WO2018059799A2 - Schrumpffolienverpackung - Google Patents

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WO2018059799A2
WO2018059799A2 PCT/EP2017/069505 EP2017069505W WO2018059799A2 WO 2018059799 A2 WO2018059799 A2 WO 2018059799A2 EP 2017069505 W EP2017069505 W EP 2017069505W WO 2018059799 A2 WO2018059799 A2 WO 2018059799A2
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shrink film
film
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Rkw Se
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    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B32B2307/734—Dimensional stability
    • B32B2307/736—Shrinkable

Definitions

  • the invention relates to a shrink film and a method for wrapping an object with a shrink wrap.
  • Shrink films are used today in a variety of applications.
  • a major application of the shrink film of the invention is the packaging of objects.
  • This packaging must meet various criteria. It is often used as a so-called transport packaging to allow a safe and easy transport of objects to the customer. In such transport packaging general cargo is usually wrapped.
  • the piece goods may, for example, on a pallet superimposed objects, such as bottles, act.
  • the shrink film is usually laid loosely around the object to be packaged.
  • the object may be a pallet having a plurality of stacked objects.
  • the film lying loosely over the object is then shrunk so that it then tightly encloses the object.
  • DE 199 20 057 A1 describes a method for packaging objects with a shrink film. The film is slipped over the object to be packaged with sufficient clearance. In a shrink tunnel then hot air acts on the film, so that a shrinkage takes place.
  • Shrink films must meet a whole range of requirements in order to be suitable for this type of packaging. An important prerequisite for an efficient packaging process is a sufficiently rapid shrinkage at manageable temperatures. In addition, the film should have sufficient rigidity with respect to machine packaging. In addition, the shrink film must be stable enough to hold together the usually stacked cargo during transport. The shrink wrap packaging should be such that it does not tear or tear during transport, even if punctured. Since the film-wrapped object represents the sales packaging, the shrink film must also be visually appealing. Preferably, transparent films are desired so that the consumer can see the packaged packages through the package. Shrink films can be divided into two main groups. On the one hand the polyolefin shrink films, in particular polyethylene shrink films and on the other shrink films based on polyvinyl chloride (PVC).
  • PVC polyvinyl chloride
  • the present invention is a polyolefin shrink film, particularly a polyethylene shrink film.
  • Single-layer polyolefin shrink films include both crosslinked and uncrosslinked oriented polyethylene.
  • the films typically need to be heated within their orientation temperature range.
  • the orientation temperature range varies depending on the film composition.
  • the film is cooled rapidly. Such rapid cooling or quenching freezes the film molecules in their oriented state.
  • the orientation stress is released and the film begins to shrink back to its original unoriented extent.
  • Polyolefin shrink films, particularly polyethylene shrink films, according to the present invention are significantly more sustainable than PVC shrink films. This concerns both the production and the disposal.
  • no harmful gases are released during the packaging process.
  • Polyolefin shrink films have hitherto been most successful in applications where moderate to high shrinkage stresses are preferred.
  • the polyolefins tend to have a clean seal, leaving less deposit and residue, thereby extending the life of the equipment and reducing the maintenance of the packaging machines.
  • polyolefin shrink films with a high level of low density polyethylene are used to achieve the desired ratio of longitudinal to transverse shrinkage.
  • LDPE low density polyethylene
  • LLDPE linear low-density polyethylene
  • HDPE high density polyethylene
  • MDPE medium density polyethylene
  • Shrink wrap packaging distinguishes between transport packaging and so-called sales packaging.
  • Transport packaging is used to enable safe and easy transport to the customer.
  • piece goods stacked on pallets are provided with a transport packaging so that the piece goods remain firmly connected to the pallet and can not fall down or be damaged during transport.
  • the second application is the so-called sales packaging.
  • This packaging can be used, for example, for CDs, DVDs, puzzles or technical articles.
  • the invention preferably relates to shrink-wrap transport packaging.
  • a shrink film which comprises a thin core layer which does not make up more than 30% of the total thickness.
  • the thin core layer consists of styrene block copolymers as the main component.
  • DE 693 07 905 T2 describes a shrink film composition of a polyethylene homopolymer or copolymer.
  • the composition comprises a first ethylene component having a sharp, substantially single melting point and a second polyethylene component, the
  • a disadvantage of conventional shrink films according to the prior art is that overlaps may occur after the film packaging has been folded over the object, which may lead to the formation of wrinkles after the shrinking process. These overlaps stick together during the shrinking process. This leads to an unappealing look. In addition, the overlaps can lead to holes or cracking.
  • stretch film packaging is also known in principle.
  • EP 1 607 431 B1 describes such a stretch film. This is used for the packaging of general cargo.
  • stretch films typically include elastic components, such as ethylene vinyl acetate (EVA), which are relatively expensive.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • the object of the invention is to provide a shrink film, in which the formation of wrinkles and thus a hole or crack formation is effectively avoided and at the same time an attractive appearance of the packaged goods is generated. Furthermore, for reasons of resource protection as possible
  • the film should for reasons of sustainability have the lowest possible density, but at the same time have the necessary rigidity that a hole and cracking or tearing in the finished packaging can be avoided.
  • the shrink film packaging should look visually appealing and be characterized by a long shelf life and the lowest possible manufacturing cost.
  • the transport packaging should securely fix the cargo and protect it from damage during transport.
