WO2014173544A1 - Eine linear weiterreissbare mehrschichtfolie - Google Patents
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- B32B2307/7246—Water vapor barrier
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2439/00—Containers; Receptacles
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2439/00—Containers; Receptacles
- B32B2439/02—Open containers
- B32B2439/06—Bags, sacks, sachets
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2439/00—Containers; Receptacles
- B32B2439/70—Food packaging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2597/00—Tubular articles, e.g. hoses, pipes
Definitions
- the present invention relates to a multilayer film comprising a layer sequence
- a layer (a) composed of at least one low density polyethylene in the range of 0.915 to 0.935 g / cm 3 or a blend of (a) at least one lower density polyethylene in the range of 0.915 to 0.935 g / cm 3 and ( ⁇ ) at least one aliphatic C 3 -C 6 olefin homo- or copolymers,
- I at least one low density polyethylene in the range of 0.915 to 0.935 g / cm 3 and
- thermoplastic polymer selected from the group comprising polystyrenes and styrene copolymers
- a layer (c) composed of at least one low density polyethylene in the range 0.915 to 0.935 g / cm 3 or a mixture of (a) at least one lower density polyethylene in the range 0.915 to 0.935 g / cm 3 and ( ⁇ ) at least one aliphatic C 3 -C 6 olefin homo- or copolymers,
- CONFIRMATION COPY characterized in that the tear propagation force of the multilayer film both in the machine direction and transversely to the machine direction is at most 1000 mN, determined at a total film thickness of 50 ⁇ according to the Elmendorf test according to DIN EN ISO 6383-2.
- Packaging of the film is specified for packaging.
- Multi-layer films often unsuitable mechanical properties such as too low puncture resistance and an insufficiently linear on and
- multi-layer films which are used as material for packaging such as disposable packaging, should have as continuous as possible linear tear and tear propagation behavior to avoid uncontrolled tearing and possibly caused thereby inappropriate access to the packaged goods.
- the highest possible puncture resistance of the packaging material is advantageous in order to facilitate the handling of the packaging produced from the multilayer films. This is especially true because the packaged with the multi-layer films are usually stacked or stacked during storage and transportation and the packaging can be accidentally punctured. This increases the number of rejects.
- the object of the present invention was therefore to provide a multilayer film for
- a layer (a) composed of at least one low density polyethylene in the range of 0.915 to 0.935 g / cm 3 or a blend of (a) at least one lower density polyethylene in the range of 0.915 to 0.935 g / cm 3 and ( ⁇ ) at least one aliphatic C3-Ce olefin homo- or copolymers, (b) a layer (b) composed of a mixture of
- I at least one low density polyethylene in the range of 0.915 to 0.935 g / cm 3 and
- thermoplastic polymer selected from the group comprising polystyrenes and styrene copolymers
- a layer (c) composed of at least one low density polyethylene in the range 0.915 to 0.935 g / cm 3 or a mixture of (a) at least one lower density polyethylene in the range 0.915 to 0.935 g / cm 3 and ( ⁇ ) at least one aliphatic C 3 - C 6 olefin homopolymers or copolymers, characterized in that the tear strength of the multilayer film both in the machine direction and transversely to the machine direction at most 1000 mN, determined at a total film thickness of 50 ⁇ after Elmendorf -Test according to DIN EN ISO 6383-2, is solved.
- layer sequence in the sense of the invention means that the layers a), b) and c) are present in the listed order and are present directly adjacent to one another. Additional layers may optionally be present on at least one surface of the layer sequence.
- low density polyethylene within the meaning of the invention is synonymous with “low density polyethylene” and "LDPE”, ie with this G
- Term is called unfoamed low density polyethylene, which is characterized by a high degree of branching of the molecules.
- machine direction is inventively the
- Production direction in which the multilayer film is produced and possibly rolled up and the term "transverse to the machine direction” is understood to mean the direction at right angles to the production direction of the multilayer film.
- multi-layer film both in the machine direction and transverse to the machine direction at most 800 mN determined at a total film thickness of 50 ⁇ according to the Elmendorf test according to DIN EN ISO 6383-2.
- the multilayer film according to the invention preferably has a ratio of the tear propagation force in the machine direction to the tear propagation force transversely to the machine direction of 2: 1 to 1: 2, preferably 1: 5: 1 to 1: 1, 5, determined at
- the multilayer film according to the invention also allows a straight and continuous linear tear propagation behavior with possibly at most negligible deviations, ie with an average maximum deviation of at most ⁇ 5 mm of a straight and linear crack, both in the machine direction (MD) and transversely to the machine direction (CD ) measured in accordance with the straight linear tear propagation test listed below. ,
- Puncture resistance preferably of at least 30 N, more preferably of at least 40 N, determined at a total film thickness of 50 ⁇ according to ASTM E 154-88 part 10, from.
- the polyethylene of layers (a), (b) and (c) each have a density in the range of 0.920 to 0.935 g / cm 3 .
- the melting temperature of the polyethylene of the layers (a), (b) and (c) is at most 1 18 ° C, more preferably at most 1 16 ° C, determined according to DIN EN ISO 3146.
- Both the layer (a) and the layer (c) may be, identically or differently, selected from a mixture (a) of at least one lower density polyethylene in the range 0.915 to 0.935 g / cm 3 , preferably 0.920 to 0.935 g / cm 3 , and from ( ⁇ ) at least one aliphatic C 3 - Ce olefin homo- or copolymers, preferably at least one propylene homo- or copolymers, more preferably a polypropylene and / or propylene copolymers, as the polymer components of the respective layer be constructed.
- the polymer mixture of (a) and ( ⁇ ) preferably consists of at least 50% by weight, more preferably at least 70% by weight up to 95% by weight, based in each case on the total weight of the polymer mixture (a) and ( ⁇ ) of the
- Polyethylene component (a) Preferably, at least one of the layers (a) and (c) is a surface layer of the multilayer film according to the invention and preferably heat-sealable.
- the layers (a) and (c) may be the same or different, preferably the same.
- the layer (a) or the layer (c) of the multilayer film according to the invention preferably has a layer thickness of 5 ⁇ to 75 ⁇ , more preferably from 10 ⁇ to 50 ⁇ , particularly preferably from 15 ⁇ to 25 ⁇ on.
- the layer (a) and the layer (c) have an identical layer structure, preferably an identical layer thickness and / or an identical layer
- composition of the polymer component or polymer components Composition of the polymer component or polymer components.
- the layer (b) of the multilayer film according to the invention is based on a mixture
- thermoplastic polymer selected from the group comprising polystyrenes, styrene copolymers and mixtures thereof.
- polystyrenes Preferably used as polymer component II are polystyrenes, copolymers of styrene / acrylonitrile, copolymers of styrene / butadiene, copolymers of
- Styrene / (meth) acrylate copolymers of styrene / acrylonitrile / (meth) acrylates, copolymers of styrene / acrylonitrile / butadienes, particularly preferably at least one polystyrene or mixtures of polystyrene and styrene / butadiene copolymers, in particular
- the mixture is polystyrene and copolymers of styrene, in particular styrene / butadiene copolymers of 60-85% by weight of polystyrene and 40-15% by weight of styrene copolymers.
- the polymer component II has a
- Glass transition temperature T g of at least 60 ° C, preferably at least 80 ° C and most preferably at least 90 ° C to preferably at most ⁇ 150 ° C, more preferably at most ⁇ 130 ° C, determined according to ISO 11357-1, -2, -3 (DSC).
- the proportion of styrene in the styrene copolymers of layer (b) is preferably at least 40% by weight, particularly preferably at least 50% by weight, based on the total weight of the styrene copolymer.
