WO2014016221A1 - Mehrschichtiges laminat für tuben mit eingebetteter barriereschicht sowie daraus hergestellte tube und verwendung eines solchen laminats - Google Patents

Mehrschichtiges laminat für tuben mit eingebetteter barriereschicht sowie daraus hergestellte tube und verwendung eines solchen laminats Download PDF

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laminate
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barrier layer
ethylene
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Arno Holzmüller
Manfred Marz
Matthias SCHRÄGLE
Manfred Wieser
Eddy Daelmans
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Huhtamaki Flexible Packaging Germany, Zweigniederlassung Der Huhtamaki Flexible Packaging Germany Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a multilayer laminate for tubes with embedded barrier layer according to the preamble of patent claim 1, a tube made of such a laminate according to the preamble of claim 13 and the use of such a laminate according to the preamble of claim 14,
  • multilayer laminates which have an embedded barrier layer, for example in the form of an aluminum foil, are suitable for the packaging of aroma-containing substances.
  • an existing in the laminate barrier layer such as an aluminum foil
  • the barrier layer itself and here in particular an aluminum layer, is attacked by aggressive substances, such as acids and aggressive organic substances, so that a shielding of the barrier layer or aluminum layer is necessary in relation to the contents of the tube.
  • This large material thickness has a detrimental effect on all areas of a tube, both aesthetically and in terms of work, in which an overlap of the laminate is necessary.
  • Such an overlap is necessary, for example, in the manufacture of a tubular lap-seal body from a sheet-like laminate cut.
  • a further disadvantage resulting from the use of such known from the prior art thick laminates, in the tube manufacturing further is that it is practically not possible to produce a round tube body, in which then a tube head is sealed, since the stiffness previous laminates, in particular in the area of the lap-seal seam of a tube, leads to the fact that the radius of curvature in the area of the lap-seal seam is greater than in the rest of the tube circumference. Since the tube head is usually formed substantially completely round, thus resulting difficulties to use this round tube head in a non-round tube body, so that according to the current state of the art for this additional measures and auxiliary devices are required, the additional operations and a delay in the Tube manufacturing bring with it.
  • a further disadvantage of previous laminates is also the risk of delamination, which is inherently greater, the thicker the laminate-forming laminate layers are, since the individual laminate layers are subjected to greater shear stress when the laminate is rolled, the thicker these individual ones Layers are.
  • the risk of delamination is exacerbated here with the sensitivity of the materials used to the respective ingredients of the tube »
  • the haptics in previously known laminates is insufficient, which is essentially also due to the necessary high layer thicknesses of previously known laminates, as these due to the material thickness in the lap-seal seam of a tube always a certain stiffness and out-of-roundness and a result resulting ridge along the lap-seal seam of the tube.
  • the object of the invention is to provide a multilayer laminate with embedded barrier layer and packaging produced therefrom, the improved barrier properties at the same time thinner layer thicknesses of the individual laminate layers and a procedurally simple, fast and inexpensive production of round laminar tubes, in particular tubes allows the laminate can be produced inexpensively and individually improved printable and also offers articles made of it an improved feel and improved environmental compatibility.
  • This object is achieved by a multilayer laminate according to claim 1 and by a tube made from such a laminate according to claim 13 and also by the use of such a laminate for producing a tube according to claim 14.
  • the object is achieved by a multilayer laminate for tubes with embedded barrier layer, wherein the laminate has an outer cover layer bounding the laminate to one side and an inner cover layer delimiting the laminate to the other side, between which the barrier layer is arranged the barrier layer, in particular with regard to the outer layers, namely the outer and the inner cover layer, has an asymmetric structure, wherein in particular a molecular orientation of the inner cover layer of a molecular orientation of the outer cover layer, each based on an expansion or stretching in Machine direction (MD) and transverse to the machine direction (CD).
  • MD Machine direction
  • CD transverse to the machine direction
  • An essential idea of the invention is that according to the invention it has been found that the effect of shrinkback of an oriented cover layer in the course of the production of a lap-seal seal for the production of a tube tube can be influenced in a surprisingly simple manner by the two, a multilayer laminate for Tubes outwardly delimiting cover layers are performed differently, with a stretching or stretching of an outer cover layer is different, in particular greater, than the stretching or stretching of an inner cover layer.
  • the outer cover layer has a biaxial orientation with a machine direction (MD) stretching of from about 200% to about 800%, preferably from about 400% to about 600%, and more preferably from about 500% and to the machine direction (CD) 1300%, preferably from 700% to 900%, and more preferably from substantially 800%, while the inner cover layer has no or a monoaxial orientation.
  • MD machine direction
  • CD machine direction
  • the barrier layer material aluminum can be used.
  • a barrier layer material of polyamide in particular, amorphous and / or aromatic ULTRASONIC and / or partially aromatic polyamide, ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), Po "lyacrylnitril (PAN), polyethylene terephthalate (PET) or SiO x or to use alumina.
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • PAN Po "lyacrylnitril
  • PET polyethylene terephthalate
  • SiO x SiO x
  • the choice of the respective barrier layer material depends on the respective ingredients of the tube being prepared, or on the aggressive materials which are to be retained.
  • a barrier layer of ethylene vinyl alcohol copolymer, optionally in combination with polyamide, can be excellently used in the multilayer laminate according to the invention.
  • barrier layer used in the laminate according to the invention may itself also be multi-layered, with preference being given to prefabricated, for example coextruded, film arrangements.
  • an ethylene-vinyl alcohol copolymer layer which has been embedded by means of a bonding agent between two polyolefin layers, such as, for example, polyethylene layers has proved suitable.
  • the object of the invention is thus achieved by a multilayer laminate for tubes with embedded aluminum layer, wherein the laminate, the laminate outwardly delimiting outer, in particular biaxially oriented coextruded cover layer and the laminate inside limiting inner not or less than that outer cover layer-oriented cover layer, wherein the outer cover layer via an outer intermediate layer material with the barrier or.
  • Aluminum layer and the inner cover layer are connected in accordance with an embodiment via an inner intermediate layer material with the optionally multi-layered barrier layer, in this case with the aluminum layer.
  • the inner cover layer can also be connected directly to the barrier or aluminum layer, wherein the inner cover layer in this case has a cladding layer, which may be formed as a skin layer, preferably made of a polyolefin made of a polyethylene, and which, optionally via an adhesion promoter, to the Barrieretig. Aluminum layer adjacent.
  • a cladding layer which may be formed as a skin layer, preferably made of a polyolefin made of a polyethylene, and which, optionally via an adhesion promoter, to the Barrieretig. Aluminum layer adjacent.
  • the barrier layer namely here the aluminum layer, on one or both sides, and preferably directly from an intermediate layer material, namely an outer intermediate layer material facing an oriented coextruded outer cover layer on the one hand and a non-oriented or monoaxially oriented inner cover layer
  • the inner intermediate layer material facing on the other side or the barrier layer is alternatively surrounded on the inside directly by the inner non-monoaxially oriented or uniaxially oriented covering layer, wherein the inner covering layer is in any case oriented or oriented less than the outer covering layer.
  • a further essential aspect of the invention further consists in that the laminate according to the invention is bounded on the one hand by an oriented coextruded cover layer on the outside and on the other hand, ie on the opposite side of the laminate to the oriented coextruded cover layer by a not or less than the outer cover layer or by a monoaxially oriented cover layer is limited.
  • the feature that "the inner cover layer is oriented less than the outer cover layer” in the context of this invention means that the inner cover layer is not oriented while the outer cover layer Layer is oriented, or that inner cover layer is oriented in one direction, while the outer cover layer is oriented in more than one direction or that a degree with which the inner cover layer is oriented, is less than a degree with which the outer cover layer is oriented or the inner cover layer is oriented in more than one direction while the outer cover layer is also oriented in more than one direction and further with a higher stretch or blow-up ratio than the inner cover layer.
  • the outer side of the tube is by definition formed from the oriented coextruded covering layer, while the inside of the tube is formed by the unoriented covering layer.
  • the oriented coextruded covering layer is therefore referred to in the context of this invention as an outer covering layer, while the non-oriented or slightly oriented covering layer facing the interior of the tube in the case of a tube body is referred to as the inner covering layer.
  • Both the outer cover layer and the inner cover layer represent respective layers bounding the outer side and the inner side of the laminate, which, however, if necessary, can have a printing and optionally a protective layer covering the printing.
  • the laminate according to the invention is constructed asymmetrically at least with respect to its inner and outer cover layer, wherein the outer cover layer is in each case an oriented coextruded covering layer which is either monoaxially or, preferably, biaxially, i. in the machine direction as well as in the cross machine direction, while the inner cover layer has no or a lower orientation and / or stretching than the outer cover layer, or alternatively a monoaxial stretching or a lower orientation ratio than the outer cover layer.
  • a monoaxial outer cover layer is not preferred but may be combined with an unoriented inner cover layer.
  • a preferred embodiment of the invention is the use of a biaxially oriented outer cover layer in combination with a non-or monoaxially oriented inner cover layer, the inner cover layer is here either as a stretched film or, inventively preferred, designed as a blown film, wherein the blow-up ratio in the machine direction (MD) to the transverse direction (CD) in the range of I; 1 to 1: 2.5, preferably in the range of 1; 1.05 to 1: 1.75, and more preferably in the range of 1: 1.2 to 1; 1.9.
  • MD machine direction
  • CD transverse direction
  • the ratios are to be understood in each case such that a stretching or stretching of the inner cover layer always takes place essentially only in one direction, ie either in the machine direction or transversely thereto, so that in any case an unstretched or a monoaxially stretched or stretched film within the limits specified.
  • the embedded barrier layer is protected both by the outer intermediate layer material and by the oriented coextruded outer cover on the one hand and optionally by the inner intermediate layer material and in any case by the inner cover layer on the other hand, both mechanically and with regard to diffusible substances, since these from a side of the laminate facing the inside of a tube, first through the inner non-oriented covering layer and then through the intermediate layer material or alternatively only through the inner covering layer, provided that this itself has a protective barrier layer comprising the embedded barrier layer, in particular aluminum layer; must diffuse to reach the embedded barrier layer, such as aluminum layer.
  • the oriented coextruded outer cover layer like the outer interlayer material, is present on the outside of the embedded barrier layer so that protection of the barrier layer from aggressive substances is also optimized from the outside of the tube.
  • the coextruded, oriented outer cover layer is at least two-day long and comprises at least one oriented polymer layer and at least at least one, optionally two or more cladding layers.
  • the cladding layers which are also referred to as skin layers, surround the polymer layer and can in turn be printed on their side facing away from the polymer layer.
  • these skin layers are preferably very thin and have a layer thickness in the range from 0.2 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably in the range from 0.8 ⁇ m to 6 ⁇ m and particularly preferably in the range from 1 ⁇ m to 2.5 ⁇ m and thus form a kind of skin surrounding the polymer layer.
  • a preferred embodiment of the outer cover layer is that a polymer layer, for example made of polypropylene, is surrounded on both sides by a skin layer, wherein the skin layers arranged on both sides are identical or identical in terms of thickness and material.
  • the thickness of the polymer layer is from 6 to 100 times, preferably from 14 to 81 times and particularly preferably from 50 to 70 times or for example from 10 to 30 times the thickness of the skin layer. This means that the skin layers are made very thin with respect to the polymer layer, resulting in a thin outer cover layer, which according to a preferred embodiment of the invention has a thickness in the range of about 40 to about 70 pm ,
  • the outer cover layer is coextruded according to the invention, wherein the polymer layer and the or the skin layer are extruded and bonded in one operation. After application of the or the skin layer, the coextruded cover layer, in particular biaxially, is stretched so that the entire cover layer is oriented after the stretching process. This applies in particular to the skin layer.
  • the inner cover layer of the laminate according to the invention consists, as mentioned above, in each case of a material which is oriented less in accordance with the above definition according to the invention than the outer cover layer.
  • the inner cover layer of the laminate of the invention may be formed as a monofilm or as a two- or three-layer multilayer film
  • the inner cover layer as a monofilm, this consists essentially of sealable materials, such as polyolefins, lyethylene (PE), in particular polyethylene with weakly branched polymer chains and therefore high density (HOPE), polyethylene with highly branched polymer chains and therefore low density (LOPE) or linear low density polyethylene (LLDPE), and / or polypropylene (PP), since these Materials are particularly well suited for producing a Fin- or preferably Lap-Seal seal, with a tube body can be formed into a tube and then processed further.
  • PE lyethylene
  • HOPE high density
  • LOPE polyethylene with highly branched polymer chains and therefore low density
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • PP polypropylene
  • the inner cover layer is composed essentially of one or two skin layers (n) and / or a polymer layer and / or an inner barrier layer.
  • the one or more skin layers based here according to the invention on sealable materials such as polyolefins, such as in particular and preferably polyethylene, since this / these material (s) particularly well for producing a fin or preferred
  • Lap seal seal is / are suitable with which a tube body can be formed into a tube and then processed further.