  • This object is achieved by a method for wrapping objects, the shrink film according to the invention and the inventive use of the shrink film.
  • the shrink wrap is therefore smaller in size before coating than the object to be wrapped.
  • the object may be stacked piece goods that may be placed on a pallet.
  • a tubular film section or a hood made of the shrink film can serve as shrink-film packaging.
  • the dimensions are selected such that its circumference is smaller than the circumference of the object to be wrapped, for example, the stack of articles or the pallet.
  • the hose is first opened by spreading so that it can be pulled over the object.
  • the tubular packaging essentially abuts against the lateral surfaces of the object.
  • a heat shrinkage process takes place.
  • the shrink wrap is designed as a hood. Again, the circumference or diameter of the cylindrical portion of the shrink film hood is smaller than the object to be packaged and is first stretched by means of a device. After coating the packaging hood over the object, the packaging essentially lies against the object and is subsequently shrunk by the action of heat.
  • the shrink wrap is at least 1%, preferably 2%, in particular 3% smaller than the circumference of the object in its scope.
  • the enclosing inner volume of the shrink-wrap packaging is preferably at least 1% by volume, preferably at least 2% by volume, in particular by 3% by volume, smaller than the outer volume of the object to be enveloped.
  • the shrink film according to the invention comprises at least two components and has an extensibility.
  • the shrink film has a longitudinal extensibility (machine direction MD) according to DIN EN ISO 527-1 / 3 test method of at least 400%, preferably at least 450%, in particular at least 500% and / or at most 750%, preferably at most 700%, in particular at most 650%.
  • the extensibility of the shrink film in the transverse direction according to DIN EN ISO 527-1 / 3 test method at least 500%, preferably at least 550%, in particular at least 600% and / or at most 800%, preferably at most 750%, especially at most 700%.
  • the shrink wrap used is smaller than the object to be packaged, there is also a significant saving of material, which brings considerable benefits both for reasons of sustainability and cost reasons.
  • Conventional methods of wrapping shrink-wrapped objects tend to make the shrink wrap about 5% larger than the object.
  • the shrink wrap is at least 1%, preferably 2%, in particular 3% smaller than the object to be wrapped. This results in a significant foil savings compared to conventional methods.
  • the enveloped by the method according to the invention objects look visually appealing.
  • a high rigidity is ensured, which effectively prevents a hole or crack formation and reliably secures the transported goods.
  • the film according to the invention additionally has excellent shrinkage properties.
  • a defined film strip can be heated in an oil bath above the crystallite melting point and cooled again after a defined residence time.
  • the shrinkage value is the length difference of the sample in%.
  • For sample preparation preferably 4 strips in the longitudinal and transverse direction of the film are cut out of a film sample.
  • the strip width is preferably 10 mm
  • the strip length is preferably about 150 mm.
  • the measuring length is preferably 100 mm and is marked by cuts in the foil strip.
  • the measuring strips can be weighted with one paper clip (max 0.5 g) at the end of the strip and immersed in a glycerine bath for 10 sec. Both measuring marks are completely submerged. After 10 sec. The film strip is removed from the bath and allowed to cool. The shrunken test strips are measured between the measuring marks.
  • the difference to the initial length of 100 mm is the percentage shrinkage value in% pt. Four tests are performed per film direction. The difference in length can be read on a tape measure.
  • the shrinkage in the longitudinal direction measured at 140 ° C., 10 sec, 10 mm sample width in a thermal oil bath is preferably at least 45%, preferably at least 50%, in particular at least 55% and / or at most 70%, preferably at most 65%, in particular at most 60%.
  • the film according to the invention also preferably has a transverse shrinkage measured at 140 ° C., 10 sec, 10 mm sample width in a thermal oil bath of at least 15%, preferably at least 20%, in particular at least 25% and / or at most 45%, preferably at most 40%, in particular at most 35%.
  • the shrink film according to the invention consists of at least two components.
  • the first component has a melt flow index (MFR) of more than 0.5 T ⁇ , preferably more than
  • melt flow index (MFR) of the second component is preferably more than 0.7 preferably
  • the first component is a polyethylene g 3 having a density of less than 0.95 cm 3 , preferably less than 0.94 cm 3 ,
  • the second component of the shrink film is the product of a polymerization process which uses a metallocene catalyst.
  • the second component is preferably a polyethylene copolymer, in particular a polyethylene-hexene copolymer.
  • the film according to the invention is a multilayer film which preferably has at least three layers.
  • the cover layers have a blocking prevention agent.
  • the multilayer film is produced by coextrusion.
  • Advantageous is the production in the blown film process, in particular with a blow-up ratio of at least 1 to ...
  • the build-up ratio is from 1 to ... to 1, more preferably from 1 to ... to 1 to ....
  • the proportion of the first component in the polymer composition for producing the film according to the invention is more than 30% by weight, preferably more than 40% by weight, in particular more than 50% by weight.
  • the second component of the polymer composition for producing the film according to the invention more than 10 wt .-%, preferably more than 20 wt .-%, in particular more than 30 wt .-% is.
  • the first component has a higher proportion of the film than the second component, wherein it proves to be advantageous if the ratio of the first to the second component is greater than 55 to 45.
  • the packaging units that are produced from the shrink film are smaller than the object to be packaged.
  • Shrink wrap is thus used to make shrink wrap packages that are smaller than the object to be wrapped.