- the proportion of the polymer component II in the layer (b) is at most 50% by weight, preferably at most
- the layer (b) preferably has a layer thickness of 5 ⁇ m to 100 ⁇ m,
- the layer thickness of the layer (b) is preferably at least 20%, particularly preferably 25-75%, based on the total thickness of the layer sequence (a) - (c).
- the total thickness of the layer sequence (a) - (c) is at least 30%, more preferably 50% to 100%, based on the total thickness of
- the preparation of the multilayer film according to the invention can be carried out by any manufacturing method, such.
- Example by lamination, extrusion, preferably by co-extrusion, very particularly preferably by blown film co-extrusion.
- the multilayer film according to the invention can be produced and processed as respective individual layers, as a partial composite or as an entire multilayer film in the form of a tubular film.
- At least the layer sequence (a) - (c) is produced in the form of a preferably coextruded film tube.
- the coextruded layer sequence (a) - (c) may preferably have a blow-up ratio of at least 1: 1, particularly preferably of at least 1.5: 1, very particularly preferably of at least 2: 1.
- the multilayer film can also be produced as a laminate comprising the coextruded layer sequence (a) - (c) and optionally at least one further layer.
- a barrier layer (d) and / or a layer (s) based on at least one thermoplastic polymer may be present as a carrier layer, wherein the barrier layer is optionally connected in each case via a bonding agent layer with the other layers of the film composite.
- the entire multilayer film is present in the form of a preferably coextruded film tube, which can optionally be processed into a flattened film.
- the multilayer film according to the invention is particularly preferred as a
- Multi-layer blown film preferably by extrusion, in particular produced by blown film coextrusion.
- the multilayer film can be made and processed partially or in total as a cast film.
- the multilayer film produced as a cast film is at least monoaxially stretched in a draw ratio of at least 1: 1.5, more preferably at least 1: 2, more preferably 1: 2 to 1: 4.
- Multilayer film monoaxially in the longitudinal direction in a draw ratio of
- Cast foil produced multilayer film a ratio of longitudinal to transverse stretching of preferably at least 1: 1, more preferably at least 1, 1: 1, and most preferably at least 1, 2: 1.
- the extruded films can thus be stretched to the necessary extent during production or preferably immediately after extrusion.
- an adhesion promoter layer may be necessary for the further construction of the multilayer film. This can e.g. as a melt or as a liquid preparation, for example as a solution or dispersion, by customary methods such as spraying or pouring onto one of the layers to be joined according to the invention used
- Multilayer film e.g. applied to the layer (c) and connected to one of the further layers.
- the adhesion promoter layer can also be applied to the layer (c) by extrusion and bonded directly to another layer, such as a barrier layer or a layer composite.
- the multilayer film according to the invention may contain further layers in addition to the layer sequence (a) - (c). Depending on the nature of these layers, they can be coextruded with the layer sequence (a) - (c) or on the
- Layer sequence (a) - (c) are laminated.
- the multilayer film according to the invention may have a barrier layer (d).
- this barrier layer (d) serves as a gas barrier layer, particularly preferably an oxygen barrier layer and / or a water vapor barrier layer.
- the barrier layer (d) may preferably be based on at least one ethylene-vinyl alcohol copolymer, at least one polyvinyl alcohol, at least one metal, preferably aluminum, or at least one metal oxide, preferably SiOx or alumina, which metal may be present as a film or vapor-deposited as a metal oxide ,
- the barrier layer (d) may be based on an ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH) obtained by substantially complete hydrolysis of a corresponding ethylene-containing polyvinyl acetate (EVAc). These fully hydrolyzed ethylene-containing polyvinyl acetates have a saponification degree> 98% and an ethylene content of 0.01-80 mol%, preferably 1-50 mol%.
- EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer
- EVAc ethylene-containing polyvinyl acetate
- the barrier layer (d) may also be based on a polyvinyl alcohol obtained by substantially complete hydrolysis of a polyvinyl acetate (PVA) and having a saponification degree> 98% as fully saponified polyvinyl acetate.
- PVA polyvinyl acetate
- barrier layer (d) preferably made of aluminum which has been vapor-deposited.
- the barrier layer (d) preferably has a layer thickness of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably of 2 ⁇ m to 80 ⁇ m, more preferably of 3 ⁇ m to 60 ⁇ m, very particularly preferably of 4 ⁇ m to 40 ⁇ m, the layer thickness of a deposited metal or metal oxides in the A range.
- the multilayer film according to the invention may optionally have a layer (s) based on at least one thermoplastic polymer as a carrier layer.
- thermoplastic polymers selected from the group comprising polyolefins, polyamides, polyesters,
- Polymers particularly preferably olefin homo- or copolymers and / or polyesters.
- the multilayer film according to the invention may optionally be applied to at least one of its
- Surfaces have a release layer, preferably based on at least one cured polysiloxane, preferably, if not as
- Packaging material is used.
- the multilayer film according to the invention may optionally also have a release layer on both surfaces, preferably based on at least one cured polysiloxane, if the multilayer film may not serve as packaging material.
- a release layer on both surfaces, preferably based on at least one cured polysiloxane, if the multilayer film may not serve as packaging material.
- polysiloxane is used
- a polysiloxane is based on n recurring siloxane units (- [Si (R 2 ) -O] -) n , which are each independently disubstituted with two organic radicals R, where R is preferably each R 1 or OR 1 and R 1 each represents an alkyl radical or an aryl radical.
- the cured polysiloxane according to the invention is preferably based on a recurring dialkylsiloxane unit or on a recurring alkylaryl-siloxane unit.
- these units can be in terminal monofunctional siloxanes (M) with a Si-O bond, difunctional siloxanes (D) with distinguish two Si-O bonds, trifunctional siloxanes (T) with three Si-O bonds, and tetrafunctional siloxanes (Q) with four Si-O bonds.
- the polysiloxane used according to the invention preferably has a crosslinked ring-shaped or chain-like, particularly preferably a crosslinked, chain-like structure which is linked by (D), (T), and / or (Q) units to form a two- or three-dimensional network ,
- the number n of repeating siloxane units [Si (R2) -O] -) n in the polysiloxane chain is referred to as the degree of polymerization of the polysiloxane.
- the optional release layer is preferably based on at least one cured, i. crosslinked polysiloxane selected from the group comprising addition-crosslinked, preferably metal-catalyzed addition-crosslinked,
- the release layer is based on at least one cured polysiloxane, which by thermal curing, by curing with
- Electromagnetic radiation preferably by UV radiation, or cured by exposure to moisture.
- the release layer of the multilayer film according to the invention is preferably based on at least one cured polysiloxane selected from the group comprising polydialkylsiloxanes,
- polydimethylsiloxanes preferably polydimethylsiloxanes, and polyalkylarylsiloxanes, preferably
- the optionally present release layer of the multilayer film according to the invention preferably has a layer thickness of from 0.1 ⁇ m to ⁇ 3 ⁇ m, preferably from 0.2 ⁇ m to 1.5 ⁇ m.
- Barrier layer (d), carrier layer (s), and the optionally present adhesion promoter layers of the specified polymer components can, if necessary, in each case independently selected from the group with additives
- anti-oxidants including anti-oxidants, anti-blocking agents, anti-fog agents, antistatic agents, antimicrobial agents, light stabilizers, UV absorbers, UV filters, dyes, color pigments, stabilizers, preferably heat stabilizers, process stabilizers and UV and / or light stabilizers, preferably based on at least one sterically hindered amine (HALS), process auxiliaries, flame retardants,
- HALS sterically hindered amine
- the layer (a), the layer (b), the layer (c) and the optionally present layers (d) and (e) and the optionally present adhesion promoter layers each independently, at least 0.01-30 wt. -%, preferably at least 0.1-20 wt .-%, each based on the total weight of a single layer, at least one of the aforementioned additives.
- the additives can be incorporated in the form of a master batch in polyolefins or olefin copolymers in the respective layer.