  • the polyolefins usable for a skin layer may be the sealable materials HDPE, LDPE or LLDPE, and / or polypropylene (PP).
  • the individual layers of an inner cover layer formed as a two- or three-layer multilayer film may be the same or different polyolefins, such as polyethylene or polypropylene, which are joined together.
  • polyolefins such as polyethylene or polypropylene
  • such a combination of different layers for forming the inner cover layer can take place, for example, by coextrusion, wherein the individual layers can consist of, for example, high density polyethylene (HDPE) or low density polyethylene (LDPE) or linear low density polyethylene (LLDPE) ,
  • HDPE high density polyethylene
  • LDPE low density polyethylene
  • LLDPE linear low density polyethylene
  • a core layer of polypropylene with respective skin layers of polyethylene is conceivable, which may be constructed, for example, analogous to the outer cover layer.
  • the inner cover layer comprises a polymer layer comprising at least one side, preferably both sides, one or more, in particular substantially identical, shell layer (s) in the form of respective skin layers, which are preferably arranged symmetrically with respect to the polymer layer.
  • the skin layers are thick in relation to the polymer layer, preferably of the same thickness, and bonded to the polymer layer by coextrusion.
  • the inner cover layer may have a, preferably central, inner barrier layer which is symmetrical on both sides, and preferably with respect to the inner barrier layer, of one, in particular substantially identical, shell layer, for example in the form of a skin layer is surrounded by the aforementioned materials, wherein between the inner barrier layer and the respective skin layer optionally, in particular preferably, a bonding agent or adhesive, in particular a Kaschierklebstoff is provided.
  • the materials of the inner barrier layer are polyamide, in particular amorphous and / or aromatic and / or partially aromatic polyamide, ethylenevinyl alcohol copolymer (EVOH), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene terephthalate (PET), aluminum, SiO x , AlO x and mixtures and / or combinations of the aforementioned materials, it being understood that an inner barrier layer layer sequence of polyamide-EVOH polyamide represents a particularly effective protective barrier against gaseous and / or diffusible substances, as has been found according to the invention. If a multi-layered inner barrier layer is used, the respective layers of the inner barrier layer may be bonded to a laminating adhesive as needed. The same applies to a connection of the inner barrier layer to adjacent layers.
  • the outer intermediate layer material facing the outer side of the tube is at least single-layered, but preferably multi-layered, in particular one to three days and more preferably two-layered, and comprises a first and / or a second and / or a third bonding layer.
  • the inner intermediate layer material facing the inside of the tube is at least single-layered, preferably multi-layered, in particular one- to five-layered, one to three layers of which comprise the material of the first and / or the second and / or the third connecting layer.
  • a particularly preferred embodiment of the inner interlayer material is constructed in two layers from different polymers.
  • the inner interlayer material facing the inside of the tube comprises at least one additional barrier layer, which optionally has at least one side an adhesive layer, in particular an adhesive layer, an adhesion promoter or a laminating adhesive.
  • This adhesive layer ensures that the additional barrier layer is optimally integrated into the inner interlayer material and has an optimal connection with the layers surrounding the additional barrier layer.
  • This additional barrier layer can in turn be constructed in multiple layers and form a composite of the abovementioned organic barrier layer materials, wherein in turn already prefabricated barrier layer composites, which optionally include skin layers, can be used.
  • an inner interlayer material having an additional barrier layer can be replaced by an inner cover layer having an inner barrier layer.
  • Coating layer polyolefin such as polyethylene (PE), in particular (10O) or HOPE, LDPE or LLDPE, and / or polypropylene, skin layer ⁇ PP), polyethylene terephthalate (PETP), polyethylene outermost polyolefin (s), such as polyethylene (PE), in particular (10O) or HOPE, LDPE or LLDPE, and / or polypropylene, skin layer ⁇ PP), polyethylene terephthalate (PETP), polyethylene outermost polyolefin (s), such as polyethylene (PE), in particular (10O) or HOPE, LDPE or LLDPE, and / or polypropylene, skin layer ⁇ PP), polyethylene terephthalate (PETP), polyethylene outermost polyolefin (s), such as polyethylene (PE), in particular (10O) or HOPE, LDPE or LLDPE, and / or polypropylene, skin layer ⁇ PP), polyethylene terephthalate (PETP), polyethylene outermost polyo
  • oriented polyolefin such as polyethylene (PE), especially HDPE, LDPE or LLDPE, and / or polypropylene (20o) (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA)
  • Coating layer polyolefin such as polyethylene (PE), in particular inner (10 ⁇ ) or HDPE, LDPE or LLDPE, and / or polypropylene
  • Polymer layer polyolefin such as polyethylene (PE), in particular (20n) HOPE, LOPE or LLDPE, and / or polypropylene
  • PP polyethylene terephthalate
  • PA polyamide
  • Internal barrier polyamide in particular amorphous and / or aromatic (55) soft and / or partly aromatic polyamide, ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene terephthalate (PET), mixtures and combinations of the aforementioned materials
  • first tie layer (43) maleic anhydride (MSA), ethylene methacrylate
  • EMA ethylene acrylic acid copolymers
  • EAA ethylene acrylic acid copolymers
  • terpolymers ethylene acrylic acid-maleic acid ester anhydrides
  • EVA ethylene vinyl acetates
  • modified olefins mixtures of the aforementioned materials
  • second tie layer (45) maleic anhydride (MSA), ethylene methacrylate
  • EMA ethylene-acrylic acid copolymers
  • EAA ethylene-acrylic acid copolymers
  • ionomers terpolymers (ethylene-acrylic acid-maleic ester anhydrides), ethylene-vinyl acetates (EVA), polyolefins, in particular polyethylene (PE), polypropylene (PP), modified olefins, mixtures of the abovementioned materials
  • third tie layer (47) maleic anhydride (MSA), ethylene methacrylate
  • EMA ethylene-acrylic acid copolymers
  • EAA ethylene-acrylic acid copolymers
  • ionomers terpolymers (ethylene-acrylic acid-maleic ester anhydrides), ethylene-vinyl acetates (EVA), polyolefins, in particular polyethylene (PE), polypropylene (PP), modified olefins, mixtures of the abovementioned materials
  • Adhesive layer 60
  • Maleic anhydride (MSA) ethylene methacrylate
  • EMA ethylene acrylic acid copolymers
  • EAA ethylene acrylic acid copolymers
  • terpolymers ethylene acrylic acid-maleic acid ester anhydrides
  • EVA ethylene vinyl acetates
  • modified olefins mixtures of the aforementioned materials
  • Barrier layer Polyamide, in particular amorphous and / or aromatic and / or partially aromatic polyamide, ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene terephthalate (PET), in particular oriented polyethylene terephthalate (OPET), aluminum, SiO x , ⁇ , mixtures and combinations of the aforementioned materials
  • additional barrier layer Polyamide, in particular amorphous and / or aromatic and / or partially aromatic polyamide, ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene terephthalate (PET), in particular oriented polyethylene terephthalate (OPET), mixtures and combinations of the abovementioned materials
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • PAN polyacrylonitrile
  • PET polyethylene terephthalate
  • OPET oriented polyethylene terephthalate
  • the thickness of the barrier layer materials SIO x and AIO x is also usually in the range of some ⁇ ngström. These barrier layer materials are usually vapor-deposited and thus advantageously have only a very small layer thickness.
  • the cladding layer must be considered in a differentiated manner, namely to the effect that an outer cladding layer is oriented and an inner cladding layer is not or only slightly oriented.
  • the layer material provided in these layers has a sufficiently large thickness
  • Layer thickness and thermoplastic consistency is available, so that the layer material which forms the outer intermediate layer and in particular the inner intermediate layer are pressed in the course of a sealing process from the respective intermediate layer under pressure and heat out and in this way an adjacent, in particular open lying, cutting edge of an aluminum layer overflow and cover, so that the aluminum cutting edge is effectively protected against attack of any aggressive substances, especially from the inside of the tube.
  • This effect is particularly advantageous against aggressive ingredients of the tube produced according to the invention.
  • Such an overmelting of a cut edge of the laminate according to the invention makes it possible, moreover, to protect all layers adjacent to the cut edge, with the exception of the melt layer itself, from external influences and influences of the tube constituents.
  • the inner interlayer material according to the invention may be constructed at least as thick and / or as complex as the outer interlayer material used in each case or may comprise more and / or thicker layers.
  • a two-layer outer intermediate layer material and a two to three-day inner intermediate layer material have proven particularly useful.
  • melting of the inner interlayer material and the outer interlayer material and overmolding of a cut edge with this molten interlayer material both from inside and outside the aluminum layer of the laminate according to the invention possible.
  • Cover layer and not, less than the outer cover layer or monoaxially oriented inner cover layer of each sealable material or with at least one sealable skin layer is also a good external stability of the laminate according to the invention with a good sealability and a resulting high stability the seals and thus the tube made therefrom given.
  • printing can take place both on an outer skin layer facing the outer side of the tube.
  • a further adhesive layer is provided between the on the inner cladding layer or the corresponding skin layer disposed color layer and the outer intermediate layer material to ensure good adhesion of the ink layer to the
  • the production of the interlayer material according to the invention is carried out by a common extrusion of the layers forming the interlayer material, wherein the laminate can be prepared in a tandem extrusion, wherein in a first extrusion step one side of the barrier layer and in a second extrusion step the other side of the barrier layer is coated ,
  • These extrusion steps can be carried out as coextrusion steps, simultaneously extruding a multilayer composite of layers.
  • the barrier layer is extrudable, such as EVOH, it may also be extruded together with the interlayer material.
  • the invention also encompasses a method for producing a multilayer laminate for tubes with embedded aluminum layer, wherein the aluminum layer on both sides with interlayer material and with an outer oriented coextruded top layer on the one hand and on the other hand with a not lower than the outer cover layer or monoaxially oriented inner cover layer coated becomes.
  • the oriented coextruded outer cover layer is in turn produced by at least one-sided coating "in particular coextrusion, the polymeric layer with a skin layer.
  • the polymer layer is coated on both sides with a » preferably identical, skin layer. After coating the polymer layer with the respective associated skin layer, the resulting outer cover layer, in particular biaxially, is stretched.
  • the non-oriented inner cover layer can also be produced by coextrusion, if this is to be formed in a multi-layered manner. Furthermore, a production of the inner cover layer as a blown film is possible, wherein a substantially monoaxial stretching of the film takes place in the course of inflation.
  • the layers forming the intermediate layer material are coextruded and extruded substantially simultaneously or immediately in succession to form the laminate.
  • a laminate can be formed into a round film body particularly well if an outer cover layer limiting the laminate to one side is used.
  • This oriented polymer layer together with the oriented skin layers in this case represents the outer cover layer, which in cooperation with a further, the laminate to the other side limiting inner, not lower than the outer cover layer or monoaxially oriented inner cover layer here have the advantageous properties which makes it possible to produce a tube body that is round, and not oval, as in the prior art, since the use of the inner non-oriented covering layer according to the invention avoids a shrinking process in an extremely advantageous manner or ever can be decided "set” according to stretching or orientation degree and / or direction, which occurred uncontrollably and to an undesirably high extent in films according to the prior art in the course of a lap seal sealing of previous laminates, if these previous laminates to a tube body were formed.
  • the object according to the invention is also achieved by a tube which is produced from a laminate as described above, and furthermore by the use of a laminate described above for producing a tubular body package, namely a tube,
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment of a laminate according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of a laminate according to the invention.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a third embodiment of a laminate according to the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a further embodiment of a laminate according to the invention.
  • 5 to 7 are schematic representations of further embodiments of laminates according to the invention, based on the embodiments according to FIGS. 1, 2 and 7. 4, but with additional barrier layer;
  • 10 to 12 are schematic representations of different barrier layer composites that can be used according to the invention as an embedded barrier layer and / or additional barrier layer and / or inner barrier layer.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the simplest form of a laminate according to the invention, wherein an aluminum layer 50 is coated in the direction of a tube, outer side of such a tube with an outer intermediate material layer 40a to which a coextruded covering layer is applied s 30a, which in turn consists of a central oriented polymer layer 20o, which is covered on both sides by likewise oriented skin layers 10o.
  • the aluminum layer 50 is adjoined by an inner intermediate layer material 40i, which in turn adjoins an unoriented skin layer 10 ⁇ , which in turn is adjacent to a non-oriented polymer layer 20n.
  • a non-oriented skin layer 10 ⁇ is provided as the layer adjacent to this polymer layer 20n.
  • this laminate according to the invention with respect to the aluminum layer 50 with respect to the respectively arranged layers, namely in particular with regard to the molecular orientation of the respective outer and inner cover layer, constructed asymmetrically.
  • the aluminum-15 nium slaughter according to this embodiment has a layer thickness of 12 pm, while the outer intermediate layer material 40a has a layer thickness of 40 pm.
