautschuke anfällig machen gegen Alterungsreaktionen, Ozon und UV-Licht. In dieser Hinsicht ähneln diese gummiartigen Materialien den unverwüstlichen Polyolefinen. Im gesättigten Molekülrückgrat finden typische "Gummi-Gifte" wie Ozon und UV-Licht keine Angriffspunkte für Alterungsreaktionen
Die Vinyl-Elastomere verdanken ihre Eigenschaften als gummiartige Kleber einstellbaren Vinyl- acetat-Gehalten. Hierbei werden Ethylen- und Vinylacetat (VA)-Bausteine mit einer statistisch optimalen Verteilung aneinander gereiht. Der Vinylacetat-Anteil lässt sich im Prinzip auf nahezu beliebige Werte zwischen 40 und 90 Prozent einstellen. Es ist ohne Zusatz von Weichmachern stets elastisch und versprödet auch bei niedrigen Einsatztemperaturen nicht. Durch den VA- Gehalt lässt sich zudem die Polarität des Polymers in weiten Grenzen steuern. Die Konsequenz daraus ist eine hervorragende Verträglichkeit mit vielen anderen Polymeren wie Polyvinylchlorid (PVC) und Polyolefinen. Und eine optimale, maßgeschneiderte Haftung an einer Vielzahl von Oberflächen sowie Lebensmittelverträglichkeit, da es keine Weichmacher benötigt..
Somit weist die Peel-Doppelschicht mindestens ein polares TPE in Mischung mit einem unpolaren Polyolefin auf, wobei das TPE ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus TPS (Styrolbutadien - Block - Copolymere), VA-Polyolefin-Copolymeren mit unpolarer Kette..
Die S-TPE und auch das VA-Copolymere ermöglichen ausserordentliche Rückstellkraft sowie Transparenz und thermische Stabilität. Besonders vorteilhaft ist, dass beide keine migrierenden Zusätze zum Erhalt ihrer Elastizität und Flexibilität benötigen und daher optimal für lebensmitteltechnische und arzneimitteltechnische bzw. medizinische Anwendungen sind.
Je nach Anwendung kann die Mehrschichtverbundfolie zwischen Aussendeckschicht und Siegelschicht und der Doppel-Peelschicht weitere Schichten, ausgewählt aus Sperrschichten für Gase oder Antifogmittel, Kleberschichten, UV-Schutzschichten, Schichten zur Verbesserung der mechanischen Stabilität, aufweisen.
Polare Aussendeckschichten können bspw. ausgewählt sein aus üblichen polaren Kunststoffen, wie Polyethylenterephthalat, Polyurethan, Polylactid, Polycarbonat, Staerkepolymere, Polystyrol, Polyamid und deren Mischungen. Die erste Peelschicht (P1 ) haftet gegen die zweite Peelschicht (P2) nach Peel durch Andrücken wiederverschliessbar über Kohäsion. Dies beruht darauf, dass die polaren Gruppen dieser TPE der ersten Peelschicht (P1 ) eine van der Waals Bindung mit den polaren Oberflächengruppen des TPE der zweiten Peelschicht (P2) ausbilden können, die für die Wiederverschliessbarkeit sorgt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen beide Peelschichten Styrol-Polyolefin Block-Copolymere in unterschiedlicher Mischung mit Polyolefinen auf. Auf die Peelschichten können in üblicher Weise funktionale Schichten aufkaschiert werden und eine Peelschicht kann an eine darunter liegende Folie - bspw. ein tiefgezogenes Polyester - flächig gesiegelt werden. Nun können Styrol-Peelschicht (P1 ) und Styrol Peelschicht (P2) voneinander abgezogen werden, wobei Peelschicht (P1 ) mit polarerer Mischung am Polyester haftet und die andere Peelschicht (P2) gemeinsam mit dem Deckfolienaufbau wiederverschliessbar abgezogen werden kann.
Eine unpolar eingestellte Peelschicht kann an unpolaren Kunststoff angesiegelt werden, wobei dann die zweite, abzuziehende Peelschicht (P2) polarer als die erste Peelschicht (P1 ) ist und mit polaren Folien im anschliessenden Deckschichtaufbau kompatibel ist.
Die erfindungsgemässe Folie hat unter anderem folgende Vorteile:
- gute optische Eigenschaften (kann klar hergestellt werden, denn das Peelschichtenpaar SEBS/EVA ist klar und transparent und somit kann eine dieses aufweisende Mehrschichtfolie ebenfalls so hergestellt werden).