- the multilayer film of the invention may be printed and / or colored and / or embossed.
- the multilayer film according to the invention may optionally be applied to at least one of its
- Suitable adhesives of the adhesive layer are, for example, pressure-sensitive adhesives based on acrylates, natural rubbers, styrene-isoprene-styrene block copolymers and silicone-based adhesives, such as. B. polydimethylsiloxane and
- the multilayer film according to the invention is preferably suitable as
- Another object of the invention is therefore the use of a multilayer film according to the invention as a packaging material.
- Another object of the invention is therefore the use of a
- inventive multilayer film for producing a packaging element is provided.
- the multilayer film according to the invention is particularly suitable for producing a packaging element and / or a packaging, preferably one
- Pouch packaging a single-serving package, a sachet or a stickpack.
- Another object of the invention is therefore the use of a
- a bag package preferably a bag package, a single-serving package, a sachet or a stickpack.
- Another object of the invention is therefore a package in the form of a bag packaging, a single-portion packaging, a sachet or a
- the multilayer film according to the invention is preferably used for the production of easy-to-open packages.
- Another object of the invention is therefore an easy-to-open packaging of a multilayer film according to the invention. From such a package, the packaged Good can be easily removed, as it is the up and Further tear the package to a straight, linear course of the crack, as already described above, comes. The risk of spillage is thus minimized.
- the multilayer film according to the invention is preferably suitable for producing an easy-to-open packaging element, for. B. as a lid of a two-piece packaging.
- a two-part packaging according to the invention comprises the lid of a multilayer film according to the invention and a container, which is preferably formed as a trough of thermoformed plastic.
- Another object of the invention is therefore an easy-open
- Packaging element preferably a lid, from the inventive
- a package according to the invention is characterized in that it shows a light and straight, linear tear propagation behavior, regardless of the direction of production of the multilayer film used according to the invention, i. as well in
- a notch or weakening can be attached. If a notch or weakening is applied, it should preferably be in the tear seam area in the tear seam area.
- the packaging according to the invention is further characterized by the fact that it has a high puncture resistance, whereby it is easier to handle, ie Storage, transport and sale are less likely to be damaged by shocks compared to films with similar tear propagation behavior.
- a multilayer film according to the invention is also suitable as a release film.
- Another object of the invention is therefore the use of a
- inventive multilayer film as a release film, in particular with a
- the multilayer film according to the invention is particularly suitable because of their tear or tear propagation as a release and protective film.
- the multilayer film according to the invention can be used as a protective and release film for adhesive tapes.
- Another object of the invention is therefore the use of a
- multilayer film of the invention as a protective and release film for adhesive tapes.
- the tear propagation strength (tear resistance) in the machine direction (MD) and transversely to the machine direction (CD) of a multilayer film according to the invention with a 2Q specific total film thickness is determined and in each case in accordance with the Elmendorf method according to ISO 6383-2 given in [mN].
- the puncture resistance of a multilayer film of the present invention having a certain total film thickness is determined according to ASTM E 154-88 part 10 and reported in [N].
- the multilayer film is measured by measuring the deviation from a straight, linear course of a crack during tearing (further tearing). This is stated in [mm].
- Total film thickness whose tear propagation behavior is to be determined, 10 samples each are cut to a length of 100 mm parallel to the
- the individual samples are cut in the middle of the broad side in a straight line and 50 mm parallel to the long side and centered below the incision n / A
- a linear extension line of the incision is painted, which serves as a straight, linear tear line for measuring the deviation.
- the determination of the tear behavior of the individual samples is carried out under normal conditions (DIN 50014-23 / 50-2).
- one leg of the individual samples is fixed in each case by means of the glued double-sided adhesive tape at a defined angle of 45 ° C [ß] on a metal rail with a width of 100 mm and a length of 350 mm.
- the metal rail is inserted into the bottom tension clamp of an electronic
- the incised end of the unfixed leg (“the unfixed trouser leg") of the individual specimens is fixed by means of a double-sided adhesive tape to a stiff film strip of approx. 400 mm length and this is clamped in the upper tensioning clamp of the tearing device.
- the two legs of the individual samples are then pulled apart at an angle of 175 ° and at a speed of 500 mm / min until the sample is completely divided.
- the maximum deviation A of the crack in mm from the marking line (straight, linear crack in extension of the incision) at the end of the sample is determined. From the measured maximum deviations A of the 10 samples measuring 100 mm (MD) x 50 mm (CD), the mean value is formed. This serves to assess the linear tear behavior in the machine direction (MD).
- the mean value is also formed. This serves to assess the linear tear behavior in the cross-machine direction (CD).
- Lupolen 3020 H LDPE from Basell; Density (ISO 1183): 0.927 g / cm 3 ;
- Polystyrene 1340 polystyrene from Total Petrochemicals; Density (ISO)
- the film consists of three layers, and has a
- the layer thickness ratios are 1: 2: 1.
- the individual layers of the multilayer film B1 adjoin each other directly in the order given below.
- the film B1 was in each case produced by blown film coextrusion.
- the blow up ratio was 2: 1 in each case. III. example
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Wrappers (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrschichtfolie umfassend eine Schichtfolge aus (a) einer Schicht (a) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - C6 Olefin Homo- oder Copolymeren, (b) einer Schicht (b) aufgebaut aus einer Mischung aus I wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und II aus wenigstens einem thermoplastischen Polymeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polystyrole und Styrolcopolymere, (c) einer Schicht (c) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - C6 Olefin Homo- oder Copolymeren, wobei die Weiterreißkraft der Mehrschichtfolie sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung höchstens 1000 mN, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 μm nach dem Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2, beträgt.
Description
Eine linear weiterreißbare Mehrschichtfolie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrschichtfolie umfassend eine Schichtfolge aus
(a) einer Schicht (a) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - C6 Olefin Homo- oder Copolymeren,
(b) einer Schicht (b) aufgebaut aus einer Mischung aus
I wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und
II aus wenigstens einem thermoplastischen Polymeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polystyrole und Styrolcopolymere,
(c) einer Schicht (c) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - C6 Olefin Homo- oder Copolymeren,
BESTÄTIGUNGSKOPIE
dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterreißkraft der Mehrschichtfolie sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung höchstens 1000 mN, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 μιη nach dem Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2, beträgt.
Aus dem Stand der Technik, wie z. B. aus GB 2 397 065 A sind bereits linear weiterreißbare Mehrschichtfolien bekannt, die sich zur Herstellung von
Verpackungen eignen. Diese Mehrschichtfolien weisen eine geringe Weiterreißkraft in Maschinenrichtung auf, während die Weiterreißkraft quer zur Maschinenrichtung deutlich höher ist.
Die Verarbeitung solcher Mehrschichtfolien zu Verpackungen ist somit dadurch eingeschränkt, dass durch die geringere Weiterreißkraft die Aufreißrichtung einer aus einer solchen Mehrschichtfolie hergestellten Verpackung und damit die
Konfektionierung der Folie zur Verpackung vorgegeben ist.
Ferner weisen die aus dem Stand der Technik bekannten, linear reißfähigen
Mehrschichtfolien oftmals ungeeignete mechanische Eigenschaften wie eine zu geringe Durchstoßfestigkeit sowie ein ungenügend lineares Ein- und
Weiterreißverhalten auf.
Insbesondere aber Mehrschichtfolien, die als Material für Verpackungen wie z.B. Einwegverpackungen eingesetzt werden, sollten ein möglichst fortlaufend lineares Ein- und Weiterreißverhalten aufweisen, um ein unkontrolliertes Aufreißen und einen ggf. dadurch verursachten ungeeigneten Zugang zum verpackten Gut zu vermeiden.