  • the inner interlayer material 401 has a thickness of 50 ⁇ m.
  • the outer coextruded cover layer 30a and the inner cover layer 30i each have a layer thickness of 30 ⁇ , wherein the oriented and the non-oriented polymer layer 20o and 20n 22 pm and on the respective skin layer 10 ⁇ and 10 ⁇ 2 to 4 pm omitted.
  • the inner cover layer 30i may alternatively be constructed according to the above-described embodiment according to FIG. 1 also according to FIGS. 10 or 12 described below, wherein the inner cover layer does not or also in these cases is not significantly oriented.
  • FIG. 2 differs from FIG. 1 in that the outer and inner inter-layer materials 40a and 40i are not only composed of a first interconnection layer 43, but both the outer interlayer material 40a and the inner interlayer material 40i are composed of a first interconnection layer 43 and a second interconnect layer Connecting layer 45 are shown.
  • the second connection layer 45 in each case has a layer thickness of 34 ⁇ m, while the first two connection layers 43 have a layer thickness of 14 ⁇ m each.
  • the inner cover layer 30i may alternatively be constructed according to the above-described embodiment according to FIG. 2 according to FIGS. 10 or 12 described below, wherein in the inner cover layer is not or not substantially oriented in these cases.
  • the inner intermediate layer material 40i is again subdivided into a first connecting layer 43 with a layer thickness of 14 ⁇ m, a second connecting layer 45 with a layer thickness of 17 ⁇ m and a third connecting layer 47 with a layer thickness of 30 ⁇ m.
  • the inner cover layer 30i may alternatively be constructed according to the above-described embodiment according to FIG. 3 according to FIGS. 10 or 12 described below, the inner cover layer also not or not being substantially oriented in these cases.
  • the embodiment according to FIG. 4 essentially corresponds to the embodiment according to FIG. 3, with the difference that also the outer intermediate material layer 40a is produced in three layers from a first connecting layer 43, a second connecting layer 45 and a third connecting layer 47.
  • the inner cover layer 30i may alternatively be constructed according to the above-described embodiment according to FIG. 4 according to FIGS. 10 or 12 described below, wherein the inner cover layer is also not or not substantially oriented in these cases.
  • 5, 6 and 7 correspond in their outer structure with respect to the aluminum layer 50 to the embodiments according to FIGS. 1, 2 and 4.
  • the inner structure of the laminate is modified such that a first or second bonding layer forming the inner interlayer material 401 is formed 43, 45 an additional barrier layer 70 is integrated, which is surrounded on both sides by an adhesive layer 60.
  • the inner interlayer material 40! the inner cover layer 301 forms, so that in this case the inner cover layer 30i directly or optionally adjoins the embedded barrier layer 50 via an adhesion promoter or laminating adhesive. Furthermore, it is also possible in the case of a laminate construction according to FIGS. 5 to 7 that the inner cover layer 30! Alternatively to the above-described illustrated embodiments according to the figures 5 to 7 corresponding to the below-described figures 10 or 12 is constructed, wherein the inner cover layer is not or not substantially oriented in these cases.
  • the embedded barrier layer 50 has been exemplified as aluminum layer according to the figures 1 to 7, the embedded barrier layer 50, however, as needed, for example, to produce a transparent laminate, also from one or more plastic material (s) according to the above Versions can exist.
  • the embedded barrier layer 50 has a layer thickness in the range from 3.8 ⁇ m to 40 ⁇ m, preferably in the range from 4 ⁇ m to 28 ⁇ m.
  • an opaque laminate according to the invention is obtained.
  • both the embedded barrier layer 50 and the additional barrier layer 70 as well as the inner barrier layer 55 can be formed by barrier layer composites according to FIGS. 10 to 12.
  • FIG. 8 shows a further schematic representation of a multilayer laminate according to the invention for tubes with embedded aluminum layer 50.
  • the aluminum layer 50 is surrounded on both sides by a second connecting layer 45 made of a copolymer.
  • the copolymer of the second tie layer 45 forms, in the direction of the coextruded oriented outer cover layer 30a together with a first tie layer 43, an outer interlayer material 40a via which the aluminum layer 50 is bonded to the coextruded oriented outer cover layer 30a.
  • the coextruded oriented outer cover layer 30a is in turn composed of a central oriented polymer layer 20o and on both sides of this oriented polymer layer 20o connected oriented skin layers 10o together.
  • the coextruded oriented outer cover layer is produced here by coextrusion of the oriented polymer layer 20o and the two oriented skin layers 10o, the oriented polymer layer 20o consisting of a transparent biaxially oriented polypropylene with a layer thickness of 50 ⁇ m.
  • an inner interlayer material adjoins it 40i, which, as mentioned above, consists of a second connecting layer 45 of a copolymer and a third connecting layer 47 of a polymer.
  • the aluminum layer 50 is in turn connected by the inner interlayer material 40i to an unoriented inner cover layer 30i.
  • This non-oriented inner cover layer 301 is formed by a transparent monofilm in the form of a polyethylene film having a layer thickness of 50 ⁇ m.
  • This polyethylene film is identified by the reference numeral 20n.
  • the two bonding layers which form the outer intermediate layer material 40a are a white polyethylene with a layer thickness of 20 ⁇ m. This white polyethylene represents the first connecting layer 43.
  • the copolymer which adjoins this first connecting layer and forms the second connecting layer 45 is likewise white, ie opaque, and has a layer thickness of 15 ⁇ m.
  • the aluminum layer 50 has a layer thickness of 12 ⁇ m, while the copolymer of the inner intermediate layer material 40i forming the second connecting layer 45 has a layer thickness of 17 ⁇ m.
  • This copolymer is transparent.
  • the third bonding layer 47 adjoining the copolymer of the second bonding layer 45 is a polyethylene copolymer which is transparent and has a layer thickness of 20 ⁇ m.
  • FIG. 9 likewise shows a schematic illustration of a further embodiment of a multilayer laminate according to the invention for tubes with embedded aluminum layer 50.
  • the layer structure of the laminate illustrated in FIG. 9 substantially corresponds to that of FIG.
  • the oriented polymer layer 20 o of FIG coextruded oriented outer cover layer 30a according to FIG. 9 only has a layer thickness of 30 ⁇ m.
  • the adjacent layer of white polyethylene forming the first bonding layer 43 of the outer interlayer material 40a has a layer thickness of 18 ⁇ m.
  • the layer thickness of the subsequent copolymer which forms the second bonding layer 45 is 15 ⁇ m.
  • the layer thickness of the aluminum layer 50 is in the range of 9 pm.
  • the polymer layer forming the third interconnecting layer 47 of the inner interlayer material 40i is again a polyethylene copolymer which, like the adjacent copolymer, is transparent.
  • the polyethylene copolymer layer has a layer thickness of 23 ⁇ m.
  • FIGS. 10 to 12 furthermore show, in a schematic representation, different structures for an embedded barrier layer 50, an additional barrier layer 70 or an inner barrier layer 55.
  • an aluminum layer as barrier layer material for the embedded barrier layer 50.
  • this aluminum layer can be replaced by a layer of ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH) or another organic barrier layer and a combination of the respectively discussed plastic barrier layer materials.
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • these plastic barrier layer materials can also be used for the additional barrier layer 70 and / or the inner barrier layer 55.
  • the barrier layer composites illustrated in FIGS. 10 to 12 can also be used.
  • the composites shown can also be combined with the barrier layer materials such as polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile or silica or alumina, if desired or required.
  • a barrier layer of aluminum is preferably used when an opaque multilayer laminate is to be produced or desired.
  • the polymer-based barrier layers are preferably used for multilayer laminates which are to be transparent, for example, when it is desired that the filling of a tube is visible from the outside.
  • the multilayer laminate according to the invention and a tube produced therefrom is extremely versatile and has considerable advantages and improvements compared to previous laminates for tubes, in particular with regard to manufacturing possibilities, as well as with regard to barrier properties.
  • Suitable materials for the indicated layers are the aforementioned materials, it being emphasized that adjacent layers are preferably of different types.
  • Bez ileg Lake is is o oriented skin layer

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Laminat für Tuben mit eingebetteter Barriereschicht (50), wobei das Laminat eine das Laminat zu einer Seite begrenzende äußere Deckschicht (30a) sowie eine das Laminat zur anderen Seite begrenzende innere Deckschicht (30i) aufweist, zwischen welchen die Barriereschicht (50) angeordnet ist, wobei das Laminat bezüglich der Barriereschicht (50), insbesondere im Hinblick auf die Deckschichten (30a, 301), eine asymmetrische Struktur hat, wobei sich insbesondere eine Molekular-Orientierung der inneren Deckschicht (30!) von einer Molekular- Orientierung der äußeren Deckschicht (30a), jeweils bezogen auf eine Dehnung oder Reckung in Maschinenrichtung (MD) sowie quer zu der Maschinenrichtung (CD) unterscheidet sowie eine aus einem solchen Laminat hergestellte Tube und die Verwendung eines solchen Laminats,

Description

Mehrschichtiges Laminat für Tuben mit eingebetteter Barriereschicht sowie daraus hergestellte Tube und Verwendung eines solchen Laminats
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Laminat für Tuben mit eingebetteter Barriereschicht gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, eine aus einem solchen Laminat hergestellte Tube gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 13 und die Verwendung eines solchen Laminats gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 14,
Mehrschichtige Laminate werden im Bereich der Verpackungsindustrie, insbesondere auch zur Herstellung von Tuben, benötigt, Sie weisen, je nach Dicke des Laminats, flexible bis relativ formstabile Eigenschaften auf und werden u. a. zur Herstellung von Tuben, Tüten und anderen Verpackungen verwendet. Insbesondere eignen sich mehrschichtige Laminate, die eine eingebettete Barriereschicht, beispielsweise in Form einer Aluminiumfolie aufweisen, für die Verpackung von aromahaltigen Substanzen. Dies basiert darauf, dass eine in dem Laminat vorhandene Barriereschicht, wie eine Aluminiumfolie, für zahlreiche, vor allem flüchtige Substanzen als Sperrschicht wirkt. Als problematisch hat sich jedoch erwiesen, dass die Barriereschicht selbst, und hier insbesondere eine Aluminiumschicht, durch aggressive Substanzen, wie beispielsweise Säuren und aggressive organische Substanzen angegriffen wird, so dass eine Abschirmung der Barriereschicht bzw. Aluminiumschicht gegenüber dem Inhaltstoffen der Tube notwendig ist. Dies wurde bislang dadurch erreicht, dass die die Barriereschicht umhüllenden Schichten große Materialstärken und somit eine große Dicke aufwiesen, so dass die jeweiligen, die Aluminiumschicht angreifenden aggressiven Substanzen einen längeren Diffusionsweg überwinden mussten. Darüber hinaus wurde eine Aluminiumschicht gegenüber dem Verpackungsinhalt gegebenenfalls durch eine zusätzliche Barriereschicht, z.B. aus Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH) abgeschirmt. Die Notwendigkeit der Verwendung derartiger dicker Laminatschichten führt jedoch dazu, dass das mehrschichtige Laminat insgesamt sehr dick, steif und schlecht zu handhaben, sowie nicht zuletzt aufgrund der großen Menge einzusetzenden Materials teuer wird. So bewegen sich die Dicken der eingesetzten Laminate, beispielsweise im Zahnpastatubenbereich, in der Größenordnung eines Viertel Millimeters, was in lap- oder fin- seal-Siegelbereichen Materialdicken von einem halben Millimeter und mehr führt. Diese große Materialdicke wirkt sich in allen Bereichen einer Tube sowohl ästhetisch als auch arbeitstechnisch nachteilig aus, in denen eine Überlappung des Laminats not- wendig ist. Eine solche Überlappung ist beispielsweise bei der Herstellung eines röhrenförmigen Lap-Seal-Körpers aus einem flächigen Laminatzuschnitt notwendig.