  • the shrink wrap is then stretched first and is largely on the object. Only then does a shrinking process take place.
  • the following example shows by way of example a composition of the film according to the invention.
  • the film has a thickness of 100 m and comprises three layers.
  • the core layer is thicker than the two outer layers, preferably by more than a factor of 2, in particular by more than a factor of 2.5.
  • the core layer has a thickness of 60 ⁇ and the two outer layers a thickness of 20 ⁇ each, so that the core layer is thicker by a factor of 3 than the two outer layers.
  • 1% Processing Aid Component 1 is a fractional melt index low density polyethylene (LDPE) polyethylene resin. The specific one
  • Density is 0.923 cm 3 according to ASTM D 729 test method.
  • the melt index g is 0.923 cm 3 according to ASTM D 729 test method.
  • the second component is a metallocene ethylene-hexene copolymer.
  • the metallocene catalyzed copolymer has a density of g B
  • the processing aid used is the master batch ARX 741 PA 04 LD from Argus Additive Plastics GmbH.
  • a pallet with a width of 1200 mm and a depth of 1000 m is used, is stacked on the 2000 mm high piece goods in the form of bottles.
  • a shrink wrap is first used which, according to conventional packaging, is larger than the object to be packaged and has a dimension of 1300 mm / 1000 mm.
  • the weight of the conventional shrink wrap is 1004 g.
  • the film circumference is about 4.5% larger than the circumference of the object to be packaged, ie the pallet.
  • the inventive method for wrapping objects is the same reference object, ie a pallet (1200mm / 1000 mm) used with about 2000 mm high stacked cargo.
  • the shrink wrap used is inventively smaller than the object to be packaged: 1 180mm / 950 mm.
  • the weight of the shrink wrap packaging for this range is now only 922 g.
  • the film circumference is 3.2% smaller than the circumference of the object to be packaged, ie the pallet. This results in a foil saving of approx. 8%.
  • the film package is pre-stretched by 17% and then pulled over the packaging material.
  • the film is then essentially close to the bottles and the pallet.
  • the shrink wrap is shrunk by heat. This leads to very good packaging results.
  • the film packaging looks very brilliant on the pallet and no wrinkling occurs.
  • the packaging of the pallet is tested on a vibrating table. Even after the highest load, the packaging of the pallet still looks like it has been freshly packed.
  • the shrink wrap will be stretched even further, by 20%. This leaves a residual elongation of the film of 5.5%.
  • the shrink wrap has a dimension of 1 150/930 mm in this example.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schrumpffolie und ein Verfahren zum Umhüllen eines Objekts mit einer Schrumpffolienverpackung. Die Schrumpffolienverpackung weist geringere Abmessungen auf als das zu verpackende Objekt. Zum Überziehen wird die Schrumpffolie zunächst gedehnt. Nach dem Überziehen liegt die Schrumpffolie im Wesentlichen an dem Objekt an. Anschließend erfolgt eine Schrumpfung der Folie durch Wärmeeinwirkung.

Description

Schrumpffolienverpackung
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Schrumpffolie und ein Verfahren zum Umhüllen eines Objekts mit einer Schrumpffolienverpackung.
Schrumpffolien werden heute in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Eine Hauptanwendung der erfindungsgemäßen Schrumpffolie ist die Verpackung von Objekten. Diese Verpackung muss verschiedene Kriterien erfüllen. Sie kommt häufig als sogenannte Transportverpackung zum Einsatz, um einen sicheren und einfachen Transport von Objekten zum Kunden zu ermöglichen. Bei solchen Transportverpackungen wird in der Regel Stückgut umhüllt. Bei dem Stückgut kann es sich beispielsweise um auf einer Palette übereinander gelagerte Gegenstände, wie beispielsweise Flaschen, handeln.
Bei herkömmlichen Verfahren wird üblicherweise die Schrumpffolie locker um das zu verpackende Objekt gelegt. Beispielsweise kann es sich bei dem Objekt um eine Palette mit mehreren übereinander gestapelten Gegenständen handeln. Durch Anwendung von Wärme wird dann die lose über dem Objekt liegende Folie geschrumpft, sodass sie anschließend das Objekt eng umschließt. In der DE 199 20 057 A1 wird ein Verfahren zur Verpackung von Objekten mit einer Schrumpffolie beschrieben. Die Folie wird mit ausreichend Spiel über den zu verpackenden Gegenstand gestülpt. In einem Schrumpftunnel wirkt dann Heißluft auf die Folie ein, sodass ein Einschrumpfen erfolgt.
Schrumpffolien müssen eine ganze Reihe von Anforderungen erfüllen, um für diese Art von Verpackung geeignet zu sein. Eine wichtige Voraussetzung für einen effizienten Verpackungsvorgang ist ein ausreichend schnelles Schrumpfen bei handhabbaren Temperaturen. Zudem sollte die Folie im Hinblick auf die maschinelle Verpackung eine ausreichende Steifigkeit haben. Zudem muss die Schrumpffolie stabil genug sein, um das meist übereinander gestapelte Stückgut während des Transportes zusammenzuhalten. Die Schrumpffolienverpackung sollte so beschaffen sein, dass sie während des Transports nicht reißt bzw. weiterreißt, selbst wenn sie punktuell beschädigt wird. Da das folienumhüllte Objekt die Verkaufsverpackung darstellt, muss die Schrumpffolie zudem optisch ansprechend sein. Vorzugsweise werden transparente Folien gewünscht, sodass der Verbraucher die verpackten Gebinde durch die Verpackung hindurch sehen kann. Schrumpffolien lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen. Zum einen die Polyolefin-Schrumpffolien, insbesondere Polyethylen-Schrumpffolien und zum anderen Schrumpffolien auf Basis von Polyvinylchlorid (PVC).