Darüber hinaus ist eine möglichst hohe Durchstoßfestigkeit des Verpackungsmaterials vorteilhaft, um die Handhabung der aus den Mehrschichtfolien hergestellten Verpackungen zu erleichtern. Dies gilt insbesondere deshalb, weil die mit den Mehrschichtfolien verpackten Güter üblicherweise während der Lagerung und beim Transport übereinander geschichtet oder gestapelt werden und die Verpackungen dabei versehentlich durchstoßen werden können. Damit steigt die Anzahl der Ausschussware.
Es besteht daher ein Bedarf an Mehrschichtfolien, die sich durch ein sehr gutes gerades und lineares Weiterreißverhalten in Längs- und Querrichtung sowie durch eine sehr gute Durchstoßfestigkeit auszeichnen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, eine Mehrschichtfolie zur
Verfügung zu stellen, die sich durch verbesserte mechanische Eigenschaften, wie eine geringe Weiterreißkraft sowohl in Längs- als auch in Querrichtung und eine verbesserte Durchstoßfestigkeit sowie durch einen beim Öffnen geraden und linear verlaufenden Riss mit davon möglichst geringen Abweichungen auszeichnet.
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie umfassend eine Schichtfolge aus
(a) einer Schicht (a) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - Ce Olefin Homo- oder Copolymeren,
(b) einer Schicht (b) aufgebaut aus einer Mischung aus
I wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und
II aus wenigstens einem thermoplastischen Polymeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polystyrole und Styrolcopolymere,
(c) einer Schicht (c) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - C6 Olefin Homo- oder Copolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterreißkraft der Mehrschichtfolie sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung höchstens 1000 mN, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 μητι nach dem Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2, beträgt, gelöst.
Der Begriff "Schichtfolge" bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die Schichten a), b) und c) in der aufgeführten Reihenfolge vorliegen und direkt aneinander angrenzend vorliegen. Zusätzliche Schichten können ggf. auf wenigstens einer Oberfläche der Schichtfolge vorhanden sein.
Der Begriff "Polyethylen mit einer niedrigen Dichte" im Sinne der Erfindung ist gleichbedeutend mit "Polyethylen niedriger Dichte" und "LDPE", d.h. mit diesem
g
Begriff wird unverschäumtes Polyethylen niedriger Dichte bezeichnet, welches sich durch einen hohen Verzweigungsgrad der Moleküle auszeichnet.
Unter dem Begriff "Maschinenrichtung" wird erfindungsgemäß die
Produktionsrichtung, in der die Mehrschichtfolie hergestellt und ggf. aufgerollt wird, und unter dem Begriff„quer zur Maschinenrichtung" wird die Richtung im rechten Winkel zur Produktionsrichtung der Mehrschichtfolie verstanden.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Weiterreißkraft der
erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung höchstens 800 mN, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 μηι nach dem Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2.
Weiterhin bevorzugt weist die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie ein Verhältnis der Weiterreißkraft in Maschinenrichtung zur Weiterreißkraft quer zur Maschinenrichtung von 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 1 ,5 : 1 bis 1 : 1 ,5, bestimmt bei einer
Gesamtfoliendicke von 50 μηι nach dem Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2, auf.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie ermöglicht auch ein gerades und fortlaufend lineares Ein- und Weiterreißverhalten mit gegebenenfalls höchstens unwesentlichen Abweichungen, d. h. mit einer durchschnittlichen maximalen Abweichung von höchstens < 5 mm eines geraden und linearen Risses, sowohl in Maschinenrichtung (MD) als auch quer zur Maschinenrichtung (CD) gemessen gemäß der nachstehend aufgeführten Bestimmung des geraden, linearen Weiterreißverhaltens.
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Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie zeichnet sich auch durch eine hohe
Durchstoßfestigkeit, vorzugsweise von mindestens 30 N, besonders bevorzugt von mindestens 40 N, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 μηη nach ASTM E 154-88 Teil 10, aus.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Polyethylen der Schichten (a), (b) und (c) jeweils eine Dichte im Bereich von 0,920 bis 0,935 g/cm3 auf.
Vorzugsweise ist die Schmelztemperatur des Polyethylens der Schichten (a), (b) und (c) höchstens 1 18 °C, besonders bevorzugt höchstens 1 16 °C, bestimmt gemäß DIN EN ISO 3146.
Sowohl die Schicht (a) als auch die Schicht (c) können, gleich oder verschieden voneinander, aus einer Mischung (a) aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3, vorzugsweise von 0,920 bis 0,935 g/cm3, und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - Ce Olefin Homo- oder Copolymeren, vorzugsweise wenigstens einem Propylen Homo- oder Copolymeren, besonders bevorzugt einem Polypropylen und/oder Propylen Copolymeren, als die Polymer-Komponenten der jeweiligen Schicht aufgebaut sein.
Vorzugsweise besteht die Polymermischung aus (a) und (ß) zu wenigstens 50 Gew.%, besonders bevorzugt zu wenigstens 70 Gew.% bis zu 95 Gew.%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung (a) und (ß), aus der
Polyethylen-Komponente (a).
Vorzugsweise ist zumindest eine der Schichten (a) und (c) eine Oberflächenschicht der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie und vorzugsweise heißsiegelfähig.
Die Schichten (a) und (c) können gleich oder verschieden, vorzugsweise gleich sein.
Die Schicht (a) bzw. die Schicht (c) der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 5 μιη bis 75 μιη, besonders bevorzugt von 10 μιτι bis 50 μηι, insbesondere bevorzugt von 15 μιη bis 25 μηη auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie weisen die Schicht (a) und die Schicht (c) einen identischen Schichtaufbau, vorzugsweise eine identische Schichtdicke und/oder eine identische
Zusammensetzung der Polymer-Komponente bzw. Polymer-Komponenten auf.
Die Schicht (b) der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie basiert auf einer Mischung
I aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3, vorzugsweise 0,920 bis 0,935 g/cm3, und
II aus wenigstens einem thermoplastischen Polymeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polystyrole, Styrolcopolymere und deren Mischungen.
Vorzugsweise eignen sich als Polymer-Komponente II Polystyrole, Copolymere von Styrol/Acrylnitril, Copolymere von Styrol/Butadien, Copolymere von
Styrol/(Meth)acrylat, Copolymere von Styrol/Acrylnitril/(Meth)Acrylaten, Copolymere von Styrol/Acrylnitril/Butadienen, besonders bevorzugt wenigstens ein Polystyrol oder Mischungen von Polystyrol und Styrol/Butadien Copolymeren, insbesondere
Styrol/Butadien Blockcopolymere. Vorzugsweise besteht die Mischung aus Polystyrol
und Coppolymeren von Styrol, insbesondere Styrol/Butadien Copolymeren aus 60-85 Gew.% Polystyrol und 40-15 Gew.% aus Styrol Copolymeren.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Polymerkomponente II eine
Glasübergangstemperatur Tg von wenigstens 60°C, vorzugsweise mindestens 80°C und ganz besonders bevorzugt mindestens 90°C bis vorzugsweise höchstens < 150°C, besonders bevorzugt bis höchstens < 130°C auf, bestimmt nach ISO 11357- 1 ,-2,-3 (DSC).
Vorzugsweise beträgt der Anteil des Styrol in den Styrol-Copolymeren der Schicht (b) mindestens 40 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Styrol-Copolymeren.
In einer besonderen Ausführungsform beträgt der Anteil der Polymer Komponente II in der Schicht (b) höchstens 50 Gew.%, bevorzugt höchstens
40 Gew.-%, und besonders bevorzugt 20-35 Gew.%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Polymer-Komponenten I und II der Schicht (b).
Vorzugsweise weist die Schicht (b) eine Schichtdicke von 5 pm bis 100 μητι,
besonders bevorzugt von 10 pm bis 50 pm, ganz besonders bevorzugt von 15 pm bis 30 pm auf.