- besitzt praktisch keine migrierenden Bestandteile
- an verschiedenste Adhäsionsanforderungen durch Änderung der Mischungsverhältnisse einfach anpassbar
- an unterschiedlichste Materialien - polar und unpolar - anbindbar
Eine erfindungsgemässe Mehrschichtfolie kann somit beispielsweise als Deckelfolie für Kunststoffbehälter mit polarer Oberfläche, ausgewählt aus PET, Styrol, Polylactid, Polycarbonat, Polyamid und deren Mischungen eingesetzt werden.
Die erfindungsgemässe Folie kann aber auch so eingestellt werden, dass sie gut wickelbar ist und auf schnelllaufenden Maschinen verarbeitbar ist. Bei den meisten Ausführungsformen der Mehrschichtfolie ist zudem gewährleistet, dass anfallendes Verschnittmaterial als Regenerat wieder dem Herstellprozess zurückgeführt werden kann, ohne dass dabei die physikalischen und optischen Eigenschaften der Folie negativ beeinflusst werden. Zwischen der Siegelschicht (P) und einer anzusiegelnden Schicht bilden sich keine Bläschen - d.h. die Siegelung kann vollflächig erfolgen, da keine durch die Spitzen der bisher verwendeten Füllstoffe Hohlräume auftreten, welche die Siegelung verschlechtern.
Äussere Schichten des Mehrschichtverbundes können zusätzlich übliche Additive wie beispielsweise UV-Stabilisatoren, Hydrolysestabilisatoren, Antiblockmittel (z. B. über das Regene- rat) enthalten. Diese Additive werden zweckmässig dem Aussenschicht-Polymer bzw. der - Polymermischung bereits vor dem Aufschmelzen zugesetzt.
Ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemässen Mehrschichtverbundfolie weist das Kaschieren einer eine polare Aussendeckschicht aufweisenden Mehrschichtfolie mit einer Peelschicht aus polarem TPE oder aber das Kaschieren einer unpolare Aussendeckschicht aufweisenden Mehrschichtfolie auf.
Das Kaschieren kann mit oder ohne Kleber oder Lösemittel erfolgen, je nach Material. Bei einer einfachen Ausführungsform kann direkt auf einem polaren Polymeren, wie
Polyethylenterephthalat, eine im wesentlichen Styrol-Butadien-Copolymer (SEBS) aufweisende Schicht erzeugt werden, wodurch Kleber, Haftvermittler etc. eingespart werden. Bspw. ist durch Lösemittel oder Lösemittelfreies Kaschieren z.B. die Anbindung einer PET-O-Folie gegen eine TPE-E-Peelschicht möglich. Diese Folie siegelt problemlos wiederverschliessbar thermisch gegenüber PET-Schalen oder Polystyrol.
.Die erfindungsgemässe Folie kann bspw. durch ein Coextrusionsverfahren hergestellt werden, falls alle Schichten sich dafür eignen. Zunächst werden, wie beim Coextrusionsverfahren üblich, das Polymere bzw. die Polymermischungen für die einzelnen Schichten in einem Extruder komprimiert und verflüssigt, wobei die gegebenenfalls als Zusätze vorgesehenen Additive bereits im Polymer bzw. in der Polymermischung enthalten sein können. Die Schmelzen werden dann gleichzeitig durch eine Flachdüse (Breitschlitzdüse) gepresst, und die ausgepresste mehrschichtige Schmelze wird auf einer oder mehreren Abzugswalzen abgezogen, wobei die Schmelze abkühlt und sich zu einer unorientierten Folie verfestigt.
Es ist auch möglich, die Mehrschichtfolie durch Kaschieren einer mindestens die polare Aussendeckschicht aufweisenden Folie mit der Peelschicht u. ggf. weiteren Schichten, herzustellen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, auf die sie keineswegs beschränkt ist, sowie der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 einen Aufbau einer erfindungsgemässen Mehrschicht-Peelfolie; Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mehrschicht -Peelfolie; und
Fig.3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Mehrschicht-Peelfolie nach Bsp. 3
In Fig. 1 ist schematisch eine typische erfindungsgemässe Folie dargestellt. Eine unpolare Deckfolie D wird über eine Kleberschicht K von einer Peel-Doppelschicht (P1 , P2) gefolgt, wobei die Peelschicht P1 relativ unpolar eingestellt ist und dadurch an der Deckfolie D haftet. Die Peelschicht P2 ist polarer. An die polarere Peelschicht P2 grenzt und haftet nun die polare siegelfähige Innenschicht S. Unter der Schicht S kann nun die zu verpackende Ware, bspw. ein Lebensmittel, liegen. Die Siegelschicht S kann an eine polare Unterlage oder sich selbst (z.B. zur Beutel- oder Schlauchherstellung) angesiegelt werden und verbleibt nach Peel auf dieser Unterlage gemeinsam mit der Peelschicht P2, während die Deckschicht D und die Peelschicht P1 gemeinsam mechanisch wiederverschliessbar abziehbar sind.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Folie gezeigt. Dort ist eine Deckfolie D mit einer Barriereschicht B gegen Sauerstoff beschichtet, auf welcher die
Peelschicht P1 , die hier als polare Schicht ausgebildet ist, klebt. Auf der Peelschicht P1 haftet die zweite Peelschicht P2, die weniger polar als P1 ist, abziehbar. P2 kann auf einen geeigneten unpolaren Untergrund - bspw. Polypropylen oder Polybutylen - aufgebracht oder angesiegelt werden. Auch bei dieser Anordnung kann die Deckfolie D gemeinsam im Verbund mit der Barriereschicht B und polarer Peelschicht P1 abgezogen werden, wie links in der Figur angedeutet. Bei Wiederauflegen der polaren Peelschicht P1 auf die unpolarere Peelschicht P2 bildet sich dann wieder ein Haftverbund über Wasserstoffbrücken der entsprechenden Gruppen.