Ein weiterer Nachteil derartiger dicker Laminate besteht u.a. auch darin, dass es bei Verwendung solcher Laminate schwierig bis unmöglich ist, einen gleichmäßig geform- ten Tubenkörper herzustellen. Diese Schwierigkeit ergibt sich zum Einen aus einer stark verminderten Flexibilität und Steifheit von Siegelabschnitten, die zum Herstellen eines Tubenkörpers mittels einer Lap-Seal-Versiegelung notwendig sind. Darüber hinaus wird bei aus dem Stand der Technik bekannten Laminaten vielfach gerecktes bzw. orientiertes Folienmateriai eingesetzt. Ein solches orientiertes Folienmaterial hat je- doch, insbesondere beim Siegeln, den Nachteil, dass das Folienmaterial beim Erhitzen während des Siegelvorgangs seine Orientierung zumindest teilweise verliert und hierdurch zumindest partiell schrumpft. Bei der Herstellung von Tuben ist dieser Effekt besonders problematisch, da eine Siegeltemperatur hier aufgrund der großen Schichtdicke im Siegelbereich über den Querschnitt der zu versiegelnden Laminatdicke nicht konstant ist, was dazu führt, dass ein Rückschrumpfen einer orientierten Folie über einen Dickenquerschnitt des Laminats nicht konstant, sondern ungleichmäßig erfolgt. Somit kann mit einem derartigen Laminat, insbesondere wenn dies eine, wie vorbeschrieben, große Laminatdicke erfordert und aufweist, praktisch keine tatsächlich runde, sondern allenfalls eine ovale Tubenform hergestellt werden, was nicht nur op- tisch unschön ist, da die Tube eine sehr dicke Lap-Seal-Naht aufweist, die optisch und auch haptisch unbefriedigend ist, da diese Naht als linienförmige Verdickung sichtbar und fühlbar ist. Ein weiterer Nachteil» der sich aus der Verwendung derartiger aus dem Stand der Technik bekannter dicker Laminate ergibt, besteht bei der Tubenherstellung ferner darin, dass es praktisch nicht möglich ist, einen runden Tubenkörper herzustellen, in den sodann ein Tubenkopf eingesiegelt wird, da die Steifheit bisheriger Laminate, insbesondere im Bereich der lap-seal-Naht einer Tube, dazu führt, dass der Krümmungsradius im Bereich der lap-seal-Naht größer ist, als im restlichen Tubenumfang. Da der Tubenkopf üblicherweise im Wesentlichen vollkommen rund ausgebildet ist, ergeben sich somit Schwierigkeiten, diesen runden Tubenkopf in einen nicht runden Tubenkörper einzusetzen, so dass gemäß dem derzeitigen Stand der Technik hierfür zusatzliche Maßnahmen und Hilfsvorrichtungen erforderlich sind, die zusätzliche Arbeitsgänge und eine Verzögerung bei der Tubenherstellung mit sich bringen.
Ein weiterer Nachteil bisheriger Laminate besteht ferner in der Gefahr einer Delami- nierung, die naturgegebenermassen umso größer ist, je dicker die das Laminat bildenden Laminatschichten sind, da die einzelnen Laminatschichten bei einem Rollen des Laminats einer umso größeren Scherbeanspruchung ausgesetzt sind, je dicker diese einzelnen Schichten sind. Die Gefahr einer Delaminierung verstärkt sich hierbei noch mit der Empfindlichkeit der verwendeten Materialien gegenüber den jeweiligen Inhaltsstoffen der Tube»
Ferner ist auch die Haptik bei bisher bekannten Laminaten unzureichend, was im wesentlichen ebenfalls auf die notwendigen hohen Schichtdicken bisher bekannter Laminate zurückzuführen ist, da diese aufgrund der Materialdicke im Bereich der lap-seal- Naht einer Tube immer eine gewisse Steifheit und Unrundheit und einen daraus resultierenden Grat entlang der Lap-Seal-Naht der Tube mit sich bringen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein mehrschichtiges Laminat mit eingebetteter Barriereschicht sowie daraus hergestellte Verpackungen zur Verfügung zu stellen, das verbesserte Barriereeigenschaften bei gleichzeitig dünneren Schichtdicken der einzelnen Laminatlagen und eine verfahrenstechnisch einfache, schnelle und günstige Herstellung von runden Laminatröhren, insbesondere Tuben ermöglicht, wobei das Laminat günstig herstellbar und individuell verbessert bedruckbar ist und darüber hinaus daraus hergestellte Gegenstände eine verbesserte Haptik sowie eine verbesserte Umweltverträglichkeit bietet. Diese Aufgabe wird durch ein mehrschichtiges Laminat gemäß Patentanspruch 1 sowie durch eine aus einem solchen Laminat hergestellte Tube gemäß Patentanspruch 13 sowie ferner durch die Verwendung eines solchen Laminats zur Herstellung einer Tube gemäß Anspruch 14, gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein mehrschichtiges Laminat für Tuben mit eingebetteter Barriereschicht gelöst, wobei das Laminat eine das Laminat zu einer Seite begrenzende äußere Deckschicht sowie eine das Laminat zur anderen Seite begrenzende innere Deckschicht aufweist, zwischen welchen die Barriereschicht angeordnet ist, wobei das Laminat bezüglich der Barriereschicht, insbesondere im Hinblick auf die Deckschichten, nämlich die äußere und die innere Deckschicht, eine asymmetrische Struktur hat, wobei sich Insbesondere eine Molekular-Orientierung der inneren Deckschicht von einer Molekular-Orientierung der äußeren Deckschicht, jeweils bezogen auf eine Dehnung oder Reckung in Maschinenrichtung (MD) sowie quer zu der Maschinenrichtung (CD) unterscheidet. Dies bedeutet, dass die äußere Deckschicht eine Orientierung aufweist, während die innere Deckschicht keine Orientierung aufweist, oder dass eine Orientierung der äußeren Deckschicht anders, insbesondere größer, ist als eine Orientierung der inneren Deckschicht. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht hierbei darin, dass erfindungsgemäß herausgefunden wurde, dass der Effekt eines Rückschrumpfens einer orientierten Deckschicht im Zuge der Herstellung einer Lap-Seal-Versiegelung zur Herstellung einer Tubenröhre erstaunlicher einfach beeinflusst werden kann, indem die beiden, ein mehrschichtiges Laminat für Tuben nach außen begrenzenden Deckschichten unter- schiedlich ausgeführt werden, wobei eine Reckung oder Dehnung einer äußeren Deckschicht anders, insbesondere größer, als die Dehnung oder Reckung einer inneren Deckschicht ist. Hierbei hat es sich ferner erfindungsgemäß als vorteilhaft erwiesen, wenn die äußere Deckschicht biaxial orientiert bzw. biaxial gereckt ist, während die innere Deckschicht nicht oder monoaxial gedehnt oder gereckt ist.
Erfindungsgemäß weist deshalb die äußere Deckschicht eine biaxiale Orientierung mit einer Reckung in Maschinenrichtung (MD) von 200% bis 800%, vorzugsweise von 400% bis 600% und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 500% sowie quer zur Maschinenrichtung (CD) von 500% bis 1300%, vorzugsweise von 700% bis 900% und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 800% auf, während die innere Deckschicht keine oder eine monoaxiale Orientierung aufweist. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass die innere Deckschicht rückschrumpft oder alternativ eine gezielte Rückschrumpfung der inneren Deckschicht im
Zuge eines Siegelverfahrens einzustellen, so dass im Ergebnis eine optimiert runde per Lap-Seal geschlossene Laminatröhre zur Herstellung von Tuben erzeugt werden kann.
In Bezug auf das Material der eingebetteten Barriereschicht kann erfindungsgemäß das Barriereschichtmaterial Aluminium verwendet werden. Es ist jedoch ebenso möglich, als Barriereschichtmaterial Polyamid, insbesondere amorphes und/oder aromati- sches und/oder teilaromatisches Polyamid, Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH), Po« lyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET) oder SiOx oder Aluminiumoxid zu verwenden. Die Wahl des jeweiligen Barriereschichtmaterials richtet sich hierbei nach den jeweiligen Inhaltsstoffen der hergesteilten Tube, respektive nach den aggressiven Materialien, welche zurückgehalten werden sollen.
Im Folgenden wird die Erfindung nun anhand eines mehrschichtigen Laminats für Tuben mit eingebetteter Aluminiumschicht näher erläutert, wobei darauf hingewiesen sei, dass auch eine Barriereschicht aus Ethylenvinylalkoholcopolymer, gegebenenfalls in Kombination mit Polyamid, in dem erfindungsgemäßen mehrschichtigen Laminat hervorragend verwendet werden kann.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass die in dem erfindungsgemäßen Laminat eingesetzte Barriereschicht selbst auch mehrlagig sein kann, wobei bevorzugt auf vorgefertigte, beispielsweise coextrudierte Folienanordnungen zurückgegriffen werden kann.
Hierbei hat sich beispielsweise eine Ethylenvinylalkoholcopolymerschicht bewährt, die mittels eines Haftvermittlers zwischen zwei Polyolefinschichten, wie beispielsweise Po- lyethylenschichten eingebettet ist. Auch ein Verbund von Polyamid- Ethylenvinylalkoholcopolymer-Polyamid, d.h. eine zwischen zwei Polyamidschichten eingebettete Ethylenvinylalkoholcopolymerschicht, hat sich bewährt, wobei in diesem Fall die beiden außen liegenden Polyamidschichten mittels eines Haftvermittlers mit jeweils einer Polyoleflnschicht, wie beispielsweise einer Polyethylenschicht, verbunden sein können. Diese vorgenannten Strukturen können vorgefertigt sein und in das erfindungsgemäße mehrschichtige Laminat integriert werden. Alternativ ist auch eine simultane Extrusion der einzelnen Schichten des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Laminats möglich, sofern die jeweiligen Einzelschichten extrudierbar sind. Wie vorerwähnt, wird die Aufgabe der Erfindung somit durch ein mehrschichtiges Laminat für Tuben mit eingebetteter Aluminiumschicht gelöst, wobei das Laminat eine das Laminat nach außen begrenzende äußere, insbesondere biaxial, orientierte coextrudierte Deckschicht sowie eine das Laminat nach innen begrenzende innere nicht oder geringer als die äußere Deckschicht orientierte Deckschicht aufweist, wobei die äußere Deckschicht über ein äußeres Zwischenschichtmaterial mit der Barrierebzw. Aluminiumschicht und die innere Deckschicht gemäß einer Ausführungsform über ein inneres Zwischenschichtmaterial mit der gegebenenfalls mehrschichtigen Barriereschicht, in diesem Fall mit der Aluminiumschicht verbunden sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die innere Deckschicht auch unmittelbar mit der Barriere- bzw. Aluminiumschicht verbunden sein, wobei die innere Deckschicht in diesem Fall eine Mantelschicht, die als Skin-Layer ausgebildet sein kann, aufweist, die vorzugsweise aus einem Polyolefin, bevorzugt aus einem Polyethylen, besteht und die, gegebenenfalls über einen Haftvermittler, an die Barrierebzw. Aluminiumschicht angrenzt.
Ein wichtiger Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die Barriereschicht, nämlich hier die Aluminiumschicht, ein- oder beidseitig und vorzugsweise unmittelbar von ei- nem Zwischenschichtmaterial, nämlich einem einer orientierten coextrudierten äußeren Deckschicht zugewandten äußeren Zwischenschichtmaterial einerseits sowie einem einer inneren nicht oder monoaxiai orientierten Deckschicht zugewandten inneren Zwischenschichtmaterial andererseits oder die Barriereschicht alternativ innenseitig unmittelbar von der inneren nicht oder monoaxial orientierten Deckschicht umge- ben ist, wobei die innere Deckschicht jedenfalls geringer als die äußere Deckschicht orientiert oder nicht orientiert ist.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht ferner darin, dass das erfindungsgemäße Laminat einerseits durch eine orientierte coextrudierte Deckschicht nach außen begrenzt ist sowie andererseits, d.h. auf der der orientierten coextrudierten Deckschicht gegenüberliegenden Seite des Laminats durch eine nicht oder geringer als die äußere Deckschicht oder durch eine monoaxial orientierte Deckschicht begrenzt ist. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das Merkmal, dass„die innere Deckschicht geringer orientiert ist als die äußere Deckschicht" im Rahmen dieser Erfindung bedeutet, dass die innere Deckschicht nicht orientiert ist, während die äußere Deck- Schicht orientiert ist, oder dass innere Deckschicht in eine Richtung orientiert ist, während die äußere Deckschicht in mehr als eine Richtung orientiert ist oder dass ein Maß mit welchem die innere Deckschicht orientiert ist, geringer ist als ein Maß mit welchem die äußere Deckschicht orientiert ist oder dass die innere Deckschicht in mehr als eine Richtung orientiert ist, während die äußere Deckschicht ebenfalls in mehr als eine Richtung und ferner mit einem höheren Reck- oder Aufblasverhältnis als die innere Deckschicht, orientiert ist.
Bei der Herstellung einer Tube aus dem erfindungsgemäßen Laminat ist die Außensei- te der Tube definitionsgemäß aus der orientierten coextrudierten Deckschicht gebildet, während die Innenseite der Tube durch die nicht orientierte Deckschicht gebildet wird. In Anlehnung an diese Anordnung wird die orientierte coextrudierte Deckschicht deshalb im Rahmen dieser Erfindung als äußere Deckschicht bezeichnet, während die bei einem Tubenkörper dem Innenraum der Tube zugewandte nicht oder geringer ori- entierte Deckschicht als innere Deckschicht bezeichnet wird.