Die Schichtdicke der Schicht (b) beträgt vorzugsweise mindestens 20%, besonders bevorzugt 25-75%, bezogen auf die Gesamtdicke der Schichtfolge (a)-(c).
Q
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Vorzugsweise beträgt die Gesamtdicke der Schichtfolge (a)-(c) mindestens 30%, besonders bevorzugt 50% bis 100%, bezogen auf die Gesamtdicke der
Mehrschichtfolie.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie kann nach beliebigen Herstellungsverfahren, wie z. B. durch Laminierung, Extrusion, vorzugsweise durch Co-Extrusion, ganz besonders bevorzugt durch Blasfolien-Co-Extrusion erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie als jeweilige Einzelschichten, als Teilverbund oder als gesamte Mehrschichtfolie in Form einer Schlauchfolie produziert und verarbeitet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zumindest die Schichtfolge (a)- (c) in Form eines vorzugsweise coextrudierten Folienschlauches produziert.
Dabei kann die coextrudierte Schichtfolge (a)-(c) vorzugsweise ein Aufblasverhältnis von mindestens 1 : 1 , besonders bevorzugt von mindestens 1 ,5 : 1 ganz besonders bevorzugt von mindestens 2 : 1 , aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Mehrschichtfolie auch als Laminat umfassend die coextrudierte Schichtfolge (a)-(c) und ggf. mindestens eine weitere Schicht produziert werden.
Als weitere Schicht kann eine Barriereschicht (d) und/oder eine Schicht (e) basierend auf mindestens einem thermoplastischen Polymeren als Trägerschicht vorliegen,
wobei die Barriereschicht ggf. jeweils über eine Haftvermittlerschicht mit den übrigen Schichten des Folienverbundes verbunden ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die gesamte Mehrschichtfolie in Form eines vorzugsweise coextrudierten Folienschlauches vor, die ggf. zu einer flachgelegten Folie verarbeitet werden kann.
Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie als eine
Mehrschicht-Blasfolie, bevorzugt durch Extrusion, insbesondere durch Blasfolien- Coextrusion hergestellt.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Mehrschichtfolie teilweise oder insgesamt als eine Castfolie hergestellt und verarbeitet werden.
Vorzugsweise ist die als Castfolie hergestellte Mehrschichtfolie zumindest monoaxial in einem Reckverhältnis von mindestens 1 :1 ,5, besonders bevorzugt von mindestens 1 : 2, besonders bevorzugt 1 : 2 bis 1 : 4, gereckt.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die als Castfolie hergestellte
Mehrschichtfolie monoaxial in Längsrichtung in einem Reckverhältnis von
vorzugsweise mindestens 1 : 1 ,5, besonders bevorzugt von mindestens 1 : 2, ganz besonders bevorzugt 1 : 2 bis 1 : 4 gereckt sein.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die als biaxial gereckte
Castfolie hergestellte Mehrschichtfolie ein Verhältnis von Längs- zu Querreckung von
vorzugsweise mindestens 1 : 1 , besonders bevorzugt mindestens 1 ,1 : 1 und ganz besonders bevorzugt mindestens 1 ,2 : 1 auf.
Wie vorstehend ausgeführt können einzelne oder sämtliche Schichten der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie durch (Co)-Extrusion, vorzugsweise als Flachfilmextrudate (=Cast-Filme) oder als ggf. mehrschichtige Schlauchfilme hergestellt werden. Die extrudierten Filme können so während der Herstellung oder vorzugsweise unmittelbar nach der Extrusion im notwendigen Ausmaß gereckt werden.
Werden einzelne Schichten der erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden Mehrschichtfolie nach einem der vorstehenden Verfahren separat hergestellt oder weisen einzelne Schichten keine ausreichende Verbundhaftung auf, so kann zum weiteren Aufbau der Mehrschichtfolie eine Haftvermittlerschicht notwendig sein. Diese kann z.B. als Schmelze oder als eine flüssige Zubereitung, zum Beispiel als Lösung oder Dispersion, nach üblichen Methoden wie Sprühen oder Gießen auf eine der zu verbindenden Schichten der erfindungsgemäß zum Einsatz kommenden
Mehrschichtfolie, wie z.B. auf die Schicht (c) aufgebracht und mit einer der weiteren Schichten verbunden werden. Alternativ kann die Haftvermittlerschicht ggf. auch auf die Schicht (c) durch Extrusion aufgebracht und unmittelbar mit einer weiteren Schicht wie einer Barriereschicht oder einem Schichtverbund verbunden werden.
Wie bereits ausgeführt, kann die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie neben der Schichtfolge (a)-(c) weitere Schichten enthalten. Je nach Art dieser Schichten können diese mit der Schichtfolge (a)-(c) coextrudiert werden oder auf die
Schichtfolge (a)-(c) laminiert werden.
So kann die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie neben der Schichtfolge (a)-(c) eine Barriereschicht (d) aufweisen.
Vorzugsweise dient diese Barriereschicht (d) als eine Gasbarriereschicht, besonders bevorzugt eine Sauerstoffbarriereschicht und/oder eine Wasserdampfbarriereschicht.
Die Barriereschicht (d) kann vorzugsweise auf wenigstens einem Ethylen- Vinylalkohol-Copolymeren, wenigstens einem Polyvinylalkohol, wenigstens einem Metall, vorzugsweise Aluminium, oder wenigstens einem Metalloxid, vorzugsweise SiOx oder Aluminiumoxid basieren, wobei das Metall als Folie vorliegen oder als Metalloxid aufgedampft sein kann.
Die Barriereschicht (d) kann auf einem Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeren (EVOH) basieren, das durch im wesentlichen vollständige Hydrolyse von einem entsprechenden Ethylen-haltigen Polyvinylacetat (EVAc) erhalten wurde. Diese vollverseiften ethylenhaltige Polyvinylacetate weisen einen Verseifungsgrad > 98 % und einem Ethylen-Anteil von 0,01-80 mol-%, vorzugsweise von 1-50 mol-% auf.
Die Barriereschicht (d) kann auch auf einem Polyvinylalkohol basieren, der durch im wesentlichen vollständige Hydrolyse von einem Polyvinylacetat (PVA) gewonnen wurde und als vollverseiftes Polyvinylacetat einen Verseifungsgrad > 98 % aufweist.
Sofern als Barriereschicht (d) eine Metall eingesetzt wurde, ist diese bevorzugt aus Aluminium, das aufgedampft wurde.
Die Barriereschicht (d) weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 1 pm bis 100 μηη, bevorzugt von 2 μιη bis 80 μηη, besonders bevorzugt von 3 μητι bis 60 μιτι, ganz besonders bevorzugt von 4 μηι bis 40 μηη auf, wobei die Schichtdicke eines aufgedampften Metalls oder Metalloxides im A-Bereich liegt.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie kann neben der Schichtfolge (a)-(c) und einer gegebenenfalls vorhandenen Barriereschicht (d) gegebenenfalls eine Schicht (e) basierend auf wenigstens einem thermoplastischen Polymeren als Trägerschicht aufweisen.
Zur Herstellung der Schicht (e) eignen sich vorzugsweise thermoplastische Polymere ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polyolefine, Polyamide, Polyester,
Polystyrole und Copolymere aus wenigstens zwei Monomeren der genannten
Polymere, besonders bevorzugt Olefin-Homo- oder Copolymere und/oder Polyester.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie kann ggf. an wenigstens einer ihrer
Oberflächen eine Releaseschicht, vorzugsweise basierend auf wenigstens einem ausgehärteten Polysiloxan, aufweisen, vorzugsweise wenn sie nicht als
Verpackungsmaterial dient.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie kann ggf. auch auf beiden Oberflächen eine Releaseschicht, vorzugsweise basierend auf wenigstens einem ausgehärteten Polysiloxan, aufweisen, wenn die Mehrschichtfolie ggf. nicht als Verpackungsmaterial dient.