Beispiel 1
Wiederverschliessbare siegeifähige Deckfolie
Eine Deckfolie weist eine gegen eine Polypropylen-Schale siegelfähige Styrolgummi
(30%)/Polyethylen (70%)-Schicht (P1 ) auf.. Darauf folgt nun die Peel-Schicht P2 aus EVA mit einem VA-Gehalt von > 50% (P2). Darauf liegt eine Schicht einer Mischung von 40% LDPE und 60% eines Styrolbutadiencopolymeren mit > 65% Styrol, auf welcher fest eine
Polypropylenschicht haftet.
Dieser klare Deckfolienverbund siegelt mit der Styrolgummi/Polyethylen-schicht (P1 )
Polypropylenschicht gegen eine Polypropylen-Schale unauflösbar, während der Teil des Deckfolienverbundes aus der Polypropylenschicht, der Styrolbutadiencopolymerschicht und dem EVA innerhalb der Peel-Doppelschicht (P1 , P2) wiederverschliessbar abgezogen werden kann. Die Mehrschichtfolie kann somit intern zwischen dem VA-Polyolefin-Copolymeren und der siegelfähigen LDPE/SEBS-Schicht über Kohäsionsbruch peelen, siegelt aber thermisch mit dauerbeheizten Werkzeugen mit der LDPE/SEBS-Schicht gegen Polypropylen.
Beispiel 2
Wiederverschliessbare siegelfähige Tiefziehfolie
Eine koextrudierte Mehrschichtfolie, die gegen eine eigene Polypropylen - Aussenschicht siegelfähig ist und selbst gegen sich wiederverschliessbar peelt, besitzt eine Polypropylen-Aus- senschicht (D), auf dieser ist eine 50:50 Mischung eines Styrol-Polyolefin-Copolymeren mit > 60% Styrol und HDPE als Kleber (K) aufgebracht für die Peelschicht P1 , eine Schicht eines Vinylacetat - Polyolefin-Copolymers mit > 60% VA. Auf dieser haftet als Peelschicht P2 eine Schicht von 60% LDPE mit 50% eines Styrolbutadienpolymeren mit ca 50% Styrol. Diese Folie kann problemlos mechanisch zwischen den Schichten P1 und P2 getrennt werden - nach Wiederauflegen von P1 auf P2 bildet sich wieder eine gute Kohäsion. (s. Fig. 1 ).
Beispiel 3:
Wiederverschliessbare Mehrschichtfolie
Eine Polyethylen-Siegelschicht wird mit einem thermoplastischen SEBS mit einem
Gesamtbutadiengehalt im Bereich von 15 bis 50 Gew.-% und einem Gesamtstyrol-gehalt im Bereich von 50 bis 85 Gew.-% beschichtet, wobei lineare Styrol-Butadien-Blockcopolymere der allgemeinen Struktur S-(S/B)-S mit ein oder mehreren, zwischen den beiden S-Blöcken liegenden, eine statische Styrol/Butadien-Verteilung aufweisenden Blöcken (S/B)random vorliegen, welches ein transparentes, elastisches Styrol-Butadien-Copolymer ist. Darauf klebt eine transparente Schicht aus einer Mischung EVA/Polyethylen mit etwa 70% Vinylacetat. Auf die EVA- Mischung ist als Haftvermittler transparentes Maleinsäure-Anhydrid (MAH) gepfropftes Poly- olefin aufgetragen und darauf eine ebenfalls transparente PE-Folie als Kaschierseite zum Aufkaschieren von Drucklabels od. dgl. geklebt. Dieser Folienverbund trennt sich/peelt wiederverschliessbar zwischen der SEBS-Schicht und der EVA/Polyethylen-Schicht.