Vorzugsweise handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine Polyolefin-Schrumpffolie, insbesondere eine Polyethylen-Schrumpffolie.
Einschichtige Polyolefin-Schrumpffolien umfassen sowohl vernetztes als auch unvernetztes, orientiertes Polyethylen.
Zur Erzeugung einer Schrumpffolie müssen die Folien typischerweise innerhalb ihres Orientierungstemperaturbereichs erhitzt werden. Der Orientierungstemperaturbereich variiert je nach Folienzusammensetzung. Nach einem Strecken wird die Folie schnell abgekühlt. Ein solch schnelles Abkühlen oder Abschrecken friert die Folienmoleküle in ihrem orientierten Zustand ein. Bei anschließendem Erhitzen im Anwendungszustand wird die Orientierungsspannung gelöst und die Folie beginnt, zurück in ihre ursprüngliche, unorientierte Ausdehnung zu schrumpfen. Polyolefin-Schrumpffolien, insbesondere Polyethylen-Schrumpffolien, gemäß der vorliegenden Erfindung, sind gegenüber PVC-Schrumpffolien deutlich nachhaltiger. Dies betrifft sowohl die Herstellung als auch die Entsorgung. Zudem werden bei Polyolefin-Schrumpffolien im Gegensatz zu PVC- Schrumpffolien beim Verpackungsvorgang keine schädlichen Gase frei.
Polyolefin-Schrumpffolien waren bisher bei Anwendungen am erfolgreichsten, bei denen mäßige bis hohe Schrumpfspannungen bevorzugt werden. Die Polyolefine neigen zu einer sauberen Versiegelung, hinterlassen weniger Ablagerungen und Rückstände und verlängern dadurch die Lebensdauer der Apparatur und verringern die Wartung der Verpackungsmaschinen.
Im Stand der Technik ist eine sehr große Anzahl an Schrumpffolienzusammensetzungen bekannt. Beispielhaft sei auf die US 7,422,786 B2 verwiesen. Das dort als Komponente vorgeschlagene HDPE weist einen hohen Schmelzpunkt und damit auch schlechte Schrumpfwerte auf.
Üblicherweise werden Polyolefin-Schrumpffolien mit einem hohen Anteil an Polyethylen niederer Dichte (LDPE) eingesetzt, um das gewünschte Verhältnis von Längs- zu Querschrumpf zu erzielen. Üblicherweise sind ein Längsschrumpf von 60 - 80 % bei 130°C, 20 Sekunden im Ölbad und ein Querschrumpf von 20 bis 30 % bei 130°C, 20 Sekunden im Ölbad günstig.
Lineares Polyethylen niederer Dichte (LLDPE) weist zwar gute optische und mechanische Eigenschaften auf, hätte aber einen zu geringen Querschrumpfpunkt.
Um die Folien dünner zu machen, kann Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und Polyethylen mittlerer Dichte (MDPE) einer relativ dicken Kernschicht beigemischt werden. Dies verschlechtert allerdings die optischen und mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Weiterreißfestigkeit. Außerdem wird durch diese Maßnahme der Querschrumpf verringert.
Bei Schrumpffolienverpackungen unterscheidet man zwischen Transportverpackungen und sogenannten Verkaufsverpackungen. Transportverpackungen dienen dazu, einen sicheren und einfachen Transport zum Kunden zu ermöglichen. Beispielsweise wird auf Paletten gestapeltes Stückgut mit einer Transportverpackung versehen, sodass das Stückgut fest mit der Palette verbunden bleibt und beim Transport nicht runterfallen bzw. beschädigt werden kann.
Der zweite Anwendungsfall ist die sogenannte Verkaufsverpackung. Anzutreffen ist diese Verpackung beispielsweise bei CDs, DVDs, Puzzle oder technischen Artikeln. Die Erfindung betrifft vorzugsweise Schrumpffolien-Transportverpackungen.
In der WO 201 1/107241 A1 wird eine Schrumpffolie beschrieben, die eine dünne Kernschicht umfasst, welche nicht mehr als 30 % der Gesamtdicke ausmacht. Die dünne Kernschicht besteht aus Styrolblockcopolymeren als Hauptkomponente.
Aus Gründen des Ressourcenschutzes strebt man immer dünnere Folien an, die idealerweise auch bei geringer Temperatur und somit geringem Energieeinsatz verarbeitet werden können. Zur Reduzierung der Foliendicke ist einerseits eine hohe Steifigkeit auch bei höheren Temperaturen im Sommer notwendig, um ein unerwünschtes Auslängen und „Kriechen" der Folie zu vermeiden. Andererseits muss die Folie eine ausreichende Steifigkeit und Weiterreißfestigkeit aufweisen, um bei stoßartiger Belastung nicht zu leicht durchstoßen oder beschädigt zu werden.