Unter dem Begriff "Polysiloxan" werden im Sinne der vorliegenden Erfindung
Verbindungen verstanden, deren Polymerketten abwechselnd aus Silicium- und Sauerstoffatomen aufgebaut sind. Ein Polysiloxan basiert auf n wiederkehrenden Siloxan-Einheiten (-[Si(R2)-0]-)n, welche jeweils unabhängig voneinander mit zwei organischen Resten R disubstituiert sind, wobei R vorzugsweise jeweils für R1 oder OR1 steht und R1 jeweils für einen Alkyl-Rest oder einen Aryl-Rest steht.
Vorzugsweise basiert das erfindungsgemäße ausgehärtete Polysiloxan auf einer wiederkehrenden Dialkylsiloxan-Einheit oder auf einer wiederkehrenden Alkylaryl- Siloxan-Einheit. Je nachdem, wie viele Si-O-Bindungen eine einzelne Siloxan- Einheit, jeweils bezogen auf ein vierwertiges Siliciumatom, aufweist, lassen sich diese Einheiten in endständige monofunktionelle Siloxane (M) mit einer Si-O- Bindung, difunktionelle Siloxane (D) mit zwei Si-O-Bindungen, trifunktionelle Siloxane (T) mit drei Si-O-Bindungen und tetrafunktionelle Siloxane (Q) mit vier Si-O- Bindungen unterscheiden. Vorzugsweise weist das erfindungsgemäß eingesetzte Polysiloxan eine vernetzte ring- oder kettenförmige, besonders bevorzugt eine vernetzte kettenförmige Struktur auf, welche durch (D)-, (T)-, und/oder (Q)-Einheiten zu einem zwei-oder dreidimensionalen Netzwerk verknüpft ist. Die Anzahl n der wiederkehrenden Siloxan-Einheiten [Si(R2)-O]-)n in der Polysiloxankette wird als Polymerisationsgrad des Polysiloxans bezeichnet.
Die ggf. vorhandene Releaseschicht basiert vorzugsweise auf wenigstens einem ausgehärteten, d.h. vernetzten Polysiloxan ausgewählt aus der Gruppe umfassend additionsvernetzte, vorzugsweise metallkatalysiert additionsvernetzte,
kondensationsvernetzte, radikalisch vernetzte, kationisch vernetzte und/oder durch Feuchtigkeitseinwirkung vernetzte Polysiloxane.
Λ Γ
15
Vorzugsweise basiert die Releaseschicht auf wenigstens einem ausgehärteten Polysiloxan, das durch thermische Aushärtung, durch Aushärtung mit
elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise durch UV-Strahlung, oder durch Feuchtigkeitseinwirkung ausgehärtet wurde. Bevorzugt basiert die Releaseschicht der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie auf wenigstens einem ausgehärteten Polysiloxan ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polydialkylsiloxane,
vorzugsweise Polydimethylsiloxane, und Polyalkylarylsiloxane, vorzugsweise
Polymethylphenylsiloxane, die durch UV-Strahlung ausgehärtet wurden.
Die ggf. vorhandene Releaseschicht der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie weist vorzugsweise eine Schichtdicke von 0,1 pm bis < 3 pm, vorzugsweise von 0,2 pm bis 1 ,5 pm auf.
Die Schicht (a), die Schicht (b), die Schicht (c) sowie die ggf. vorhandene
Barriereschicht (d), Trägerschicht (e), und die ggf. vorhandenen Haftvermittlerschichten aus den angegebenen Polymer-Komponenten können, wenn notwendig, jeweils unabhängig voneinander mit Additiven ausgewählt aus der Gruppe
umfassend Antioxidantien, Antiblockmittel, Antifog mittel, Antistatika, antimikrobielle Wirkstoffe, Lichtschutzmittel, UV-Absorber, UV-Filter, Farbstoffe, Farbpigmente, Stabilisierungsmittel, vorzugsweise Hitze-Stabilisatoren, Prozess-Stabilisatoren und UV- und/oder Licht-Stabilisatoren, vorzugsweise basierend auf wenigstens einem sterisch gehinderten Amin (HALS), Prozesshilfsmittel, Flammschutzmittel,
Nukleierungsmittel, Kristallisationsmittel, Gleitmittel, optische Aufheller,
Flexibilisierungsmittel, Siegelmittel, Weichmacher, Silane, Abstandshaiter, Füllstoffe, Peel-Additive, Wachse, Benetzungsmittel, oberflächenaktive Verbindungen, vorzugsweise Tenside, und Dispergiermittel, dotiert sein.
Dabei ist zu beachten, dass durch die Zugabe von Additiven bzw. ihrer Menge das Weiterreißverhalten der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie nicht verschlechtert wird.
Die Schicht (a), die Schicht (b), die Schicht (c) sowie die ggf. vorhandenen Schichten (d) und (e) und die ggf. vorhandenen Haftvermittlerschichten können, jeweils unabhängig voneinander, wenigstens 0,01-30 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 0,1-20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht einer einzelnen Schicht, wenigstens eines der vorstehend genannten Additive enthalten. Dazu können die Additive in Form eines master batch in Polyolefinen oder Olefincopolymeren in die jeweilige Schicht eingearbeitet werden.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie kann bedruckt und/oder eingefärbt und/oder geprägt sein.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie kann ggf. auf wenigstens einer ihrer
Oberflächen mit einer Klebeschicht ausgerüstet sein.
Als geeignete Klebstoffe der Klebeschicht eignen sich beispielsweise Haftkleber auf der Basis von Acrylaten, Naturkautschuken, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymeren und Klebstoffe auf Silikonbasis, wie z. B. Polydimethylsiloxan und
Polymethylphenylsiloxan.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie eignet sich vorzugsweise als
Verpackungsmaterial.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie als Verpackungsmaterial.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer
erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie zur Herstellung eines Verpackungselements.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie eignet sich insbesondere zur Herstellung eines Verpackungselements und/oder einer Verpackung, vorzugsweise einer
Beutelverpackung, einer Einzelportionsverpackung, eines Sachets oder eines Stickpacks.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer
erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie zur Herstellung einer Verpackung,
vorzugsweise einer Beutelverpackung, einer Einzelportionsverpackung, eines Sachets oder eines Stickpacks.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine Verpackung in Form einer Beutelverpackung, einer Einzelportionsverpackung, eines Sachets oder eines
Stickpacks aus einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie wird vorzugsweise zur Herstellung von leicht zu öffnenden Verpackungen verwendet.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher eine leicht zu öffnende Verpackung aus einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie. Aus einer solchen Verpackung kann das verpackte Gut problemlos entnommen werden, da es beim Auf- und
Weiterreißen der Verpackung zu einem geraden, linearen Verlauf des Risses, wie bereits vorstehend beschrieben, kommt. Die Gefahr des Verschüttens ist damit minimiert.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie eignet sich vorzugsweise zur Herstellung eines leicht zu öffnenden Verpackungselementes, z. B. als Deckel einer zweiteiligen Verpackung. Eine solche erfindungsgemäße zweiteilige Verpackung umfasst den Deckel aus einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie und einen Behälter, der vorzugsweise als Mulde aus thermogeformtem Kunststoff ausgebildet ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher ein leicht zu öffnendes
Verpackungselement, vorzugsweise ein Deckel, aus der erfindungsgemäßen
Mehrschichtfolie.