Sowohl die äußere Deckschicht als auch die innere Deckschicht stellen jeweilige das Laminat zur Außenseite und zur Innenseite begrenzende Schichten dar, die jedoch, sofern erforderlich, eine Bedruckung sowie gegebenenfalls eine die Bedruckung über- deckende Schutzschicht aufweisen können.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht ferner darin, dass das erfindungsgemäße Laminat zumindest hinsichtlich seiner inneren und seiner äußeren Deckschicht asymmetrisch aufgebaut Ist, wobei die äußere Deckschicht in jedem Fall eine orientierte coextrudierte Deckschicht ist, die entweder monoaxial oder, bevorzugt, biaxial, d.h. in Maschinenrichtung sowie auch quer zur Maschinenrichtung, gereckt ist, während die innere Deckschicht keine oder eine geringere Orientierung und/oder Reckung aufweist als die äußere Deckschicht, oder alternativ eine monoaxiale Reckung oder ein geringeres Orientierungsverhältnis aufweist als die äußere Deckschicht.
Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, dass eine monoaxiale äußere Deckschicht nicht bevorzugt ist, jedoch unter Umständen mit einer nicht orientierten inneren Deckschicht kombiniert werden kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht hingegen in der Verwendung einer biaxial orientierten äußeren Deckschicht in Kombination mit einer nicht- oder monoaxial orientierten inneren Deckschicht, Die innere Deckschicht ist hierbei entweder als gereckte Folie oder, erfindungsgemäß bevorzugt, als Blasfolie ausgebildet, wobei das Aufblasverhältnis in Maschinenrichtung (MD) zur Querrichtung (CD) im Bereich von I ; 1 bis 1 : 2,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ; 1,05 bis 1 : 1,75 und be- sonders bevorzugt im Bereich von 1 : 1,2 bis 1 ; 1,9 liegt. Hierbei sind die Verhältnisangaben jeweils so zu verstehen, dass eine Reckung bzw. Dehnung der inneren Deckschicht immer im Wesentlichen nur in einer Richtung, d.h. entweder in Maschinenrichtung oder quer hierzu erfolgt, so dass jedenfalls eine ungereckte oder eine nur monoaxial gereckte bzw. gedehnte Folie innerhalb der angegebenen Grenzen vorliegt.
Es hat sich erfindungsgemäß herausgestellt, dass es mit einem Laminat, das eine derartige asymmetrische Struktur aufweist, möglich ist, Tubenkörper zu fertigen, die eine außerordentlich gute Rundheit aufweisen, was sich insbesondere im Fertigungspro- zess der Tube als besonders vorteilhaft herausgestellt hat, wobei das Laminat eine hohe Stabilität, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Haptik und ferner sehr gute Barriereeigenschaften, insbesondere auch im Hinblick auf einen Schutz einer Aluminiumschicht bzw. -folie, aufweist.
Somit wird die eingebettete Barriereschicht sowohl durch das äußere Zwischen- Schichtmaterial als auch durch die orientierte coextrudierte äußere Deckschicht einerseits als auch gegebenenfalls durch das innere Zwischenschichtmaterial und jedenfalls durch die innere Deckschicht andererseits sowohl in mechanischer Hinsicht als auch im Hinblick auf diffusionsfähige Substanzen geschützt, da diese von einer der Innenseite einer Tube zugewandten Seite des Laminats zunächst durch die innere nicht ori- entierte Deckschicht und anschließend durch das Zwischenschichtmaterial oder alternativ nur durch die innere Deckschicht, sofern diese selbst eine, die eingebettete Bar- riereschicht, Insbesondere Aluminiumschicht, schützende Barriereschicht aufweist, diffundieren müssen, um die eingebettete Barriereschicht, beispielsweise Aluminiumschicht, zu erreichen.
Die orientierte coextrudierte äußere Deckschicht ist, genauso wie das äußere Zwischenschichtmaterial außenseitig der eingebetteten Barriereschicht vorhanden, so dass ein Schutz der Barriereschicht vor aggressiven Substanzen auch von einer Tubenaußenseite optimiert ist.
Erfindungsgemäß ist die coextrudierte orientierte äußere Deckschicht zumindest zweitägig ausgebildet und umfaßt wenigstens eine orientierte Polymerschicht und wenigs- tens eine, gegebenenfalls zwei oder mehrere Mantelschichten. Die Mantelschichten, die auch als Skin-Layer bezeichnet werden, umgeben die Polymerschicht und sind ihrerseits auf ihrer der Polymerschicht abgewandten Seite bedruckbar. Diese Skin-Layer sind erfindungsgemäß und vorzugsweise sehr dünn ausgebildet und haben eine Schichtdicke im Bereich von 0,2 pm bis 10 pm, vozugsweise im Bereich von 0,8 pm bis 6 pm und besonders bevorzugt im Bereich von 1 μιη bis 2,5 pm und bilden somit eine Art von die Polymerschicht umgebenden Haut. Ferner sind diese Skin-Layer siegelfähig ausgebildet, so dass ohne weiteres eine Lap- Seal- oder eine Fin-Seal-Versiegelung eines solchen Laminats möglich ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der äußeren Deckschicht besteht hierbei darin, dass eine Polymerschicht, beispielsweise aus Polypropylen, beidseitig von einem Skin-Layer umgeben ist, wobei die beidseitig angeordneten Skin-Layer in Bezug auf Dicke und Material gleichartig oder identisch sind. Die Dicke der Polymerschicht beträgt hierbei erfindungsgemäß ein 6- bis 100-faches, bevorzugt ein 14- bis 81-faches und besonders bevorzugt ein 50- bis 70-faches oder beispielsweise ein 10- bis 30-faches der Dicke der Skin-Layer. Dies bedeutet, dass die Skin-Layer in Bezug auf die Polymerschicht sehr dünn ausgebildet sind, so dass sich im Ergebnis eine dünne äußere Deckschicht ergibt, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Dicke im Bereich von ca. 40 bis ca. 70 pm aufweist.
Die äußere Deckschicht ist erfindungsgemäß coextrudiert, wobei die Polymerschicht und der oder die Skin-Layer in einem Arbeitsgang extrudiert und verbunden werden. Nach einem Aufbringen des oder der Skin-Layer wird die coextrudierte Deckschicht, insbesondere biaxial, gereckt, so dass nach dem Reckvorgang die gesamte Deckschicht orientiert ist. Dies betrifft insbesondere auch die Skin-Layer.
Die innere Deckschicht des erfindungsgemäßen Laminats besteht, wie vorerwähnt, in jedem Fall aus einem Material, das gemäß vorstehender erfindungsgemäßer Definition geringer orientiert ist als die äußere Deckschicht.
Die innere Deckschicht des erfindungsgemäßen Laminats kann als Monofolie oder als zwei- oder dreilagige Mehrschichtfolie ausgebildet sein
Im Falle einer Ausbildung der inneren Deckschicht als Monofolie besteht diese im Wesentlichen aus siegelfähigen Materialien, wie beispielsweise Polyolefinen, ), wie Po- lyethylen (PE), insbesondere Polyethylen mit schwach verzweigten Polymerketten und daher hoher Dichte (HOPE), Polyethylen mit stark verzweigten Polymerketten und daher geringer Dichte (LOPE) oder linearem Polyethylen niederer Dichte (LLDPE), und/oder Polypropylen (PP), da diese Materialien besonders gut zur Herstellung einer Fin- oder bevorzugt Lap-Seal-Siegelung geeignet sind, mit der ein Tubenkörper zu einer Röhre geformt und sodann weiterverarbeitet werden kann.
Im Falle einer Ausbildung der inneren Deckschicht als zwei- oder dreilagige Mehrschichtfolie setzt sich die innere Deckschicht im Wesentlichen aus einem oder zwei Skin-Layer(n) und/oder einer Polymerschicht und/oder einer Innen-Barriereschicht zusammen.
Der oder die Skin-Layer basiert hierbei erfindungsgemäß auf siegelfähigen Materialien, wie beispielsweise Polyolefinen, wie insbesondere und bevorzugt Polyethylen, da dieses/diese Material(ien) besonders gut zur Herstellung einer Fin- oder bevorzugt
Lap-Seal-Siegelung geeignet ist/sind, mit der ein Tubenkörper zu einer Röhre geformt und sodann weiterverarbeitet werden kann. Ferner können die für eine Skin-Layer verwendbaren Polyolefine die siegelbaren Materialien HDPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen (PP) sein.
Die einzelnen Schichten einer als zwei- oder dreilagige Mehrschichtfolie ausgebildeten inneren Deckschicht können gleiche oder unterschiedliche Polyolefine, wie beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen sein können, die miteinander verbunden sind. Eine derartige Verbindung unterschiedlicher Schichten zur Bildung der inneren Deck- schicht kann erfindungsgemäß beispielsweise durch Coextrusion erfolgen, wobei die einzelnen Schichten beispielsweise aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) oder aus Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) oder aus linearem Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) bestehen können. Diesbezüglich ist beispielsweise auch eine Kernschicht aus Polypropylen mit jeweiligen Skin-Layern aus Polyethylen denkbar, die beispielsweise analog zur äußeren Deckschicht aufgebaut sein können.
Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn zum Bilden einer Lap-Seal-Verbindung zur Bildung des Tubenkörpers für die äußere orientierte coextrudierte Deckschicht und für die innere nicht orientierte Deckschicht identische Materialien eingesetzt wer- den, die miteinander versiegelt werden. Dies bedeutet, dass für die äußere orientierte coextrudierte Deckschicht und für die innere nicht oder geringer orientierte Deckschicht entweder gleichartige Skin-Layer aus Polyethylen oder Polypropylen verwen- det werden, oder aber eine jeweilige als innere Deckschicht ausgebildete Monofolie aus demselben Material besteht, wie die Schicht der äußeren Deckschicht, mit welcher die Monofolie bei einer Lap-Seal-Versiegelung versiegelt wird.
Somit umfasst die innere Deckschicht bei einer mehrlagigen Ausführung eine Polymerschicht, die zumindest einseitig, vorzugsweise beidseitig, eine oder mehrere, insbesondere im Wesentlichen identische, Mantelschicht(en) in Form jeweiliger Skin- Layern umfaßt, die vorzugsweise bezüglich der Polymerschicht symmetrisch angeordnet sind. Die Skin-Layer sind im Verhältnis zur Polymerschicht dick, vorzugsweise jeweils gleich dick, ausgebildet und mit der Polymerschicht durch Coextrusion verbunden.
Alternativ kann die innere Deckschicht bei einer mehrlagigen Ausführung eine, vorzugsweise zentrale, Innen-Barriereschicht aufweisen, die beidseitig, und vorzugsweise bezüglich der Innen-Barriereschicht symmetrisch, von jeweils von einer, insbesondere im Wesentlichen identischen, Mantelschicht, beispielsweise in Form eines Skin-Layers aus vorgenannten Materialien, umgeben ist, wobei zwischen der Innen-Barriereschicht und dem jeweiligen Skin-Layer gegebenenfalls, insbesondere vorzugsweise, ein Haftvermittler oder Klebstoff, insbesondere ein Kaschierklebstoff, vorgesehen ist.
Als Materialien der Innen-Barriereschicht kommen erfindungsgemäß Polyamid, insbesondere amorphes und/oder aromatisches und/oder teilaromatisches Polyamid, Ethyl- envinylalkoholcopolymer (EVOH), Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET), Aluminium, SiOx, AIOx sowie Mischungen und/oder Kombinationen vorgenannter Materialien in Betracht, wobei darauf hingewiesen sei, dass eine Innen-Barriereschicht- Schichtenfolge von Polyamid-EVOH-Polyamid eine besonders wirksame Schutzbarriere gegenüber gasförmigen und/oder diffusionsfähigen Substanzen darstellt, wie sich erfindungsgemäß herausgestellt hat. Sofern eine mehrschichtige Innen-Barriereschicht verwendet wird, können die jeweiligen Lagen der Innen-Barriereschicht nach Bedarf mit einem Kaschierklebstoff verbunden sein. Selbiges gilt für eine Verbindung der Innen-Barriereschicht zu jeweils benachbarten Schichten.
Erfindungsgemäß ist das der Tubenaußenseite zugewandte äußere Zwischenschichtmaterial wenigstens einlagig, bevorzugt jedoch mehrlagig, insbesondere ein- bis dreitägig und besonders bevorzugt zweilagig ausgebildet und umfasst eine erste und/oder eine zweite und/oder eine dritte Verbindungsschicht. Das der Tubeninnenseite zugewandte innere Zwischenschichtmaterial ist wenigstens einlagig, bevorzugt mehrlagig, insbesondere ein- bis fünflagig ausgebildet, wobei ein bis drei Lagen davon das Material der erstenund/oder der zweiten und/oder der dritten Verbindungsschicht aufweisen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des inneren Zwischenschichtmaterials ist zweischichtig aus unterschiedlichen Polymeren aufgebaut.