Die DE 693 07 905 T2 beschreibt eine Schrumpffolienzusammensetzung aus einem Polyethylen-Homopolymer oder Copolymer. Die Zusammensetzung umfasst eine erste Ethylen-Komponente, die einen scharfen, im Wesentlichen einzigen Schmelzpunkt besitzt und eine zweite Polyethylen-Komponente, die
einen Schmelzpunkt besitzt, der wenigstens 10°C höher liegt als derjenige der ersten Komponente.
Nachteilig bei herkömmlichen Schrumpffolien gemäß dem Stand der Technik ist es, dass es nach dem Stülpen der Folienverpackung über das Objekt zu Überlappungen kommen kann, die nach dem Schrumpfvorgang zur Bildung von Falten führen können. Diese Überlappungen verklebt während des Schrumpfvorganges. Die führt zu einer nicht ansprechenden Optik. Zudem können die Überlappungen zu Lochstellen oder zur Rissbildung führen.
Neben Schrumpffolienverpackungen sind prinzipiell auch Stretchfolienverpackungen bekannt.
In der EP 1 607 431 B1 wird eine solche Stretchfolie beschrieben. Diese wird zum Verpackung von Stückgut eingesetzt. Solche Stretchfolien enthalten in der Regel elastische Komponenten, wie beispielsweise Ethylenvinylacetat (EVA), die relativ kostspielig sind.
In der DE 39 18 31 1 C3 wird ein Verfahren zum Umhüllen eines Objekts mit einer Stretchfolie beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schrumpffolie bereitzustellen, bei der eine Bildung von Falten und somit eine Loch- bzw. Rissbildung wirksam vermieden wird und gleichzeitig eine ansprechende Optik des verpackten Gutes erzeugt wird. Weiterhin soll aus Gründen des Ressourcenschutzes ein möglichst
geringer Energieeinsatz zur Schrumpfung erforderlich sein. Zudem soll die Folie aus Nachhaltigkeitsgründen eine möglichst geringe Dichte aufweisen, aber gleichzeitig die notwendige Steifigkeit besitzen, dass eine Loch- und Rissbildung bzw. Weiterrissbildung bei der fertigen Verpackung vermieden werden. Zudem soll bei fertig verpackten Objekten ein unerwünschtes Auslängen bzw. Kriechen der Folie auch bei erhöhten Temperaturen, wie sie beispielsweise im Sommer auftreten, vermieden werden. Die Schrumpffolienverpackung soll optisch ansprechend wirken und sich durch eine lange Haltbarkeit und möglichst geringe Herstellungskosten auszeichnen. Zudem soll die Transportverpackung das Stückgut sicher fixieren und vor Beschädigungen während des Transports schützen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Umhüllen von Objekten, die erfindungsgemäße Schrumpffolie und die erfindungsgemäße Verwendung der Schrumpffolie gelöst.
Die Schrumpffolienverpackung ist demnach in ihren Abmessungen vor dem Überziehen kleiner als das zu umhüllende Objekt. Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um gestapeltes Stückgut handeln, das auf einer Palette platziert sein kann.
Als Schrumpffolienverpackung kann beispielsweise ein schlauchförmiger Folienabschnitt oder eine Haube aus der Schrumpffolie dienen.
Wird beispielsweise ein schlauchförmiger Folienabschnitt verwendet, werden die Abmessungen so gewählt, dass dessen Umfang kleiner ist als der Umfang des zu umhüllenden Objekts, also beispielsweise des Stückgutstapels bzw. der Palette. Der Schlauch wird durch ein Aufspreizen zunächst so weit geöffnet werden, dass er über das Objekt gezogen werden kann. Nach dem Überziehen liegt die schlauchförmige Verpackung im Wesentlichen an den Mantelflächen des Objekts an. Anschließend erfolgt durch Wärmeeinwirkung ein Schrumpfvorgang. Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung ist die Schrumpffolienverpackung als Haube ausgebildet. Auch hier ist der Umfang bzw. Durchmesser des zylinderartigen Abschnitts der Schrumpffolienhaube kleiner als das zu verpackende Objekt und wird zunächst mittels einer Vorrichtung gedehnt. Nach dem Überziehen der Verpackungshaube über das Objekt liegt die Verpackung im Wesentlichen am Objekt an und wird anschließend durch Wärmeeinwirkung noch geschrumpft.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Umhüllung von Objekten mit einer Schrumpffolienverpackung wird eine Faltenbildung wirksam vermieden. Zudem wird eine geringere Energie zum Schrumpfen der Folie benötigt, da die Schrumpffolie bereits nach dem Überziehen über das Objekt im Wesentlichen am Objekt anliegt.
Im Gegensatz zu einer Stretchfolie ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein deutliches Schrumpfen durch Wärmeeinwirkung möglich, sodass das zu
transportierende Gut sicher fixiert wird und vor Beschädigungen während des Transports geschützt ist.
Vorzugsweise ist die Schrumpffolienverpackung in ihrem Umfang mindestens 1 %, vorzugsweise 2 %, insbesondere 3 % kleiner als der Umfang des Objekts. Das umschließende Innenvolumen der Schrumpffolienverpackung ist vorzugsweise um mindestens 1 Vol.-%, vorzugsweise um mindestens 2 Vol.-%, insbesondere um 3 Vol.-% kleiner als das Außenvolumen des zu umhüllenden Objekts.
Die erfindungsgemäße Schrumpffolie umfasst mindestens zwei Komponenten und weist eine Dehnungsfähigkeit auf.