Eine erfindungsgemäße Verpackung zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein leichtes und gerades, lineares Weiterreißverhalten unabhängig von der Produktionsrichtung der verwendeten, erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie zeigt, d.h. sowohl in
Maschinenrichtung als auch quer dazu, wie vorstehend bereits näher erläutert, und somit leicht zu öffnen ist. Für das Aufreißen einer erfindungsgemäßen Verpackung kann eine Kerbe oder Schwächung angebracht werden. Wenn eine Kerbe oder Schwächung angebracht wird, so sollte diese vorzugsweise im Siegelnahtbereich in Aufreißrichtung vorliegen.
Die erfindungsgemäße Verpackung zeichnet sich ferner dadurch aus, dass sie eine hohe Durchstoßfestigkeit hat, wodurch sie besser zu handhaben ist, d.h. dass sie bei
Lagerung, Transport und Verkauf durch Einwirkung von Stößen weniger leicht beschädigt werden kann im Vergleich zu Folien mit ähnlichem Weiterreißverhalten.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform eignet sich eine erfindungsgemäße Mehrschichtfolie auch als Trennfolie.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer
erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie als Trennfolie, insbesondere mit einer
Releaseschicht als Oberflächenschicht.
Da es bei solchen Einsätzen u.a. darauf ankommt, dass die Trennfolie ggf. mit dem geschützten Substrat in der gewünschten Länge leicht und im geraden, linearen Verlauf abgetrennt werden kann, ist die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie aufgrund ihres Ab- bzw. Weiterreißverhaltens als Trenn- und Schutzfolie besonders geeignet.
In einer solchen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie als Schutz- und Trennfolie für Klebebänder verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer
erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie als Schutz- und Trennfolie für Klebebänder.
Bestimmung der Weiterreißfestigkeit
Die Weiterreißkraft (Weiterreißfestigkeit) in Maschinenrichtung (MD) und quer zur Maschinenrichtung (CD) einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie mit einer
2Q bestimmten Gesamtfoliendicke wird jeweils gemäß dem Elmendorf-Verfahren nach ISO 6383-2 bestimmt und in [mN] angegeben.
Bestimmung der Durchstoßfestigkeit
Die Durchstoßfestigkeit einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie mit einer bestimmten Gesamtfoliendicke wird nach ASTM E 154-88 Teil 10 bestimmt und in [N] angegeben.
Bestimmung des geraden, linearen Weiterreißverhaltens
Die Beurteilung eines geraden, linearen Weiterreißverhalten einer
erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie erfolgt durch Messung der Abweichung von einem geraden, linearen Verlauf eines Risses beim Reißen (Weiter- bzw. Abreißen). Diese wird in [mm] angegeben.
Aus einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie mit einer bestimmten
Gesamtfoliendicke, deren Weiterreißverhalten ermittelt werden soll, werden jeweils 10 Proben derart zugeschnitten, dass sie eine Länge von 100 mm parallel zur
Maschinenrichtung (MD) und eine Breite von 50 mm quer zur Maschinenrichtung (CD) aufweisen. Ferner werden 10 Proben derart zugeschnitten, dass sie eine Länge von 100 mm quer zur Maschinenrichtung (CD) und eine Breite von 50 mm parallel zur Maschinenrichtung (MD) aufweisen.
Die einzelnen Proben werden jeweils in der Mitte der Breitseite fadengerade und parallel zur Längsseite 50 mm eingeschnitten und unterhalb des Einschnitts mittig
nA
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und parallel zur Längsseite mit einem doppelseitigen Klebeband mit einer Breite von 20 mm und einer Länge von 90 mm versehen. Mittels eines Markers wird eine lineare Verlängerungslinie des Einschnitts aufgemalt, welche als gerade, lineare Reißlinie zum Messen der Abweichung dient.
Die Bestimmung des Reißverhaltens der einzelnen Proben wird bei Normalklima (DIN 50014-23/50-2) durchgeführt. Dazu wird ein Schenkel der einzelnen Proben jeweils mit Hilfe des aufgeklebten doppelseitigen Klebebandes in einem definierten Winkel von 45°C [ß] auf einer Metallschiene mit einer Breite von 100 mm und einer Länge von 350 mm fixiert.
Die Metallschiene wird in die untere Spannklemme eines elektronischen
Zerreißgerätes (Zwick) eingespannt. Das eingeschnittene Ende des nicht fixierten Schenkels („das nicht fixierte Hosenbein") der einzelnen Proben wird mit Hilfe eines doppelseitigen Klebebandes an einem ca. 400 mm langen, steifen Folienstreifen fixiert und dieser wird in die obere Spannklemme des Zerreißgerätes eingespannt.
Die beiden Schenkel der einzelnen Proben werden nun bis zur vollständigen Teilung der Probe unter einem Winkel von 175° und mit einer Geschwindigkeit von 500 mm/min auseinandergezogen.
Für die Beurteilung des linearen Weiterreißverhaltens der Proben wird die maximale Abweichung A des Risses in mm gegenüber der Markierungslinie (gerader, linearer Riss in Verlängerung des Einschnitts) am Probenende ermittelt.
Aus den gemessenen maximalen Abweichungen A der 10 Proben mit den Maßen 100 mm (MD) x 50 mm (CD) wird der Mittelwert gebildet. Dieser dient zur Beurteilung des linearen Reißverhaltens in Maschinenrichtung (MD).
Dementsprechend wird aus den gemessenen maximalen Abweichungen A der 10 Proben mit den Maßen 100 mm (CD) x 50 mm (MD) ebenfalls der Mittelwert gebildet. Dieser dient zur Beurteilung des linearen Reißverhaltens quer zur Maschinenrichtung (CD).
Sofern der Mittelwert der gemessenen maximalen Abweichungen 5 mm von geraden, fortlaufenden Riss liegt, wird dies als ein gerades und fortlaufend lineares Ein- und Weiterreißverhalten bewertet.
Beispiele:
Die nachfolgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung, sind jedoch nicht einschränkend auszulegen.
I. Chemische Charakterisierung der eingesetzten Rohstoffe:
Lupolen 3020 H : LDPE der Firma Basell; Dichte (ISO 1183): 0.927 g/cm3;
Schmelztemperatur (ISO 3146): 114 °C
Polystyrene 1340: Polystyrol der Firma Total Petrochemicals; Dichte (ISO
1183): 1 ,05 g/cm3; Vicat-Erweichungstemperatur VST/A/50 (ISO306): 98°C
II. Herstellung einer erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie
Gemäß Beispiel (B1) besteht die Folie aus drei Schichten, und weist eine
Gesamtdicke von 50 pm auf. Die Schichtdickenverhältnisse betragen 1 :2:1. Die einzelnen Schichten der Mehrschichtfolie B1 grenzen jeweils in der nachfolgend angegebenen Reihenfolge unmittelbar aneinander an. Die Folie B1 wurde jeweils durch Blasfolien-Co-Extrusion hergestellt. Das Aufblasverhältnis betrug jeweils 2 : 1.
III. Beispiel
Alle nachfolgenden %-Angaben sind jeweils Gew.-%. II 1.1 Beispiel 1
Schicht (a) (12,5 [im): 100% Lupolen 3020 H
Schicht (b) (25 μηη): 80% Lupolen 3020 H und 20% Polystyrene 1340
Schicht (c) (12,5 μηι): 100% Lupolen 3020 H
IV. Bestimmung der Elmendorf-Reißfestigkeit, der Durchstoßfestiqkeit und der Abweichung von einem geraden, linearen Riss
Von der Mehrschichtfolie gemäß Beispiel (B1) wurde nach den vorstehend beschriebenen Methoden die Reißfestigkeit (Elmendorf) in Maschinenrichtung (MD) und quer zur Maschinenrichtung (CD) und die Durchstoßfestigkeit sowie die
Abweichung zum geraden, linearen Riss beim Weiterreißen in Maschinenrichtung (MD) und quer zur Maschinenrichtung (CD) bei jeweils einer Gesamtfoliendicke von 50 Mm ermittelt.