Ferner umfasst das der Tubeninnenseite zugewandte innere Zwischenschichtmaterial gemäß einer Ausführungsform wenigstens eine zusätzliche Barriereschicht, die gege- benenfalls zumindest einseitig eine Haftschicht, insbesondere eine Klebstoffschicht, einen Haftvermittler oder einen Kaschierkleber, aufweist. Durch diese Haftschicht wird gewährleistet, dass die zusätzliche Barriereschicht optimal in das innere Zwischenschichtmaterial integriert ist und eine optimale Verbindung mit den die zusätzliche Barriereschicht umgebenden Schichten hat. Auch diese zusätzliche Barriereschicht kann ihrerseits mehrschichtig aufgebaut sein und einen Verbund aus den vorgenannten organischen Barriereschichtmaterialien bilden, wobei wiederum auch bereits vorgefertigte Barriereschichtverbünde, die gegebenenfalls Skin-Layer umfassen, zum Einsatz kommen können. Ferner sei darauf hingewiesen, dass ein inneres Zwischenschichtmaterial, das eine zusätzliche Barriereschicht aufweist, durch eine innere Deckschicht mit einer Innen- Barriereschicht ersetzt werden kann.
Die erfindungsgemäß verwendeten Materialien sind in der nachfolgenden Tabelle auf- geführt und können in der jeweiligen Schicht jeweils allein oder in Kombination vorhanden sein.
Schicht Material(ien)
Mantelschicht Polyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere (10ο) oder HOPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen Skin-Layer <PP), Polyethylenterephthalat (PETP), Polyethylen- äußere
terephthalatglykol (PETG), Mischungen vorgenannter
Deckschicht
Materialien
(30a)
orientierte PoPolyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere lymerschicht HDPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen (20o) (PP), Polyethylenterephtalat (PET), Polyamid (PA)
Mantelschicht Polyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere innere (10η) oder HDPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen
Deckschicht Skin-Layer (PP), Polyethylenterephthalat (PETP), Polyethylen-
(30i) terephthalatglykol (PETG), Mischungen vorgenannter
Materialien Schicht aterial(ien)
Polymerschicht Polyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere (20n) HOPE, LOPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen
(PP), Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA)
Innen-Barriere- Polyamid, insbesondere amorphes und/oder aromatischicht (55) sches und/oder teilaromatisches Polyamid, Ethylen- vinylalkoholcopolymer (EVOH), Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET), Mischungen und Kombinationen vorgenannter Materialien
erste Verbindungsschicht (43) Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat
(EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA), Iono- mere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate (EVA), modifizierte Olefine, Mischungen vorgenannter Materialien
zweite Verbindungsschicht (45) Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat
(EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA), Iono- mere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate (EVA), Polyolefine, insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), modifizierte Olefine, Mischungen vorgenannter Materialien
dritte Verbindungsschicht (47) Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat
(EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA), Iono- mere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate (EVA), Polyolefine, insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), modifizierte Olefine, Mischungen vorgenannter Materialien
Haftschicht (60) Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat
(EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA), Iono- mere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate (EVA), modifizierte Olefine, Mischungen vorgenannter Materialien
Barriereschicht (50) Polyamid, insbesondere amorphes und/oder aromatisches und/oder teilaromatisches Polyamid, Ethylen- vinylalkoholcopolymer (EVOH), Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET), insbesondere orientiertes Polyethylenterephthalat (OPET), Aluminium, SiOx, ΑΙΟχ, Mischungen und Kombinationen vorgenannter Materialien
zusätzliche Barriereschicht (70) Polyamid, insbesondere amorphes und/oder aromatisches und/oder teilaromatisches Polyamid, Ethylen- vinylalkoholcopolymer (EVOH), Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET), insbesondere orientiertes Polyethylenterephthalat (OPET), Mischungen und Kombinationen vorgenannter Materialien Die jeweiligen Schichtdicken der einzelnen Schichten sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen:
Figure imgf000016_0001
Die Dicke der Barriereschichtmaterialien SIOx und AIOx liegt ferner üblicherweise im Bereich einiger Ängström. Diese Barriereschichtmaterialien werden üblicherweise aufgedampft und weisen somit vorteilhafterweise nur eine sehr geringe Schichtdicke auf.
Des Weiteren sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, dass die Mantel- schicht differenziert betrachtet werden muss, nämlich dahingehend, dass eine äußere Mantelschicht orientiert und eine innere Mantelschicht nicht oder nur gering orientiert vorliegt.
Durch die mehrschichtige Ausbildung des Zwischenschichtmaterials sowohl für die der Tubeninnenseite zugewandte Seite als auch für die der Tubenaußenseite zugewandte Seite können Materialien kombiniert werden, deren Eigenschaften in unvorhergesehener Weise bei geringen Schichtdicken vorteilhaft zusammenwirken und auf diese Weise ein Zwischenschichtmaterial bieten, das einerseits eine hohe mechanische als auch eine hohe chemische Stabilität aufweist. Insbesondere seien diesbezüglich eine hohe Dehnbarkeit bei gleichzeitig hoher Reiß- und Durchstoßfestigkeit sowie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Diffusion erwähnt.
Hinsichtlich der Materialstärke der ersten, zweiten und dritten Verbindungsschicht hat es sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das in diesen Schichten zur Verfügung gestellte Schichtmaterial mit einer ausreichend großen Schichtdicke und thermoplastischen Konsistenz zur Verfügung steht, so dass das Schichtmaterial, das die äußere Zwischenschicht und insbesondere auch die innere Zwischenschicht bildendet, im Zuge eines Siegelvorgangs aus der jeweiligen Zwischenschicht unter Druck- und Wärmeeinwirkung heraus gepresst werden und auf diese Weise eine benachbarte, insbesondere offen liegende, Schnittkante einer Aluminiumschicht überfließen und überdecken kann, so dass die Aluminiumschnittkante wirkungsvoll vor einem Angriff eventueller aggressiver Substanzen, insbesondere aus dem Tubeninneren, geschützt ist. Dieser Effekt ist insbesondere gegenüber aggressiven Inhaltsstoffen der erfindungsgemäß hergestellten Tube von großem Vorteil. Es ist jedoch ebenso möglich, auf diese Weise die Aluminiumschicht vor Substanzen, die sich außerhalb der Tube befinden, zu schützen. Durch ein derartiges Überschmelzen einer Schnittkante des erfindungsgemäßen Laminats ist es im Übrigen möglich, sämtliche an die Schnittkante angren- zenden Schichten, mit Ausnahme der Schmelzschicht selbst, gegenüber äußeren Einflüssen sowie Einflüssen der Tubeninhaltsstoffe zu schützen.
In diesem Zusammenhang sei ferner erwähnt, dass das innere Zwischenschichtmaterial erfindungsgemäß zumindest genauso dick und/oder genauso vielschichtig wie das jeweils verwendete äußere Zwischenschichtmaterial aufgebaut sein oder mehr und/oder dickere Schichten umfassen kann. Besonders bewährt hat sich hierbei ein zweilagiges äußeres Zwischenschichtmaterial sowie ein zwei- bis dreitägiges inneres Zwischenschichtmaterial. Auf diese Weise ist im Zuge eines Siegelvorgangs zur Erzeugung einer Lap-Seal-Versiegelung zur Bildung eines runden Tubenkörpers ein Auf- schmelzen des inneren Zwischenschichtmaterials und des äußeren Zwischenschichtmaterials sowie ein Überschmelzen einer Schnittkante mit diesem aufgeschmolzenen Zwischenschichtmaterial sowohl von innerhalb als auch von außerhalb der Aluminiumschicht des erfindungsgemäßen Laminats möglich. Durch die Vorsehung der erfindungsgemäßen orientierten coextrudierten äußeren
Deckschicht und der nicht, geringer als die äußere Deckschicht oder monoaxial orientierten inneren Deckschicht aus jeweils siegelfähigem Material oder mit wenigstens einem siegelfähigen Skin-Layer, ist darüber hinaus eine gute äußere Stabilität des erfindungsgemäßen Laminats mit einer gleichzeitig guten Siegelfähigkeit sowie eine sich daraus ergebende hohe Stabilität der Siegelungen und somit der daraus hergestellten Tube gegeben. Erfindungsgemäß kann eine Bedruckung sowohl auf einer der Tubenaußenseite zugewandten äußeren Skin-Layer erfolgen. Darüber hinaus ist es möglich, die der Tubenaußenseite oder der Tubeninnenseite zugewandte innere Mantelschicht bzw. den entsprechenden Skin-Layer auf ihrer dem äußeren Zwischenschichtmaterial zugewand- ten Seite mittels eines sogenannten„Reverse-Drucks" zu bedrucken. Dies ist möglich, da die zwischen den Skin-Layem angeordnete Polymerschicht erfindungsgemäß transparent ausgebildet sein kann.
Für den Fall, dass die Anwendung eines„Reverse-Drucks" gewünscht ist, ist zwischen der auf der inneren Mantelschicht bzw. dem entsprechenden Skin-Layer angeordneten Farbschicht und dem äußeren Zwischenschichtmaterial bevorzugt eine weitere Haftschicht vorgesehen, um eine gute Haftung der Farbschicht an dem Zwischenschichtmaterial zu gewährleisten. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Materialien sowie insbesondere der dargelegten Schichtenfolge, ist es möglich, Schichtdicken in den angegebenen Dickenbereichen zu erzeugen und auf diese Weise eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich dünnere Laminatdicke zu erreichen, wobei das mehrschichtige Laminat gleichzeitig verbesserte Barriereeigenschaften sowie optimierte mechanische und chemische Eigenschaften aufweist und sich besonders gut zur Herstellung runder Tubenkörper ohne eine wesentliche Tendenz zur Ovalität eignet.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Zwischenschichtmaterials erfolgt durch eine gemeinsame Extrusion der das Zwischenschichtmaterial bildenden Schichten, wobei das Laminat im Zuge einer Tandem-Extrusion hergestellt werden kann, wobei in einem ersten Extrusionsschritt eine Seite der Barriereschicht und in einem zweiten Extrusionsschritt die andere Seite der Barriereschicht beschichtet wird. Diese Extrusi- onsschritte können als Coextrusionsschritte ausgeführt werden, wobei gleichzeitig ein mehrlagiger Verbund von Schichten extrudiert wird. Sofern die Barriereschicht extru- dierbar ist, wie beispielsweise EVOH, kann diese auch gemeinsam mit dem Zwischenschichtmaterial extrudiert werden.
Ferner umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen Laminats für Tuben mit eingebetteter Aluminiumschicht, wobei die Aluminium- schicht beidseitig mit Zwischenschichtmaterial sowie mit einer äußeren orientierten coextrudierten Deckschicht einerseits und andererseits mit einer nicht, geringer als die äußere Deckschicht oder monoaxial orientierten inneren Deckschicht beschichtet wird. Die orientierte coextrudierte äußere Deckschicht wird ihrerseits durch zumindest einseitiges Beschichten» insbesondere Coextrudieren, der Polymerschicht mit einem Skin-Layer hergestellt. Vorzugsweise wird die Polymerschicht beiderseits mit einem» vorzugsweise identischen, Skin-Layer beschichtet. Nach einem Beschichten der Poly- merschicht mit dem jeweils zugeordneten Skin-Layer wird die sich hieraus ergebende äußere Deckschicht, insbesondere biaxial, gereckt. Die nicht orientierte innere Deckschicht kann ebenfalls durch Coextrudieren hergestellt werden, sofern diese mehrschichtig ausgebildet werden soll. Ferner ist eine Herstellung der inneren Deckschicht als Blasfolie möglich, wobei eine im Wesentlichen monoaxiale Dehnung der Folie im Zuge des Aufblasens erfolgt.
Ferner werden die das Zwischenschichtmaterial bildenden Schichten coextrudiert und im Wesentlichen simultan oder unmittelbar aufeinanderfolgend unter Ausbildung des Laminats extrudiert.