Als günstig erweist es sich, wenn die Schrumpffolie eine Dehnungsfähigkeit in Längsrichtung (Maschinenrichtung MD) gemäß DIN EN ISO 527-1/3 Prüfmethode von mindestens 400 %, vorzugsweise mindestens 450 %, insbesondere mindestens 500 % und/oder höchstens 750 %, vorzugsweise höchstens 700 %, insbesondere höchstens 650 % aufweist. Vorteilhaft beträgt die Dehnungsfähigkeit der Schrumpffolie in Querrichtung gemäß DIN EN ISO 527-1/3 Prüfmethode mindestens 500 %, vorzugsweise mindestens 550 %, insbesondere mindestens 600 % und/oder höchstens 800 %, vorzugsweise höchstens 750 %, insbesondere höchstens 700 %.
Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die eingesetzte Schrumpffolienverpackung kleiner ist als das zu verpackende Objekt kommt es auch zu einer erheblichen Materialeinsparung, was sowohl aus Gründen der Nachhaltigkeit und auch aus Kostengründen erhebliche Vorteile mit sich bringt. Bei herkömmlichen Verfahren zur Umhüllung von Objekten mit einer Schrumpffolie ist die Schrumpffolienverpackung in der Regel ca. 5 % größer als das Objekt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dagegen ist die Schrumpffolienverpackung mindestens 1 %, vorzugsweise 2 %, insbesondere 3 % kleiner als das zu umhüllende Objekt. Dadurch ergibt sich eine deutliche Folieneinsparung gegenüber herkömmlichen Verfahren.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren umhüllten Objekte sehen optisch ansprechend aus. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Folie wird dennoch eine hohe Steifigkeit gewährleistet, die eine Loch- bzw. Rissbildung wirksam verhindert und das Transportgut zuverlässig sichert.
Neben guten Dehnungseigenschaften weist die erfindungsgemäße Folie zusätzlich hervorragende Schrumpfeigenschaften auf. Bei der Sch rümpf prüf ung der Folien kann ein definierter Folienstreifen in einem Ölbad über die Kristall it- Schmelztemperatur erwärmt und nach einer definierten Verweildauer wieder abgekühlt werden. Als Schrumpfwert wird die Längendifferenz der Probe in % angegeben. Zur Probenvorbereitung werden vorzugsweise je 4 Streifen in Folienlängsrichtung und -querrichtung aus einem Folienmuster herausschneiden. Die Streifenbreite beträgt vorzugsweise 10 mm
und die Streifenlänge vorzugsweise ca. 150 mm. Die Messlänge beträgt vorzugsweise 100 mm und wird durch Einschnitte in dem Folienstreifen markiert. Die Messtreifen können mit je einer Büroklammern (max. 0,5 g) am Streifenende beschwert und 10 sec. in ein Glyzerinbad getaucht werden. Beide Messmarken sind dabei vollständig eingetaucht. Nach 10 sec. wird der Folienstreifen aus dem Bad herausgenommen und erkalten gelassen. Die geschrumpften Prüfstreifen werden zwischen den Messmarken nachgemessen. Die Differenz zu der Ausgangslänge 100 mm ist der prozentuale Schrumpfwert in % Pkt. Je Folienrichtung werden 4 Prüfungen durchgeführt. Die Längendifferenz kann auf einem Maßband abgelesen werden.
Vorzugsweise beträgt der Schrumpf in Längsrichtung gemessen bei 140°C, 10sec, 10mm Probenbreite in einem Thermoölbad mindestens 45 %, vorzugsweise mindestens 50 %, insbesondere mindestens 55 % und/oder höchstens 70 %, vorzugsweise höchstens 65 %, insbesondere höchstens 60 %.
Die erfindungsgemäße Folie weist zudem vorzugsweise einen Schrumpf in Querrichtung gemessen bei 140°C, 10sec, 10mm Probenbreite in einem Thermoölbad von mindestens 15 %, vorzugsweise mindestens 20 %, insbesondere mindestens 25 % und/oder von höchstens 45 %, vorzugsweise höchstens 40 %, insbesondere höchstens 35 % auf.
Die erfindungsgemäße Schrumpffolie besteht aus mindestens zwei Komponenten. Vorzugsweise weist die erste Komponente einen Schmelzflussindex (MFR) von mehr als 0,5 TÖ vorzugsweise mehr als
........ ............ 3
0,6 io SfS, insbesondere mehr als 0,7 io min auf. Der Schmelzflussindex (MFR) der zweiten Komponente beträgt vorzugsweise mehr als 0,7
Figure imgf000013_0001
vorzugsweise
s g
mehr als 0,8 io mm, insbesondere mehr als 0,9 i o mm gemäß ASTN D 1238 Prüfmethode.
Durch die erfindungsgemäße Wahl der beiden Polymerkomponenten wird eine Folie geschaffen, die sowohl günstige Schrumpfeigenschaften als auch das notwendige Dehnungsvermögen zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
Dabei erweist es sich als günstig, wenn die erste Komponente ein Polyethylen g 3 ist mit einer Dichte von weniger als 0,95 cm3, vorzugsweise weniger als 0,94 cm3,
9
insbesondere weniger als 0,93 cm3. Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung ist die zweite Komponente der Schrumpffolie das Produkt eines Polymerisationsverfahrens, welches einen Metallocen-Katalysator verwendet.
Bei der zweiten Komponente handelt es sich vorzugsweise um ein Polyethylen- Copolymer, insbesondere ein Polyethylen-Hexen-Copolymer.