(s. Fig. 3).
Selbstverständlich sind die beschriebenen spezifischen Verfahren und Systeme nur illustrativ für eine Anwendung des Prinzips der Erfindung. Mannigfaltige Modifikationen, wie sie dem Fachmann geläufig sind, sind möglich, ohne vom Kern der Erfindung und ihrem Schutzumfang abzuweichen. Bezugszeichenliste
B Barriereschicht
D Deckschicht
K Kleberschicht
P1 , P2 Peel-Doppelschicht
P1 unpolare Peelschicht
P2 polarere Peelschicht
S polare siegelfähige Innenschicht

Claims

Ansprüche
1 . Peelfähige Mehrschichtverbundfolie mit Wiederverschliessbarkeit, die eine Peel- Doppelschicht (P1 , P2) sowie weitere Schichten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Peel-Doppelschicht besteht aus einer
ersten Peelschicht (P1 ) im wesentlichen aus einem TPE-Kautschuk und einer zweiten Peelschicht (P2) im wesentlichen aus einem TPE-Kautschuk anderer Zusammensetzung als die erste Peelschicht (P1 ), wobei die erste Peelschicht (P1 ) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Styrolgummi, Styrolgummimischungen mit Polyolefinen und Vinylacetat- Polyolefin-Copolymeren; die an der ersten Peelschicht (P1 ) wiederverschliessbar haftende zweite Peelschicht (P2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Styrolgummi, Styrolgummimischungen mit Polyolefinen und Vinylacetat-Polyolefin- Copolymeren, wobei die erste und zweite Peelschicht (P1 , P2) unterschiedlich sind und an benachbarten Kunststoffschichten stärker haften, als über Kohäsion an der daraufliegenden Peelschicht ,
2. Mehrschichtverbundfolie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Peelschicht (P1 ) im wesentlichen unpolar ist; und
die zweite Peelschicht (P2) polarer als die erste Peelschicht ist.
3. Mehrschichtverbundfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Peelschicht (P1 , P2) gegen andere Kunststoffe siegelt.
4. Mehrschichtverbundfolie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der siegelfähigen Peelschichten (P1 , P2) auch ohne Schmelznaht gegen Polymere siegelfähig ist.
5. Mehrschichtverbundfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen eine anschliessende Polymerschicht gesiegelte Peelschicht und das an diese angesiegelte Polymer polar ist.
6. Mehrschichtverbundfolie nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gegen ein anschliessendes Polymer gesiegelte Peelschicht und das an diese angesiegelte Polymer unpolar ist.
7. Mehrschichtverbundfolie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das angesiegelte, an eine polare Peelschicht anschliessende polare Polymer ausgewählt ist aus Polycarbonat, Polyester. Polyethylenterephthalat, Polyurethan, Polylactid, Polycarbonat, Staerkepolymeren, Polystyrol, Polyamid und Mischungen derselben.
8. Mehrschichtverbundfolie nach Anspruch 6, dadurch gekenn-zeichnet, dass das angesiegelte an eine unpolare Peelschicht anschlies-sende Polymer ausgewählt ist aus Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen.
9. Mehrschichtverbundfolie nach einem der vorangehenden Ansprü-che, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens eine der beiden Peel-schichten im Folienaufbau weitere Schichten, ausgewählt aus Sperrschichten für Gase oder Antifogmittel, Kleberschichten, UV-Schutzschichten, Schichten zur Verbesserung der mechanischen Stabilität, Antifogschichten, Haftvermittler sowie Kombinationen derselben aufgebracht sind.
10. Mehrschichtverbundfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vinylacetat Copolymere einen Vinylacetat-Gehalt zwischen 40 und 90% aufweist und durch Wahl des Vinylacetat-Gehalts dessen Polarität steuerbar ist, wobei das Vinylacetat Copolymere bevorzugt ein Ethylvinylacetatcopolymeres ist.
1 1. Mehrschichtverbundfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Peelschicht im wesentlichen ein Styrolpolyolefin- gummi oder eine Styrolgummimischung mit Polyolefinen ist, wobei die Polarität über das Mischungsverhältnis Styrolpolyolefin/Polyolefin steuerbar ist.
12. Verwendung der Mehrschichtverbundfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche in Kleidungsstücken, Hygieneprodukten, wiederverschliessbaren Verpackungen von Lebensmitteln und/oder Arzneimitteln, Kosmetika und Medizinprodukten,.
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