Zusammenfassend kann somit festgehalten werden, dass die wesentliche erfinderische Gedanke darauf basiert, dass die Erfinder in überraschender Weise herausgefunden haben, dass sich ein Laminat besonders gut zu einem runden Folienkörper formen lässt, wenn eine, das Laminat zu einer Seite begrenzende, äußere Deckschicht orien- tiert, insbesondere biaxial orientiert ist und aus einer Zentralschicht, die eine Polymerschicht sein kann, und vorzugsweise zwei Skin-Layern besteht, welche die zentrale Polamerschicht umgeben, wobei die Polymerschicht zusammen mit den beidseitig auf diese aufgebrachten Skin-Layern orientiert, d.h. gereckt wird. Diese orientierte Polymerschicht zusammen mit den orientierten Skin-Layern stellt hierbei die äußere Deckschicht dar, die in Zusammenwirkung mit einer weiteren, das Laminat zur anderen Seite hin begrenzenden, inneren nicht, geringer als die äußere Deckschicht oder monoaxial orientierten inneren Deckschicht die hier wesentlichen vorteilhaften Eigenschaften zur Ausprägung bringt, die es ermöglichen, einen Tuben- körper herzustellen, der rund, und nicht wie bisher im Stand der Technik oval, ausgebildet Ist, da durch den Einsatz der erfindungsgemäßen inneren nicht orientierten Deckschicht in äußerst vorteilhafter Weise ein Schrumpfprozess vermieden oder, je nach Reck- oder Orientierungsgrad und/oder -richtung dezidiert„eingestellt" werden kann, der bei Folien gemäß dem Stand der Technik im Zuge einer Lap-Seal- Versiegelung bisheriger Laminate unkontrolliert und in ungewollt hohem Maße auftrat, wenn diese bisherigen Laminate zu einem Tubenkörper geformt wurden. Im Übrigen wird die erflndungsgemiße Aufgabe auch durch eine Tube gelöst, die aus einem Laminat gemäß den vorstehenden Ausführungen hergestellt ist, sowie ferner durch die Verwendung eines vorbeschriebenen Laminats zum Herstellen einer Verpackung mit röhrenförmigem Körper, nämlich einer Tube,
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laminats;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laminats;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laminats;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Laminats;
Fig. 5 bis 7 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen erfindungsgemäßer Laminate in Anlehnung an die Ausführungsformen gemäß Fig. 1, Fig. 2 und Flg. 4, jedoch mit zusätzlicher Barriereschicht;
Fig. 8 und 9 schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen erfindungsgemäßer Laminate; und
Fig. 10 bis 12 schematische Darstellungen unterschiedlicher Barriereschichtverbünde, die erfindungsgemäß als eingebettete Barriereschicht und/oder zusätzliche Barriereschicht und/oder Innen-Barriereschicht eingesetzt werden können.
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleich wirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet. Fig. i zeigt eine schematische Darstellung der einfachsten Form eines erfindungsgemäßen Laminats, wobei eine Aluminiumschicht 50 in Richtung einer» im Falle der vorgesehenen Bildung einer Tube, Außenseite einer solchen Tube mit einer äußeren Zwi- schenmaterialschicht 40a beschichtet ist, an die sich eine coextrudierte Deckschicht s 30a anschließt, die ihrerseits aus einer zentralen orientierten Polymerschicht 20o besteht, die beiderseits von ebenfalls orientierten Skin-Layern 10ο bedeckt ist. In Richtung einer gedachten Tubeninnenseite schließt sich an die Aluminiumschicht 50 ein inneres Zwischenschichtmaterial 40i an, das wiederum an einen nicht orientierte Skin- Layer 10η angrenzt, der seinerseits benachbart zu einer nicht orientierten Polymerie) Schicht 20n angeordnet ist. Als an diese Polymerschicht 20n angrenzende Schicht ist wiederum ein nicht orientierter Skin-Layer 10η vorgesehen. Somit ist dieses erfindungsgemäße Laminat bezüglich der Aluminiumschicht 50 hinsichtlich der jeweils angeordneten Schichten, nämlich insbesondere hinsichtlich der molekularen Orientierung der jeweiligen äußeren und inneren Deckschicht, asymmetrisch aufgebaut. Die Alumi- 15 niumschicht weist gemäß dieser Ausführungsform eine Schichtdicke von 12 pm auf, während das äußere Zwischenschichtmaterial 40a eine Schichtdicke von 40 pm aufweist. Das innere Zwischenschichtmaterial 401 hat eine Dicke von 50 pm. Die außen liegende coextrudierte Deckschicht 30a und die innere Deckschicht 30i haben jeweils eine Schichtdicke von 30 μιτι, wobei auf die orientierte sowie die nicht orientierte Po- 0 lymerschicht 20o und 20n 22 pm und auf die jeweiligen Skin-Layer 10ο und 10η jeweils 2 bis 4 pm entfallen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann bei dem erfindungsgemäßen Laminat gemäß Fig. 1 die innere Deckschicht 30i alternativ zur vorbeschriebenen 5 Ausführungsform gemäß Fig. 1 auch gemäß den nachfolgend beschriebenen Figuren 10 oder 12 aufgebaut sein, wobei die innere Deckschicht auch in diesen Fällen nicht oder nicht wesentlich orientiert ist.
Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 dahingehend, dass die äußeren und die inneren0 Zwischenschichtmaterialien 40a und 40i nicht nur aus einer ersten Verbindungsschicht 43 bestehen, sondern sowohl das äußere Zwischenschichtmaterial 40a als auch das innere Zwischenschichtmaterial 40i aus einer ersten Verbindungsschicht 43 und einer zweiten Verbindungsschicht 45 dargestellt sind. Hierbei weist die zweite Verbindungsschicht 45 jeweils 34 pm Schichtdicke auf, während die beiden ersten Verbindungs-5 schichten 43 eine Schichtdicke von jeweils 14 pm haben. Auch in diesem Fall kann die innere Deckschicht 30i alternativ zur vorbeschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 2 auch gemäß den nachfolgend beschriebenen Figuren 10 oder 12 aufgebaut sein, wo- bei die innere Deckschicht auch in diesen Fällen nicht oder nicht wesentlich orientiert ist.
Gemäß Fig. 3 ist das innere Zwischenschichtmaterial 40i nochmals untergliedert in ei- ne erste Verbindungsschicht 43 mit einer Schichtdicke von 14 pm, eine zweite Verbindungsschicht 45 mit einer Schichtdicke von 17 μιη und eine dritte Verbindungsschicht 47 mit einer Schichtdicke von 30 μηη . Somit ergibt sich für das innere Zwischenschichtmaterial 40i eine gesamte Schichtdicke von nur 65 pm, was zu einer deutlich verbesserten Flexibilität des erfindungsgemäßen Laminats als auch zu einer besseren Siegelbarkeit bei gleichzeitig sehr hoher Barriereeigenschaft beiträgt. Auch in diesem Fall kann die innere Deckschicht 30i alternativ zur vorbeschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 3 auch gemäß den nachfolgend beschriebenen Figuren 10 oder 12 aufgebaut sein, wobei die innere Deckschicht auch in diesen Fällen nicht oder nicht wesentlich orientiert ist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 entspricht im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit dem Unterschied, dass auch die äußere Zwischenmaterialschicht 40a dreilagig aus einer ersten Verbindungsschicht 43, einer zweiten Verbindungsschicht 45 und einer dritten Verbindungsschicht 47 hergestellt ist. Auch in diesem Fall kann die innere Deckschicht 30i alternativ zur vorbeschriebenen Ausführungsform gemäß Fig. 4 auch gemäß den nachfolgend beschriebenen Figuren 10 oder 12 aufgebaut sein, wobei die innere Deckschicht auch in diesen Fällen nicht oder nicht wesentlich orientiert ist. Die Fig. 5, 6 und 7 entsprechen hinsichtlich ihres bezüglich der Aluminiumschicht 50 äußeren Aufbaus den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1, 2 und 4. Der innere Aufbau des Laminats ist dahingehend abgewandelt, dass in eine das innere Zwischenschichtmaterial 401 bildende erste oder zweite Verbindungsschicht 43, 45 eine zusätzliche Barriereschicht 70 integriert ist, die beidseitig von einer Haftschicht 60 umgeben ist.
Bei einem Laminataufbau gemäß den Figuren 5 bis 7 ist es erfindungsgemäß möglich, dass das innere Zwischenschichtmaterial 40! die innere Deckschicht 301 bildet, so dass in diesem Fall die innere Deckschicht 30i unmittelbar oder gegebenenfalls über einen Haftvermittler oder Kaschierkleber an die eingebettete Barriereschicht 50 angrenzt. Ferner ist es auch im Fall eines Laminataufbaus gemäß den Figuren 5 bis 7 möglich, dass die innere Deckschicht 30! alternativ zu den vorbeschriebenen abgebildeten Ausführungsformen gemäß den Figuren 5 bis 7 entsprechend zu den nachfolgend beschriebenen Figuren 10 oder 12 aufgebaut ist, wobei die innere Deckschicht auch in diesen Fällen nicht oder nicht wesentlich orientiert ist.
Im übrigen sei darauf hingewisen, dass die eingebettete Barriereschicht 50 gemäß den Figuren 1 bis 7 zwar beispielhaft als Aluminiumschicht bezeichnet wurde, die eingebettete Barriereschicht 50 jedoch nach Bedarf, beispielsweise zur Erzeugung eines durchsichtigen Laminats, auch aus einem oder mehreren Kunststoffmaterial(ien) gemäß vorstehenden Ausführungen bestehen kann. In diesem Fall weist die eingebettete Barriereschicht 50 eine Schichtdicke im Bereich von 3,8 pm bis 40 pm, vorzugsweise im Bereich von 4 pm bis 28 pm, auf. Im Falle einer Verwendung von Aluminium als Barriereschichtmaterial für die eingebettete Barriereschicht 50 wird ein undurchsichti- ges erfindungsgemäßes Laminat erhalten.
Ergänzend sei erwähnt, dass sowohl die eingebettete Barriereschicht 50, als auch die zusätzliche Barriereschicht 70, als auch die Innen-Barriereschicht 55 durch Barriereschichtverbünde gemäß den Figuren 10 bis 12 gebildet sein können.
Fig. 8 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Laminats für Tuben mit eingebetteter Aluminiumschicht 50. Die Aluminiumschicht 50 ist gemiS Fig. 8 beidseitig von einer zweiten Verbindungsschicht 45 aus einem Copolymer umgeben. Das Copolymer der zweiten Verbindungsschicht 45 bildet in Richtung der coextrudierten orientierten äußeren Deckschicht 30a zusammen mit einer ersten Verbindungsschicht 43 ein äußeres Zwischenschichtmaterial 40a, über welches die Aluminiumschicht 50 mit der coextrudierten orientierten äußeren Deckschicht 30a verbunden ist. Die coextrudierte orientierte äußere Deckschicht 30a setzt sich wiederum aus einer zentralen orientierten Polymerschicht 20o sowie beidseitig an diese orientierte Polymerschicht 20o verbundenen orientierten Skin-Layern 10ο zusammen. Die coextrudierte orientierte äußere Deckschicht ist hierbei durch Coextrusi- on der orientierten Polymerschicht 20o und den beiden orientierten Skin-Layern 10ο hergestellt, wobei die orientierte Polymerschicht 20o aus einem transparenten biaxial orientierten Polypropylen mit einer Schichtdicke von 50 pm besteht.
Auf der der coextrudierten orientierten äußeren Deckschicht 30a abgewandten Seite der Aluminiumschicht 50 schließt sich an diese ein inneres Zwischenschichtmaterial 40i an, das, wie vorerwähnt, aus einer zweiten Verbindungsschicht 45 aus einem Co- polymer sowie einer dritten Verbindungsschicht 47 aus einem Polymer besteht. Die Aluminiumschicht 50 ist ihrerseits durch das innere Zwischenschichtmaterial 40i mit einer nicht orientierten inneren Deckschicht 30i verbunden. Diese nicht orientierte in- nere Deckschicht 301 wird durch eine transparente Monofolie in Form einer Polyethyl- enfolie mit einer Schichtdicke von 50 pm gebildet. Diese Polyethylenfolie ist mit dem Bezugszeichen 20n gekennzeichnet. Bei den beiden Verbindungsschichten, welche das äußere Zwischenschichtmaterial 40a bilden, handelt es sich um ein weißes Polyethylen mit einer Schichtdicke von 20 pm. Dieses weiße Polyethylen stellt die erste Verbin- dungsschicht 43 dar. Das sich an diese erste Verbindungsschicht anschließende, die zweite Verbindungsschicht 45 bildende Copolymer Ist ebenfalls weiß, d.h. undurchsichtig, ausgebildet und hat eine Schichtdicke von 15 pm. Die Aluminiumschicht 50 weist eine Schichtdicke von 12 pm auf, während das die zweite Verbindungsschicht 45 bildende Copolymer des inneren Zwischenschichtmaterials 40i eine Schichtdicke von 17 pm aufweist. Dieses Copolymer ist transparent ausgebildet. Bei der sich an das Copolymer der zweiten Verbindungsschicht 45 anschließenden dritten Verbindungsschicht 47 handelt es sich um ein Polyethylencopolymer, das transparent ist und eine Schichtdicke von 20 pm hat. Fig. 9 zeigt ebenfalls eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen mehrschichtigen Laminats für Tuben mit eingebetteter Aluminiumschicht 50. Der Schichtaufbau des in Fig. 9 dargestellten Laminats entspricht im Wesentlichen demjenigen aus Fig. 8, mit dem Unterschied, dass die orientierte Polymerschicht 20o der coextrudierten orientierten äußeren Deckschicht 30a gemäß Fig. 9 lediglich eine Schichtdicke von 30 pm auf. Auch die angrenzende Schicht aus weißem Polyethylen, welche die erste Verbindungsschicht 43 des äußeren Zwischenschichtmaterials 40a bildet, hat eine Schichtdicke von 18 pm. Die Schichtdicke des sich anschließenden Copolymers, welches die zweite Verbindungsschicht 45 bildet, liegt bei 15 pm. Die Schichtdicke der Aluminiumschicht 50 liegt im Bereich von 9 pm. Bei der Polymerschicht, welche die dritte Verbindungsschicht 47 des inneren Zwischenschichtmaterials 40i bildet, handelt es sich wiederum um ein Polyethylencopolymer, das ebenso wie das angrenzende Copolymer transparent ausgebildet ist. Die Po- lyethylencopolymerschicht weist eine Schichtdicke von 23 pm auf. Die weiteren Figuren 10 bis 12 zeigen ferner, jeweils in schematischer Darstellung, unterschiedliche Aufbauten für eine eingebettete Barriereschicht 50, eine zusätzliche Barriereschicht 70 oder eine Innen-Barriereschicht 55. Es sei hiermit explizit darauf hingewiesen, dass vorgenannte Beispiele jeweils eine Aluminiumschicht als Barriereschichtmaterial für die eingebettete Barriereschicht 50 genannt haben. Diese Aluminiumschicht kann jedoch durch eine Schicht aus Ethlyenvinylalkoholcopolymer (EVOH) oder eine andere organische Barriereschicht sowie eine Kombination der jeweils erör- terten Kunststoffbarriereschichtmaterialien ersetzt werden. Diese Kunststoff barriere- schichtmaterialien können ferner auch für die zusätzliche Barriereschicht 70 und/oder die Innen-Barriereschicht 55 verwendet werden. Darüber hinaus können beispielsweise alternativ zu einer Monoschicht aus EVOH können auch die in den Fig. 10 bis 12 dargestellten Barriereschichtverbünde eingesetzt werden. Diese sind in vorteilhafter Weise bereits als fertiger Verbund erhältlich und können auf diese Weise äußerst einfach in das erfindungsgemäße mehrschichtige Laminat integriert werden. In diesem Zusammenhang sei ferner darauf hingewiesen, dass die gezeigten Verbünde auch mit den Barriereschichtmaterialien, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, Polyacryl- nitril oder Siliziumoxid oder Aluminiumoxid kombiniert werden können, sofern dies gewünscht oder erforderlich ist.