Bei einer besonders günstigen Variante der Erfindung handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Folie um eine Mehrschichtfolie, die vorzugsweise mindestens drei Schichten aufweist. Vorteilhaft weisen dabei die Deckschichten ein Verblockungs-Verhinderungsmittel auf.
Zudem erweist es sich als günstig, wenn alle Schichten mit einem Verarbeitungshilfsmittel versehen sind.
Bevorzugt wird die mehrschichtige Folie durch Koextrusion erzeugt. Vorteilhaft ist dabei die Herstellung im Blasfolienverfahren, insbesondere mit einem Aufblasverhältnis von mindestens 1 zu ... Durch die Anwendung dieses Verfahrens ist es bei besonders vorteilhaften Variante der Erfindung eine weitere Verstreckung zur Erreichung der gewünschten Schrumpfeigenschaften nicht mehr nötig. Bevorzugt beträgt das Aufbauverhältnis zwischen 1 zu ... bis 1 zu besonders bevorzugt zwischen 1 zu ... bis 1 zu ....
Als günstig erweist es sich, wenn der Anteil der ersten Komponente an der Polymerzusammensetzung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folie mehr als 30 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 40 Gew.-%, insbesondere mehr als 50 Gew.-% beträgt.
Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die zweite Komponente an der Polymerzusammensetzung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Folie mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 20 Gew.-%, insbesondere mehr als 30 Gew.-% beträgt.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung weist die erste Komponente einen höheren Anteil an der Folie auf als die zweite Komponente, wobei es sich als günstig erweist, wenn das Verhältnis von erster zur zweiten Komponente größer als 55 zu 45 ist.
Erfindungsgemäß sind die Verpackungseinheiten, die aus der Schrumpffolie gefertigt werden, kleiner als das zu verpackende Objekt. Die erfindungsgemäße
Schrumpffolie wird somit verwendet, um Schrumpffolienverpackungen zu fertigen, die kleiner sind als das zu umhüllende Objekt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dann die Schrumpffolienverpackung zunächst gedehnt und liegt weitgehend am Objekt an. Erst anschließend erfolgt ein Schrumpfvorgang.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Das folgende Beispiel zeigt exemplarisch eine Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Folie. Die Folie weist eine Dicke von 100 m auf und umfasst drei Schichten.
Als besonders günstig erweist es sich, wenn die Kernschicht dicker ist als die beiden Deckschichten, vorzugsweise um mehr als den Faktor 2, insbesondere um mehr als den Faktor 2,5.
Im Ausführungsbeispiel weist die Kernschicht eine Dicke von 60 μιτι und die beiden Deckschichten eine Dicke von jeweils 20 μιτι auf, sodass die Kernschicht um den Faktor 3 dicker ist als die beiden Deckschichten.
Die Zusammensetzung der Schichten ist im Ausführungsbeispiel wie folgt:
Deckschicht 1 (20 %):
58 % Komponente 1
40 % Komponente 2
1 % Antiverblockungs- und/oder Gleitmittel-Komponente
1 % Verarbeitungshilfsmittel
Kernschicht (60 %):
59 % Komponente 1
40 % Komponente 2
1 % Verarbeitungshilfsmittel
Deckschicht 2 (20 %):
58 % Komponente 1
40 % Komponente 2
1 % Antiverblockungs- und/oder Gleitmittel-Komponente
1 % Verarbeitungshilfsmittel Bei der Komponente 1 handelt es sich um ein Polyethylenharz mit fraktionierendem Schmelzindex und niedriger Dichte (LDPE). Die spezifische
a
Dichte beträgt 0,923 cm3 nach ASTM D 729-Prüfmethode. Der Schmelzindex g
(190 2,16 kg) beträgt 0,75 io mm nach ASTM D 1238. Bei der zweiten Komponente handelt es sich um ein metallocen Ethylen-Hexen- Copolymer. Das metallocen-katalysierte Copolymer weist eine Dichte von g B
0,918™3 und einen Schmelzindex (190 2,16 kg) von 1 ,0 10 min nach ASTM D 1238-Prüfmethode auf. Die Peak-Schmelztemperatur beträgt 1 19°C.
Als Antiblockiermittel wird im Ausführungsbeispiel der Masterbatch 13000106-E AB PE MB der Firma AMPACET eingesetzt.
Als Verarbeitungshilfmittel kommt der Masterbatch ARX 741 PA 04 LD der Firma Argus Additive Plastics GmbH zum Einsatz.
Als Verpackungsobjekt zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Palette mit einer Breite von 1200mmm und einer Tiefe von 1000 m verwendet, auf der 2000 mm hoch Stückgut in Form von Flaschen gestapelt ist.
Bei einem Referenzversuch wird zunächst eine Schrumpffolienverpackung eingesetzt, die gemäß herkömmlichen Verpackungen größer ist als das zu verpackende Objekt und eine Abmessung von 1300mm/1000 mm, hat. Das Gewicht der herkömmlichen Schrumpffolienverpackung beträgt 1004 g. Der Folienumfang ist ca. 4,5 % größer als der Umfang des zu verpackenden Objekts, also der Palette.
Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Umhüllung vom Objekten wird das gleiche Referenzobjekt, also eine Palette (1200mm/1000 mm) mit ca. 2000 mm hoch gestapelten Stückgut verwendet. Die eingesetzte Schrumpffolienverpackung ist erfindungsgemäß kleiner war als das zu verpackende Objekt: 1 180mm/950 mm. Das Gewicht der Schrumpffolienverpackung für diese Palette beträgt jetzt nur 922 g. Der Folienumfang ist 3,2 % kleiner als der Umfang des zu verpackenden Objekts, also der Palette. Somit kommt es zu einer Folieneinsparung von ca. 8 %.
Im Ausführungsbeispiel wird die Folienverpackung um 17 % vorgedehnt und dann über das Verpackungsmaterial gezogen. Die Folie liegt danach im Wesentlichen eng an den Flaschen und der Palette an. Anschließend wird die Schrumpffolienverpackung durch Wärmeeinwirkung geschrumpft. Dies führt zu sehr guten Verpackungsergebnissen. Die Folienverpackungen sehen optisch auf der Palette sehr brillant aus und es tritt keinerlei Faltenbildung auf. Die Verpackung der Palette wird auf einem Rütteltisch getestet. Selbst nach höchster Belastung sieht die Verpackung der Palette noch aus wie frisch verpackt.
Bei einem weiteren Versuch wird die Schrumpffolienverpackung noch weiter gedehnt, und zwar um 20 %. Dabei bleibt eine Restdehnung der Folie von 5,5 %. Die Schrumpffolienverpackung hat in diesem Beispiel eine Abmessung von 1 150/930 mm.

Claims

Patentansprüche:
Verfahren zum Umhüllen eines Objekts mit einer
Schrumpffolienverpackung,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schrumpffolienverpackung geringere Abmessungen hat als das Objekt und zum Überziehen über das Objekt in ihren Abmessungen gedehnt wird, wobei die Folie vor dem Schrumpfvorgang im Wesentlichen am Objekt anliegt und anschließend durch Wärmeeinwirkung geschrumpft wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolienverpackung in einem Umfang mindestens 1 %, vorzugsweise 2 %, insbesondere 3 % kleiner ist als ein Umfang des Objekts.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenvolumen der Schrumpffolienverpackung um mindestens 1 Vol.-%, vorzugsweise um mindestens 2 Vol.-%, insbesondere um mindestens 3 Vol.-% kleiner ist als das Außenvolumen des Objekts.
Schrumpffolie, insbesondere zur Transportverpackung, umfassend mindestens eine erste Komponente und eine zweite Komponente, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schrumpffolie eine Dehnungsfähigkeit aufweist.
Schrumpffolie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie eine Dehnungsfähigkeit in Längsrichtung gemäß DIN EN ISO 527-1/3 Prüfmethode von mindestens 400 %, vorzugsweise mindestens 450 %, insbesondere mindestens 500 % und/oder höchstens 750 %, vorzugsweise höchstens 700 %, insbesondere höchstens 650 % aufweist.
Schrumpffolie nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie eine Dehnungsfähigkeit in Querrichtung gemäß DIN EN ISO 527-1/3 Prüfmethode von mindestens 500 %, vorzugsweise mindestens 550 %, insbesondere mindestens 600 % und/oder höchstens 800 %, vorzugsweise höchstens 750 %, insbesondere höchstens 700 % aufweist.
Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrumpffolie einen Schrumpf in Längsrichtung gemessen bei 140°C, 10 Sekunden in einem Thermoölbad von mindestens 45 %, vorzugsweise mindestens 50 %, insbesondere mindestens 55 % und/oder von höchstens 70 %, vorzugsweise höchstens 65 %, insbesondere höchstens 60 % aufweist.
Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie einen Schrumpf in Querrichtung gemessen bei 140°C, 10 Sekunden in einem Thermoölbad von mindestens 15 %, vorzugsweise mindestens 20 %, insbesondere
mindestens 25 % und/oder von höchstens 45 %, vorzugsweise höchstens 40 %, insbesondere höchstens 35 % aufweist.
Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente einen Schmelzflussindex
(MFR) von mehr als 0,5 10™, vorzugsweise mehr als 0,6 10 min,
a
insbesondere mehr als 0,7 10 min aufweist.
10. Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente einen Schmelzflussindex
B g
MFR von mehr als 0,7 10 mm, vorzugsweise mehr als 0,8 is^, g
insbesondere mehr als 0,9 10 mm gemäß ASTM D 1238-Prüfmethode aufweist. 1 1 . Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente ein Polyethylen mit einer
3 a
Dichte von weniger als 0,95 <™3, vorzugsweise weniger als 0,94 «ä,
g
insbesondere weniger als 0,93 ^ ist. 12. Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente das Produkt eines Polymerisationsverfahrens ist, welches einen Metallocen-Katalysator verwendet.
13. Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente ein Polyethylen- Copolymer, insbesondere ein Polyethylen-Hexen-Copolymer ist. 14. Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mindestens drei Schichten aufweist.
15. Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente einen Anteil von mehr als 30 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 40 Gew.-%, insbesondere mehr als
50 Gew.-% aufweist.
16. Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente einen Anteil von mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 20 Gew.-%, insbesondere mehr als
30 Gew.-% aufweist.
17. Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente einen höheren Anteil an der Folie aufweist als die zweite Komponente.
18. Verwendung einer Schrumpffolie, insbesondere einer Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 17 zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
19. Verpackungseinheit, insbesondere für Transportverpackungen, aus Schrumpffolie nach einem der Ansprüche 4 bis 17.
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