Beispiel/ Weite rr eißkraft Durchstoßfestigkeit Abweic hung A
[m N] [N] [m m]
MD CD MD CD
B1 201 420 44 1 ,5 4,0
Claims
Patentansprüche:
1. Eine Mehrschichtfolie umfassend eine Schichtfolge aus
(a) einer Schicht (a) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - C6 Olefin Homo- oder Copolymeren,
(b) einer Schicht (b) aufgebaut aus einer Mischung aus
I wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und
II aus wenigstens einem thermoplastischen Polymeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polystyrole und Styrolcopolymere,
(c) einer Schicht (c) aufgebaut aus wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigen Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 oder einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer niedrigeren Dichte im Bereich von 0,915 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem aliphatischen C3 - C6 Olefin Homo- oder Copolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterreißkraft der Mehrschichtfolie sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung höchstens
1000 mN, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 μηη nach dem
Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2, beträgt.
Eine Mehrschichtfolie nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie ein Verhältnis der Weiterreißkraft in Maschinenrichtung zur Weiterreißkraft quer zur Maschinenrichtung von 2 : 1 bis 1 : 2, vorzugsweise 1 ,5 : 1 bis 1 : 1 ,5, besonders bevorzugt von 1 ,2 : 1 bis 1 :1 ,2, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 μηι nach dem Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2 aufweist.
Eine Mehrschichtfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Weiterreißkraft der Mehrschichtfolie sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung höchstens 800 mN, bestimmt bei einer
Gesamtfoliendicke von 50 pm nach dem Elmendorf-Test gemäß DIN EN ISO 6383-2 beträgt.
Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie ein gerades und linear
fortlaufendes Ein- und Weiterreißverhalten sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung aufweist.
Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Durchstoßfestigkeit der Mehrschichtfolie mindestens 30 N, bestimmt bei einer Gesamtfoliendicke von 50 pm nach ASTM E 154-88 Teil 10, beträgt.
6. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Polyethylen der Schichten (a), (b) und (c) jeweils eine Dichte im Bereich von 0,920 bis 0,935 g/cm3 aufweist.
7. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schicht (a) bzw. (c) aus einer Mischung aus (a) wenigstens einem Polyethylen mit einer Dichte von 0,920 bis 0,935 g/cm3 und aus (ß) wenigstens einem Polypropylen und/oder Propylen Copolymeren aufgebaut ist.
8. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 -7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mischung aus (a) und (ß) zu wenigstens 50 Gew.%, vorzugsweise wenigstens 70 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, aus der Polyethylen-Komponente (a) besteht.
9. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Polyethylen-Komponente in jeder Polyethylen- haltigen Schicht (a) - (c) identisch ist.
10. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Polymer-Komponente II der Schicht (b) eine
Glasübergangstemperatur Tg von wenigstens 60°C, vorzugsweise wenigstens 80°C, ganz besonders bevorzugt von wenigstens 90°C, bestimmt nach ISO 11357-1 , -2,-3 (DSC), aufweist.
11. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass als Polymer-Komponente II wenigstens ein Polymeres ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polystyrol, Copolymere von
Styrol/Acrylnitril, Copolymere von Styrol/Butadien, Copolymere von
Styrol/(Meth)acrylaten, Copolymere von Styrol/Acrylnitril/(Meth)Acrylaten und Copolymere von Styrol/Acrylnitril/Butadienen vorliegt.
12. Eine Mehrschichtfolie nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Styrolcopolymere als Block-Copolymere aufgebaut aus jeweils mindestens einem Block aus wiederkehrenden Struktureinheiten jeweils jedes der
Monomeren der genannten Copolymere vorliegen.
13. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch
gekennzeichnet, dass der Anteil der Polymer-Komponente II in der Schicht (b) höchstens 50 Gew.%, bevorzugt höchstens 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 20-35 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung der Polymer- Komponenten I und II der Schicht (b), beträgt.
14. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Anteil des Styrol in den Styrol-Copolymeren der Schicht (b) mindestens 40 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Styrol-Copolymeren, beträgt.
15. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Schicht (b) mindestens 20%,
vorzugsweise 25-75%, bezogen auf die Gesamtdicke der Schichtfolge (a)-(c), beträgt.
Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gesamtdicke der Schichtfolge (a)-(c) mindestens 30%, vorzugsweise 50% bis 100%, bezogen auf die Gesamtdicke der
Mehrschichtfolie, beträgt.
17. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch
gekennzeichnet, dass die gesamte Mehrschichtfolie aus der Schichtfolge (a)- (c) besteht, die in Form eines vorzugsweise coextrudierten Folienschlauches vorliegt.
18. Eine Mehrschichtfolie nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die coextrudierte Schichtfolge (a) - (c) ein Aufblasverhältnis von mindestens 1 : 1 , vorzugsweise mindestens 1 ,5 : 1 , besonders bevorzugt mindestens 2 : 1 , aufweist.
19. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie zumindest teilweise als Castfolie hergestellt wurde.
Eine Mehrschichtfolie nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass d als Castfolie hergestellte Mehrschichtfolie zumindest monoaxial in einem Reckverhältnis von mindestens 1 :1 ,5, vorzugsweise mindestens 1 : 2, besonders bevorzugt 1 : 2 bis 1 : 4 gereckt ist.
21. Eine Mehrschichtfolie nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die als Castfolie hergestellte, biaxial gereckte Mehrschichtfolie ein Verhältnis von Längs- zu Querreckung von mindestens 1 : 1 , bevorzugt mindestens 1 ,1 : 1 , besonders bevorzugt von mindestens 1 ,2 : 1 aufweist.
22. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-21 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie neben der Schichtfolge (a)-(c) wenigstens eine Barriereschicht (d), vorzugsweise aufgebaut aus wenigstens einem Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeren, wenigstens einem Polyvinylalkohol, wenigstens einem Metall, vorzugsweise Aluminium, oder wenigstens einem Metalloxid, vorzugsweise SiOx oder Aluminiumoxid, aufweist.
23. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie neben der Schichtfolge (a)-(c) wenigstens eine Schicht (e) basierend auf wenigstens einem
thermoplastischen Polymeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend
Polyolefine, Polyamide, Polyester, Polystyrole und Copolymere aus
wenigstens zwei Monomeren der genannten Polymere, vorzugsweise aus wenigstens einem Olefin-Homo- oder Copolymere und/oder Polyester, als Trägerschicht aufweist.
24. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-23, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie bedruckt und/oder eingefärbt und/oder geprägt ist.
25. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-24, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie auf wenigstens einer ihrer
Oberflächen eine Releaseschicht, vorzugsweise basierend auf wenigstens einem ausgehärteten Polysiloxan, aufweist.
26. Eine Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-25, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mehrschichtfolie auf wenigstens einer ihrer
Oberflächen mit einer Klebeschicht ausgerüstet ist.
27. Verwendung einer Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-26 als
Verpackungsmaterial.
28. Verwendung einer Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-26 zur Herstellung eines Verpackungselements und/oder einer Gesamtverpackung, vorzugsweise einer Beutelverpackung, einer Einzelportionsverpackung, eines Sachets oder eines Stickpacks.
29. Verwendung einer Mehrschichtfolie nach Anspruch 25 als Trennfolie oder Schutzfolie.
30. Eine leicht zu öffnende Verpackung oder ein leicht zu öffnendes
Verpackungselement, vorzugsweise ein Deckel, aus einer Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1-26.
31. Eine leicht zu öffnende Verpackung in Form einer Beutelverpackung, einer Einzelportionsverpackung, eines Sachets oder eines Stickpacks aus einer Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 - 26.
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