Hinsichtlich der Wahl des jeweiligen Barriereschichtmaterials sei ferner erwähnt, dass eine Barriereschicht aus Aluminium vorzugsweise dann eingesetzt wird, wenn ein undurchsichtiges mehrschichtiges Laminat erzeugt werden soll oder gewünscht ist. Die auf Polymeren basierenden Barriereschichten, wie sie in den Fig. 10 bis 12 dargestellt sind, werden dem gegenüber vorzugsweise für mehrschichtige Laminate eingesetzt, die durchsichtig sein sollen, beispielsweise dann, wenn es erwünscht ist, dass die Füllung einer Tube von außen sichtbar ist. Somit ist das erfindungsgemäße mehrschichtige Laminat sowie eine daraus hergestellte Tube äußerst vielseitig einsetzbar und weist gegenüber bisherigen Laminaten für Tuben erhebliche Vorteile und Verbesserungen, insbesondere im Hinblick auf fertigungstechnische Möglichkeiten, als auch im Hinblick auf Barriereeigenschaften auf. Als Materialien für die angegebenen Schichten kommen die vorgenannten Materialien in Betracht, wobei betont sei, dass benachbarte Schichten vorzugsweise unterschiedlicher Art sind.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig. Bez ugszeichen l iste o orientierter Skin-Layer
η nicht orientierter Skin-Layer
o orientierte Polymerschicht
n nicht orientierte Polymerschicht
a coextrudierte orientierte äußere Deckschicht1 nicht orientierte innere Deckschicht
a äußeres Zwischenschichtmaterial
1 inneres Zwischenschichtmaterial
1. Verbindungsschicht
2. Verbindungsschicht
3. Verbindungsschicht
eingebettete Barriereschicht
Innen-Barriereschicht
Haftschicht
zusätzliche Barriereschicht

Claims

Mehrschichtiges Laminat für Tuben mit eingebetteter Barriereschicht sowie daraus hergestellte Tube und Verwendung eines solchen Laminats
Patentansprüche
1. Mehrschichtiges Laminat für Tuben mit eingebetteter Barriereschicht (50), d ad u rch g e ke n n ze i ch n et, dass
das Laminat eine das Laminat zu einer Seite begrenzende äußere Deckschicht (30a) sowie eine das Laminat zur anderen Seite begrenzende innere
Deckschicht (301) aufweist, zwischen welchen die Barriereschicht (50) angeordnet ist, wobei das Laminat bezüglich der Barriereschicht (50), insbesondere im Hinblick auf die Deckschichten (30a, 30i), eine asymmetrische Struktur hat, wobei sich insbesondere eine Molekular-Orientierung der inneren Deckschicht (30t) von einer Molekular-Orientierung der äußeren Deckschicht (30a), jeweils bezogen auf eine Dehnung oder Reckung in Maschinenrichtung (MD) sowie quer zu der Maschinenrichtung (CD) unterscheidet.
2. Mehrschichtiges Laminat nach Anspruch 1,
d a d u rc h g e ke n n ze i ch n et, d a ss
die äußere Deckschicht (30a) eine biaxiale Orientierung mit einer Reckung in Maschinenrichtung (MD) von 200% bis 800%, vorzugsweise von 400% bis 600% und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 500% sowie quer zur Maschinenrichtung (CD) von 500% bis 1300%, vorzugsweise von 700% bis 900% und besonders bevorzugt von im Wesentlichen 800% aufweist und die innere Deckschicht (301) keine oder eine monoaxiale Orientierung aufweist,
3. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d adu rch gekennzei ch net, dass
die äußere Deckschicht (30a) über ein äußeres Zwischenschichtmaterial (40a), vorzugsweise unmittelbar, mit der Barriereschicht (50) und die innere
Deckschicht (30i) über ein inneres Zwischenschichtmaterial (40i), vorzugsweise unmittelbar, mit der Barriereschicht (50) verbunden sind,
4. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d ad u rch geken nzeich net, dass
die äußere Deckschicht (30a) zumindest zweilagig ist und wenigstens eine Polymerschicht (20) sowie wenigstens eine Mantelschicht (10) in Form eines Skin-Layers, vorzugsweise beidseitig der Polymerschicht (20) jeweils eine, insbesondere im Wesentlichen in Bezug auf Dicke und Material gleichartige, Mantelschicht (10), jeweils in Form eines Skin-Layers, umfaßt, und
vorzugsweise coextrudiert und anschließend gereckt ist.
5. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u rc h g e ke n n ze i ch n et, d a ss
die innere Deckschicht (30i) als Monofolie oder als, insbesondere coextrudierte, vorzusgweise zwei- oder dreilagige, Mehrschichtfolie ausgebildet ist, wobei die Monofolie insbesondere eine Polymerschicht (20) ist oder wobei die
Mehrschichtfolie eine Polymerschicht (20) aufweist, die zumindest einseitig, vorzugsweise beidseitig, eine oder mehrere, insbesondere im Wesentlichen identische, Mantelschicht(en) (10) in Form jeweiliger Skin-Layern umfaßt, die vorzugsweise bezüglich der Polymerschicht (20) symmetrisch angeordnet sind oder wobei die Mehrschichtfolie eine, vorzugsweise zentrale, Innen- Barriereschicht (55) aufweist, die beidseitig, und vorzugsweise bezüglich der Innen-Barriereschicht (55) symmetrisch, von jeweils von einer, insbesondere im Wesentlichen identischen, Mantelschicht (10), beispielsweise in Form eines Skin-Layers, umgeben ist, wobei zwischen der Innen-Barriereschicht (55) und dem jeweiligen Skin-Layer (10) gegebenenfalls ein Haftvermittler oder
Klebstoff, insbesondere ein Kaschierklebstoff, vorgesehen ist,
6. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5, dad u rch geken nzeich net, dass
eine Dicke der Polymerschicht (20) ein 6- bis 100-faches, bevorzugt ein 14- bis 81-faches und besonders bevorzugt ein 50- bis 70-faches der Dicke der
Mantelschicht (10), insbesondere des Skin-Layers, ist,
7. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dad u rch gekennzeich net, dass
die innere Deckschicht (30i) eine Blasfolie mit einem Aufblasverhältnis in Maschinenrichtung (MD) ; quer zur Maschinenrichtung (CD) im Bereich von 1 : 1 bis 1 : 2,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ; 1,05 bis 1 : 1,75 und besonders bevorzugt im Bereich von 1 : 1,2 bis 1 : 1,9 ist.
8. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7, d a d u rc h g e ke n n ze i ch n et, d ass
das äußere Zwischenschichtmaterial (40a) wenigstens einlagig, bevorzugt mehrlagig, insbesondere ein- bis dreilagig, besonders bevorzugt zweilagig, ist und eine erste (43) und/oder eine zweite (45) und/oder eine dritte
Verbindungsschicht (47) aufweist.
9. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 8, d a d u rc h g eke n n ze i c h net, d ass
das innere Zwischenschichtmaterial (401) wenigstens einlagig, bevorzugt mehrlagig, insbesondere ein- bis fünflagig ist, wobei ein bis drei Lagen davon alternativ oder in Kombination die erste (43) und/oder die zweite (45) und/oder die dritte Verbindungsschicht (47) sind.
10. Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, d a ss
das innere Zwischenschichtmaterial (40i) wenigstens eine zusätzliche Barriereschicht (70) umfaßt, die gegebenenfalls zumindest einseitig eine Haftoder Haftvermittlungsschicht oder Klebstoffschicht (60) aufweist.
Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
die jeweiligen Schichten Materialien gemäe nachfolgender Tabelle jeweils allein oder in Kombination aufweisen:
Schicht Material(ien)
Mantelschicht Polyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere (10ο) oder HDPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen Skin-Layer (PP), Polyethylenterephthalat (PETP),
äußere
Polyethylenterephthalatglykol (PETG),
Deckschicht
Mischungen vorgenannter Materialien
(30a)
Polymerschicht Polyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere (20o) HDPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen
(PP), Polyethylenterephtalat (PET), Polyamid (PA)
Mantelschicht Polyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere (10η) oder HDPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen Skin-Layer (PP) , Polyethylenterephthalat (PETP),
Polyethylenterephthalatglykol (PETG),
Mischungen vorgenannter Materialien
innere Polymerschicht Polyolefin(e), wie Polyethylen (PE), insbesondere
Deckschicht (20n) HDPE, LDPE oder LLDPE, und/oder Polypropylen (30«) (PP), Polyethylenterephtalat (PET), Polyamid (PA)
Innen-Barriere- Polyamid, insbesondere amorphes und/oder schicht (55) aromatisches und/oder teilaromatisches
Polyamid, Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH), Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET), Mischungen vorgenannter Materialien erste Verbind ungsschicht Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat (43) (EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA),
Ionomere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate (EVA), modifizierte Olefine, Mischungen vorgenannter Materialien
zweite Verbindungsschicht Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat (45) (EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA),
Ionomere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate (EVA), Polyolefine, insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), modifizierte Olefine, Mischungen vorgenannter Materialien
dritte Verbindungsschicht Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat
(47) (EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA),
Ionomere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate Schicht Material(ien)
(EVA), Polyolefine, insbesondere Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), modifizierte Olefine,
Mischungen vorgenannter Materialien
Haft- oder Maleinsäureanhydrid (MSA), Ethylenmethacrylat
Haftvermittlungsschicht (60) (EMA), Ethylenacrylsäure-Copolymere (EAA),
Ionomere, Terpolymere (Ethylenacrylsäure- Maleinsäureester-Anhydride), Ethylenvinylacetate (EVA), modifizierte Olefine, Mischungen vorgenannter Materialien
Barriereschicht (50) Polyamid, insbesondere amorphes und/oder
aromatisches und/oder teilaromatisches Polyamid, Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH), Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET), insbesondere orientiertes Polyethylenterephthalat (OPET), Aluminium, SiOx, AIO ,
Mischungen vorgenannter Materialien
zusätzliche Barriereschicht Polyamid, insbesondere amorphes und/oder
(70) aromatisches und/oder teilaromatisches
Polyamid, Ethylenvinylalkoholcopolymer (EVOH), Polyacrylnitril (PAN), Polyethylenterephthalat (PET), insbesondere orientiertes Polyethylenterephthalat (OPET), Mischungen vorgenannter Materialien
Mehrschichtiges Laminat nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s
die jeweiligen Schichten eine Dicke gemäß der nachfolgenden Tabelle
aufweisen:
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000032_0001
13. Tube, hergestellt aus einem Laminat gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche.
14. Verwendung eines Laminats gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
12 zum Herstellen einer Verpackung, insbesondere einer
Schlauchbeutelverpackung oder einer Tube,
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